مرکز فروش دستگاه های تصفیه آب و تصفیه هوا
شنبه 30 شهريور 1398
ویژگی های شیمیایی آب آشامیدنی _ قسمت چهارم (آخر)

4- عناصر سمی

عناصری مانند آرسنیک، سیانید و مواد آفت کش از مواد سمی موجود در آب محسوب می شوند. سمیت یک عنصر در آب بستگی به عوامل مختلف دارد و با سمیت واقعی آن متفاوت می باشد، چنانچه بعضی از عناصر سمی ممکن است در آب به محصولات غیرسمی و بی خطر تبدیل شوند، هرچند بالقوه سمی و خطرناک باشند. بعضی از مواد سمی مانند حشره کش ها در مرحله ته نشینی از مراحل تصفیه آب و یا به وسیله جذب توسط مواد جاذب از آب جدا می شوند.

اغلب عناصر سمی به علت تصفیه ناقص آب و یا کنترل ضعیفی که بر دفع فاضلاب های صنعتی می شود، وارد منابع آب آشامیدنی می گردند. از آنجایی که مراحل مختلف تصفیه آب اثر ناچیزی در کم کردن غلظت این مواد دارد، حداکثر غلظت مجاز برای این عناصر معمولا هم برای آب تصفیه شده و هم تصفیه نشده درنظر گرفته می شود.

(1)- آرسنیک

آرسنیک عنصری سمی است که اگر در آب پیدا شود باید به آن توجه و دقت لازم بشود. حداکثر غلظت مجاز آرسنیک در آب آشامیدنی 0/05 میلیگرم در لیتر است که هماهنگ با مقادیر مجاز از نظر زهرشناسی می باشد. آرسنیک در آب های سطحی و در مناطقی که معادن سنگ فلزات آهنی وجود دارد، یافت می شود و در بیشتر مواقع در نتیجه مصرف مواد ضد آفات نباتی، حشره کش ها که حاوی آرسنیک می باشند و همچنین از طریق پس مانده های معادن وارد آب می گردد. استانداردهای بین المللی سازمان بهداشت جهانی سال 1971 چنین اظهار می دارد که ارقام بزرگتری از آنچه در استانداردها آمده است در تعدادی از کشورهای آمریکای لاتین به دست آمده و تاکنون میزان تا 0/2 میلیگرم در لیتر اشکالاتی به وجود نیاورده است.

آرسنیک در گیاهان و موجودات آبی مانند میگو که اغلب جنبه غذایی برای انسان دارند، وجود دارد که در اثر مصرف این موجودات توسط انسان خودبخود وارد بدن وارد بدن شده و تجمع یافته و ایجاد مسمومیت می کند. آرسنیک قادر است از عمل گروه SH آنزیم ها ممانعت به عمل آورده و باعث بلوکه شدن آنها گردد. املاح آن در معده جذب شده و از راه پوست و شش ها نیز قابلیت جذب دارند. مهم ترین اثرات مسموم کنندگی آرسنیک بی اشتهایی، کم شدن وزن بدن، اسهال، به هم خوردگی معده و ناراحتی های عصبی می باشد. در کارگرانی که به طور دائم با ترکیبات آرسنیک سرو کار دارند، سرطان پوست و ریه دیده شده و از این رو خاصیت سرطان زایی آن چندان بی پایه نمی باشد.

(2)- سیانور

سیانور و ترکیبات آن فقط در آب های صنعتی و یا معدنی که از این عنصر استفاده می کنند یافت می شود. زمانی که pH آب برابر 8 یا پایین تر باشد، به صورت هیدروژن سیانید یا اسید سیانیدریک در می آید که برای آبزیان در مقایسه با یون آن به مراتب سمی تر است. اکثر ترکیبات سینور برای موجودات زنده کشنده است و سیانید آب را می توان قبل از ورود به رودخانه ها، از طریق اعمال شیمیایی حذف نمود.

(3)- سرب

سرب یکی از عناصر سمی قابل تجمع برای بدن به شمار می آید و طی سالیان بیشماری خطرات ناشی از آن به اثبات رسیده است. مقدار سرب در غالب آب های طبیعی ندرتا بیش از 0/02 میلیگرم در لیتر می باشد، به جز در مناطقی که آب های اسیدی سبک با سنگ گالن ( سولفور سرب ) و یا سنگ های دیگر سرب در تماس قرار می گیرد. میزان سرب به اندازه 0/05 میلیگرم در لیتر در آب آشامیدنی، معادل تقریبا 25% دریافت روزانه سرب در آب به وسیله مصرف روزانه دو لیتر آب می باشد منبع اصلی سرب در آب مصرفی از حل شدن آن در لوله کشی های قدیمی ناشی می شود. هرچند انحلال سرب در آب خیلی سبک اسیدی مناطق کوهستانی و مردابی بهتر انجام می گیرد ولی در مناطق دارای آب سخت به ویژه با سختی بیکربناتی نیز سرب در آب حل می شود. بنابراین مقدار سرب آب آشامیدنی باید همواره در مناطقی که از شبکه لوله کشی سربی استفاده می شود، کنترل گردد. اگر ترکیبات سرب را به عنوان تثبیت کننده در انواع خاصی از لوله های پلاستیکی به کار برند، میزان غیرقابل قبولی از سرب در آب حل خواهد شد.

حداکثر غلظت مجاز سرب 0/05 میلیگرم در لیتر می باشد. استانداردهای بین المللی سازمان بهداشت جهانی سال 1971، به طور آزمایشی مقدار سرب را از 0/05 به 0/1 میلیگرم در لیتر افزایش داده است. افزایش بر این پایه انجام گرفته که مقادیر بیشتری سرب در بسیاری از کشورها برای سالیان دراز مورد مصرف قرار گرفته است بدون اینکه اثری بر سلامتی انسان داشته باشد و دلیل دیگر این بوده که امکان پایین نگه داشتن مقدار سرب در مناطقی که از لوله های سربی استفاده می کنند با مشکلاتی روبرو شده است.

اغلب اعضا بدن سرب دارند ولی قسمت اعظم سرب بدن انسان در استخوان ها موجود است و در استخوان با کلسیم مبادله شده و ناراحتی استخوانی تولید می کند. سرب موجود در استخوان در مواقع تب می تواند به سایر اعضای بدن انتقال یافته و ایجاد مسمومیت کند.

(4)- جیوه

جیوه از طریق استخراج معادن جیوه، کارخانجات تهیه کلر و سود، کاغذسازی، پلاستیک سازی، تهیه دفع آفات نباتی و بیمارستان ها وارد محیط زیست انسان می شود.

جیوه در محیط آبی به صورت جیوه فلزی و ترکیبات معدنی یا آلی آن وجود دارد. جیوه به شکل متیل مرکوری یا سایر ترکیبات در زنجیره غذایی از طریق تجمع در بدن موجودات آبزی وارد می شود. ترکیبات آلی جیوه به خصوص متیل مرکوری بسیار سمی تر از ترکیبات معدنی آن می باشند. عبور ترکیبات آلی جیوه از جفت و ورود آن به بدن جنین مساله بزرگی است که باعث ناهنجاری های شدید در طفل می شود. جیوه با گروه سولفیدریل آنزیم ها ترکیب می گردد.

5- عناصر کمیاب

(1)- آلومینیوم

آلومینیوم در بسیاری از آب های طبیعی به گونه ای آشکار یافت می شود. غالبا ورود آلومینیوم در آب آشامیدنی از خورده شدن ظروف آلومینیومی مخازن و یا لوله ها و همچنین از افزایش نادرست سولفات آلومینیوم به عنوان منعقد کننده در تصفیه خانه ها حاصل می شود. اگر عملیات تصفیه آب به درستی صورت گیرد نباید هیچگونه هیدروکسید آلومینیومی بعد ازعمل صاف کردن آلومینیوم ته نشین گردد. آب آشامیدنی در حالت ایده آل خود می باید دارای کمتر از 0/05 میلیگرم در لیتر آلومینیوم برحسب Al 3 و حداکثر غلظت قابل قبول 0/2 میلیگرم در لیتر باشد. غلظت آلومینیوم در آب آشامیدنی برای کسانی که بیماری کلیه دارند و مجبورند از دیالیز استفاده کنند از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد.

(2)- برومور

آب دریا دارای 50 تا 60 میلیگرم در لیتر برومور است وجود برومور در چاه های آب نزدیک سواحل دریا از اینجا ناشی می شود. محدودیتی برای برومورها پیشنهاد نشده ولی مقدار تجربی آن در آب مصرفی ناچیز می باشد.

(3)- مس

مس در آب های آلوده نشده و طبیعی به ندرت یافت می شود. هرچندگاهی نشانه هایی از آن در آب های سبک اسیدی مناطق مردابی قابل تشخیص می باشد. نمک های مس برای کنترل رشد جلبک ها در مخازن آب به کار می روند و در نتیجه، این منبعی برای ورود مس در آب های سطحی به شمار می آید. مقدار 0/5 میلیگرم در لیتر نمک مس را به عنوان دوز اولیه و 1 تا 2 میلیگرم در لیتر به عنوان دوز بعدی به مدت یک روز به کار می برند. مسی که معمولا در آب مصرفی خانه ها پیدا می شود، از خورندگی مس و آلیاژهای آن که به عنوان لوله و اتصالات آن مصرف دارد، ناشی می گردد. مس به عنوان یک عنصر اصلی در غذای انسان به شمار می آید ولی در غلظت های بیش از 20 میلیگرم در لیتر برای سلامتی انسان مضر می باشد. مس در آب های جاری حدود 1 میلیگرم در لیتر یا کمتر می تواند در اتصالات لوله های آب منازل با ایجاد رنگ سبز رسوب کند. میزان خورندگی فولاد گالوانیزه با حضور یک میلیگرم در لیتر می تواند افزایش یابد و مقدار 0/02 میلیگرم در لیتر آن می تواند در ظروف آلومینیومی ایجاد سوراخ نماید. طبق استانداردهای بین المللی سازمان بهداشت جهانی سال 1971 مناسب ترین غلظت مس در آب آشامیدنی 0/05 میلیگرم در لیتر بوده و بالاترین میزان مجاز آن 1/5 میلیگرم در لیتر می باشد. طبق دستورالعمل های مجمع اروپایی مقدار مس 0/01 میلیگرم در لیتر برای آب های تصفیه شده می باشد ولی تا میزان 3 میلیگرم در لیتر برای آب هایی که به مدت 12 ساعت در لوله های مسین قرار گرفته باشند، مجاز است و بیش از این مقدار مسائلی چون مزه ( قابض )، خورندگی و ایجاد رنگ سبز به دنبال خواهد داشت.

مس در مقادیر جزئی برای متابولیسم بدن مفید بوده و فقدان جزئی آن باعث کم خونی در اطفال می شود زیرا طبق مطالعات انجام شده مس به عنوان کاتالیزور در تشکیل هموگلوبین دخالت دارد. اطفال روزانه به ازای هر کیلو وزن بدنشان به 0/1 میلیگرم مس نیاز دارند. مس در غلظت موجود در آب های آشامیدنی سمس نیست ولی مصرف مداوم آب های مس دار ناراحتی کبدی تولید خواهد نمود.

(4)- فلوئور

فلوئور ممکن است به طور طبیعی در آب وجود داشته باشد و یا در طول تصفیه به اندازه کنترل شده به آب اضافه شود. امروزه این واقعیت در کل مورد قبول قرار گرفته که افزودن فلوئور به آب آشامیدنی به میزان 1 میلیرم در لیتر برحسب F-، هم سالم و هم برای کاهش فساد دندان موثر می باشد. چنانچه آب فلوئوردار در زمان کودکی و در طول دوران دندان در آوردن مصرف شود، احتمال فساد دندان کاهش می یابد. غلظت فلوئور باید دقیقا کنترل گردد، زیرا مقدار اضافی آن می تواند بیماری هایی چون فلوئوروزیس یعنی خط افتادن روی دندان ها و یا آسیب های استخوانی هم در کودکان و هم در بزرگسالان به وجود آورد. بنابراین غلظت مناسب فلوئور باید در رابطه با شرایط آب و هوا و مقدار آب مصرفی قرار داده شود. روش های تصفیه ای خاصی برای خارج ساختن فلوئور اضافی از آب می توان به کار برد که همراه با هزینه های گزاف می باشد. افزودن فلوئور به آب مصرفی مساله ای است که خیلی ها آن را نمی پذیرند.

میزان فلوئور مورد نیاز برای جلوگیری از پوسیدگی و همچنین ممانعت از مخطط شدن دندان ها را 0/6 تا 1/7 میلیگرم در لیتر نوشته اند.

(5)- ید

غالب آب های طبیعی مقدار خیلی ناچیز، حدود میکروگرم در لیتر ید دارند. غلظت های بیشتر در آب های نمک دار و یا در آب های تصفیه شده با ید، به عنوان گندزدا یافت می شود. میزان ید در آب های طبیعی احتمالا نیاز افراد با رژیم خاص را تامین نمی کند.

وجود این عنصر در آب از نظر صنعتی اهمیت چندانی ندارد ولی در آب های آشامیدنی به علت احتیاج غده تیروئید برای ساختن تیروکسین نهایت ضرورت را دارد و اصولا تایید شده که عدم وجود ید در آب های آشامیدنی حتی به مقدار کمتر از 0/01 میلیگرم در لیتر عارضه گواتر به دنبال خود دارد و اگر مقدار آن از حد معین تجاوز نماید در مصرف کنندگان تولید یودیسم می نماید. به هرحال جذب ید از طریق آب های آشامیدنی به مراتب آسان تر و بهتر از مواد غذایی غنی از ید صورت می گیرد، ولی با این وجود باید مردم را به خوردن غذاهای ید دار مانند ماهی ها و سبزی ها از جمله کلم و هویج و مایعاتی چون شیر تشویق نمود.

(6)- آهن

آهن در غالب آب های خام و مقدار ناچیزی از آن معمولا در شبکه های آبرسانی در جایی که آب در تماس با لوله های آهنی قرار گرفته باشد یافت می شود. آهن می تواند به شکل های گوناگون در آب پیدا شود. در محلول ها به صورت مواد کلوئیدی معلق و به صورت کمپلکس با کانی ها یا مواد آلی.

این عنصر چندان مضر نیست ولی از نظر خواص ظاهری آب مناسب نمی باشد، زیرا چنانچه به مقدار زیاد در آب وجود داشته باشد مزه تلخی به آن داده و آب را ناگوارا می سازد. در صورتی که آهن موجود در آب زیاد باشد در اثر قرار گرفتن در معرض هوا، اکسیژن را جذب کرده و در نتیجه ته نشین شده و ایجاد رنگ قهوه ای در محل اتصالات لوله کشی می نماید. حتی مقدار کم آهن می تواند باعث جمع شدن رسوب در شبکه های آبرسانی شود که چنین رسوبی برای مصرف کننده مناسب نیست و باعث رشد باکتری های آهن شده که به نوبه خود سبب کاهش کیفیت آب از طریق تولید لجن و یا بوی غیر قابل تحمل می گردد. اگرچه باکتری های آهن که آهن محیط را جدا و در خود ذخیره می کنند برای تقلیل آن در آب های زیرزمینی بسیار اهمیت دارند، ولی نقش تخریبی آنها را بر جدار لوله های آهنین نمی توان نادیده گرفت. ممکن است آبی قبل از جریان در لوله های سیستم آبرسانی عاری از آهن باشد ولی در صورتی که آب دارای گازهای محلول باشد مقداری آهن در اثر خورندگی در آب حل خواهد شد.

کلرورفریک و سایر املاح آهن فراوان ترین ترکیباتی هستند که در تصفیه آب مورد استفاده قرار می گیرند. بیکربنات آهن یکی از مهم ترین ترکیبات آهن موجود در آب می باشد که ابتدا بی رنگ بوده و در مجاورت هوا به علت اکسیداسیون و پیدایش هیدرات فریک رنگی خواهد شد. محل اصلی و اساسی آهن در جذب اکسیژن و تشکیل هموگلوبین خون است ولی به علت دفع کم مقدار موردنیاز روزانه آن بسیار ناچیز می باشد.

استانداردهای بین المللی سازمان بهداشت جهانی سال 1971 مقدار آهن قابل قبول را 0/1 و حداکثر غلظت مجاز آن را 1 میلیگرم در لیتر پیشنهاد می کند. دستورالعمل های مجمع اروپایی میزان 0/05 میلیگرم در لیتر را به عنوان راهنما و حداکثر غلظت را تا 0/2 میلیگرم در لیتر مقرر می دارد. باید یادآوری شود که مقدار کمتر پیشنهاد شده از طرف مجمع اروپایی می تواند در رابطه با طبیعت زمینی که آب از آن گرفته می شود، قرار گیرد و آب های زیرزمینی که کیفیت خوبی دارند حتی می توانند بیش از 0/2 میلیگرم در لیتر آهن داشته باشند.

(7)- منگنز

منگنز حتی به مقدار کم عنصر زیان آوری در آب به شمار می آید. منگنز می تواند در حضور اکسیژن و یا پس از کلر زدن آب از آن جدا شده و ته نشین گردد که در شبکه های آبرسانی لایه لجنی سیاه رنگی تشکیل می دهد. این لایه لجنی از آب جدا شده و باعث ایجاد طعم بد و ظاهر ناخوشایند می شود.

غلظت منگنز در آب چاه ها ندرتا از یک میلیگرم در لیتر افزون می گردد. با وجود این غلظت های بالاتری در اثر شرایط ویژه ای در آب های زیرزمینی پیدا شود. اگر آب مخازن فاقد اکسیژن شود منگنز از ته نشین های کف آنها جدا شده و وارد آب می ردد. دگرگونی آب این مخازن در بهار و پاییز باعث افزایش منگنز در آب مصرفی می شود. عموما مقدار کمتری منگنز در مقایسه با آهن در آب سیستم آبرسانی موجود است، زیرا هرچند رسوب دادن منگنز به آهستگی انجام می شود ولی مداوم می باشد و به همین علت پس از سرویس شبکه آبرسانی امکان وقوع مساله ای جدی تا 14-15 سال بعد کم خواهد بود. دستورالعمل های مجمع اروپایی مقدار 0/02 میلیگرم در لیتر را به عنوان میزان راهنما و حداکثر غلظت مجاز را 0/05 میلیگرم در لیتر پیشنهاد می کند.

(8)- روی

روی به مقدار جزئی در آب های سطحی و زیرزمینی آلوده نشده یافت می شود. روی در نتیجه خورندگی تانک ها و لوله های از جنس آهن گالوانیزه و اتصالات برنجی وارد آب آشامیدنی می شود. غلظت هایی از روی که معمولا در آب آشامیدنی یافت می شود برای سلامتی انسان مضر نیمی باشد. حد آستانه طعم روی تقریبا 5 میلیگرم در لیتر می باشد.

6- مواد رادیواکتیو

تعداد زیادی از منابع آب مقدار جزئی مواد رادیو اکتیو دارند که به طور طبیعی به وجود آمده و ایزوتوپ رادیواکتیو عناصر طبیعی می باشند، مانند پتاسیم 040 آب های جاری در زمین های گرانیتی مقدار خیلی جزئی رادیوم دارند ( رادیوم عنصر رادیواکتیوی است که از اورانیوم تولید می شود ). معمولا میزان مواد رادیواکتیو طبیعی در آب آشامیدنی آنقدر پایین است که سلامتی مصرف کننده را تهدید نمی کند. چندین سال است به این مساله پی برده اند که آب بعضی از چشمه های معدنی مقدار جزئی مواد رادیواکتیو دارند.

چهار نوع فعالیت زیر در آلوده سازی محیط و آب با مواد رادیواکتیو موثرند:

1- استخراج معادن مواد رادیواکتیو

2- مصرف مواد رادیواکتیو در مراکز تولید نیرو

3- مصرف مواد رادیواکتیو در مراکز تحقیقاتی پزشکی

4- مصرف مواد رادیواکتیو در انفجارات اتمی

سازمانی که پیشنهاداتی در مورد کنترل مواد رادیواکتیو می دهد و همچنین غلظت قابل قبولی از مواد رادیواکتیو را نیز مشخص می کند، کمیسیون بین المللی حفاظت محیط زیست از مواد رادیواکتیو می باشد. این پیشنهادات به صورت حداکثر غلظت قابل قبول مواد رادیواکتیو در آب آشامیدنی، در سال 1971 در استانداردهای بین المللی سازمان بهداشت جهانی آورده شده است. این مقادیر براساس مصرف 2/2 لیتر آب در روز پیشنهاد شده و شامل مواد رادیواکتیو با منشا طبیعی و مصنوعی می باشد. اشعه های آلفا و بتا در نقاط خاصی از بدن متمرکز می شوند مانند استرانسیوم 90 که در استخوان جمع شده و آسیب موضعی ایجاد می کند.

حداکثر غلظت صادرکننده های اشعه آلفا و بتا به ترتیب 3 و 30 پیکو کوری در لیتر پیشنهاد شده است. سازمان بهداشت جهانی در سال 1983 نیز همین مقدار را براساس بکلر پیشنهاد می کند.

مطالب دیگر مقالات آموزشی تصفیه
تصفیه آب آشامیدنی، کشاورزی و دامداری ( قسمت دوم )تصفیه آب آشامیدنی، کشاورزی و دامداری ( قسمت اول )کیفیت آب خاکستری و مقایسه آن با آب فاضلاب خانگیویژگی های شیمیایی آب آشامیدنی _ قسمت سومویژگی های شیمیایی آب آشامیدنی _ قسمت دومویژگی های شیمیایی آب آشامیدنی _ قسمت اولآب شیلات و عوارض آلودگی آنویژگی های آب خاکستری _ قسمت دومویژگی های آب خاکستری _ قسمت اولفاضلاب نساجی و رنگرزی
verification
سبد خرید

سبد خرید محصولات

Item removed. Undo