شرکت مهندسی ایمن آب زیست
طراح و مجری سیستم های تصفیه آب و تصفیه فاضلاب
02632719530

زمانی که بحث فاضلاب هاو تصفیه آن به میان می آید اولین موضوعی که در ذهن انسان تداعی می شود بحث محیط زیست و حفظ آن از آلوده شدن است چرا که فاضلاب همواره به عنوان یک پارامتر آلاینده اصلی در محیط زیست انسانی و طبیعی مطرح می باشد .(1 متر مکعب فاضلاب 40 متر مکعب آب را منهدم می کند)

فاضلاب چیزی به جزآب مصرف شده یا پساب در جنبه های مختلف زندگی انسان نیست که در اثر این مصارف ترکیب اصلی و مهم طبیعی خود را از دست داده است و نه تنها قابل استفاده در مصارف مختلف نمی باشد بلکه با توجه به میزان آلاینده های موجود در آن و نوع آنها خود می تواند تهدیدی بر سلامت و فعالیت های مختلف انسانی میباشد. در کشور ما نیز مانند سایر نقاط دنیا ، افزایش جمعیت و در نتیجه بالا رفتن میزان مصرف آب باعث تولید بیشتر فاضلاب ها گردیده است که خود موجب بروز اشکالات و نارسایی هایی در جوامع شهری و حتی روستایی کشورمان شده و روز به روز هم در حال ازدیاد است . این اشکالات عموماٌ مسایل بهداشتی و آلودگی محیط، بهم خوردن رابطه ی طبیعی بیلان آب و بالا آمدن سطح آبهای زیر زمینی و آلودگی منابع مختلف پذیرنده می باشد .

آمار منتشره از سوی مراکز درمانی کشور نشان می دهد ، بیماریهایی نظیر هپاتیت های عفونی ، اسهالها ، انگلهای روده ای و سایر بیماریهایی که به دلیل وجود آلودگی محیط ناشی از دفع نادرست فاضلاب ها می باشند ، در شهرهای مختلف از قبیل بوشهر، بندر عباس، سنندج، کرمانشاه و دیگر شهرها شیوع پیدا کرده است .

بالا آمدن سطح آبهای زیر زمینی در مناطق جنوبی تهران ، تبریز و شیراز وجود نیترات بیش از اندازه در آب های زیر زمینی شهر مشهد و بالاخره آلودگی سبزی کاری در جنوب تهران ، بر اثر آبیاری با فاضلاب ها نمونه هایی از این قبیل مسایل میباشد که سال به سال حادتر شده و هر چه دیرتر اقدام موثر صورت گیرد مشکلات بزرگتر خواهد بود .

میزان پساب و فاضلاب های شهری و صنعتی کشور ایران در سال 1390 حداقل حدود 6 میلیارد متر مکعب می باشدکه با توجه به این که هر متر مکعب فاضلاب تصفیه شده حدود 40 متر مکعب آب را به شدت آلوده می کند، لذا این میزان وجود فاضلاب در صورتی که جمع آوری وتصفیه نگردد . منبع آلودگی عظیمی خواهد بود که نهایتاً به پذیرنده های سطحی و زیر زمینی کشورتحمیل خواهد شد از این رو به عنوان بخشی از  استراتژی ملی برای حفظ سلامتی و محیط زیست و اقتصادی ترین استفاده از منابع آب موجود بایستی با ایجاد تأسیسات لازم برای جمع آوری و تصفیه فاضلابهای شهری و صنعتی روند آلوده سازی محیط را به سمت بهبود رو به تزاعی و در زمینه های مختلف تغییر دهد . چرا که « محیط زیست ارثیه نیاکان ما نیست بلکه امانتی است که به دست ما سپرده شده است و بایستی سالم به نسلهای بعدی تحویل داده شود 

ارزیابی نیاز زیست محیطی و بهداشتی طرحهای فاضلاب

اگر چه اجرای طرحهای جمع آوری و تصفیه فاضلاب از دیدگاه های مختلف از قبیل حفظ محیط زیست در تصفیه فاضلاب ، جلوگیری از بالا آمدن آبهای سطح زیر زمینی ، توسعه اقتصادی ، درآمدهای جانبی حاصل از استفاده مجدد از پسآب و کود در کشاورزی ، فروش انشعاب، اشتغال زایی و کمک به رفع آلودگی هوا در اثر توسعه فضای سبز و غیره اهمیت زیادی دارد . لیکن مهمترین بحث اول ،حفظ محیط زیست و کاهش آلودگیهاست . محیط زیست مجموعه ای پیچیده از عوامل گوناگونی است که بر اثر یک روند و تکامل تدریجی موجدات زنده و اجزاء سازنده سطح زمین شکل گرفته است . این مجموعه که از آب ، هوا ، انرژی ، حیات زیستی و غیره تشکیل شده است ، طبیعت کلیه موجودات را در برگرفته و بر فعالیتهای انسان تأثیر گذاشته و در ضمن از آنها متأثر می شود . با توجه به اهمیت این موضوع به بررسی اثرات فاضلاب ناشی از دفع نادرست فاضلاب خام در محیط های مختلف پرداخته و در این خصوص مهمترین مشکلات احتمالی به اختصار بررسی خواهد شد و سپس با توجه به این اثرات سوء، طرحهای فاضلاب به عنوانی کلیدی برای حل این معضلات و به عنوان یک نیاز ضروری معرفی می گردد .

 

آثار آلودگی فاضلاب ها بر منابع آب ، خاک و هوا

کلیه آبهای مصرفی به نقلی به منابع اولیه برگردانده می شوند ولی اغلب آبی که به مصارف مختلف رسیده است ، همان آب اولیه نیست بلکه به صورت مایعی است که علاوه بر اجزای اصلی، حاوی انواع و اقسام مواد مورد استفاده در زندگی روزمره ی انسان و یا در مورد فاضلاب صنعتی حاوی عناصر و ترکیبات شیمیایی مورد استفاده در آن صنعت خاص می باشد .

از دید کلی آبهای مصرف شده درفعالیتهای روزانه ی انسان را که به محیط برگشت داده می شود، فاضلاب انسانی یا شهری می گویند و فاضلاب یا پسآب صنعتی به خروجی از سیستم ها و تأسیسات صنعتی اتلاق می گردد که هر دوبه نوبه خود می توانند در زمره ی آلوده کننده های منابع آب قرار گیرند . چرا که ترکیب فاضلاب با آب مصرفی متفاوت است لذا پس از ورود به منابع آب باعث تغییر در کیفیت آب آن منبع می گردد .

تعریف آلودگی آبها یا فاضلابها

آبی آلوده اتلاق می گردد که ترکیب یا شرایط آن طوری تغییر یافته باشد که کمتر یا به هیچ وجه قابلیت استفاده مفید را نداشته  باشد، حال آنکه به شرط سالم بودن، می توانید به این مصارف برسد . این تعریف شامل تغییرات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آب و یا اضافه شدن مایعات، گازها و یا مواد جامد پسآب بوده که باعث اختلالاتی در خواص آن می گردد و می تواند به سلامت، امنیت و بهزیستی جوامع اعم از اجتماعات شهر نشین، صنعتی، کشاورزی، محیط زیست حیوانات وحشی، ماهیها و غیره لطمه بزند .

این تعریف همچنین آلودگی حرارتی آب ناشی از افزودن آب داغ را نیز در بر می گیرد . فاضلابهای حاصل از مصارف شهری و یا صنعتی می توانند شامل آلاینده های متفاوتی باشند . مهمترین مواد آلاینده ی فاضلابها مواد آلی موجود در آنها می باشند که به طور اعم از کربوهیدراتها، پروتوئینهای حیوانی، چربیهای مختلف و روغن ها تشکیل می شوند . نمونه های مشخص ترکیبات آلی شامل آمینو اسیدها و اسیدهای چرب، صابون ها، استرها، پاک کننده های آنیونیک و غیره می باشند . فاضلابها همچنین شامل انواع مختلفی از میکروارگانیز ها بوده که بعضی از آنها بیماریزا می باشند و عوامل دیگر اگر چه ممکن است خود بیماریزا نباشند، می توانند به عنوان شاخص آلودگی آبها به حساب آمده و وجودشان در آب آشامیدنی نشانه آلوده شدن آن به منبع به فاضلابهای انسانی است. مهمترین این دسته، باکتریهای کلیفرم مدفوعی هستند که جزء باکتریهای روده ای انسان هستند و از بین آنها اشریشیاکلی ( E.Coli ) مورد توجه بیشتری است .

اثر آلودگی فاضلابها بر منابع آبهای سطحی

الف ) اثر آلودگی فاضلابها بر رودخانه

هنگامی که یک ماده ی آلی دارای انرژی زیاد مانند فاضلاب خام به رودخانه ریخته می شود ، تغییرات چندی در قسمت پایین رودخانه از محل ورود فاضلاب رخ می دهد . مواد آلی فاضلاب با اکسیژن آب ترکیب شده در نتیجه سرعت مصرف اکسیژن به مراتب بیشتر از زمانی است که آلودگی به آنها وارد نشده است و اکسیژن محلول آن کاهش می یابد . همچنین سرعت هوادهی یا انحلال اکسژن هوا در آب افزایش می یابد . اما انحلال اکسیژن به اندازه ای نیست که بتواند از کاهش اکسیژن رودخانه جلوگیری نماید . در چنین شرایطی می گویند رودخانه بیهوازی شده است به هر حال ، اغلب غلظت اکسیژن آب به صفر تقلیل نیافته و رودخانه مجدداً به حالت اول بر می گردد بدون اینکه در شرایط بیهوازی قرار گیرد  (شکل 3-1 ) .

اثر فاضلاب در غلظت اکسیژن رودخانه را می توان به وسیله فرمولهای ریاضی تخمین زد . اساس فرض بر این است که در هر نقطه ای از رودخانه یک تعادل اکسیژن وجود دارد و این حد تعدال به وسیله میزان اکسیژن مصرفی میکرو ارگانیزها و انحلال اکسیژن هوا در آب مشخص می شود سرعت مصرفی یا کاهش اکسیژن به وسیله رابطه زیر تعیین می گردد .

(L-Y  ) = K1 = سرعت مصرف یا کاهش اکسیژن

به طوری که L مقدار اکسیژن لازم برای تجزیه مواد آلی بر حسب میلی گرم در لیتر است که به نام مقدار اکسیژن لازم برای واکنشهای بیوشیمیایی ( BOD ) خوانده می شود، Y مقدار اکسیژن مصرفی میکروارگانیزها در هر لحظه ای از زمان ، که بر حسب میلی گرم در لیتر بیان می شود و K1 ثابت مصرف یا اکسیژن روزانه است و برای یک فاضلاب به خصوص ، ثابت فرض می شود و به نوع زاید ، درجه حرارت و غیره بستگی دارد .

زمانی که شرایط بیهوازی در رودخانه فراهم می شود گازهایی از قبیل : هیدروژن سولفوره و متان تشکیل می شود و به صورت حباب به طرف سطح حرکت می کند ، حبابها حین حرکت به طرف بالا به ذرات بزرگ مواد جامد سیاه رنگ به نام لجن چسبیده و آنها را در سطح آب شناور نگه می دارد. بنابراین وجود بوی گاز هیدرژن سولفوره از فاصله ی دور مشخص است که دال بر شرایط بیهوازی رودخانه می باشد .

رنگ رودخانه معمولاً سیاه است و وجود رشته های طویل که به صخره ها چسبیده و معمولاً به صورت توده لزج و ژلاتینی در جهت پایین آب رودخانه مواجه هستنددو نشانه مشخص دیگر شرایط بیهوازی رودخانه می باشند .

فاضلابها بر موجودات آبزی نیز اثر می گذارند به طوری که نوع و تعداد آنها بعد از محل ورود فاضلاب به رودخانه تغییر می کند . افزایش کدورت، رسوب و غلظت کم اکسیژن محلول باعث کاهش زندگی ماهیها می شود . فقط چند نوع ماهی مخصوص می توانند در این شرایط به حیات خود ادامه دهند و چون مواد غذایی فراوان می باشد، بنابراین تعداد آنها بسیار افزایش می یابد . ماهیهای کپور و گربه ماهی می توانند در آبهای کاملاً آلوده زنده بمانند و حتی در صورت لزوم می توانند از اکسیژن سطح آب نیز استفاده نمایند . از طرف دیگر ، ماهی غزل آلا به آب بسیار خالص ، پاک و خنک نیاز دارد و به آلودگی هوا بسیار حساس است .

عکس العمل رودخانه متناسب با نوع فاضلاب ورودی است . واکنشهای فوق الذکر رودخانه به آلودگی زمانی اتفاق می افتند که مواد آلی آلاینده به سرعت تجزیه شوند و چنانچه زواید برای موجودات آبزی سمی باشند، تعداد و نوع میکروارگانیسم های نقطه زیر محل ورود آلودگی به رودخانه کاهش می یابد. اکسیژن محلول آب کاهش نیافته و حتی ممکن است سیاه تر بشود. به طور کلی انواع مختلف آلودگی وجود دارد و رودخانه به طور متفاوتی به هر آلودگی عکس العمل نشان می دهد .

ب) اثر آلودگی فاضلاب بر دریاچه ها

اثر آلودگی بر دریاچه ها از چند نظر با رودخانه ها دارای تفاوت می باشد . نور و حرارت اثر قابل ملاحظه ای بر یک دریاچه دارندو این دو عامل باید در تمام تجزیه و تحلیل های لیمنولژیکی گنجانده شوند .

اغلب درجه حرارت، اثر عمیقی بر دریاچه می گذارد. وزن مخصوص آب در 4 درجه سانتیگراد حداکثر می باشد ( بنابراین، آب سرد تر و گرم تر از آب 4 درجه سانتیگراد سبک تر بوده در نتیجه یخ در آب غوطه ور می ماند ) .

آب حرارت کم را هدایت می کند و معمولاً درجه حرارت آب دریاچه ها در فصول مختلف سال دستخوش تغییر می شود. در طول زمستان، فرض بر این است که آب دریاچه منجمد نمی شود، اغلب درجه حرارت آب با عمق دریاچه ثابت است. با گرم شدن هوا لایه های فوقانی آب دریاچه تدریجاً گرم می شوند و چون قابلیت هدایت حرارت آب کم می باشد و آب گرم تر، سبک تر است، بنابراین یک افت حرارت مشخص ( منحنی شیب دار حرارت ) به نام « طبقه بندی حرارتی » تشکیل می شود. این طبقات حرارت اغلب خیلی با ثبات بوده و تا فصل تابستان باقی می مانند . لایه فوقانی آب به نام «اپی لیمنیون »، لایه میانی « متا لیمنیون » و لایه زیرین « هیپو لیمنیون » خوانده می شود. نقطه ی انحنای منحنی ترموکلاین نامیده می شود. آب فقط در یک منطقه مشخص گردش می نماید، بنابراین فقط مقدار محلولی از مواد شیمیایی و بیولوژیکی، شامل اکسیژن محلول، در این لایه های حرارتی انتقال می یابند. با فرا رسیدن هوای سرد، لایه فوقانی آب به تدریج سرد شده و فرو می شیند. این گردش آب را « برگشت پاییز » می خوانند. همچنین در بهار نیز اغلب آب برگردانده می شود. ( شکل 2-3 ) واکنش شیمیایی یک دریاچه طبیعی را نشان می دهد. رودخانه هایی که آب دریاچه را تأمین می نمایند، مقداری کربن، فسفر و ازت به صورت ترکیبات کم انرژی یا مواد آلی دارای انرژی زیاد، به دریاچه می ریزد. آلگ ها به کمک انرژی خورشید از کربن، فسفر و ازت، ترکیبات  دارای انرژی زای زیادی می رسانند .

پلانکتونهای حیوانی و موجودات آبزی بزرگتر ، مانند ماهیها، از آلگ ها استفاده می نماید.

تمام موجودات آبزی موادی از خود دفع می نمایند که بر غلظت کربن آلی محلول آب افزوده و با مرگ آنها، این ذخیره کربن آلی محلول بیشتر می شود . میکروب ها از کربن آلی محلول استفاده کرده و دی اکسید کربن تولید می کنند که به مصرف آلی ها می رسد. همچنین ، دی اکسید کربن از تنفس ماهیها، پلانکتونهای حیوانی و انحلال مستقیم گاز دی اکسید کربن هوا در آب نیز حاصل می شود .

مقدار کربن، فسفر و ازت ورودی به یک دریاچه غیر آلوده به قدری است که رشد آلگ ها را محدود می کند و در این حالت باروری اکوسیستم محدود است. ولی چنانچه مقدار زیادی کربن، فسفر و ازت وارد دریاچه شود، رشد آلگ ها افزایش می یابد. پس از مرگ، بقایای آلگ ها، ماهیها و پلانکتونهای حیوانی در بستر دریاچه قرار گرفته و منبع غذایی دیگری برای میکروبها می شود. باکتری های هوازی تمام اکسیژن محلول آب را برای تجزیه مواد آلی مصرف می نمایند و ممکن است شرایط بیهوازی ایجاد شود .

با تولید بیشتر و بیشتر آلگ ها در لایه ی اپی لیمنیون، باکتریها  در لایه های زیرتر آب دریاچه مقدار بیشتری از اکسیژن را مصرف کرده و لایه متا لیمنیون ممکن است بیهوازی شود. بنابراین، فعالیت زیستی تمام باکتریهای هوازی در چند فوت فوقانی آب طبقه اپی لیمنیون متمرکز می گردد . این فعالیت ها باعث کدروت آب شده و نفوذ نوع خورشید به آب را کاهش می دهند، در نتیجه فعالیت آلگ ها به لایه های سطحی محدود می شود. مقدار اکسیژن محلول که توسط آلگ وارد آب می گردد کاهش یافته و سرانجام زمانی که لایه اپی لیمنیون نیز بیهوازی شود تمام موجودات آبزی هوازی از بین می روند. آلگ ها به علت کاهش نفوذ نور در سطح آب متمرکز شده، توده های لزج و ژلاتینی را تشکیل می دهند که پس از مرگ در بستر دریاچه قرار گرفته و به مرور ممکن است دریاچه پر شده و شرایطی به نام « مرداب سگ » بوجود آید. سراسر این فرآیند را
 « اتروفیکاسیون » نامند که یک فرآیند طبیعی ادامه دار است و به طور طبیعی هزاران سال وقت لازم است تا اتفاق افتد در صورتی که مواد غذایی کافی در نتیجه فعالیت انسان وارد دریاچه شود بعد از ده سال ممکن است روی دهد .

معمولاً فسفر به مقدار 1/0 ـ 01/0 میلیگرم در لیتر برای تسریع اتروفیکاسیون کافی است. پسآب خروجی تصفیه خانه های فاضلاب اغلب حاوی 10ـ 5 میلی گرم در لیتر فسفر است . غلظت فسفر آب رودخانه ای که از میان چراگاه ها می گذرد ممکن است 4 ـ 1 میلی گرم در لیتر باشد . چنین غلظتی در رودخانه های جاری مشکلی به وجود نمی آورد زیرا که مرتباً از آب خارج شده و آلگ ها وقت کافی برای استفاده از فسفر و تجمع آن را ندارند.

بنابراین، اتروفیکاسیون فقط در دریاچه ها، حوضچه های تثبیت، خلیج ها و بعضی اوقات در رودخانه هایی که با سرعت کم در حرکت می باشند رخ می دهد .

معمولاً یک نسبت کربن : ازت : فسفر برابر 1 : 16 : 100 برای رشد آلگ ها در آب لازم است . به عبارت دیگر 16 قسمت ازت و 100 قسمت کربن برای هر یک قسمت فسفر لازم است تا آلگ ها رشد نمایند. چنانچه مقادیر فوق الذکر برای هر قسمت فسفر بیش از اعداد فوق باشد، در این صورت می گویند ازت و کربن به مقدار اضافی هستند ، بنابراین غلظت فسفر باید عامل محدود کننده رشد آلگ ها شود. اگر چه این شرایط در بسیاری از دریاچه ها وجود دارد ولی دریاچه هایی نیز وجود دارند که حاوی مقدار زیادی فسفر می باشند و مشکلات کمی از نظر رشد توده های لزج و ژلاتینی آلگ ها دارند. برعکس در بعضی از دریاچه ها که مقدار کمی فسفر دارند رشد آلگ ها سریع بوده و مواجه با مشکلات بسیار جدی آلگ ها هستند . ضمناً شواهدی وجود دارند که نشان می دهند ازت عامل محدود کننده رشد آلگ ها در آبهای شور مزه، مانند آب خلیجها، می باشد . به طور کلی باید این نکته را تذکر داد که در این لحظه نمی توان فقط یک ترکیب شیمیایی را عامل اصلی اتروفیکاسیون معرفی کرد، بلکه باید گفت که واکنش میان بسیاری از آلاینده های آب علت آلودگی آن می باشد.

ج) اثر آلودگی فاضلابها بر دریاها

اکسیژن محلول آب دریا حدوداً 20% کمتر از آب تازه است . آب دریا به علت داشتن املاح محلول زیاد قدرت دریافت و جذب فاضلاب را به میزان آبهای معمولی ندارد . در صورت ورود فاضلاب فعل و انفعالاتی اتفاق میافتد که باعث ایجاد مواد معلق می گردد . این فعل و انفعالات باعث پیدایش رنگ شیری در آب می گردد . مواد ته نشین شده فاضلاب در کف دریا باعث ایجاد لایه ی لجن در آنجا شده که پس از مدتی با آزاد نمودن گاز سولفید هیدروژن باعث تولید بوی تعفن می گردد . به علت بالا بردن وزن مخصوص آب دریا نسبت به فاضلاب و بالاتر بودن دمای فاضلاب نسبت به آب دریا ، فاضلاب ، ورودی به دریا ، به طرف سطح آب حرکت نموده و پس از تجمع ، ایجاد یک لایه نازکی در سطح آب دریا می نماید و این لایه نازک در مدت کوتاه حدود چند روز به فواصل دورتری از محل تخلیه حرکت نموده و منجر به آلوده شدن سطح وسیعی از دریا می گردد . به منظور محاسبه سطحی از دریا که در اثر تخلیه دریا فاضلاب آلوده می شود میتوان از رابطه تجربی زیر استفاده نمود :

(log P 5/3 – 5/11  ) * P 45/0 = A

که در این رابطه A سطح آلودگی به هکتار و P جمعیت آلوده کننده به هزار نفر است .

در صورتی که در نقطه ای بهترین گزینه دفع فاضلاب یا پساب ، دفع آن در دریا باشد ، بایستی به مواد زیر توجه کافی مبذول داشت :

1- فاضلاب باید فقط در لایه های عمیق یا عمق های عمیق دریا تخلیه شود .

2- فاضلاب نباید در سطح دریا تخلیه شود بلکه باید حداقل در 3 تا 4 متری عمق آب دریا تخلیه شود .

3- لوله تخلیه فاضلاب یا پساب در دریا باید دارای فونداسیون سخت و سنگی باشد .

4- قبل از تصمیم به تخلیه فاضلاب در دریا باید با دو جهت آن ، سرعت حرکت و جریان آب دریا در نظر گرفته شود و محل تخلیه باید در جایی قرار گیرد که جریان آب دریا فاضلاب را به دورتر از سواحل و محل تخلیه انتقال دهد .

د) اثر آلودگی فاضلابها بر خلیج ها

خلیج از ورود آب شیرین به داخل آب شور تشکیل می شود و آبی دارد که مزه نمکی آن از آب شیرین به آب نمکی متغیر است . مزه نمکی حد واسط میان آب شیرین و آب شور برای ادامه سیکل زندگی بسیاری از موجودات دریایی حیاتی است . خلیج ها را قلمستان اقیانوس نام داده اند زیرا که مراحل اولیه زندگی بسیاری از موجودات دریایی در آن می گذرد . مردابها و رودخانه هایی که به داخل خلیج می ریزند مواد غذایی لازم جهت زندگی موجودات ریز و بنابراین بارور شدن خلیج برای رشد موجودات عالی تر ، مانند میگو و ماهی را تأمین می نمایند . علف کشها ، آفت کشها و فلزات سنگین ناشی از فاضلابهای مختلف کشاورزی و صنعتی و همچنین روان آبهای حاصل از شستشوی زمین های اطاف که به داخل خلیج حمل می گردند دارای اثر سمی بر ارگانیسم های آب می باشند .

اثر آلودگی برمنابع آب سطحی در دره شهر

منابع آبهای سطحی محدوده دره شهر را میتوان به دو قسمت تقسیم نمود :

الف – رودخانه منشعب از چشمه سراب

ب – رودخانه سیمره

فاضلابهای شهر دره شهر اثرات نامطلوب خود را بر روی هر دو منبع آب سطحی فوق الذکر اعمال می نماید . قسمت اعظم فاضلابهای انسانی منازل و واحدهای تجاری و عمومی در کانالهای شهر دفع می گردد که یکی از این کانالها که در قسمت مرکزی شهر ادامه می یاید همان ادامه رودخانه منشعب از چشمه سراب است ، فاضلاب اکثر منازل در مسیر کانال به طور مستقیم به داخل این آب جاری که در منشاء خود دارای کیفیت مطلوبی می باشد دفع می گردد و لذا هرچه آب از قسمت ابتدایی شهر تا انتها ( از جنوب به شمال ) حرکت می کند هجوم فاضلابها کیفیت آن را نامطلوب تر می سازد .

در قسمت انتهایی شهر نیز کانال غربی که هدایت کننده فاضلاب منازل و زباله هاست ، به آن می پیوندد و پس از ترکیب با یکدیگر رهسپار قسمتهای شمالی شهر که زمینهای کشاورزی در آن منطقه قرار دارند می شود . کیفیت آب پس از پیوستن فاضلاب کانال غربی ( مسیل غربی ) به آن به قدری نا مطلوب می گردد که دیگر به آن نمی توان کلمه آب اتلاق نمود .

ظاهربسیار نازیبای این آب جاری در محل اتصال دو کانال نشان از آلودگی شدید و اثر محرز فاضلابها را برآن دارد . به علاوه به جا ماندن زباله های حمل شده در این محل شرایط اسف باری را فراهم نموده است .

اشکال ( 3-3 ) تا ( 3-8 ) تصاویر مربوط به وضعیت آبهای سطحی در دره شهر می باشد که شرایط بسیار نا مطلوب آنها را نشان می دهد .

آب سطحی دیگر موجود در منطقه ، یکی از سرشاخه های رودخانه سیمره است که درشمال شهر واقع شده و از غرب به شرق امتداد دارد این منبع آب سطحی پذیرنده بخشی از آب جاری مورد بحث در بالا می باشد . که پس از مشروب نمودن زمینهای کشاورزی وارد رودخانه می گردد . ورود این آب آلوده به رودخانه مسلماً باعث ایجاد مشکلات زیادی خواهد گردید .

اثر آلودگی بر منابع آبهای زیرزمینی

آلوده شدن آبها در اثر دفع نادرست و غیر اصولی فاضلاب به  آبهای سطحی محدود نشده و آبهای زیر زمینی موجود در اعماق مختلف زمین نیز از خطر آلوده شدن توسط فاضلابها در امان نیستند . در صورتی که سطح آبهای زیر زمینی در یک منطقه خیلی پایین نباشد فاضلاب هایی که به انحاء مختلف از قبیل دفع در چاههای جذبی و پخش بر روی زمین و آبیاری در زمین وارد می شوند ، منجر به آلوده شدن این منابع آب خواهند شد . آلوده شدن منابع آب زیرزمینی در درجه اول به بافت خاک بستگی دارد . خاکهایی که دارای بافت نفوذ پذیر هستندبه راحتی فاضلاب و عوامل آلاینده را از لابلای خود عبور داده و به سمت آبهای زیرزمینی هدایت می کنند . به طوری که همواره میزان آلوده شدن یک منبع آب زیرزمینی با آلاینده های موجود در فاضلاب رابطه مستقیمی با میزان نفوذ پذیری میزان خاک دارد .

ویروسهای موجود در فاضلابها می توانند حتی تا عمق 60 متری خاک نفوذ نمایند و میزان حرکت باکتریها بین 1 تا 30 متر است و اگر عوامل بیماریزا به آبهای زیرزمینی برسند قادر خواهند بود تا مدت 6 ماه به حیات خود ادامه دهند . اما خوشبختانه با توجه به بافت خاک، اغلب عوامل و باکتریهای بیمایزا در چند متر اول عمق خاک از فاضلاب جدا سازی می شوند .

تخم انگلها و پروتوزئرها چون حرکتشان در خاک به کندی انجام می شود، احتمالاً در آلوده ساختن آبهای زیرزمینی دخالت کمتری دارند . علاوه بر عوامل بیمایزا، فاضلابهای مختلف به خصوص فاضلابهای صنعتی با توجه به نوع صنعت تولید کننده فاضلاب ، حاوی مواد شیمیایی سمی مختلفی هستند که منجر به آلوده شدن آبهای زیر زمینی می شوند . گاهی غلظت یون نیترات در آبهای زیر زمینی به حدی می رسد که نمی توان از آن آب در مصارف شرب استفاده نمود، مصرف این گونه آبها برای کودکان زیر یک سال خطرناک بوده و منجر به ایجاد بیماری متهموگلوبینما که اصطلاحاً به آن کودکان آبی گفته می شود ، می گردد . به طور کلی می توان نتیجه گرفت که از آنجا که آبهای زیرزمینی به عنوان مهمترین و مناسب ترین منبع آب آشامیدنی قابل دسترس اجتماعات مطرح هستند که می توان با حداقل تصفیه آنها را مورد استفاده قرار داد، لذا می بایست از آلوده شدن آنها به طرق مختلف جلوگیری نماییم و از آنجا که اصلی ترین عامل آلاینده آبهای زیرزمینی فاضلابها برای کلیه جوامع و صنایع روشن می گردد .

اثر آلودگی فاضلابها بر منابع آبهای زیرزمینی در دره شهر

به لحاظ این که کل آب مورد نیاز مصارف شهری در این شهر، از چشمه سراب دره شهر تأمین می گردد و با توجه به میزان آب کافی این چشمه، تا کنون مشکلی از لحاظ کمبود آب مصرفی شهر مشاهده نشده است، لذا بحث آبهای زیرزمینی در این شهر که تنها به منظور آبیاری بخشی از زمینهای کشاورزی از چاهها استحصال می شود، تا به حال جدی مطرح نبوده است تا حدی که هیچ گونه اطلاعاتی در این خصوص در دستگاههای زیربط وجود ندارد، اما این بدین معنی نیست که آلوده شدن آبهای زیرزمینی در این منطقه اهمیت نداشته و یا از اهمیت کمتری برخوردار است، بلکه حفظ سلامت منابع آب بسیار مهم بوده و آلوده نمودن آنها حتی در صورتی که در حال حاضر  نیز استفاده انسانی از آن صورت نگیرد به هیچ وجه مجاز نمی باشد . ولی متأسفانه در دره شهر آبهای زیرزمینی به شدت تحت هجوم آلودگی ناشی از دفع فاضلاب در زمین می باشد و بالا بودن سطح آبها در این شهر به شدت فاجعه می افزاید . علاوه بر این جنس خاک منطقه و فاصله کم آن تا سفره های آب زیرزمینی، باعث می گردد تا تصفیه شدن فاضلاب توسط خاک با مکانیسم های مختلف نیز به حداقل برسد و اگر واقع گرایانه تر به موضوع بنگریم این تصفیه طبیعی بدون اثر می باشد .

در دره شهر آلودگی آبهای زیرزمینی توسط اقسام فاضلاب می تواند صورت پذیرد که این نوع فاضلابها می تواند شامل موارد زیر باشد :

الف ـ فاضلاب انسانی

در حال حاضر بخش فاضلاب حاصل از توالت منازل و اماکن تجاری در چاههای جذبی دفع می گردد . اساس عملکرد روش دفع در چاههای جذبی به این ترتیب است که فاضلاب خانگی و یا در برخی موارد همراه با فاضلاب ناشی از بارندگی توسط لوله کشی ساختمان جمع آوری شده و بدون تصفیه به یک یا چند چاه نسبتاً گود هدایت می گردد . فاضلاب پس از ورود به چاه تحت تأثیر میکروارگانیزمهای بیهوازی هضم شده و حجم لجن و مواد معلق آن به طور محسوسی کاهش می یابد . ضمن فعل و انفعالات فوق الذکر، قسمتی از آب فاضلاب که محتوی بار آلی محلول و سایر ترکیبات  و میکروارگانیزمهای بیماریزاست، به درون زمین نفوذ کرده و تحت تأثیر میکروارگانیزمها بار آلی آن کاهش پیدا می کند و نهایتاً به سفره های آب زیرزمینی می پیوندد . نتیجه فعل و انفعالت بیهوازی داخل چاه تولید گازهای متان، دی اکسید کربن  کربن، هیدروژن سولفوره، مواد معدنی، میکروبهای بیهوازی، انواع سایر گازها ( به مقدار ناچیز ) و مواد غیرقابل تجزیه بیولوژیکی می باشد چاههای جذبی بسته به جنس زمین در انواع مختلف حفر می شود ، لیکن اساس کار همگی جذب افقی و عمودی فاضلاب در خاک می باشد . بدیهی است هر چه نفوذ پذیری زمین بیشتر باشد فاضلاب دفع شده در چاه سریعتر به لایه های پایین تر نفوذ کرده و نهایتاً به آبهای زیرزمینی می رسد .

نفوذ پذیری خاک اساس طراحی این گونه چاههاست و تعیین کننده عمق چاه حفر شده می باشد . بررسیهای بعمل آمده بر روی لایه های مختلف زمین در قسمتهای مختلف دره شهر نشان دهنده آن است که جنس لایه های خاک در بیشتر قسمتها از جنس شن و ماسه بوده و در بعضی قسمتها نیز مخلوطی از خاک رس و ماسه گزارش شده است با توجه به جنس خاک، نفوذپذیری در این گونه خاکها زیاد است .

اگر چه دفع فاضلاب در این نوع خاکها با مشکل کمتری روبرو بوده و را ه حل نسبتاً ارزان قیمت و ساده بوده و تخلیه آنها نیز با فاصله زمانی بیشتری صورت می پذیرد، لیکن با توجه به آلودگی خاکها و آبهای زیر زمینی ناشی از تخلیه فاضلاب در زمین ، روش مناسبی نبوده به طوری که سازمان حفاظت محیط زیست نیز این روش را بدون انجام تصفیه مقدماتی بر روی فاضلاب ، غیر اصولی و غیر بهداشتی تلقی می نماید . فاضلاب مدفوعی دفع شده در زمین که محتوی مقادیر زیادی مواد آلی، مواد معلق، انواع میکروارگانیزمها بخصوص باکتریهای کلیفرم که روده انسان زندگی می کند و شاخص آلوده شدن و تماس آب با فاضلاب به حساب می آیند می باشند، به راحتی از لایه های متوالی عبور نموده و راه خود را به سمت آبهای زیرزمینی پیدا می کنند .

در حال حاضر حدود 3600 حلقه چاه به تعداد  واحدهای تجاری و مسکونی در دره شهر وجود دارد که هر یک به عنوان یک منبع  آلاینده نقطه ای برای آبهای زیرزمینی محسوب می شوند . تعداد زیاد این چاهها باعث می شود که آلودگی به سرعت در تمام جهات پخش شده و در طی مدت زمان نه چندان دور کل منطقه زمینهای تحت شهر و همچنین آبهای زیرزمینی محدوده شهر با آلودگی همراه گردد .

ب ـ فاضلاب صنعتی

از آن جا که صنعت خاصی در این شهر وجود ندارد لذا دفع فاضلاب صنعتی نیز در این شهر مطرح نمی باشد تنها واحدی که می توان به آن به عنوان واحد صنعتی اشاره کرد کشتارگاه دام است که در آن گاو و گوسفند ذبح می شود و در ابتدای شهر دره شهر ( میدان امام رضا ( ع ) )، قرار گرفته است و فاضلاب آن به طریق غیر بهداشتی در کانال سر بازی تخلیه می گردد . بخشی از زائدات دامها نیز به همراه فاضلاب کشتارگاه و با همان روش دفع می گردد و مقداری از آن هم سوزانده می شود .

کشتارگاه مرغ در این شهرستان وجود ندارد و مرغها به طریق غیر بهداشتی در داخل شهر و معابر و در کنار کانال ها ذبح می شوند و زائدات خونابه  آنها نیز به داخل کانالها ریخته می شود از صنایع این شهر تنها می توان از 179 واحد کارگاه که به طور پراکنده در سطح شهر وجود دارند یاد کرد ، دفع فاضلاب این کارگاهها نیز در چاه جاذب صورت می گیرد .

ج ـ فاضلاب کشاورزی

فاضلاب کشاورزی اصطلاحاً به میزان آب بیش از حدی اتلاق می گردد که پس از آبیاری مزارع کشاورزی بر روی خاک جریان پیدا می کند . این پدیده بیشتر در مورد زمینهای کشاورزی شیب دار اتفاق می افتد در دره شهر این نوع فاضلاب معمولاً کم بوده و گاهی در مواقع بارندگی اتفاق می افتد که پس از جاری شدن روی زمینهای کشاورزی به رودخانه سمیره هدایت می گردد و اثری بر روی آبهای زیرزمینی ندارد اما به لحاظ بالا بودن سطح آب زیرزمینی در منطقه آب آبیاری پس از نفوذ به زمین به احتمال زیاد آبهای زیرزمینی را متأثر می سازد و بیشترین تأثیری که این گونه فاضلابها بر آبها دارند ، افزایش مقادیر مواد مغذی در این گونه منابع است که مهمترین آنها ازت و فسفر است . وجود بیش از حد نیترات در چاههای کم عمق آب مناطق کشاورزی نیز گویای این حقیقت می باشد . وجود بقایای مسموم دفع آفات نباتی و کودهای شیمیایی یا آلی در فاضلابهای کشاورزی اجتناب ناپذیر می باشد .

دفع فاضلاب در منابع آب

علیرغم مسایل و مشکلاتی که در خصوص آلوده شدن منابع آب با فاضلاب بیان گردید دفع فاضلاب در آبها با هدف تصفیه و یا دفع پساب به منظور ادامه تصفیه ، هنوز هم در بسیاری از جوامع جزء بهترین روشهای دفع و دور کردن فاضلاب به شمار می رود . لیکن در این زمینه بایستی نکات بسیار زیادی مورد توجه قرار گیرد . به طور کلی می توان گفت تصفیه فاضلاب از طریق تخلیه در آبهای جاری ، دریاچه ها و دریاها زمانی انجام می شود که اولاً آب کافی در نزدیکی اجتماع مورد نظر وجود داشته باشد . ثانیاً تخلیه فاضلاب در آب نباید به اندازه ای ایجاد آلودگی نماید که مانع مصرف عادی آب گردد و یا به عبارتی وضعیت بهداشتی و کیفیت آن منبع در حد معینی نگه داشته شود . در این زمینه توجه به استانداردهای تهیه شده در خصوص مصارف مختلف آب از مهمترین مسائل مورد بحث است .

بسته بر شرایط حاکم بر آب دریافت کننده فاضلاب خام و یا فاضلابی که به طور نسبی و یا کاملاً تصفیه شده است، در جریانهای آب تخلیه شود . دفع فاضلاب در منابع آب سطحی خود یک روش تجزیه طبیعی است ، اما بایستی شرایط ویژه ای نظیر قدرت تصفیه ای آب دریافت کننده فاضلاب که به آن تصفیه ی خود به خودی گفته می شود، کاملاً مورد بررسی قرار گرفته و کاملاً بدان توجه شود . زمانی که فاضلاب در آب تخلیه شد، به علت وجود مواد آلی، آب آلوده می شود اما شرایط آلودگی برای همیشه در آب باقی نمی ماند، بلکه به محض تخلیه فاضلاب، عمل تصفیه طبیعی شروع می شود . این نوع تصفیه، از طریق ته نشینی، رقیق شدن، اکسیداسیون، احیاءو همچنین به کمک نور خورشید انجام می شود . به محض ورود آب اکسیژن محلول موجود در آب شروع به اکسیداسیون مواد آلی نموده و مرتباً مقدار آن کاهش خواهد یافت اما اکسیژن از دست رفته از طریق جذب اکسیژن اتمسفر و عملیات فتوسنتز تنظیم خواهد شد .

در تصفیه خودبخودی، علاوه بر عوامل ذکر شده وضع بستر رودخانه و میزان به هم خوردگی و تلاطم آب نقش مهمی دارد بالا رفتن درجه حرارت علاوه بر تسریع فعل و انفعالت شیمیایی  و بیو شیمیایی که باعث تخلیه سریع اکسیژن محلول آب می شوند ، خود اکسیژن محلول جریان ها را تقلیل خواهد داد . هر چه تلاطم جریان آب بیشتر باشد سطوح جریان تماس زیادتری با اتمسفر داشته و اکسیژن زیادتری از اتمسفر جذب خواهند کرد . لیکن تلاطم های بسیار شدید که باعث زیرورو شدن رسوبات ته نشین شده در آب می گردد مطلوب نمی باشد . به طور کلی در زمینه تخلیه فاضلاب یا پساب به جریانهای آب پذیرنده بایستی به موارد زیر توجه نمود :

1-   منبع آب پذیرنده حتی الامکان به محل تصفیه خانه نزدیک باشد .

2-   فاضلابی که به محل تخلیه می رسد بایستی تازه باشد .

3-   فاضلاب در محل تخلیه، باید عاری از مواد معلق شناور و قابل ته نشینی باشد .

4-   اختلاط کافی آب دریافت کننده فاضلاب با فاضلاب دریافتی مقدور باشد .

5-   آب دریافت کننده بایستی غنی از اکسیژن باشد .

6- جریان آب به اندازه ای باشذد که فاضلاب را به نقطه ای که در آن محل اختلاط و رقیق شدن فاضلاب اتفاق می افتد انتقال دهد .

7- جریان آب دریافت کننده فاضلاب، حداقل در مسافت معقولی پس از اختلاط با فاضلاب مصرف نگردد .

8- در صورتی که میزان فاضلاب یا پساب زیاد است ، عمل تخلیه فاضلاب در آب بایستی در چند نقطه انجام گیرد .

حد مجاز آلودگی آب دریافت کننده فاضلاب ، به مصارف بعدی آن مربوط است . مصارف عمده ی آبها بعد از آلوده شدن با فاضلاب از قرار زیرند :

1- آشامیدن                2- پرورش ماهی          3- کشاورزی                          4- صنعت                    5- مسائل تفریحی         6- کشتیرانی

با توجه به مواد مصرف شش گانه فوق هر چه حساسیت مصرف بیشتر باشد استاندارد سخت تری بایستی در زمینه کیفیت آب اعمال گردد .

اثر آلودگی خاک ناشی از دفع غیر اصولی فاضلاب

شناخت خاک

از دیدگاه جهانی، پس از آب و هوا ، خاک به عنوان پوسته زمین سومین جزء عمده محیط زیست انسانی تلقی می شود . خاک علاوه بر اینکه پایگاه موجودات خشکی زی به ویژه جوامع انسانی است، محیط منحصر به فردی برای زندگی انواع حیوانات و گیاهان به شمار می رود . فعالیت های روز افزون انسان بر روی تخریب ساختمان خاک باعث افت ظرفیت تولید کشاورزی شده و همچنین باعث فرسایش خاک می شود . خاک تخریب شده جهت بازسازی نیاز به مدت زمان بسیار طولانی دارد خاک تخریب شده باعث می شود که بتوان نتوان از آن در استفاده های بعدی نظیر ساختمان سازی، کشاورزی و غیره استفاده نمود . بعضی از ترکیبات و عناصر آلاینده خاک ناشی از ورود فاضلاب ها عبارتند از موارد :

ازت

اگرچه ازت یک عنصر مورد نیاز جهت رویش گیاه می باشد لیکن ورود مقادیر بیش از حد آن در خاک مسائل حاد آلودگی را پیش می آورد . گروهی ممکن است پیشنهاد نمایند که از زباله و فاضلاب محتوی ازت به عنوان کود ازته استفاده کرد اگرچه این نظریه یک روش آرمانی به نظر می رسد لیکن دارای مشکلات زیادی است که بایستی به آن توجه نمود زیرا این ترکیبات بیش از آن که توسط گیاه جذب شود بایستی به صورت معدنی در آید و این یک فرآیند کند است.<<

مطالب دیگر اخبار و مقالات محیط زیستی
آلودگی آب شرب و اهمیت تصفیه آبفناوری نانوآب شیرین کن roکلر زنی آب آشامیدنیمهندسی پدافند چیست؟

دفتر کرج: چهارراه هفت تیر ، بلوار دانش آموز ، بلوار علامه جعفری ، جنب قنادی پامچال ، پلاک 45 ، طبقه اول و طبقه دوم .

تلفن: 02632719530       همراه: 09124637566      کدپستی: 3133833115       تلفکس: 32719530 (026)