بخشی از مقاله
خلاصه
در صورت آلوده شدن سفرههای آب زیرزمینی و با توجه به حرکت کند آب در خاک، مدت زمان زیادی لازم خواهد بود تا سفره آلوده شده به حالت قبلی بازگردد. امکان حفاظت کامل از یک سفره آب زیرزمینی با توجه به وسعت بسیار زیاد سفرهها وجود ندارد، اما تعیین یک منطقه حفاظتی در اطراف چاه با توجه به جهت جریان آب زیرزمینی و شرایط هیدروژئولوژیک سفره، نه به لحاظ علمی دشوار میباشد و نه به لحاظ عملی و اقتصادی غیر ممکن ونامعقول.
این منطقه تعیین شده همان حریم بهداشتی چاه میباشد که اگر آلودگی سفره خارج از آن محدوده اتفاق بیافتد هیچگونه تهدیدی برای آب استحصال شده از چاه محسوب نمیگردد. در این تحقیق به تعیین تاثیر پوکی سفره بر روی حریم بهداشتی چاههای آب شرب، برای یک آلاینده ویروسی در شرایط ژئوتکنیکی و هیدروژئولوژیکی حاکم بر دشت ارومیه و تعیین غلظت حداکثری آلودگی در آب چاه، که ممکن است از یک لوله فاضلاب یا یک سپتیک تانک نشت دار به آب زیرزمینی راه پیدا کنند، با استفاده از نرم افزار VIRALT پرداخته شده است.
برای تعیین تاثیر پوکی - - n سفره بر حریم، محاسبات حریم 2 ساله چاه شماره 14 با سه مقدار پوکی متفاوت 0/15و 0/25و0/30 انجام پذیرفت. با توجه به نتایج بدست آمده هر چقدر خاک متراکم باشد n - کوچکتر - ، مساحت حریم بزرگتر و پیک آلودگی سریعتر و با مقدار بیشتری اتفاق میافتد.
1. مقدمه
در سالهای اخیر، افزایش مصرف آب و محدودیتهای فزاینده و پرهزینه بودن توسعه منابع آب سطحی، منجر به فشارهای مضاعف به منابع آب زیرزمینی کشور شده است. در شرایط کنونی، بخش قابل ملاحظهای از مصارف آب کشور به خصوص در بخش شرب توسط منابع آب زیرزمینی تامین میگردد که عمدتا از آبخوانهای آزاد میباشد. این در حالی است که این آبخوانها ازآسیبپذیری و حساسیت بیشتری در مقابل آلایندههای ناشی از فعالیتهای کشاورزی، صنعتی و شهرنشینی برخوردار هستند.
در بسیاری از موارد، آلودگی آب زیرزمینی بعد از آلوده شدن چاه، چشمه و قنات مشخص میشود. در صورت آلوده شدن آب زیرزمینی، رفع آلودگی بسیار پرهزینه و فرایندی طولانی است و اغلب زمانی آلودگی تشخیص داده میشود که رفع آلودگی آبخوان غیرممکن است. به علاوه تاثیر آلودگی آب زیرزمینی تنها مختص چاههای تامین آب و خود آبخوان نبوده و تخلیه آب زیرزمینی به دریاچهها، رودخانهها و تالابها باعث آلودگی منابع آب سطحی نیز میشود که عواقب زیست محیطی خطرناکی را به دنبال دارد
تعیین حریم کیفی منابع آب نگرشی ساختاری و راهبردی محسوب میگردد که در سطوح کلان مدیریت منابع آب کشور برای حفاظت و بهرهبرداری پایدار از این منابع حیاتی مطرح گردیده است. در واقع حریم کیفی یک ابزار فنی و مدیریتی جهت پیشگیری و حفاظت از منابع آب در مقابل انواع آلایندههای زیست محیطی میباشد. به بیان دیگر حریم کیفی منابع آب، محدودهای در اطراف منبع آبی بوده که مستقیما یا غیرمستقیم تحت تاثیر فعالیت های انسانی و انسان ساخت قرار میگیرد و مفهوم آن ممنوعیت مطلق استقرار کاربری ها نیست، بلکه وضع محدودیت های لازم جهت استقرار مناسب این کاربری ها برای حفاظت از کیفیت آب در مقابل آلاینده های احتمالی با توجه به پتانسیل آلودگی واحدها جهت کاهش ریسک آلودگی در منابع آب می باشد
2. تعاریف و اصطلاحات
-1-2 آب زیرزمینی
آب موجود در سوراخها و شکافهای پوسته سنگی زمین، که در نتیجه ریزش باران و جریان سطحی، درون خلل و فرج مزبور آب انباشته میگردد و در شرایط معمولی صحرایی امکان حرکت مقادیر قابل توجه آب در زیر زمین فراهم می باشد. غالبا اصطلاح آب زیرزمینی را به آبهای زیر سطح زمین که قابل برداشت به وسیله چاه، چشمه و قنات است، به کار میبرند. این گونه آبها بیشتر در اعماق 50 تا 100 متری زمین انباشته شده و در اعماق بیشتر معمولا به دلیل فشار زیاد، مسدود شدن خلل و فرج مزبور اثری از آنها دیده نمیشود. در برخی نواحی که دارای لایههای آبرفتی ضخیم باشد تا عمق 300 متر نیز یافت میگردد. آب های مزبور غالبا املاح و مواد معدنی سنگ ها را در خود حل کرده و اغلب به صورت آبهای معدنی تبدیل میگردند.
-2-2 آلودگی آب
عبارت است از تغییر مواد محلول یا معلق یا تغییر درجه حرارت و یا دیگر خواص فیزیکی و شیمیایی و زیستی آب در حدی که آب را برای مصرفی که برای آن مقرر شده است مضر یا غیر مفید بسازد.
-3-2 حریم کیفی آب های زیرزمینی
حریم کیفی منابع آب زیرزمینی عبارت است از تعیین محدودهها یا حریمهای حفاظت کیفی در چندین سطح برای منابع آب زیرزمینی در مقابل آلایندههای ناشی از فعالیتهای انسانی که برای هر کدام از سطوح حریم کیفی، محدودیتها و تغییرات خاص فعالیتهای انسانی وضع میگردد .
3. ضرورت تعیین حریم کیفی آبهای زیرزمینی
به منظور حفاظت آبخوانها در مقابل آلودگی، اعمال محدودیتها بر کاربری اراضی موجود و آینده، و هم چنین برداشت بیش از حد از آبخوانها، ضروری است اما در این بین محدودیتهایی نیز وجود دارد، چرا که از دیدگاه اقتصادی - اجتماعی قابل قبول نیست که برای حفاظت از منابع آب زیرزمینی، کل محدوده آبخوان را برای کاربری های مختلف ممنوع کرد.
بنابراین بسیار مقرون به صرفه و معقول خواهد بود که به جای اعمال کنترل بر کاربری اراضی و میزان برداشت، در هنگام تعریف و تعیین سطح کنترل لازم درحفاظت از کیفیت آب زیرزمینی از ظرفیت میرایی طبیعی آلاینده - 1 خود پالایی آلاینده - در منطقه غیراشباع استفاده شود و در نتیجه به جای آنکه تمامی قسمت های آبخوان ممنوع شود، تنها توسعه برای مناطق حساس و مستعد آلودگی متوقف گردد.[1] بنابراین باید حریمهایی بر پایه آسیب پذیری آبخوان و شعاع حفاظتی منابع تامین آب و هم چنین میزان آلایندهها، برای آبخوانها تعیین گردد. در واقع این امر نشان میدهد چه فعالیتهایی و در کجا با خطر قابل قبول آلودگی آب زیرزمینی میتواند صورت بگیرد و یا چه فعالیتهایی متوقف گردد
به عقیده برخی از کارشناسان، شرایط هیدروژئولوژیکی به قدری پیچیده است که هیچ گونه پهنهبندی نمیتواند کلیه شرایط هیدروژئولوژیکی منطقه مورد نظر را پوشش دهد، با این وجود به دلایل زیر پهنهبندی یا تعیین حریم کیفی براساس آسیب پذیری آبخوان به عنوان یک چارچوب کلی برای توسعه و اجرای خطمشی حفاظت از منابع آب زیرزمینی لازم و ضروری است: تصمیماتی که در رابطه با کاربری اراضی اتخاذ میگردد، به هر حال آب زیرزمینی را تحت تاثیر قرار خواهد داد و اگر هیچ گونه حریم بندی کیفی وجود نداشته باشد، بدین معنی است که نگرانی در مورد منبع آب زیرزمینی وجود ندارد. هم چنین انتظار حفاظت انحصاری از تمام منابع آب زیرزمینی - یا به عبارتی اعمال محدودیت کاربری اراضی در کل محدوده تامین آب زیرزمینی - ، غیرمنطقی است. بنابراین یک استراتژی پهنه بندی و حریم بندی کیفی برای اطمینان از تعامل منطقی بین توسعه اقتصادی و حفاظت از آبخوان بسیار مهم و ضروری است.
4. خصوصیات و انواع ویروسها در آب زیرزمینی
ویروسها ذرات کلوئیدی دارای بار منفی بوده و به قدر کافی کوچک هستند که تابع حرکت براونی1 باشند. بر خلاف ذرات جامد، کلوئیدها تهنشین نمیشوند و همراه جریان آب در خاک به حرکت در آمده و مسیرهای مستقیمتر را طی میکنند، طوری که سریعتر از یک آلاینده شیمیایی میتوانند به چاه برسند. لاکن ذرات ویروس در هنگام حرکت در خاک مانند ذرات شیمیایی جذب ذرات جامد خاک شده و حرکت آنها کند میشود.
ویروسها که انگلهای درون سلولی هستند از پوشش پروتئینی در اطراف هسته اسید نوکلئید3 تشکیل شده اند.
ویروسها فقط درون میزبان مناسب میتوانند به زندگی خود ادامه دهند. مطابق با نوع سلول میزبان، ویروسها به ویروسهای حیوانی ، باکتریوفاژها ، ویروسهای جلبکی آبی-و ویروسهای قارچی تقسیم میشوند. ویروسهای روده انسانی که در ناحیه رودهای تکثیر مییابند در تقسیم بندی ویروسهای حیوانی قرار میگیرند.
"HQWHULF YLUXV به ویروسهای رودهای اطلاق میشود که توسط مدفوع روده انتشار مییابند. ویروسهای رودهای انسانی موجب امراضی مانند مننژیت8 عفونت ها تنفسی9، عفونت هپاتیتی 10 و التهاب معده11 میشوند.[7] مقدار ناچیزی از فاضلاب تصفیه نشده میتواند حاوی مقدار زیادی ویروس عفونی باشد. به طور مثال در یک لیتر فاضلاب تصفیه نشده، 100,000 ذره ویروس عفونی میتواند وجود داشته باشد.
5. حرکت ویروس در خاک
امروزه نگرانیهایی در مورد خطرات ناشی از اثر دفع مواد زائد شهری که حاوی پاتوژنهای حیوانی است، به سلامت جامعه، رو به افزایش است. از میان این خطرات، احتمال وجود ویروس و حرکت آن از میان خاک و رسیدن آن به منابع آب زیرزمینی وآلودگی این منابع است.
ویروسها میتوانند از میان حفرات و ترکهای موجود در خاک عبور کرده و به سفرههای آب زیرزمینی برسند. با رفتار سنجی و نمونه برداری از سفرههای آب زیرزمینی مناطقی که در آنها مواد زائد مایع و یا جامد شهری دفع و دفن شده است، میتوان بر آلودگی این منابع پی برد.
همچنین توسط مدلهای آزمایشگاهی به اطلاعات با ارزشی در خصوص فاکتورهای خاک که در حرکت ویروس در خاک نقش دارند می توان پی برد هر چند شرایط آزمایشگاهی نمیتواند به طور کامل شرایط واقعی صحرایی را شبیه سازی کند. این فاکتورها عبارت اند از جنس خاک، pH ، مواد آلی خاک، کاتیون ها، دبی حرکت آب، درجه اشباع خاک و نوع ویروس.
