تعريف آب آلوده
آبی که دارای عوامل بیماری زای عفونی یا انگلی، مواد شیمیایی سمی، ضایعات و فاضلاب خانگی و صنعتی باشد را آب آلوده می‌گویند. آلودگی آب از فعالیت‌های انسانی نشات می‌گیرد. منابع آلاینده آب عبارتند از:
- گنداب که عوامل زنده بیماری زا و مواد آلی تجزیه پذیر را دربردارد
- مواد زائدتجاری و صنعتی در بر دارنده عوامل سمی از نمک‌های فلزی یا مواد شیمیایی پیچیده مصنوعی
- آلاینده‌های کشاورزی مانند کودها و آفت‌کش‌ها
- آلاینده‌های فیزیکی مانند گرما و مواد پرتوزا
انواع آلودگی آب
آلودگی قابل انحطاط: این نوع آلودگی را می‌توان از بین برد و یا برای برخی فعالیت‌ها مصرف کرد و در دو گروه زیر دسته‌بندی می‌شوند:
- آلوده‌کننده قابل انحطاط تند؛ مانند فاضلاب انسانی و زائدات حیوانی
- آلوده‌کننده قابل انحطاط کند؛ مانند بعضی مواد شیمیایی و رادیواکتیو
آلودگی غیرقابل انحطاط: این نوع آلودگی از راه طبیعی تجزیه نمی‌شوند؛ مانند جیوه، سرب، ترکیبات آلی‌هالوژنه و بعضی از پلاستیک‌ها
طبقه بندي آلوده‌كننده‌هاي آب
براي مطالعه آلودگي آب، دو نوع عامل يا منبع آلودگي را مي‌توان مورد توجه قرار داد: يكي منابع محدود در مناطقي خاص، نظير فاضلاب‌هاي صنعتي، ديگر منابع غير محدود، مانند مازاد حاصل از فعاليتهاي كشاورزي و نيز موادي كه پس از بارندگي يا به و سيله جريان آب رودخانه‌ها حمل مي‌شوند.
نشانه‌هاي آلودگي آب حتي با سطحي ترين توجه مشخص مي‌شوند. براي مثال نوشيدن آب طعم بد مي‌دهد، توده‌هاي علف‌هاي هرز آبي در حجم زيادي از آب رشد مي‌كنند. آب كنار درياها، اقيانوس‌ها، رودخانه‌ها و درياچه‌ها بوي ناخوشايندي منتشر مي‌سازند. منشا اين مشكلات بايد به منابع و انواع بسياري از آلوده‌كننده‌ها نسبت داده شود. آلوده‌كننده‌هاي آب به 9 دسته طبقه‌بندي شده‌اند:
1- زباله‌هاي متقاضي اكسيژن
2- عوامل بيماري زا
3- مواد غذايي گياهي
4- تركيبات آلي سنتز شده (مصنوعي)
5- نفت
6- مواد شيميايي معدني و كاني‌ها
7- رسوبات
8- مواد راديو اكتيو (پرتوزا)
9- گرما
زباله‌هاي متقاضي اكسيژن (اكسيژن خواه)
اكسيژن حل شده در هر نوع آبي لازمه زندگي براي اجتماع گياهي و حيواني مي‌باشد و بقاء آنها بستگي به توانايي آب در نگهداري كمترين غلظت معين از اين ماده حياتي دارد.
آب زماني به عنوان آلوده‌شده طبقه‌بندي مي‌شود كه غلظت Do (غلظت اكسيژن محلول) به زير سطح مورد نياز براي بقاء زيست طبيعي در آن بيايد.
بديهي است كه آلوده‌كننده‌هاي (فاضلاب تصفيه نشده شهري، مواد خارج شده از انبارها، فرايند پس‌مانده‌هاي غذايي) اگر اكسيژن محلول به طول كامل و به سرعت تخليه شود بايد داراي غلظت بالايي در آب باشند. اين مسئله به خصوص براي قسمت‌هايي از آب كه معمولا كمترين اكسيژن حل شده را دارند بحراني و خطرناك مي‌شود. سهم حيوانات اهلي در توليد زباله‌هاي متقاضي اكسيژن به اندازه 9/1 بيليون نفر مي‌باشد.
عوامل بیماری زا
آب داراي پتانسيل حمل موجودات ريز بيماري‌زا كه سلامتي و زندگي را به خطر مي‌اندازند مي‌باشد. ميكروب‌هاي بيماري‌زا متناوبا در سراسر آب منتقل مي‌شوند و مي‌توانند باعث عفونت در ناحيه روده (تيفوئيد، اسهال خوني، پاراتيفوئيد، وبا) شوند و مسئوليت ايجاد بيماري فلج اطفال و يرقان را بر عهده دارند. از لحاظ تاريخي اولين دليل براي كنترل آلودگي آب‌ها، جلوگيري از بيماري‌هايي است كه مولد آنها در آب وجود دارد. عوامل ايجادكننده بيماري را نمي توان كنترل و سلامت كامل را تامين كرد.
مواد غذایی گیاهی”]
مواد غذايي عامل محدود كننده مهمي در رشد همه گياهان است. در كنار عوامل ديگر سرعت و فراواني رشد گياهان متناسب با مقدار ماده غذايي در دسترس است. مشخص شده كه پانزده تا بيست عنصر براي رشد گياهان سبز مورد نياز است.
بيش از 70 درصد از تركيبات فسفره در فاضلاب‌ها در اثر استفاده از شوينده‌هاي خانگي ايجاد مي‌شود و بايد اقدام كنترل كننده اي روي اين مسئله انجام گيرد.
ترکیبات آلی سنتز شده (مصنوعی)
توليد تركيبات آلي شيميايي بعد از جنگ جهاني دوم در دنيا به ميزان قابل توجهي افزايش يافت. تركيبات موجود شامل مواد سوختني، پلاستيك‌ها، نرم كننده‌ها، فيبرها، الاستومرها، حلال‌ها، شوينده‌ها، رنگ‌ها، مواد ضد آفت، افزودني‌هاي غذايي و داروها مي‌باشند كه از بين آنها شوينده‌ها و مواد آفت‌كش از اهميت ويژه‌اي برخوردارند.
از آنجايي كه استفاده از اين تركيبات شيميايي به سرعت در حال توسعه است، عوامل مشخص نظير، انتشار، نابودي و ميزان خطر بايد مورد بررسي قرار گيرد.
نفت
در سال 1859 اولين چاه نفت با استخراج موفقيت آميز در پنسيلوانيا بهره‌برداري شد. در حال حاضر سالانه بيش از چند بيليون بشكه نفت خام در دنيا مورد بهره‌برداري قرار مي‌گيرد. توليد، توزيع و استفاده سالانه از يك چنين مقدار زيادي نفت باعث ايجاد پي‌آمدهاي محيطي مي‌شود. آلودگي نفتي در اثر فوران نفت ايجاد مي‌شود.
مواد شيميايي معدني و كاني‌ها
اين گروه از آلوده‌كننده‌هاي آب شامل نمك‌هاي معدني و اسيدهاي معدني و تركيبات فلزي است. حضور اين آلوده‌كننده‌ها در آب سه نتيجه عمومي شامل اسيديته، شوري و سمي بودن آب را فراهم مي‌آورد.
خاصيت اسيدي (اسيديته): با اهميتترين منابع براي افزايش دادن اسيديته شامل زهكشي معادن و باران اسيدي است.
شوري: شوري آب مشاهده غير معمولي نمي باشد بلكه حدود 97 درصد از كل آب‌هاي جهان در اقيانوس‌ها و درياها به صورت آب نمك هستند و 3 درصد باقيمانده آب شيرين ناميده مي‌شود.
سميت: خاصيت سمي تعدادي از تركيبات معدني خصوصا عناصر سنگين فلزي سال‌ها شناخته شده است. تعدادي از اين تركيبات كه خواص مطلوبي دارند، مرتبا توليد مي‌شوند. احتياط لازم، ضامن امنيت اشخاصي است كه در امر توليد درگيرند.
سمي ترين اين مواد در محيط زيست، شامل مواد حاوي جيوه، سرب، كادميوم، كروم و نيكل مي‌باشند. اين فلزات در بدن موجودات زنده جمع و به مدت زمان طولاني باقي مي‌مانند و به عنوان مجموعه سم عمل مي‌نمايند.
رسوبات
رسوبات يكي از انواع آلودگي‌ها كه به طور طبيعي در فرآيندهاي فرسايشي به وجود مي‌آيند. رسوبات در اثر اين فرآيند‌ها موجب آلودگي گسترده آب‌هاي سطحي مي‌شوند.
تاثيرات زيان آور رسوبات در آب عبارتند از:
الف: كانال‌هاي چشمه‌ها، بنادر و مخازن پر مي‌شوند. كانال‌ها سرريز شده و عمق آنها تغيير مي‌كند و عمر مفيد مخازن آب كم مي‌شود.
ب: جانوران آبزي رانابود مي‌كند. رسوبات ته نشين شده تعداد ماهي‌ها و جانوران صدف دار را كاهش مي‌دهد و زيستگاه‌هاي آنها را مي‌پوشاند.
ج: نفوذ نور به درون آب را كاهش مي‌دهد. كاهش نفوذ نور خورشيد به داخل آب موجب كاهش فرآيند فتوسنتز توسط گياهان مي‌شود.
د: آب را تيره مي‌كند. اين موجب افزايش هزينه لازم براي تصفيه آب مي‌شود.
مواد راديو اكتيو (پرتوزا)
بعضي از عناصر داراي هسته بسيار ناپايدارند كه خود به خود به اجزاء كوچك‌تر تجزيه مي‌شوند و انرژي تابشي زيادي توليد مي‌كنند.
تشعشع اين فرايندهاي تجزيه اي مواد راديو اكتيو بسيار خطرناك و حتي مرگ‌آور است.
خطرناك‌ترين هسته‌هاي راديو اكتيو، هسته‌هاي راديو اكتيو با نيمه‌عمر متوسط هستند. عناصر راديو اكتيو (پرتوزا) در هنگام تجزيه هسته‌هاي خود، اشعه‌هاي آلفا، بتا پخش پوزيترون، نوترون و اشعه گاما ساطع مي‌نمايند.
مواد راديواكتيو از ضايعات هسته‌اي ناشي از تأسيس نيروگاه هسته‌اي (استخراج و تخليص اورانيم و توريم) و همچنين استفاده از راديواكتيو در صنعت و پزشكي و غيره توليد مي‌شود.
گرما
گرما معمولا از نظر بيشتر مردم، يك آلوده‌كننده و حداقل به عنوان يك عامل فاسد‌كننده شيميايي نيست، گرچه افزايش دماي آب بدن سبب تاثيرات زيانباري به بزرگي بسياري آلوده‌كننده‌هاي شيميايي مي‌شود.
سرعت هر واكنش شيميايي، شامل تنفس آبزيان و اكسايش تقريبا با افزايش دما به ازاء هر 10 درجه دو برابر مي‌شود. در آب‌هاي آلوده شده حرارتي، ماهي‌ها به علت افزايش سرعت تنفس به اكسيژن بيشتري نياز دارند. تهديد بيشتر به زندگي آبزيان از طريق كلرينه‌كردن آب‌هاي سرد براي استفاده مي‌باشد. اين كار براي جلوگيري از رشد باكتري‌ها انجام مي‌شود. كلر به روي موجودات زنده محيط تاثير مي‌گذارد. كلر، موجودات زنده ميكروسكوپي را كه در بعضي از زنجيره‌هاي غذايي اهميت دارند از بين مي‌برد.
آلودگي گرمائي در نتيجه افزايش حرارت آب و در نتيجه مرگ موجودات آبي ايجاد مي‌شود.