بخشی از مقاله
-1 مقدمه
امروزه کمبود منابع آب آشامیدنی و بهداشتی یکی از چالشهای اصلی جوامع بشری میباشد که برداشتهای بیرویه از منابع آب و استفاده ناصحیح از آنها، اغلب کشورها و ازجمله ایران را با بحران کمآبی مواجه ساخته است. بنابراین اتخاذ تمهیداتی جهت استفاده بهینه از منابع آب ضروری به نظر میرسد. امروزه سیر صعودی افزایش جمعیت کره زمین از یکسو و محدودیت منابع طبیعی از سوی دیگر بشر را وادار به چارهاندیشی و اتخاذ تدابیر گوناگون به منظور صرفهجویی، بهرهوری بهینه و آیندهنگری این منابع نمودهاست.
آب یکی از نیازهای ضروری انسان میباشد که اگرچه دو سوم سطح کره زمین را اشغال نموده است، اما محدودیتهای زمانی و مکانی آن از یکسو و حجم کم آب شیرین و قابل دسترس از سوی دیگر، ضرورت مدیریت و برنامهریزی آن را اجتناب ناپذیر نمودهاست. این مطلب تا آنجا دارای اهمیت میباشد که بعضی از اندیشمندان جنگهای آینده بشر را جنگ آب میدانند. قرارگرفتن کشور ایران بر روی کمربند مناطق خشک کره زمین در نتیجه کاهش بارندگی و ضریب تغییرات زمانی و مکانی بالای آن، اهمیت برنامه ریزی و مدیریت منابع آبی کشور را دوچندان نمودهاست.
در مناطق خشک مقادیر زیادی آب از سطح مخازن آب و کانالها به صورت تبخیر به هدر میرود، اما اغلب بهعلت دیده نشدن بخار، این اتلاف آب به چشم نمیآید. مقدار آبی که در اثر تبخیر از مخازن نسبتا وسیع آب تلف میشود - در مقایسه با حجم آب ذخیره شده - ، گاهی بیشتر از مقدار آبی است که برای تولید محصول بهکار میرود.[1] اخبار مربوط به خشکسالی و کمآبی و همچنین ساخت سدهای بدون مطالعه کارشناسی که حجم آب بیشتری را در معرض تبخیر قرار میدهند باعث توجه به نگهداری منابع آب به شیوه های نوین میشود.
در کنار روشهایی همچون تصفیه فاضلابها و مدیریت بر مصرف آب در حوزههای کشاورزی و شهری و صنعت نیاز به راهکارهای نوین در بحث نگهداری آب میباشد. با توجه به نرخ فرسایش خاک بسیار بالا در کشور و همچنین نیاز به ساخت سد به منظور مهار سیلابها خسارتهای زیادی به محیطزیست و مراتع وارد میشود.[2] تبخیر سطحی یکی از مهمترین علل اتلاف منابع آب در دنیا بهویژه در دریاچههای مصنوعی و طبیعی است. همهساله به دلیل افزایش دمای هوا بهویژه در فصل گرما میلیاردها لیتر از آب ذخیرهسازی شده در حوضچهها و دریاچهها با تابش مستقیم نور خورشید تبخیر میشوند.
ازاینرو یافتن راهی برای رفع این مشکل در مناطق خشک و کویری نظیر دشتهای جنوبی ایران و همچنین در حوضچههای صنعتی نظیر سدهای ذخیرهسازی آب از اهمیت بالایی برخوردار است. درواقع اهمیت جلوگیری از تبخیر یک قطره آب ذخیرهسازی شده در این مناطق کمتر از صرفهجویی در مصرف آن نیست و موجب بهبود بهرهوری منابع آب میشود. طبق گزارش اداره منابع طبیعی و آبخیزداری کاشان از مجموع 400 میلیارد مترمکعب آب ذخیرهسازی شده پشت سدهای کشور، سالانه بیش از270 میلیارد مترمکعب بهدلیل تابش نور خورشید تبخیر میشوند.
-2کاهشدهندههای تبخیر
کاهشدهندههای مرسوم ازجمله پارچههای مختلف و پوششهای شناور برای ذخیرهسازیهای بزرگ و کانالهای آبیاری پرهزینه - بهطورمعمول 50000 تا 100000 دلار به ازا هر هکتار - میباشند. برای چنین ذخیرهسازیهای بزرگ و کانالهای آبیاری، استفاده از فیلمهای فوقالعاده نازک شیمیایی - تکلایه - بهعنوان یک گزینهی کنترلی مناسب و مقرونبهصرفه خواهد بود.[3]
اولین آزمایشهای کاهش تبخیر آب با استفاده از تکلایهها - الکلهای×چرب - در سال1925توسط× ریدل1 ارائه×شد. پس از آن روشهای بهبود میزان مقاومت تبخیر و ابزارهای اندازهگیری آن توسط لانگمویر و شفر2 و××آرچر و لامر3 مورد بررسی قرار گرفتهاند که منجر به ساخت وسایلی برای اندازهگیری مقاومتهای تبخیر شدهاست]ُ-ْ× .[ الکلهای چرب اوایل دهه 1950نیز در استرالیا مورد استفاده قرار گرفت که نتایج نشان میدهد با افزایش میزان مصرف الکلهای چرب، راندمان کاهش تبخیر به تدریج افزایش مییابد و با رسیدن به یک حد معین، مصرف بیش از آن اثری بر کاهش تبخیر ندارد.
لاگتون4 و وینس5 در مطالعاتشان بیان کردهاند که برای سطوح بزرگ منابع آب، استفاده از الکلها به صورت محلول بهدلیل هزینهی نسبتا بالای حلال، مسائل زیستمحیطی و توزیع غیریکنواخت آن، مطلوب نمیباشند. گراندی6 و همکارانش محلول هگزادکانول7 و اکتادکانول8 را جهت کاهش تبخیر در منابع آبی با سطح وسیع در نفت سفید9 پیشنهاد کردهاند که نتایج مثبتی نیز بههمراه داشتهاست. هیلی10 و لامر11 همچنین نشان دادهاند که استفادهی جداگانه از هگزادکانول یا اکتادکانول در هوای سرد و مخلوط این دو تکلایه در هوای گرم کارایی بهتری دارد.
رزینک 12و کلاف13 مزایای روش استفاده از الکلها به صورت محلول را مطالعه کردهاند و نشان دادند که اگرچه هزینهی حلال زیاد است اما در این روش سرعت پخش افزایش و مقدار مواد لازم برای تولید فیلم آبی کاهش مییابد و کاربرد آن برای استفاده مداوم نیز آسان میشود. نتایج تحقیقات منگز14 و کرو15 نشان میدهد که استفاده از هگزادکانول و اکتادکانول برای محیط زیست، گیاهان و جانوران آبزی بر اساس استانداردهای کشور آلمان - - German water Hazard Classification غیرسمی و بیخطر میباشند.
