مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مقدمه وهدف: سيستم آب آشاميدني ميتواند نقش مهمي درآلودگي جمعيتها بازي کند باکتريهاي

شاخص. ميکرارگانيسم هاي حساس به کلر محسوب مي شوند که جداسازي آنها ازآب حاوي

کلرين غيرمحتمل است ولي آيا پاتوژنهاي بالقوه ديگر نظير سالمونلا تيفي وآئروموناس هيدروفيلا

  درمقابل کلر موجود درآب شبکه غير فعال ميگردد براي آزمون اين نظريه مقرر گرديد اثرکلر

 موجود درآب سيستم شبکه آب آشاميدني اصفهان برروي ميکروارگانيسمهاي مزبور مورد

بررسي قرار گيرد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

منظور از کرت قطعه زمينى است که معمولاً به شکل مربع يا مستطيل بوده و اطراف آن توسط پشته کوچکى از خاک محصور است. سطح زمين در داخل کرت مسطح است يعنى فاقد شيب مى‌باشد. به‌طورى که وقتى آب وارد آن شد داخل کرت حالت غرقابى به‌خود مى‌گيرد تا به‌تدريج آب به داخل خاک نفوذ کند. هر چه جبهه آب در داخل کرت يکنواخت‌تر حرکت نمايد راندمان الگوى توزيع آب بيشتر خواهد شد. طراحى اينگونه سيستم‌‌ها بر اساس مقدار دبى جريان آب ورودى به کرت، شماره منحنى نفوذ خاک و ابعاد زمين انجام مى‌شود.
سيستم کرتى تقريباً براى انواع گياهان مناسب است. در کرت از غلات گرفته تا درختان ميوه کشت و آبيارى مى‌شود. اندازه کرت بستگى به‌مقدار جريان آب و نفوذپذيرى خاک دارد. در بعضى شرايط مساحت کرت فقط چند متر مربع است حال‌آنکه در بعضى جاها ممکن است مساحت آن به ده‌ها هکتار برسد. زارعين به تجربه دريافته‌اند که اگر مقدار جريان آب کم باشد سيستم آبيارى کرتى مناسب‌ترين روش آبيارى زمين است. شکل‌هاى (آبيارى کرتى در حوضچه‌هاى بسيار کوچک) و (آبيارى کرتى که درآن يک نهر در بالاى زمين تعداى کرت بزرگ را آبيارى مى‌کند) دو نوع کرت را نشان مى‌دهند که در يکى اندازه کرت کوچک و ديگرى بزرگ است.
اندازهٔ کرت به عوامل زير بستگى دارد که از جمله مى‌توان: نوع خاک، مقدار جريان، عمق آبياري، اندازهٔ مزرعه، شيب زمين، و شيوهٔ زراعت را نام برد.
- نوع خاک، مقدار جريان و عمق آبيارى: اين سه عامل در تعيين اندازهٔ کرت‌ها مهمترين نقش را ايفاء مى‌کنند. وقتى خاک شنى باشد آب به‌سرعت در آن نفوذ مى‌کند. اين بدان معنا است که بايستى کرت‌ها کوچک باشند تا آب سريعاً توزيع شود، حتى زمانى که مقدار جريان زياد است.
وقتى خاک رسى باشد آب به‌کندى در آن نوفذ مى‌کند و توزيع آب روى سطح خاک زمان بيشترى لازم دارد. پس کرت‌ها مى‌توانند بزرگ باشند، حتى زمانى که مقدار جريان کم است. در مورد خاک‌هاى مشابه اگر مقدار جريان زياد باشد معمولاً مى‌توان کرت‌ها را بزرگ‌تر گرفت. دليل اينکار سرعت توزيع آب روى سطح خاک است. براى ايجاد عمق نفوذ بيشتر نيز مى‌توان اندازه‌ٔ کرت را افزايش داد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

پودرهاى بى‌رنگ‌کننده (Bleaching powder)
پودر بى‌رنگ‌کننده يا آهک کلرينه پودر بى‌شکل سفيد رنگى است که بوى کلر مى‌دهد. نمونهٔ خوب پودر بى‌رنگ‌کننده، ۳۳ درصد 'کلر قابل دسترسي' دارند. وقتى در غلظت‌هاى ۱ تا ۳ درصد استفاده مى‌شود بيشتر ارگانيزم‌ها را مى‌کشد. پودرهاى بى‌رنگ‌کننده، در هند، براى مقاصد بهداشت عمومي، مثل ضدعفونى کردن آب، مدفوع و ادرار کاربرد فراوانى داشته و نيز به‌عنوان خو‌شبو کننده استفاده مى‌شوند. نقطه ضعف پودرهاى بى‌رنگ‌کننده اين است که ترکيبات غير پايدار دارند و در هنگام ذخيره‌سازي، کلر خود را از دست مى‌دهند. فعاليت آن سريع ولى مختصر است. محلول ۵ درصد (۳ تا ۴ قاشق غذاخورى در يک ليتر آب) براى ضدعفونى کردن مدفوع و ادرار مناسب است و ظرف يک ساعت آنها را ضدعفونى مى‌کند.
هيپوکلريت سديم (Sodium hypochlorite)
مانند پودرهاى بى‌رنگ‌کننده اثر مى‌کند ولى از آنها قوى‌تر است و حاوى ۸۰،۰۰۰ تا ۱۸۰،۰۰۰ پى‌پى‌ام (PPM) کلر قابل دسترسى است. هيپوکلريت سديم فلزات را مى‌خورد. محلول تازه درست شدهٔ هيپوکلريت که ۱۰۰ تا ۲۰۰ پى‌پى‌ام کلر قابل دسترسى داشته باشد براى ضدعفونى کردن بطرى شير بچه‌ها توصيه مى‌شود.
قرص‌هاى هالازون (Halazon tablets)
اين قرص‌ها، قرص‌هاى کلر هستند. يک قرص هالازون که حاوى ۴ ميلى‌گرم هالازون مى‌باشد براى ضدعفونى کردن يک ليتر آب ظرف نيم يا يک ساعت کافى است. مزهٔ کلر باقى‌مانده از اضافه کردن تى‌سولفات سديم در شکل قرص‌هائى که حاوى ۵/۵ ميلى‌گرم باشند، به‌طور عادى از بين خواهد رفت.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

شايد بتوان از تحقيقي که در دانشگاه بوفالو روي نانومواد انجام شده است، براي حل قديمي‌ترين مشکل سلامتي بشر، يعني جدا کردن باکتري ها از آب نوشيدني بهره برد.

اندازه مولکول‌هاي آب و ميکروب‌ها در حد نانومتري بوده و در نتيجه نمي‌توان آنها را با چشم غيرمسلح مشاهده کرد. اما در مقياس ميکروسکوپي اندازه اين دو کاملاً باهم فرق دارد. يک مولکول آب اندازه‌اي کمتر از يک نانومتر دارد، در حالي که اندازه برخي از کوچک‌ترين باکتري‌ها به دويست نانومتر مي‌رسد.

حال گروهي از محققان دانشگاه بوفالو با استفاده از پليمر خاصي به نام کوپليمر بلاک، نانوغشاي جديدي توليد کرده‌اند که حاوي حفراتي به قطر 55 نانومتر است. بدين ترتيب مولکول هاي آب مي‌توانند از اين غشا عبور کنند، اما باکتري‌ها اين امکان را پيدا نمي‌کنند.

جاويد رضايف، استاد شيمي دانشگاه بوفالو که رهبري اين گروه را بر عهده داشته است، مي‌گويد اينها بزرگ‌ترين حفراتي هستند که تاکنون با استفاده از کوپليمر بلاک توليد شده‌اند. کوپليمرهاي بلاک ويژگي‌هاي خاصي دارند که موجب مي‌شود اندازه حفرات يکسان باشد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

پژوهشگران پژوهشگاه مواد و انرژي، با استفاده از نانوبلورهاي هيدروكسي آپاتيت، موفق به حذف فلز کادميم از محلول‌هاي آبي شدند، همچنين اثر سه عامل موثر غلظت اوليه‌ي يون کادميم، جرم ماده‌ي جاذب وpH
محيط را روي فرايند حذف فلز سنگين از آب، بررسي کردند و به نتايج قابل توجهي دست يافتند.

دکتر ايمان مباشرپور، عضو هيئت علمي پژوهشکده‌ي سراميک پژوهشگاه مواد و انرژي، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه‌ي توسعه‌ي فناوري نانو گفت: «هدف از اجراي اين پژوهش، بررسي امكان استفاده از نانوبلورهاي هيدروكسي آپاتيت به عنوان يك ماده‌ي جاذب در حذف فلزات سنگين از محلول‌هاي آبي بود».

دکتر مباشرپور افزود: «توانستيم رفتار جذب را با تغيير عامل‌هايي نظير تغيير اندازه‌ي بلورهاي هيدروكسي آپاتيت، دما و غلظت اوليه‌ي يون فلزي، جرم ماده‌ي جاذب، سرعت هم‌زدن وpH محلول، مورد بررسي قرار دهيم. براي اين بررسي، از مدل‌هاي ايزوترم جذب لانگمير و فرندليش استفاده کرديم و ظرفيت جذب را با کمک مدل‌هاي كينتيكي اندازه‌گيري کرديم. در ادامه، عامل‌هاي ترموديناميكي مثل انرژي آزاد گيبس سيستم، آنتالپي و آنتروپي فرآيند صورت گرفته را بررسي و اندازه‌گيري کرديم. در نهايت، انرژي فعال‌سازي سيستم جذب را تعيين کرده و امكان استفاده از نانوبلورهاي هيدروكسي آپاتيت را به عنوان يك جاذب مناسب و صنعتي تحقيق کرديم».

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

پژوهشگران به‌دنبال راهبردهاي مختلفي براي بهبود فناوري غشاء آب با استفاده از فناوري نانو هستند. يکي از اين راهبردها استفاده از کانال‌هاي انتقال آب داراي پروتئين آکواپورين است. با اين حال ساخت غشاء‌هاي مناسب براي استفاده در صنعت بسيار دشوار است. اخيرا روشي براي بهينه سازي اين غشاءها و امکان استفاده از آنها در صنعت ارائه شده است.

غشاء‌هاي تصفيه آب انواع مختلفي داشته که در حال حاضر در حال بهبود و توسعه هستند. هيچ غشاءي قادر نيست آب را به‌طور کامل فيلتر کند اما با استفاده از غشاء‌هاي جديد مي‌توان کيفيت آب را بهبود داد.

در پروژه‌اي که توسط کميسيون اروپا سرمايه‌گذاري شده است، محققان از يک ساختار منحصربه‌فرد استفاده کردند. اين ساختار پيش از به‌صورت يک ابداع در حوزه فناوري نانو ارائه شده بود. براي اين کار از غشاء سلولي که در آن کانال هايي از جنس پروتئيني به‌نام آکواپورين استفاده شده بود، الهام گرفتند. از اين کانال‌ها تنها آب خالص قادر به عبور است. غشاء‌هاي فيلتراسيون مختلفي به همراه آکواپورين در اين فناوري استفاده شده است تا بتواند ذرات و پاتوژن‌ها را از آب جدا کند. با اين راهبرد مي‌توان آب را با کارايي بيشتر نسبت به ديگر غشاءهاي موجود در بازار تصفيه کرد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مبحث‌ اول‌ : جايگاه‌ و سير تاريخي‌
الف‌: زمينه‌ مطالب‌

اصولا يكي‌ از مباحث‌ مهم‌ حفاظت‌ از منابع‌ آبي‌ آنست‌ كه‌ بدانيم‌ مالكيت‌ منابع‌ آبي‌ چه‌وضعيت‌ و ساختاري‌ دارد و آيا تعلق‌ اين‌ مالكيت‌ به‌ يك‌ شخص‌ تكليفي‌ را براي‌ مالك‌ در جهت‌حفاظت‌ و حراست‌ بوجود مي‌آورد يا آنكه‌ صرف‌ داشتن‌ مالكيت‌ ايجاد حق‌ و اختيار براي‌ مالك‌ درپي‌ دارد؟

مضافا صرف‌ داشتن‌ حق‌ بهره‌برداري‌ از آب‌ بدون‌ داشتن‌ مالكيت‌ چه‌ آثاري‌ دارد؟

آيا مي‌توان‌ به‌ استناد قاعده‌ فقهي‌ و مشهور اذن‌ در شئي‌ اذن‌ در لوازم‌ آن‌ نيز هست‌ (1).استنباط كرد كه‌ با وجود و تحقق‌ حق‌ بهره‌برداري‌ از منابع‌ آبي‌ لزوما حق‌ حفاظت‌ به‌ بهره‌بردار منتقل‌مي‌گردد؟

از طرف‌ ديگر انواع‌ مالكيت‌ چه‌ تأثيري‌ در ايجاد حفاظت‌ آن‌ دارد و آيا هنگامي‌ كه‌ مالكيت‌منابع‌ آب‌ در اختيار اشخاص‌ حقيقي‌ يا حقوقي‌ از نوع‌ خصوصي‌ باشد، مالك‌ حق‌ حفاظت‌ و حراست‌به‌ تبع‌ مالكيت‌ خود پيدا مي‌كند؟ آيا مي‌توان‌ گفت‌ در مالكيت‌ از نوع‌ ملي‌ يا دولتي‌ وظيفه‌ و تكليف‌بخصوص‌ و ويژه‌اي‌ براي‌ مالك‌ در ممانعت‌ و انجام‌ حفاظت‌ بوجود مي‌آورد؟

بررسي‌ سير تحول‌ مالكيت‌ آب‌ از آن‌ جهت‌ مهم‌ و حياتي‌ است‌ كه‌ براي‌ ما محقق‌ مي‌سازد نوع‌مالكيت‌ اين‌ منبع‌ حيات‌ بخش‌ تا چه‌ ميزان‌ در كشور ما مؤثر بوده‌ است‌، و بديهي‌ است‌ كه‌ جهات‌مختلف‌ اقتصادي‌، حفاظتي‌ بهره‌برداري‌ قابل‌ بررسي‌ هستند. همچنين‌ آثاري‌ مانند: آثار عام‌ مالكيت‌،دعاوي‌ ناشي‌ از مالكيت‌ و قواعد نگهداري‌ از منابع‌ و سرچشمه‌هاي‌ نظام‌ آبياري‌ از اين‌ نظر بيشترمي‌تواند قابل‌ تأمل‌ باشد.

اين‌ امر مسلم‌ است‌ كه‌ با وجود مالكيت‌ خصوصي‌ بر منابع‌ آب‌ طبيعي‌ است‌ كه‌ آثار حفاظت‌ ازآنها مشمول‌ قواعد عام‌ مالكيت‌ خصوصي‌ خواهد بود لكن‌ در صورتي‌ كه‌ مالكيت‌ اين‌ منابع‌ را تابع‌امور عمومي‌(2) قرار دهيم‌ شرايط نگهداري‌ و استفاده‌ و نيز حفاظت‌ مشمول‌ شرايط ويژه‌ اين‌ قواعدخواهد بود.

به‌ جهت‌ آنكه‌ در كشور ما هر دو مرحله‌ مذكور را سپري‌ كرده‌ آثار اجرايي‌ آن‌ بر ما روشن‌ است‌و هر دو مرحله‌ را مي‌توان‌ مورد ارزيابي‌ قرار داد.ليكن‌ از مجموع‌ اين‌ مباحث‌ ما به‌ آثار و انواع‌ مالكيت‌منابع‌ آبي‌ اشاره‌ خواهيم‌ كرد.

محقق :غلامرضا مدنيان‌

مرجع تخصصی آب و فاضلاب