چكيده:

افزايش سريع وسعت و جمعيت شهرها در طي چند دهه گذشته از يك طرف سبب برداشت زياد از منابع آب زيرزميني شده و از طرف ديگرتخليه فاضلاب شهري به سفره آب زيرزميني آلودگي سفره را به همراه داشته است. مطالعه حاضر نشان ميدهد كه غلظت نيترات مي تواند در مناطق با بافت خاك درشت دانه به چند برابر حد مجاز برسد. همچنين غلظت يونهاي فسفات نيز نشان دهنده آلودگي سفره آب زيرزميني با فاضلاب خانگي ميباشد.آلودگي آب زيرزميني در نواحي شهري از منابع مختلف تركيبات شيميايي آلي و غيرآلي است، براي مثال هواي آلوده، بارش و نشت از آسفالت خيابانها، روشهاي نادرست در دفع مواد زائد، سرب خارج شده از اگزوز اتومبيلها، دفع نادرست صنايع داخلي و مكانهاي صنعتي و تجاري همچنين آفت كش شهري يك مسئله مهم در آلودگي مي باشد.

مقدمه:

در نواحي شهري نشت فاضلاب شهري عامل اصلي در آلودگي سفره هاي زيرزميني بوده واثرات ناشي از شهرسازي بر منابع آبهاي زيرزميني يكي از موضوعات مهم زيست محيطي و مورد علاقه تحقيق در سالهاي اخير است مشكل آلودگي آب زيرزميني در شهرهاي واقع بر سفره هاي آبرفتي شديدتر ميباشد. بطور طبيعي سفره هاي آبرفتي آلودگي وارده به سفره را كاهش ميدهنداما در صورتي كه حجم آلودگي وارده بيش از ظرفيت تصفيه طبيعي خاك باشد،موجب آلودگي منابع آب زيرزميني خواهد شد. قدرت تصفيه خاك به نفوذپذيري خاك، دبي فاضلاب ورودي، ضخامت منطقه غيراشباع، شدت آلودگي و غيره خواهدداشت. در شهرهايي كه فاقد شبكه گردآوري فاضلاب ميباشند و پساب خانگي مستقيماً به آبرفت وارد ميشود به مرورزمان قدرت تصفيه كنندگي خاك كاهش يافته و آب آلوده به سفره آب زيرزميني وارد خواهد شد. افزايش سطح آب و كاهش ضخامت منطقه غير اشباع از جمله دلايل ديگر گسترش سريع آلودگي است .آلودگي با منشأ فاضلاب خانگي سبب افزايش غلظت يون فسفات، كلرايد، نيترات و نيتريت و باكتريهاي كليفورم در آب زيرزميني خواهد شد.درمناطق شهري كشتارگاهها،قبرستانهاي قديمي و محلهاي قبلي دپوي زباله از جمله مناطق شديد آلوده هستند. در اطراف قبرستانها معمولاً غلظت يون فسفات خيلي بيشتر از ساير مناطق شهر ميباشد.

تجزيهوتحليل :

غلظتنيترات، نيتريت وآمونياك:

نيتروژن عنصر اصلي براي همه ارگانيسم ها است و منشأ اصلي آن از نيتروژن اتمسفر ميباشد. آلودگي نيتراته توسط فعاليتهاي بشري رخ ميدهند زائده هاي صنعتي وشهري منبع اصلي بوجودآورنده تركيبات نيتروژن در آب هستند. مواد ازت دار بطرق مختلف مانند تماس منابع آب با فاضلاب و اكسيداسيون مواد آلي ازت دار نظر پروتئينها ايجاد مي شوند . آمونياك حاصله هم پس از مدتي به نيتريت اكسيده شده و نيتريت هم به نيترات تبديل مي شود آمونياك در درجه اول و سپس نيتريت باعث آلودگي شديد آب ميشوند وجود نيتريت(NO2) و نيترات(NO3) در آبهاي شهري بر حسب ميلي گرم در ليتر ازت،بيان شده و نبايد بيش از 10 باشد.كل ازت اكسيد شده برابر با ازت نيتريت و نيترات است. نيتريت مرحله مياني اكسايش ازت دراكسيد شدن بيوشيميايي آمونياك و تبديل آن به نيترات است.

غلظتكلرايد:

كلرايد يك يون محافظه كار است و منبع آن از فاضلاب خانگي است آبي كه كلرور آن زياد است شوربوده و ميزان استاندارد آن بايد250ميليگرم در ليتر باشد.

غلظتسولفات:

مقدار مجاز آن حدود 250ppm است . تركيبات بسيار غليظ آنها بصورتهاي سديم , پتاسيم و منيزيم در آب ايجاد طعم كرده و موجب بيماريهاي مختلف مي گردند با توجه به اين كه اين مواد ازشوينده ها و فاضلابها منشا مي گيرد مي توان گفت كه مهمترين علت آلودگي سفره آب زيرزميني شهرها نشت فاضلابي ميباشد. بالابودن نيتريت، آمونياك و كلرور در آب زيرزميني نيز نشانه اي از آميختگي آن با فاضلاب شهري است.

غلظتفسفات:

ميزان فسفات درآبهاي تقريباآلوده در محدوده 72/2-16/ ميلي گرم در ليتر متغير ميباشدواز آنجايي كه ميزان فسفات در فاضلاب خانگي بين 4تا15 ميلي گرم در ليتر ميباشد، منشأ آن از طريق مواد دفعي انسان (عمدتاادرار) و شوينده ها(50تا60درصد)است(خزائي،1380). منبع طبيعي تركيبات فسفر در آب، هوازدگي سنگهاي فسفردار و تجزيه مواد آلي ميباشد. مقدار متوسط تركيبات فسفر در آبهاي زيرزميني طبيعي در حدود 02/0 ميلي گرم در ليتر بر حسب فسفر ميباشد(خزائي،1380). بنابراين مي توان غلظت بالاي آن را در چاههاي محدوده شهري به آلودگي فاضلابي نسبت داد.

غلظت سيانور ( CN ) :

 آنيوني است كه به ندرت در آب ديده مي شود ولي متاسفانه از طريق پس آبهاي صنعتي وارد محيط زيست مي گردد . اين آنيون بشدت مسموم كننده  است  از اينرو وجود اين تركيب در آبهاي آشاميدني غير مجاز تلقي ميشود .

بررسيدما-PH وميزان يونها:

ميزان دما در چاههاي آلوده نسبت به غير آلوده تقريباً پايينتراست. PH  آبهاي آلوده بيشتربه طرف اسيدي شدن ميل ميكند. اگرآب شامل مواد آلي باشد، اين مواد سبب كاهش در پتانسيل ردوكس تغذيه شهري شده و باعث حل دي اكسيدكربن ميشود، و در كاهش PH  نيزموثرمي باشد.PH  يكي از عواملي است كه نحوه حضور كربن اكسيد شده را در آب كنترل ميكند علت اصلي اسيدي نبودن PH  برخي ازآبهاي زيرزميني وجود بيكربنات است ميزان آنيونها در نمونه هاي غير آلوده به صورت    HCO3 > SO4 > Cl        ودرنمونه هاي آلوده به صورتSO4 > HCO3 > Clاست،ميزان كاتيونهادر آب نيزبيشتربه صورت Na > Ca > Mg مي باشد.

آلودگيميكروبي:

كيفيت ميكروبي منابع آب معمولاً بر اساس تعداد و تكرار انواع خاصي از باكتريها تعيين ميگردد. كليفورمها به عنوان عمده ترين شاخص كيفيت ميكروبي منابع آب ميباشد كه به وفور در مدفوع انسان و ساير حيوانات خونگرم يافت ميشود.متداولترين باكتري در گروه كليفورم را اشتريشياكلي تشكيل ميدهد كه شاخص آلودگي مدفوعي آب است(خزائي،1380). ازتمام باكتريهائي كه در آبها يافت ميشوند تنها تعداد كمي براي سلامتي انسان مضر ميباشند و از آنجا كه شناخت باكتريهاي بيماريزا از باكتريهاي بي ضرر نياز به آزمايشهاي دقيق دارد و از سوي ديگر وجود يك باكتري حتي اگر خطرناك نباشد مي تواند نشان دهنده وجود باكتريهاي ديگر و از آن جمله باكتريها و يا ميكروبهاي بيماريزا باشد لذا در آب مورد استفاده براي آبرساني بايد تعداد موجودات ذره بيني بي ضرر نيز از حد معيني بيشتر نگردد. به عبارت ديگر وجود تعداد زيادي باكتري درآب احتمال وجود باكتريهاي بيماريزا از قبيل ميكروبهاي بيماريزايي مانند حصبه و وبا را نيز بالا مي برد. آبهايي كه با مدفوع انسان و يا حيوان آلوده ميگردند ممكن است داراي باكتريهايي باشند كه موجب بيماريهاي روده اي مانند اسهال خوني وتب روده و نظاير آن شوند. اگر در آب محيط مناسبي براي رشد اين باكتريها نباشد در برابر نور خورشيد و جريان آب و در نتيجه يك تصفيه طبيعي كم كم از بين ميروند.

معروفترين و سر دسته باكتريهاي موجود در مدفوع اشترشياكلي و كليفورمها ميباشندكه زودتر از باكتريهاي ديگر شناخته ميشوند. نمونه گيري از چاههاي با غلظت نيترات بالا نشان دهنده ميزان بالاي كليفورم      مدفوعي در آنهااست كه آلودگي توسط فاضلاب مهمترين علت آن ميباشد.البته باكلرزني مي توان ميزان آلودگي ميكروبي چاههاي آب راتاحدزيادي كاهش داد.

نتيجه گيري :

بالا بودن نسبت NO3/Cl و SO4/Cl و نتايج آناليز ميكروبي آب مهمترين عامل آلودگي رافاضلابهاي خانگي بيان مي كند. شدت آلودگي چاهها در مناطق با بافت درشت دانه كه فاضلاب ورودي به زمين فرصت كمتري براي تصفيه دارد بيشتر است واز آنجا كه بخشي از چاههاي آب شرب در اين مناطق واقع شده اند اين چاهها را در معرض آلودگي قرار ميدهد. اكثر چاههاي آلوده دربافت شني خاك قرارگرفته اند ووجود قناتها در بافتهاي قديمي نيزمي تواند باعث انتقال آسان آلاينده ها به قسمتهاي عميق سفره شود. منشأ سولفات خيلي بالا در سفره آب زيرزميني از فاضلابهاي خانگي و همچنين وجود سازندهاي گچي است. يك راه مهم براي جلوگيري از آلودگي بيشتر آب احداث شبكه استاندارد فاضلاب مركزي در شهر و هدايت اين آبها بر روي سطح زمين در زمين هاي خارج شهر است كه مانع از آلودگي آبهاي زيرزميني ميشود. همچنين ميتوان از اين آبهابعد ازتصفيه براي كشاورزي وآبياري باغات استفاده كرد.

منابعوماخذ:

*علي جعفري قريه علي ،ناصر حافظي مقدس،غلام عباس كاظمي، كنفرانس زمين شناسي مهندسي ومحيط زيست ايران

*خزائي، ا.(1380) تاثير گسترش شهر سازي بر كيفيت آب زيرزميني

* سايت دانشنامه ي رشد  www.roshd.ir