آلودگی منابع آب
مقدمه
آب یک ماده حیاتی است که بصورت یکنواخت در سطح کره زمین پراکنده نمی باشد. آب برای تداوم حیات ضروری بوده و باید منبع مناسبی از آن در دسترس مصرف کنندگان قرار داشته باشد. منابع آب عبارتند از:
الف) آب های سطحی ب) آب های زیرزمینی
آب های سطحی: این منابع شامل دریاچه ها و رودخانه ها می باشند. این آب ها منبع اصلی آب مصرفی مردم است که از دو منبع نزولات جوی و آب های زیرزمینی تامین می شود. هنگامی که باران به سطح زمین می رسد قسمتی از آن به داخل خاک نفوذ کرده و آب های زیرزمینی را تشکیل می دهند، مقداری نیز تبخیر شده و بصورت بخار به هوا منتقل می شود و بقیه هم بصورت سیلاب های سطحی جاری می شود.
آب های زیرزمینی: این منابع شامل چاه، چشمه و قنات می باشند. نفوذ آب های سطحی از فضاها و شکاف های خاک ها و صخره ها و تجمع آن در زیر سطح زمین، آب های زیرزمینی را تشکیل می دهد.
تعریف آب آشامیدنی سالم از دیدگاه سازمان بهداشت جهانی(WHO):
آب آشامیدنی، آب گوارائی است که عوامل فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آن در حد استانداردهای مصوب باشد و مصرف آن عارضه سوئی در کوتاه مدت یا دراز مدت در انسان ایجاد نکند. آبی که در اختیار عموم مردم برای مصارف آشامیدن قرار می گیرد بایستی سالم بوده و هیچ گونه مشکل یا بیماری برای مصرف کننده نداشته باشد. به همین دلیل WHO در جهت حفظ بهداشت عمومی، رهنمودهایی را در جهت کیفیت آب ایجاد کرده است. این رهنمودها شامل پارامترهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی می باشد.
آلودگی آب شامل آلودگی دریاچه‌ها، رودخانه‌ها، اقیانوس‌ها و آب‌های زیرزمینی با عوامل شیمیایی، میکروبی و مواد زاید است. این آلودگی ها بر گیاهان و موجودات زنده درون آب اثر منفی می‌گذارند. همه موجودات زنده نیاز به آب تمیز و پاک دارند. ماهی ها و حیوانات نیز به آب سالم و تمیز محتاجند. اگر آب آلوده باشد با مصرف آن، سلامتی انسان ها و حیوانات به خطر می افتد. علل آلودگی آب ها شامل تخلیه غیر مجاز و غیر اصولی زباله ها و فاضلاب های تصفیه نشده به منابع آب طبیعی می باشد.
پارامترهای بیولوژیکی: شامل باکتری، ویروس، انگل و در مجموع عواملی است که سبب ایجاد بیماری های عفونی از قبیل حصبه، وبا و مرگ نوزادان می شود که علائم آن شامل اسهال و عفونت معده است. هم چنین آب های آلوده بستر مناسبی برای رشد پشه ها و سایر ناقلین بیماری می باشند. اگر پشه آلوده شما را نیش بزند می تواند موجب بیماری هایی نظیر مالاریا و تب دانگ شود.
پارامترهای فیزیکی: شامل بو، مزه، رنگ و در مجموع ظاهر و گوارایی آب می باشد که سبب ایجاد بیماری نمی شوند. اگر آبی دارای بو و طعم ناخوشایند بوده و یا رنگ غیر طبیعی داشته باشد، مصرف کننده رغبتی برای آشامیدن آن نخواهد داشت.
پارامترهای شیمیایی: شامل اسیدی و قلیایی بودن، فلزات سنگین، نیتریت، نیترات، فسفات و در مجموع عواملی است که سبب ایجاد بیماری های حاد و مزمن در مصرف کننده می شود. در اغلب موارد نیترات ها و فسفات ها، خاک را می شویند و به رودخانه ها و دریاچه ها می ریزند. نیترات ها و فسفات ها بعنوان مواد غذایی سبب رشد بیش از حد جلبک ها در آب های سطحی شده و مانع رسیدن نور خورشید به اعماق لایه های آب می شوند. بنابراین منجر به ایجاد پدیده اوتروفیکاسیون می شود. این پدیده باعث ایجاد شکوفه های جلبکی می شود. جلبک ها از تمام اکسیژن موجود در آب استفاده می کنند و اکسیژنی را برای آبزیان باقی نمی گذارند، بنابراین ماهی ها می میرند. شکوفه های جلبکی جلوی نور خورشید را می گیرد و در نتیجه باعث از بین رفتن گیاهان در آب می شوند. برخی از جلبک ها، سمی را تولید می کنند که در صورت مصرف آن توسط انسان و یا حیوانات، باعث مسمومیت، بیماری و حتی مرگ می شود.
* نیتریت، نیترات و مشکلات آنها در آب
نیتریت و نیترات با یکدیگر در ارتباط هستند زیرا در محیط به همدیگر تبدیل می شوند. از نقطه نظر بهداشتی نیترات معمولاً به سادگی در بدن تبدیل به نیتریت می شود. رهنمود WHO برای نیترات و نیتریت در آب آشامیدنی بترتیب ۵۰ و ۳ میلی گرم بر لیتر می باشد.
استفاده از کودها، تجزیه مواد گیاهی و حیوانی، فاضلابهای خانگی، دفع لجن و فاضلاب ها به زمین، فاضلاب های صنعتی، شیرابه زباله ها و نزولات جوی همه و همه در وجود نیترات در آب ها دخالت دارند.
از آنجایی که روش های معمول تصفیه آب قادر به حذف نیترات از آب نیستند، غلظت آن در شبکه توزیع بطور قابل ملاحظه ای تغییر نمی کند. بنابراین میزان نیترات در محل برداشت آب با منبع تفاوتی نخواهد داشت. در حالیکه مقدار نیتریت در محل برداشت بسیار کمتر از منبع آب است زیرا در حین تصفیه بخصوص در مرحله ضدعفونی کردن طی فرآیند اکسیداسیون تبدیل به نیترات می شود. با این حال اکثر مردم دنیا آبی را مصرف می کنند که میزان نیترات آن زیر ۵ میلی گرم بر لیتر است.
راه های تماس با نیتریت و نیترات:
آب آشامیدنی،غذا ، هوا، فعالیت های صنعتی، استعمال دخانیات
اثرات بهداشتی نیتریت و نیترات عبارتند از:
۱-بیماری متهموگلوبینمیا
بطور معمول ۱ تا ۲ درصد هموگلوبین بدن انسان به شکل متهموگلوبین است، اما چنانچه این مقدار از ۱۰ درصد تجاوز کند بیماری متهموگلوبینمیا بروز خواهد کرد که در ۳۰ تا ۴۰ درصد موارد منجر به آنوکسی(فقدان یا کمبود اکسیژن) می شود. در سیستم گوارش کودکان با سن کمتر از شش ماه حضور باکتری های احیاء کننده نیترات به نیتریت سبب ایجاد این عارضه می گردد. به همین دلیل توصیه شده است که از آب هایی که بیش از ۱۰۰ میلی گرم بر لیتر نیترات دارند برای تهیه غذای کودکان استفاده نشود و در صورت امکان از آب های بطری شده استفاده شود.
- (آب آشامیدنی بسته بندی شده (بطری شده) آب آشامیدنی است که در ظروف بسته بندی می شود و بطور طبیعی دارای املاح و یا گاز کربنیک بوده و یا در طی فرآیند بسته بندی به آن اضافه گردد. افزودن هر گونه مواد دیگر مانند شیرین کننده ها و یا طعم دهنده ها به آن مجاز نیست. آب آشامیدنی بسته بندی شده یک ماده غذایی محسوب می گردد).
۲-سرطانزایی نیتروزامین ها
نیترات در دهان و در جاهای دیگر بدن که قلیائی است بسرعت تبدیل به نیتریت می شود. این مساله منجر به تشکیل نیتروزامین های سرطانزا می گردد.
* فلزات سنگین 
فلزات سنگین نیز موجب مسموم شدن ماهی ها و میگوها می شوند و انسان ها این حیوانات مسموم را مصرف می کنند. فلزات سنگین می توانند سبب کاهش رشد، نقص در تولد و سرطان شوند. فلزات سنگین کادمیوم، سرب و جیوه سبب بیماری های خطرناک می شوند.
۱-کادمیوم
مقادیر کادمیوم موجود در منابع آب معمولاً کم است زیرا به مقدار جزئی در آب خام وجود داشته و به ندرت این مقدار افزایش می یابد. بیشتر روشه ای تصفیه آب، مقادیری از کادمیوم را حذف می کنند. با توجه به راه های مختلف تماس، سازمان بهداشت جهانی توصیه کرده که دریافت هفتگی کادمیوم نباید بیش از ۵/۰ میلی گرم برای هر فرد باشد.
راه های تماس با کادمیوم
آب آشامیدنی ، غذا ، هوا ، صنایع ، دخانیات
اثرات بهداشتی کادمیوم
کادمیوم جذب شده وارد خون می شود و در قسمت های مختلف بدن تجمع می یابد. کبد و کلیه ها در ذخیره کردن کادمیوم نقش دارند. اثرات کادمیوم بر روی انسان بصورت بیماری های استخوانی، صدمات کلیوی برگشت ناپذیر، اختلالات دستگاه گوارش، افزایش فشار خون و نهایتاً سرطان می باشد.
۲- سرب
این فلز بصورت طبیعی در پوسته زمین یافت می شود. مقدار طبیعی سرب در آب دریاچه ها و رودخانه ها در سطح دنیا معادل ۱ تا ۱۰ میکروگرم در لیتر است. معمولاً غلظت سرب در شبکه توزیع کمتر از مقدار آن در منابع آب است، زیرا قسمتی از سرب در مراحل مختلف تصفیه آب حذف می شود.
راه های تماس با سرب
آب آشامیدنی ، غذا ، هوا ، تماس شغلی ، دخانیات ، تماس با خاک، گرد و غبار و رنگ
اثرات بهداشتی سرب
این فلز خاصیت تجمعی در بدن داشته و عوارض حاد مسمومیت با سرب شامل خستگی، رخوت، ناراحتی شکم، کم خونی و در کودکان تغییرات رفتاری می باشد. سرب در بزرگسالان منجر به سرطان خون و در کودکان سبب عقب ماندگی ذهنی می شود.
۳- جیوه
ترکیبات جیوه در منابع آب سطحی اغلب به شکل هیدروکسید و کلرید یافت می شود. جیوه در رسوبات کف منابع آب احیاء شده و به متیل مرکوری تبدیل می شود. ماهی ها و پستانداران متیل مرکوری را در مقایسه با جیوه معدنی راحت تر جذب می کنند و متیل مرکوری در زنجیره غذایی ذخیره می شود. مقدار جیوه در آب آشامیدنی معمولاً خیلی کم است.
راه های تماس با جیوه:
آب آشامیدنی، غذا، هوا، تماس صنعتی
اثرات بهداشتی جیوه
اثرات مهم مسمومیت با جیوه شامل اختلال در سیستم عصبی و صدمات کلیوی بوده که البته بستگی به نوع ترکیبات جیوه(آلی و معدنی) دارد. ترکیبات جیوه بر روی جنین اثرات سوئی داشته و موجب ایجاد نواقص مادرزادی می گردد.
۴- آرسنیک
این شبه فلز سمی که در فارسی به اکسید آن مرگ موش و سولفید آن زرنیخ می گویند به سه شکل زرد، سیاه و خاکستری یافت می‌شود. آرسنیک و ترکیبات آن به‌عنوان آفت کش بکار می رود. طبق استاندارد سازمان بهداشت جهانی، مقدار مجاز آرسنيك در آب آشاميدني كمتر از ۰۱/۰ ميلي گرم در ليتر مي باشد. اما به وضوح ديده مي شود كه آرسنيك معدني از راه هاي گوناگون به آب آشاميدني راه مي يابد.
راه های تماس با آرسنیک
آلودگی آب به آرسنيك مي تواند در اثر عبور آب از صخره هاي غني از آرسنيك و يا آرسنيك موجود در قشر خاك بستر آب رودخانه ها و يا ورود فاضلاب هاي صنعتي به رودخانه ها حاصل شود. اين آب آلوده توسط گياهان و جانوران يا به طور مستقيم توسط خود انسان مصرف مي شود و وارد چرخه غذايي انسان شده و سلامت آن را به مخاطره مي اندازد.
اثرات بهداشتی آرسنيك
بيماري كبدي شايع در ماهيگيران ژاپني كه به علت مصرف ماهي هاي آلوده به آرسنيك بوجود آمده است ناشی از تماس با این عنصر می باشد. آرسنيك به دو شکل آرسنات و آرسنیت در طبیعت یافت می شود. مطالعات سم‌شناسي معمولاً تفاوت اين دو شكل از آرسنيك را مورد توجه قرار نمي‌دهد در عين حال بيشترين توجه خويش را بر روي تركيبات معدني آرسنيك متمركز مي‌نمايد چرا كه اشكال مختلف آرسنيك براحتي در محيط و بدن انسان به يكديگر تبديل مي‌شوند و در اين ميان معمولاً تركيبات معدني آرسنيك بيشتر از اشكال آلي آن مضر و خطرناك هستند.
آلاینده های آلی نوپدید
به نوعی از آلاینده‌های زیست محیطی اطلاق می‌شود که از جمله مواد آلی و معدنی با غلظت کم اما با قابلیت بیماری‌زایی بالا بوده و موجب بیماریهای غیر واگیر و مزمنی مانند سرطان می‌شوند. این آلاینده‌ها بیشتر شامل شبه هورمون ها، داروها، بقایای سموم و باقی مانده آنتی بیوتیک‌ها می باشد که از منابع مختلف مانند تصفیه خانه های فاضلاب، سایت‌های دفن زباله، استخرهای پرورش ماهی و سموم مزارع کشاورزی وارد منابع آبی شده و از این طریق وارد چرخه آب شرب می‌شود.
جلوگیری از آلوده شدن آب
- جلوگیری از تخلیه غیر مجاز زباله ها به منابع آب
- جلوگیری از تخلیه غیر مجاز فاضلاب های خام و آلوده به منابع آب
- جلوگیری از مصرف بی رویه کودهای شیمیایی در زمین های کشاورزی و تخلیه زه آب های کشاورزی به منابع آب