کیفیت میکروبی منابع آب

یک رویکرد مطلوب برای تأمین آب، استفاده از بهترین و ایمن ترین منبع آب در دسترس می باشد. گاهی اوقات با توجه به کمبود منبع آب باکیفیت، جوامع باید برای افزایش کیفیت منابع آب آشامیدنی خود، اصلاحاتی روی آب انجام دهند. جوامع بشری عمدتاً آب آشامیدنی خود را از منابع سطحی یا زیرزمینی به دست می آورند که منابع سطحی و زیرزمینی می توانند بواسطه ی آلاینده های شیمیایی و بیولوژیکی تولید شده از منابع نقطه ای و غیرنقطه ای آلوده شوند. منابع نقطه ای می تواند شامل تخلیه از تصفیه خانه های فاضلاب و دفع پساب و جامدات بیولوژیکی باشد. زائدات ممکن است منبع انسانی و حیوانی (نظیر دامپروری ها) داشته باشند. آلودگی منتشره از منابع غیر نقطه ای شامل رواناب های شهری و کشاورزی، تأسیسات تفریحی (شناگاه ها، قایقرانی) و حیات وحش (بسیاری از پاتوژن ها و انگل های انسانی از حیوانات به عنوان مخزن استفاده می کنند) می باشد.

آب های سطحی

اگرچه بیش از 90 درصد سیستم های عمومی آب از منابع زیرزمینی به عنوان منبع آب استفاده می کنند، اما برآورد می شود که آب آشامیدنی دو سوم جمعیت آمریکا از منابع آب های سطحی (دریاچه، رودخانه و جویبارها) تأمین می شود. آب های سطحی می توانند منبع عوامل بیماری زا و انگل ها باشند. در یک بررسی چهار ساله در کشور هلند روی ویروس های منابع آب، نشان داد انتروویروس ها در 57 درصد از نمونه ها، رئوویروس ها در 83 درصد از نمونه ها، نانوویروس ها در 45 درصد از نمونه ها و روتارویروس ها در 48 درصد از نمونه ها حضور داشتند. منابع آب همچنین توسط پاتوژن های فرصت طلب که بخشی از میکروارگانیسم های بومی خاک و آب هستند (سودوموناس آئروژینوزا، لژیونلا پنوموفیلا، آئروموناس، مایکوباکتریوم، فلاووباکتریوم، نگلریا فاولری و گونه های آکانتامبا) آلوده می شوند. کیفیت آب های سطحی در پاسخ به تغییرات حوضه های اطراف به سرعت تغییر می کند. حوادث طبیعی (سیل، طوفان)، آتش سوزی و اقدامات پس از آن می تواند بر جریان پایین دست تصفیه خانه آب تأثیر گذار باشد. یک مطالعه بر روی آتش سوزی لاست کریک در کانادا نشان داد در جریان پایین دست محل آتش سوزی، کدورت، کربن آلی محلول و نوترینت ها افزایش یافته است. علاوه بر این، غلظت نسبتاً بالای نوترینت ها (ازت و فسفر) در نتیجه ی اوتروفیکاسیون آب های سطحی بدلیل افزایش رشد جلبکی می باشد که منجر به افزایش مقدار کدورت و میکروارگانیسم ها در منابع آب می شود. آب های سطحی اغلب توسط فاضلاب شهری، رواناب های سطحی، رواناب گاوداری ها، تخلیه از کارخانه های تولید و پردازش مواد غذایی، معلق سازی مجدد پاتوزن های میکروبی، کیست و تخم انگل هایی که در رسوبات تجمع کرده اند، آلوده می شود. بهم خوردن لایه بندی دریاچه منجر به تعلیق مجدد میکروارگانیسم ها، اسیدهای هیومیک و کدورت در آب می شود که می تواند منجر به افزایش میزان جامدات معلق، نوترینت ها، اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی، انگل ها و پاتوژن های میکروبی در آب های سطحی شود. در برخی مناطق، آب های سطحی عملاً فاضلاب رقیق شده می باشند. وقتی که پاتوژن ها از طریق پساب فاضلاب جوامع به آب های سطحی (این آب های سطحی به عنوان منابع تأمین آب جوامع پایین دست بکار می رود) تخلیه می شوند منجر به افزایش مشکلات بهداشتی می شود. میزان پاتوژن های جریان پایین دست یک منبع آلودگی، بطور گسترده ای به فرآیندهای خودپالایی طبیعی بستگی دارد که این فرآیند خودپالایی طبیعی توسط دما، پرتو خورشیدی، رقیق سازی، نوترینت های در دسترس و فاکتورهای بیولوژیک شامل رقابت پاتوژن ها با میکروارگانیسم های بومی، تک یاخته های شکارچی باکتری های پاتوژن، یا ورود به حالت زنده اما غیر قابل کشت که یکی از استراتژی های زنده ماندن است، کنترل می شود.

منابع آب زیرزمینی

آلودگی آب های زیرزمینی به خوبی ثبت شده است. بیشترین نگرانی در خصوص آب های زیرزمینی بدین دلیل است که این منبع تأمین آب آشامیدنی بیش از صد میلیون نفر در ایالات متحده آمریکا را به خود اختصاص داده است. در 65 درصد از مواردی که از آب های زیرزمینی به عنوان منبع تأمین آب استفاده می شود، گندزدایی منبع آب صورت نمی گیرد. در ارتباط با چاه های خصوصی، این دسته از آب های زیرزمینی اغلب بدون هیچ تصفیه ای مصرف شده که نگرانی های بهداشتی در خصوص این منابع آب آشامیدنی زیاد می باشد. بطور نمونه بین سال های 1992 و 2003 در انگلستان و ولز بروز بیماری های منتقله از آب در بین کسانی که از چاه های خصوصی استفاده می کردند 35 برابر بیشتر از مصرف کنندگان شبکه آبرسانی عمومی بوده است. در کانادا دو سوم از بروز بیماری های عفونی بین سال های 1974 و 2001 به علت استفاده از چاه های خصوصی و نیمه خصوصی گزارش شده است. در ایالات متحده، آب زیرزمینی باعث طغیان 95/2 درصد از بیماری های سال 2007-2008 شده است.

برداشت آب باران از پشت بام

به علت تغییرات آب و هوایی و افزایش نیاز به آب، بررسی های جهانی بطور فزآینده ای برای جایگزینی این منبع آب در استفاده های آشامیدنی و غیر آشامیدنی (از قبیل آبیاری چمن، شستن لباس و سیفون توالت) مورد توجه قرار گرفته است. با این حال پتانسیل ریسک سلامت عمومی در استفاده از آب باران به علت حضور انگل ها و پاتوژن های میکروبی و ترکیبات شیمیایی سمی وجود دارد. یک مطالعه روی کیفیت میکروبی آب باران جمع آوری شده از پشت بام ها در استرالیا نشان داد حضور اشرشیاکلی و اسپورهای کلستریدیوم پرفرنژنس به ترتیب در 58، 83 و 46 درصد از نمونه مثبت بوده است. علاوه بر این، آنالیز واکنش زنجیره ای پلیمراز حضور آئروموناس هیدروفیلا، کامپیلوباکترججونی، لژیونلا پنوموفیلا، سالمونلا و ژیاردیا لاملیلا را نشان داده است. یک مطالعه اپیدمیولوژیک در آدالاید استرالیا نشان داد عدم تصفیه آب باران ارتباط خاصی با اسهال در افراد بزرگسال نداشته است.

حفاظت از منابع آب را می توان بوسیله شناسایی منابع آلاینده و با انجام حفاظتی تأمین کرد. این اقدامات می تواند شامل ایجاد موانع فیزیکی برای محدود کردن ورود انسان ها و حیوانات، محافظت از مظهر (دهانه) چشمه، کاهش یا حذف فعالیت های خاص از قبیل چرای گاو، تخلیه فاضلاب و استفاده از محدودیت های کاربری اراضی باشد.