آزمایشگاه سنجش آب

تعیین کیفیت آب در آزمایشگاه سنجش آب نه تنها برای آشامیدن بلکه برای بسیاری از صنایع و فعالیت های مختلف ضروری می باشد. در آزمایشگاه سنجش آب شرکت آب راهبر محاسب انواع نمونه های آب، پساب، فاضلاب و خاک آزمایش می شود. برای هر کدام از این نمونه ها پارامترهای خاصی بر اساس یکسری استانداردها آزمایش می شود. در آزمایشگاه سنجش آب شرکت آب راهبر محاسب آزمایشات مربوط به آب توسط متخصصین این شرکت آزمایش می شود.

کیفیت آب از مکانی به مکان دیگر و همین طور از منبعی به منبع دیگر متفاوت است. در هر صورت کیفیت آب باید بر اساس نوع استفاده ای که از آن می شود در رنج استاندارد باشد. در ایران سازمان ملی استاندارد نشریه های  1053 و 1011 در مورد استاندارد آب آشامیدنی نوشته است. بر طبق این دو نشریه هر نوع آبی که به مصرف شرب می رسد باید در رنج استاندارد باشد. برای پی بردن به کیفیت آب، باید قبل از مصرف در یک آزمایشگاه سنجش آب آزمایش شود.

آزمایش آب یک مفهوم گسترده است که شامل چندین روش برای تجزیه و تحلیل و ارزیابی کیفیت آب است. در آزمایشگاه سنجش آب شرکت آب راهبر محاسب کلیه پارامترهای مربوط به آب و پساب آنالیز می شود. این پارامترها شامل پارامترهای میکروبی، فیزیکی – شیمیایی و فلزات سنگین می شود. به علاوه پارامترهای بیولوژیک برای انواع نمونه آب به خصوص آب استخر،

برای آب و فاضلاب، هیدروکربن های نفتی، کل کربن عالی و … می شود.

کیفیت آب می تواند بنا به دلایل زیر به طور مکرر تغییر کند:

1. ورود خاک به دلیل فرسایش، پاکسازی زمین و از بین رفتن پوشش گیاهی به دلیل چرای بیش از حد دام ها به آب
2. وارد شدن مواد شیمیایی که از طریق کودها و سموم دفع آفات به آب
3. آلودگی ناشی از زباله های کارخانه ها، سیستم های فاضلاب، معادن و ایستگاه ها
4. مواد شیمیایی و مواد معدنی که به طور طبیعی وارد آب می شوند (به عنوان مثال اورانیوم، آرسنیک و سایر فلزات سنگین)

علاوه بر موارد ذکر شده اگر آبی که به درستی تصفیه نشده یا به دلیل توزیع نامناسب (لوله ها) نیز ممکن است شرایطی ایجاد کند که خطر آلودگی را افزایش دهد. آب غیر استاندارد و آلوده می تواند منجر به مسائل بهداشتی، از جمله بیماری های دستگاه گوارش، مشکلات بارداری و اختلالات عصبی شود. نوزادان، کودکان خردسال، زنان باردار، افراد مس و افرادی که سیستم ایمنی بدنشان ضعیف است بیشتر در معرض خطر این نوع بیماری ها می باشند.

نتایج آزمایش آب می تواند کیفیت لحظه ای آب را تعیین کند. این امر نیاز یا عدم نیاز به دستگاه های تصفیه برای بهبود کیفیت آب را تعیین می کند و همین طور به مدیریت بهتر آب برای استفاده های مختلف نیز کمک می کند.

آزمایش آب شرح گسترده ای برای روش های مختلفی است که برای تجزیه و تحلیل کیفیت آب استفاده می شود. روزانه میلیون ها آزمایش برای کیفیت سنجی آب به منظور برآورده کردن الزامات نظارتی و همین طور حفظ ایمنی انجام می شود.

هدف از آنالیز آب در آزمایشگاه سنجش آب:

1. به منظور پی بردن به کیفیت آبهای سطحی (آب رودخانه ها، تالاب ها، دریاها و …) به عنوان یک اکوسیستم برای زندگی آبزیان و همچنین به منظور نظارت بر محیط زیست
2. آزمایش فاضلاب (فاضلاب انسانی، صنعتی، دارویی و … ) قبل و بعد از تصفیه به منظور پی بردن به کیفیت فاضلاب و نظارت بر عملکرد سیستم تصفیه فاضلاب و همین طور حفاظت از محیط زیست
3. آزمایش آب خام و اولیه (مثل آب چاه، چشمه، قنات و …) قبل از استفاده به منظور شرب، آبیاری کشاورزی، استفاده در صنعت و غیره.
4. آزمایش آب تصفیه شده به منظور آگاهی از کیفیت آب تصفیه شده و همچنین چک کردن عملکرد دستگاه.
5. آزمایش کیفیت آب به منظور پی بردن به کیفیت آب برای مصارف صنعتی مثل آزمایشگاه، تولید، برج های خنک کننده، شستشو و … .

یکی از منابع تأمین آب برای شرب، استفاده در صنایع، آبزی پروری، کشاورزی و … منابع آب های سطحی می باشد. قبل از استفاده از این منابع باید آب آنها توسط یک آزمایشگاه سنجش آب کیفیت سنجی شود. در بیشتر مواقع آب این منابع برای استفاده های مختلف ذکر شده مناسب نبوده و نیاز به مدیریت و احیای کیفیت آب دارند. در زیر به توضیحاتی درباره مدیریت و احیای کیفیت این آب ها می پردازیم.

مدیریت و احیای کیفیت آب

بهترین وضعیت خط ساحلی هر دریاچه، حالت طبیعی آن است. گیاهان ساحلی، زیستگاه مناسبی برای گونه های خاکی و آبزی به وجود می آورند و تا حدّی پالاینده آلاینده هایی هستند که توسط رواناب ها وارد دریاچه می شوند. درضمن، این گیاهان مانع فرسایش ساحل نیز می شوند.

• کنترل بیش پرورش (یوتروفیکاسیون)

به دلیل تبعات مضری که بیش پرورش در دریاچه ها دارد، کنترل آن بخصوص در دریاچه هایی که تأمین کنندۀ آب آشامیدنی اند، از اهمیت زیادی برخوردار است. بیشترین اقداماتی که برای کنترل بیش پرورش در هر دریاچه طراحی می شود، مربوط به مدیریت مواد مغذی و مواد جامد معلق ورودی به آن است. نظر به اینکه معمولاً فسفر ماده مغذی محدود کنندۀ بیش پرورش است، محدود کردن غلظت آن در دریاچه ها لازم و با اقدامات مختلفی میسر است که عبارت اند از:

• کنترل منابع نقطه ای آلودگی،
• کنترل منابع غیر نقطه ای آلودگی،
• محدود کردن محتوای فسفر دریاچه،
• محدود کردن بارگذاری داخلی و
• محدود کردن توسعه جلبکی در دریاچه بدون تغییر محتوای فسفر آن.

منابع نقطه ای فسفر نوعاً فاضلاب های شهری و صنعتی اند؛ زیرا فاضلاب های شهری حدود 5 تا mg/L 10 فسفر 20 تا mg/L 40 نیتروژن دارند. روش متداول کنترل منابع نقطه ای فسفر و نیتروژن، تصفیۀ پیشرفتۀ فاضلاب ها است. منابع غیر نقطه ای فسفر عمدتاً مربوط به زه آب های کشاورزی، فاضلاب های بهداشتی از مناطق بدون شبکۀ جمع آوری فاضلاب، دامداری ها و رواناب های شهری و کشاورزی است. برای کنترل منابع غیر نقطه ای مواد مغذی، معمولاً بهترین اقدامات مدیریتی همچون کنترل توزیع و مصرف کود کشاورزی، به کار می رود. محتوای فسفر دریاچه را می توان با تصفیۀ شیمیایی آب کاهش داد. نمک های آلومینیم، همچون آلومینیم سولفات، سدیم آلومینات و فرو کلرید، تمایل زیادی به جذب فسفر معدنی و حذف ذرات حاوی فسفر با تشکیل لخته دارند. ته رسوبات دریاچه منبع عمدۀ بارگذاری فسفر داخلی هستند که روش های کنترل آن شامل: پوشاندن یا لایه روبی کف، حذف آب زیرلایه (هیپولیمنیون)، هوادهی لایه های زیرین و تخریب لایه بندی دریاچه است. روش محدود کردن توسعۀ جلبکی بدون تغییر محتوای فسفر شامل: اختلاط مصنوعی، کاهش زمان ماند آب در دریاچه و کاربرد مواد طبیعی غیر سمّی بازدارندۀ رشد جلبکی (همچون مس سولفات، CuSO₄) هستند.

• کنترل سطح اکسیژن محلول

غلظت کم اکسیژن محلول در دریاچه ها ممکن است ناشی از شرایط طبیعی و نیز بیش پرورش باشد. غلظت اکسیژن محلول دریاچه ممکن است در چندین حالت به کمترین حدّ برسد: در زیر لایۀ دریاچه های عمیق در اواخر تابستان، در دریاچه های پوشیده از برف و یخ در زمستان، یا در شب بعد از هوای ابری در مناطق پر تراکم آب رُست ها. یکی از مشکلات عمدۀ سطح پایین اکسیژن محلول، کشته شدن ماهیانی است که قادر به تحمل آن شرایط نیستند. مشکلات مربوط به کاهش غلظت اکسیژن محلول را می توان با روش های زیر بر طرف کرد:

1. کاهش مواد آلی تجزیه پذیر در دریاچه با اقدامات زیر:
   الف) محدود کردن بار گذاری آلی از حوضۀ آبریز به دریاچه، به خصوص بار آلی ناشی از فعالیت های انسانی، همچون تخلیه فاضلاب ها؛ب) لایروبی ته رسوبات غنی از مواد آلی؛

   ج) کاهش تولید زیستی در دریاچه توسط کاهش بارکذاری مواد مغذی و نیز کاهش حضور مواد مغذی.

2. افزایش فوتوسنتز (فرایند تولید طبیعی اکسیژن)، به خصوص در زمان های بحرانی (مثل زمستان) و در مکان های بحرانی (مثل آب های عمیق زیرلایه)، عمدتاً توسط افزایش نفوذ نور (مثل برف روبی سطح دریاچه پوشیده از یخ)
3. تخریب لایه بندی دریاچه با جابجابب آب های کم اکسیژن زیرلایه با آب های سطحی رولایه، نوعاً توسط اختلاط و گردش مصنوعی آب.
4. هوادهی مستقیم توسط هواده های افشانه ای به منظور تماس آب با جوّ، یا هواپخشگرها به منظور تزریق هوای فشرده به آب

• کنترل آلاینده های سمّی

آلودگی سمّی دریاچه ها ناشی از حضور فلزات، آفت کش ها، روغن ها و یا دیگر آلاینده های سمّی در آب است که از طریق منابع نقطه ای آلودگی (عمدتاً فاضلاب های شهری و صنعتی) و منابع غیرنقطه ای آلودگی (عمدتاً رواناب های شهری و زه آب های کشاورزی) وارد دریاچه ها می شوند. بعضی از آلاینده های سمّی در بافت ماهیان زی انباشت شده، باعث محدودیت مصرف آنها توسط انسان می شوند. برای کنترل آلودگی سمّی دریاچه ها، اقدامات اصلاحی زیر می تواند مفید باشد:

1. حذف یا کاهش منابع آلودگی توسط اعمال بهترین روش های مدیریتی،
2. لای روبی ته رسوبات آلوده،
3. پوشاندن ته رسوبات آلوده برای جداسازی آنها از پیکرۀ آب توسط لایۀ نفوذناپذیر، همچون بنتونیت یا پلاستیک،
4. تصفیۀ آب در محل، همچون رقیق کردن آب آلوده با منبع آب تمیز دیگری، یا برداشت آب از دریاچه و تصفیه و برگشت به دریاچه،
5. افزودن مواد شیمیایی، همچون آلومینیم سولفات، به دریاچه به منظور تسریع در رسوب دهی مواد سمّی و متعاقباً ته نشینی آنها در کف دریاچه،
6. هوادهی آب های عمیق برای اکسایش برخی آلاینده ها، مثل بعضی فلزات و آمونیاک، برای ترسیب یا غیر سمّی کردن آنها،
7. کنترل تغییرات سطح آب در شرایطی که باز تعلیق ته رسوبات باعث افزایش حل پذیری یا تحریک مواد سمّی شود،
8. کنترل عملیات شیلاتی در شرایطی که پتانسیل سموم زی انباشت شده برای انسان با تغییر نوع پرورش ماهی کاهش یابد؛ برای مثال، ممانعت از صید ماهیانی همچون قزل آلا که شکارگر خوبی است و چربی زیادی دارد.

• کنترل اسیدیته

آب بعضی دریاچه ها ممکن است به طور طبیعی اسیدی باشد، مثل دریاچه های واقع در مناطقی که خاک اسیدی دارند، یا اسیدیتۀ آنها انسان زادی باشد. عوامل اسیدیتۀ انسان زادی در دریاچه ها را اسیدهای آلی ورودی، زه آب معادن اسیدی یا باران اسیدی تشکیل می دهند. اسیدیتۀ بالا و pH کم به واسطۀ قلیائیت کم دریاچه در خنثی سازی اسیدهای ورودی است. مشکل اصلی کیفیت آب دریاچه های اسیدی، افزایش غلظت فلزات سنگین در آنهاست. روش های اصلاحی برای کنترل اسیدیتۀ دریاچه عبارت اند از:

1. پاشیدن پودر یا دوغاب سنگ آهک روی سطح دریاچه. معمولاً این عمل باید تا رسیدن به نتیجۀ مطلوب تکرار شود؛
2. تزریق مواد بازی به داخل ته رسوبات دریاچه. مواد تزریقی معمولاً شامل آهک آبدار، سنگ آهک یا سدیم کربنات (N_aCO₃) هستند و منجر به کاهش تدریجی اسیدیتۀ دریاچه می شوند. این روش برای دریاچه های کم عمق کوچک مناسب است و اثر طولانی تر از روش پاشیدن سنگ آهک روی سطح دریاچه است، ولی باعث اخلال در جمعیت کف زیان شده و ممکن است کدورت نیز افزایش یابد؛
3. تزریق مواد بازی در ریزابه های بالادست. دستگاه های اتوماتیک، پودر یا دوغاب سنگ آهک را به طور مستقیم به جریان آب ریزابه های بالادستی تزریق می کنند تا اسیدیتۀ آب آنها را قبل از ورود به دریاچه خنثی سازند؛
4. پاشیدن سنگ آهک در حوضۀ آبریز دریاچه. این کار باعث می شود تا اسیدیتۀ رواناب کاهش یابد. این روش، به خصوص برای دریاچه هایی که حوضۀ آبریز آنها کوچک است، مناسب است؛
5. پمپاژ آب زیرزمینی قلیایی به داخل دریاچه اسیدی. این روش همیشه قابل کاربرد نیست؛ زیرا برای اجرا نیاز به وجود یک آبخوان با آب زیرزمینی قلیایی در نزدیکی دریاچه است.

• کنترل گیاهان آبزی

در دریاچه هایی که جمعیت آب رُست ها در آنها زیاد است، عملیات کنترل گیاهان آبزی برای افزایش ظرفیت شیلاتی، قایقرانی و شنا مورد نیاز است. هدف از عملیات کنترل گیاهان آبزی، حفظ جمعیت بهینۀ آنها و نه از بین بردن کل گیاهان آبزی است؛ زیرا در صورت نابودی کلیۀ گیاهان آبزی، ظرفیت شیلاتی دریاچه آسیب می بیند. کنترل جمعیت بهینه آب رُست ها با توجه به تأثیر آنها بر جمعیت ماهیان، کاربری تفریحی (شنا و قایقرانی)، چرخۀ مواد مغذی، زیبایی محیط، پایداری بستر، فرسایش ساحلی و کدورت، صورت می گیرد. روش های کنترل گیاهان آبزی مزاحم و اضافی عبارت اند از:

1. لای روبی ته رسوبات به منظور افزایش عمق دریاچه برای کنترل رشد آب رُست ها؛
2. پوشاندن کف دریاچه به منظور ایجاد مانعی برای رشد گیاهان، توسط پوشش هایی نظیر پلی پروپیلن و فایبر گلاس؛
3. پایین بردن سطح آب در دریاچه هایی که سطح آب قابل کنترل داشته باشند، تا آب رُست های منطقۀ کرانه ای (لیتورال) خشک شوند یا یخ بزنند و از بین بروند؛
4. توسعه رشد ماهیان علف خوار غیر بومی به منظور مصرف کردن آب رُست ها توسط ماشن آلات مناسب؛
5. دِرو کردن مکانیکی آب رُست ها توسط ماشین آلات مناسب؛
6. کاربرد علف کش ها برای کشتن آب رُست ها با احتیاط لازم برای به حداقل رساندن عواقب منفی کاربرد علف کش ها در اکوسیستم های آبی.

برچسب ها : آزمایش آب آکواریوم, آزمایش آب استخر پرورش ماهی, آزمایش آب چاله آسانسور, آزمایش آب چاه, آزمایش آب دریا, آزمایش آب دستگاه تصفیه, آزمایشگاه آب آشامیدنی, آزمایشگاه آب استخر