موژ مهندسی بهداشت محیط زیست ایمنی

امروزه افراد بسیار زیادی در جهان از دستگاه تصفیه آب استفاده می کنند زیرا بیش از 700 نوع مواد شیمیایی مضر درآب شناسایی شده است که عمدتا ناشی از ورود پسابهای صنعتی وفاضلاب های شهری ونفوذ مواد شوینده وسموم آفات نباتی درآبهای جاری وزیرزمینی می باشد.
وجود ناخالصی های نظیر نیترات وارسنیک اگرچه باعث تغیر طعم وبونمی گردد ولی ازخطرناک ترین عناصرموجود در آب می باشند.در تاسیسات آب شهری از کلربه منظور ضدعفونی اب استفاده می شود. اگرچه این ماده شیمیایی ازانتقال امراض به وسیله آب جلوگیری می کند ولی کلر موجود در اب در مقابله با ارکانیسمهای الی ماده ای سمی بنام تری هالومتانها را تولید می کند که سرطان زا می باشد.

منبع: تصفیه آب

[JUSTIFY] مقدمه: عامل بسیاری از بیماری ها، عدم استفاده از آب سالم تر است. افـزایش جمعیت و رشد آلودگی هـای صنعتی و کشاورزی باعث کاهش کیفیت آب حتی در شهرهائی که در قدیم آب گوارا داشته اند شده است. کلر موجود در آب و زنگ زدگی و قدیمی بودن سیستم های لوله کشی و همچنین نفوذ آلودگی هایی چون سموم کشاورزی و فاضلاب های صنعتی به سفره آب های زیر زمینی باعث افزایش بیماری هائی نظیر وبا، اسهال، تیفوئید و انواع عفونت های پوستی می شود و ازدیاد املاح و مواد زائد موجود در آب نیز می تواند باعث بیماری هائی مانند سرطان ریه، بیماری های کلیوی، گوارشی و حتی ناراحتی های عصبی شود.
در ذیل به ضرورت استفاده از دستگاه های تصفیه آب و تأثیر آنها در بهداشت و سلامت افراد خانواده پرداخته شده است؛

چرا خانواده های ایرانی باید در منزل خود از دستگاه های تصفیه آب خانگی استفاده کنند؟
در حقیقت نه تنها خانواده های ایرانی بلکه تمام مردم دنیا باید در منزل خود جهت تصفیه آب آشامیدنی که شامل آب مصرفی جهت نوشیدن، چای، قهوه، طبخ غذا و حتی آبکشی سبزیجات و میوه ها باید از دستگاه تصفیه آب خانگی استفاده کنند.


ضرورت استفاده از دستگاه های تصفیه آب
تا به امروز در تمام دنیا بر روی آب بهداشتی که توسط سازمان های آب تأمین و از طریق شبکه های آبرسانی توزیع می شود، دو عمل انجام می شود:
1. به روش های فیزیکی (نظیر حوضچه های ته نشینی و استفاده از آشغال گیرها) تا حدودی مواد معلق در آب حذف می شوند.
2. با استفاده از مواد شیمیایی (عمدتاً کلر و مشتقات آن) میکروب زدایی انجام می شود.
اما این میزان تصفیه و میکروب زدایی برای آن قسمت از آب که صرف آشامیدن انسان می شود کافی نیست. زیرا املاح و مواد مضر که در آب به صورت محلول وجود دارد (نظیر نیترات، آرسنیک، سموم کشاورزی، فلزات سنگین و ...) با این روش از آب حذف نشده و وارد بدن انسان می شود. ولی دستگاه های تصفیه آب با فیلتر اسمز معکوس قادر است مواد مضر محلول در آب را حذف نماید به طوری که آب خروجی از این دستگاه ها عاری از هرگونه مواد زیان بار است.

چرا فیلتر اسمز معکوس، در سازمان های آب استفاده نمی شود؟
ساخت، نصب، تعمیر و نگهداری و راهبری این سیستم در ابعاد بزرگ و ظرفیت بالا، بسیار پرهزینه و گران است. بطوری که هیچ کشوری (حتی کشورهای ثروتمند) تاکنون قادر به چنین سرمایه گذاری در ابعاد وسیع نبوده است.
در ضمن نصب این سیستم در مبدأ تأمین و توزیع آب و تصفیه خانه ها و تلمبه خانه های سازمان آب نه تنها مقرون به صرفه نیست بلکه ضرورتی هم ندارد. چرا که هر انسان در طول شبانه روز به طور متوسط 2 لیتر آب صرف آشامیدن می کند در حالی که بین 300 تا 800 لیتر آب جهت سایر مصارف خود استفاده می کند. به عنوان مثال در تهران به ازای هر نفر در روز 300 لیتر آب وارد شبکه شهری می شود که این آب عاری از میکروب می باشد و برای مصارف بهداشتی، اعم از شستشوی البسه، ظروف، مصرف جهت استحمام، سرویس های بهداشتی و ... مناسب است. اما جهت آشامیدن و مصارف خوراکی می بایست به میزان حدود دولیتر آب برای هر نفر، تصفیه کامل شده و مواد محلول و مضر و احتمالا موادی که از محل تصفیه خانه تا نقطه مصرف وارد آب شده اند نظیر رسوبات لوله ها، زنگ آهن و پوسیدگی لوله ها و حتی کلر موجود در آب حذف شود. و جهت این موضوع امروزه در تمام دنیا از دستگاه¬های تصفیه آب خانگی مجهز به سیستم اسمز معکوس (RO) استفاده می شود.
استفاده از این سیستم در شبکه های شهری و توسط سازمان های دولتی، خارج از وظیفه دولت ها است و به دلیل عدم ضرورت و هزینه زیاد هیچ کشوری اقدام به چنین کاری نمی کند چرا که انجام این عمل به نوعی هدر دادن ثروت ملی است.

آیا دستگاه های تصفیه آب خانگی، چیزی به آب اضافه می کنند؟
خیر. این دستگاه ها فقط فیلتر هستند. یعنی مواد معلق و گازهای محلول و موادی که در آب حل شده باشند را از آب جدا می کنند و چیزی به آب اضافه نمی کنند.
اما متأسفانه دیده شده که برخی از تولید کننده ها، بنا به دلایلی مانند بی اطلاعی و یا سودجویی، از فیلترهای نامرغوب در دستگاه ها استفاده می کنند که این فیلترهای غیر استاندارد به تدریج در آب حل شده و باعث آلودگی آب می شوند. لذا دقت در انتخاب فیلترهای یدکی که در زمان های تعویض از آنها استفاده می شود بسیار حائض اهمیت است.

بطور کلی مواد مضر حل شده در آب، نظیر نیترات، آرسنیک و ... از کجا و چگونه وارد آب آشامیدنی می شوند؟
آب مصرفی انسان یا از طریق آب رودخانه ها (که پشت سدها ذخیره می شوند) و یا ازطریق سفره های آب زیر زمینی (که از طریق چشمه و چاه در دسترس قرار می گیرند) تأمین می شود. در کشورهای گرم و خشک و کم باران نظیر ایران عمده آب مصرفی مردم از طریق چاه ها تأمین می شود.
با رشد روزافزون جمعیت در شهرهای بزرگ، سفره های آب زیرزمینی آلوده می شوند:
رشد جمعیت به معنی تولید فاضلاب انسانی بیشتر است، فاضلاب انسانی از طریق چاه های فاضلاب دفع شده و نهایتاً وارد سفره های آب زیرزمینی می شوند.
رشد جمعیت به معنی مصرف بیشتر مواد شوینده و پاک کننده شیمیایی است که پس از مصرف وارد چاه های فاضلاب شده و از آنجا به سفره های آب زیرزمینی نفوذ کرده و آنها را آلوده می کنند.
رشد جمعیت به معنی مصرف بیشتر کود های شیمیایی و حیوانی در مزارع، پارک ها، زمین های فوتبال و ... است که پس از هر بارندگی و آبیاری شسته شده و به اعماق زمین نفوذ کرده و آب های زیرزمینی را آلوده می کنند.
صنعتی شدن جوامع به معنای دفع بیشتر فاضلاب های صنعتی است که باز هم به طریق مشابه باعث آلودگی آب های زیرزمینی می شوند.
تمامی این موارد باعث افزایش سموم محلول در آب، نیترات و سایر مواد مضر محلول در آب می شوند که فقط از طریق روش های پیشرفته مانند اسمز معکوس قابل تصفیه هستند.
انسان با توسعه صنایع و افزایش جمیعت، خود بزرگ ترین عامل آلوده کننده آب در طبیعت است.

مزیت های آب تصفیه شده توسط دستگاه های تصفیه آب، نسبت به آب بطری (آب معدنی) چیست؟
بعضاً مشاهده شده است که عده ای سودجو، اقدام به تولید و توزیع آب غیر بهداشتی به عنوان آب معدنی می کنند. با استفاده از دستگاه های تصفیه آب، اطمینان حاصل می کنید که آب مصرفی خانواده از روش های کاملاً بهداشتی تولید می شود و خودتان بر کیفیت آن نظارت دارید.
نگهداری آب در بطری های پلاستیکی احتمال ابتلا به سرطان را افزایش می دهد. مخصوصاً در صورت نگهداری بطری ‌های آب در معرض نور خورشید، موادی از پلاستیک به آب نفوذ می کند که سرطان زایی آنها به اثبات رسیده است. این در حالی است که بسیاری از کسبه، بطری های آب را در خیابان ها و پیاده روهای مقابل فروشگاه ها و در معرض نور خورشید قرار می دهند.
برخی از تولیدکننده ها جهت افزایش ماندگاری آب بطری، از مواد نگهدارنده استفاده می کنند. در نتیجه خلوص آب های بطری محل تردید است.
حمل و نقل و نگهداری آب های معدنی نیازمند صرف انرژی، زمان و هزینه زیادی است.
زباله های حاصل از بطری های آب معدنی، غیر قابل تجزیه بوده و باعث آلودگی محیط زیست می شوند.
بخش اعظمی از بهای آب معدنی، در واقع هزینه های بسته بندی و توزیع آنهاست که از مشتری دریافت می‌ گردد.
و در آخر اینکه اگر قیمت هر بطری آب معدنی را بطور متوسط 400 تومان در نظر بگیریم و مصرف هر نفر در روز فقط جهت آشامیدن دو بطری باشد هزینه آب شرب هر نفر 800 تومان در روز و هزینه فقط آب شرب یک خانواده 4 نفره در روز 3200 تومان در روز و به عبارتی 1168000 ( یک میلیون و صد و شصت و هشت هزار تومان ) در سال خواهد شد! خودتان قضاوت کنید.

چه عواملی باعث تغییر در میزان تولید و کیفیت آب تولیدی میشود؟
1- فشار: هر چقدر فشار آب بیشتر شود کیفیت و مقدار آب تولیدی نیز بیشتر می شود.
2- درجه حرارت آب ورودی: 24 درجه سانتیگراد دمای ایده آل برای دستگاه می باشد. اگر درجه حرارت به 4 برسد تولید RO نصف و یا کمتر خواهد شد، حداکثر درجه حرارت 50 درجه است.
3- انقضاء فیلترها: چنانچه فیلترها به موقع تعویض نشوند، اثرات قابل توجهی در کیفیت آب تولیدی خواهند گذاشت.

TDS چیست و میزان استاندارد آن در آب آشامیدنی چقدر است؟
منظور از TDS کل مواد جامد محلول در آب است که برابر مجموع غلظت همه یون های موجود در آب می باشد. مواد محلول در آب ممکن است از نظر ماهیت «آلی» یا «معدنی» باشند.
مواد غیر آلی (معدنی) حل شده در آب شامل؛ مواد معدنی، فلزات و گازها می باشند. بعضی از مواد آلی به صورت ذرات کلوییدی هستند اما بیشتر مواد آلی به صورت محلول هستند. آلاینده های آلی ممکن است باعث بو، رنگ و طعم نامطبوع آب شوند.
مواد حاصل از تجزیه گیاهان، مواد شیمیایی آلی و گازهای آلی، اجزای آلی محلول در آب را تشکیل می دهند.
بسیاری از مواد حل شده در آب نامطلوب هستند. مواد معدنی، گازها و مواد آلی حل شده در آب ممکن است موجب بروز رنگ، طعم و بوی نامطلوب شوند. برخی از ترکیبات شیمیایی ممکن است سمی باشند و برخی از اجزای آلی محلول به اثبات رسیده است که سرطانزا هستند. البته باید توجه داشت که تمامی مواد محلول در آب نامطلوب نیستند. اما میزان مواد محلول مطلوب در آب بسیار اندک است.
واحد سنجش TDS، میلی گرم در لیتر Mg/l می باشد که از آن با اصطلاح PPM یاد می کنند.
میزان کل جامدات محلول در آب از دو نظر قابل بررسی است:
1- مقدار مجاز: حداکثر مقدار مجاز TDS آب آشامیدنی در استاندارد آب شرب ذکر شده است. این مقدار در استاندارد آب شرب ایران 1500 و در شرایط ویژه 2000 میلی گرم در لیتر ذکر شده است.
2- مقدار مطلوب: مقدار مطلوب کل جامدات محلول در آب در استاندارد ذکر نشده است. اما آنچه که مسلم است هرچقدر ناخالصی های محلول در آب ( خصوصاً آن دسته از ناخالصی ها که برای بدن مضر هستند نظیر نیترات ) کمتر باشد آب گواراتر و سالم تر خواهد بود. از طرفی کاهش TDS ممکن است تغییر طعم آب را به دنبال داشته باشد و از آنجا که طعم و مزه آب یک پارامتر نسبی است و برای مصرف کنندگان مختلف متفاوت است، آستانه تغییر مزه نیز قابل اندازه گیری نبوده و لذا در استاندارد ذکر نشده است.
با این توضیحات، مشخص می شود که ممکن است مقدار ناخالصی های محلول در یک نمونه آب، از مقدار استاندارد تجاوز نکرده باشد، اما از نظر مصرف کننده آن نمونه مطلوبیت لازم جهت مصرف را نداشته باشد. بطور مثال TDS آب قم حدود 900 میلی گرم در لیتر است. مصرف این آب از نظر استاندارد آب شرب مجاز محسوب می شود. اما چنانکه می دانیم، آب قم مطلوبیت لازم را جهت مصرف ندارد و می توان با دستگاه های تصفیه آب خانگی، آبی به مراتب مطلوب تر و گواراتر تهیه و مصرف کرد. و یا ممکن است که میزان نیترات در یک نمونه از آب مشهد، 45 میلی گرم در لیتر گزارش شود. این میزان از حداکثر مجاز عنوان شده در استاندارد (50 میلی -گرم در لیتر) کمتر است. به عبارتی این مقدار خط قرمز است و هر چه میزان نیترات در آب از این میزان کمتر باشد، بر سلامت آب افزوده می شود. به وسیله تجهیزات تصفیه آب خانگی می توان میزان نیترات آب را تا 90 در صد کاهش داد.

TDS آب خروجی از دستگاه تصفیه آب چقدر است؟
TDS آب خروجی بستگی مستقیم به پارامترهایی نظیر؛ TDS آب ورودی، نوع املاح محلول در آب ورودی، دمای آب ورودی، فشار آب ورودی و ... دارد، لذا نمی توان مقدار معینی برای TDS آب خروجی از دستگاه در تمام مناطق تعیین کرد. اما می توان اطمینان داشت که 90 الی 95 درصد ناخالصی های محلول در آب توسط این دستگاه حذف خواهد شد.

آیا به مواد معدنی داخل آب که در این دستگاه بیشتر آنها حذف میشود نیازی نیست؟
قبل از هر چیز ذکر این نکته ضروری است که تاکنون روشی برای تصفیه آب ابداع نشده است که قادر باشد فقط ناخالصی ها و ترکیبات مضر (نظیر نیترات،‌ آرسنیک، فلزات سنگین و ... ) را از آب حذف کرده و عناصر سودمند را در آب باقی بگذارد. اما لازم است بدانیم که انسان بیشتر مواد معدنی مورد نیازش را از غذا، سبزیجات و سایر منابع طبیعت تأمین می کند.
در واقع آب برای بدن انسان یک منبع اصلی تأمین مواد معدنی محسوب نمی شود و با کاهش غلظت این مواد در آب، بدن دچار فقر مواد معدنی نخواهد شد. به عنوان مثال تصور کنید که غلظت کلسیم در یک نمونه آب، 40 PPM باشد (که معمولا آبی با این مقدار کلسیم به سختی یافت می شود). این بدین معناست که در هر لیتر از این آب 40 میلی گرم کلسیم موجود است. به دیگر سخن، در هر لیوان از این آب حدود 10 میلی گرم کلسیم موجود است. این درحالی است که کلسیم موجود در یک لیوان شیر 290 میلی گرم، یعنی حدود 29 برابر کلسیم موجود در یک لیوان آب است.
علاوه بر این لازم به ذکر است که املاح موجود در آب عموماً از نوع املاح غیر آلی (inorganic minerals) هستند. این در حالی است که بدن انسان قابلیت جذب املاح غیر آلی را ندارد. (اگر چنین بود، ما می توانستیم با مکیدن سنگ ها، تمام مواد معدنی مورد نیاز بدن را جذب کنیم!) در واقع مواد معدنی موجود در خاک،‌ توسط آب حل می شوند و گیاهان این مواد را جذب کرده و به مواد معدنی آلی (organic minerals) تبدیل می کنند. انسان نیز از طریق مصرف سبزیجات، میوه ها و یا گوشت حیوانات علف خوار، این مواد را جذب بدن می کند.

نیترات چیست و چه مضراتی در آب آشامیدنی دارد؟
نیترات (No-3) یکی از آنیون های معدنی است که در نتیجه اکسیداسیون نیتروژن عنصری حاصل می شود. این ماده یکی از عناصر بسیار ضروری برای سنتز پروتئین در گیاهان است و نقش مهمی را در چرخه نیتروژن دارد، نیترات از طریق اکسیداسیون طبیعی تولید و بنابراین در تمام محیط زیست یافت می شود.
فاضلاب های شهری، صنعتی، مواد دفعی حیوانی و گیاهی در شهرهای بزرگ که دارای نیتروژن آلی هستند به خاک دفع می شوند. در اثر فعالیت میکرو ارگانیزم های خاک نیتروژن آلی به یون آمونیوم (NH) تبدیل شده که به این پدیده Ammonification گفته می شود. خاک توانائی نگهداری این ترکیب را در خود دارد اما به مرور طی پدیده دیگری به نام Nitrification بخشی از یون آمونیوم ابتدا به نیتریت (No) و سپس به نیترات تبدیل می شود.
لایه سطحی خاک قادر به حفظ و نگهداری این دو ترکیب نبوده و در نتیجه نیتریت و نیترات به آب های زیر زمینی راه می یابند. از آنجائی که نیترات در آب به صورت محلول وجود دارد روش های معمول تصفیه آب قادر به حذف آن نیستند. از این ‌رو نیاز به آن دسته از روش های تصفیه پیشرفته می باشد که قادر به کاهش آلاینده های محلول هستند. از سوی دیگر چرخه نیترات سازی در شهرهایی که دفع نادرست فاضلاب از طریق چاه های جذبی انجام می شود (مانند تهران و تقریباً تمام شهرهای ایران) همچنان ادامه دارد و مشکل تولید پیوسته نیترات و انتشار آن به آب های زیرزمینی را سبب می گردد.

اثرات نیترات در بدن انسان چیست؟
1- اثرات غیر سرطان زائی
نیتریت حاصل از احیای نیترات معدنی و آلی پس از ورود به سیستم گردش خون آهن هموگلوبین را اکسید نموده و از ظرفیت II به ظرفیت III تبدیل می نماید که در نتیجه هموگلوبین به مت هموگلوبین تبدیل که ظرفیت اکسیژن رسانی بسیار کمتری از هموگلوبین دارد و در نتیجه به بافت ها اکسیژن کافی نمی رسد بعد از مدتی رنگ پوست (در ناحیه دور چشم و دهان) به تیرگی می گراید و از این رو به آن سندرم BLUE BABY می گویند.
این عارضه اولین نشانه مسمومیت با نیترات است و نوزادان زیر شش ماه آسیب پذیرترین گروه سنی در این مورد هستند. زیرا نوزادان برخلاف بزرگ سالان علاوه بر PH بالای معده و زیادی باکتری های طبیعی احیاء کننده نیترات فاقد آنزیم برگشت دهنده مت هموگلوبین به هموگلوبین هستند. از دیگر علائم افزایش مت هموگلوبین می توان به سردرد، خواب آلودگی و اشکال در تنفس اشاره نمود.

2- اثرات سرطان زائی
احتمال این که نیترات معدنی و یا آلی به عنوان یک عامل سرطانزا عمل نمایند بستگی به احیای نیترات به نیترت و واکنش های بعدی نیتریت با سایر مولکول ها به خصوص آمین های نوع دوم آمیدها و کاربامات ها دارد که منجر به تشکیل ترکیبات nitroso - N می گردد.
مطالعات انجام شده در کلمبیا نشان داده که رابطه معنی داری بین شیوع سرطان معده و غلظت نیترات در آب آشامیدنی برداشت شده از چاه ها وجود دارد.
اما بررسی های اپیدمیولوژیکی در دیگر نقاط دنیا رابطه مطمئنی را در این زمینه نشان نداده است. در کشور آلمان تحقیقاتی بر روی جمعیت در معرض نیترات بالا در آب آشامیدنی انجام گرفت که رابطه معنی داری بین غلظت نیترات و افزایش تومورهای سرطان مغز به دست نیامد. مطالعات دیگر در دانشگاه نبراسکا نشان داد که رابطه معنی داری بین غلظت نیترات آب و افزایش شیوع یک نوع سرطان به میزان دو برابر گردیده است.
با توجه به این که تعداد متغیرها در این مطالعات زیاد بوده است رابطه منطقی بین افزایش داده های موجود برای اظهار نظر قطعی کافی نیستند.
اما ثابت شده است که ترکیبات N-nitroso در حیوانات آزمایشگاهی سرطانزا می باشند.

استاندارد نیترات در آب آشامیدنی چقدر است؟
با توجه به مطالعات به عمل آمده توسط سازمان بهداشت جهانی در مورد نیترات، این سازمان حداکثر مجاز 50 میلی گرم در لیتر (برحسب نیترات) را اعلام نموده است. استاندارد ملی ایران نیز برای نیترات همین مقدار می باشد. سازمان حفاظت محیط زیست ایالات متحده حداکثر مجاز نیترات را 10 میلی گرم در لیتر (برحسب نیتروژن) قرار داده که معادل با 82/44 میلی گرم در لیتر برحسب نیترات است.
[/JUSTIFY]