آلودگی میکروبی آب آشامیدنی :

درباره آلودگی میکروبی آب آشامیدنی میدانیم که آب يكي از مهمترين منابع سياره ماست. اخيراً منابع آب شيرين با نرخ هشدار دهنده اي در حال اتمام هستند. بيش از يك ميليارد نفر دسترسي به آب سالم ندارند و بيش از دو ميليارد نفر در مناطق با داراي مشكل آب زندگي ميكنند. با توجه به كمبود آب و افزايش آلودگيهاي جهاني و رشد نگراني آلودگي زيست محيطي، تصفيه آب نسبت به گذشته موٌثرتر و مقرون به صرفهتر شده است .

پيش بيني شده كه جمعيت جهان در سال 2050تقريبا دو برابر ميشود و بايد آب براي آشاميدن و همچنين كشاورزي تاٌمين شود. كارشناسان آب و هوا نيز پيش بيني كردند كه زمين در حال گرم شدن است، افزايش درجه حرارت آب ميتواند در بهداشت آب آشاميدني، سيستمهاي ذخيره و خط لوله آب آشاميدني تاٌثير بگذارد و موجب افزايش بيماري هاي عفوني شود. براي مثال لژيونلا1عامل بيماري لژيون آمريكايي براي بالاترين تكثير به آب گرم در حدود 40سانتي گراد نياز دارد. آب آلوده به باكتريها و ويروسها عامل اصلي بيماري در كشورهاي در حال توسعه است. آب براي زندگي ضروري است اما بسياري از مردم دسترسي به آب آشاميدني ايمن و پاك ندارند و برخي نيز در اثر عفونت باكتريايي آب ميميرند. اين نكته بسيار حائز اهميت است كه نتيجه دسترسي به آب آشاميدني سالم، سلامت انسانهاست . بنابراين مطالعه ، تحقيق و تلاش براي دست يافتن به آب با كيفيت و امن ضروري است.

آلاينده هاي ميكروبي آب آشاميدني :

بسياري از مردم در تلاش براي رفع آلودگی میکروبی آب آشامیدنی هستند. بسياري از بيماريهاي عفوني از طريق آب ايجاد ميشود، بيش از 1.5 ميليون كودك در سال از بيماريهاي اسهال ميميرند. بر طبق گزارش سازمان جهاني بهداشت ميزان مرگ و مير بيماريهاي ناشي از آلودگي آب بيش از 5ميليون نفر در سال است. از اين تعداد، بيش از % 50مربوط به عفونتهاي ميكروبي با وبا ميباشد. ويبريو كلرا باكتري گرم منفي بي هوازي اختياري قادر به هر سوخت و ساز يعني تخميري و تنفسي است. ويبريو كلرا عامل بيماري وبا ميباشد، دوره كمون بيماري 1-3روز و نشانه اين بيماري اسهال حاد و بسيار شديد است كه مي تواند بيش از 1ليتر در ساعت تجاوز كند. يكي از اعضاي خانواده انتروباكترياسه2جنس سالمونلا 3 است. گرم منفي، ميلهاي شكل و اكسيداز منفي هستند. دو بيماري ايجاد شده توسط اين باكتري      -1حصبه و شبه حصبه                                                                                                                                           -2اسهال واستفراغ ميباشد. با دوز عفوني پايين (كمتر از 1000سلول) باعث بروز علائم باليني بيماري ميشود. سويههاي باكتري اشرشياكلي نيز از طريق آب آلوده منتقل ميشوند. سروتيپ انتروتوكسينوژنيك اشرشيا كليEIECعامل اسهال و استفراغ در شير خواران است. اين باكتري اغلب از روده كودكان زير 5سال جداسازي شده و ساليانه صد ميليون اسهال و ده هزار مرگ را ايجاد ميكند. شيگلا باكتري گرم منفي عدم تشكيل اسپور، غير متحرك و اكسيداز منفي ميباشد. بيماري آن دورن كمون 1-4روز دارد، علائم باليني اين بيماري كه با تب، بياشتهايي، خستگي و ضعف آغاز شده و پس از 36ساعت اسهال خوني ظاهر ميشود. هليكو باكتر پيلوري6عامل اصلي بيماري زخم پپتيك و سرطان معده است و ممكن است از طريق آب آشاميدني نيز منتقل شود .با توجه به مطالب فوق بايد يك منبع مناسب، امن و قابل استفاده در دسترس همه باشد.

روش هاي حذف آلودگی میکروبی آب آشامیدنی :

سه مكانيسم اصلي براي حذف آلايندهاي محلول و ذرات در تصفيه آب آشاميدني مورد استفاده قرار مي گيرد:

1-فرآيندهاي شيميايياكسيداسيون

2-فرآيندهاي زيستي

3-فرآيندهاي فيزيكي
در تصفيه شيميايي آب آشاميدني، براي كنترل عوامل بيماريزا اغلب از تركيبات مختلف كلر و ازن استفاده ميشود. پژوهش در چند دهه گذشته نشان داده، دو معضل استفاده از ضد عفوني كننده شيميايي تشكيل محصولات جانبي مضر و مقاومت پاتوژن ها است. كلر با تركيبات مختلف كه به صورت طبيعي در آب وجود دارند واكنش داده و توليد محصولات جانبي مضر ميكند. بيش از 600محصول جانبي از اين ضد عفوني كننده ها گزارش شده است. كه بسياري از آنها سرطانزا هستند. علاوه براين پاتوژنهايي مانند ژيارديا ،  کريپتوسپوريديوم نسبت به تركيبات شيميايي مقاوم مي شوند و براي از بين بردن آن ها دوز بالاي ضد عفوني كنندهها نياز است كه تشكيل محصولات جانبي را افزايش ميدهد. بنابراين امروزه ضدعفوني كننده اي نياز است كه در برابر پاتوژن ها مقاومت ايجاد نكنذ و محصولات جانبي نيز تشكيل ندهد.
فرآيند تجزيه زيستي به عنوان يك مفهوم نسبتاً جديد در فرآيند تصفيه آب آشاميدني به رسميت شناخته شده است. در تصفيه زيستي از باكتري هايي كه فرآيندهاي فيزيكي و شيميايي را كاتاليز ميكنند، استفاده ميشود. در اين روش فرآيندهاي جذب، انتقال يا تخريب آلاينده موجب كاهش آلودگي در آب ميشود. تصفيه زيستي شامل فيلتراسيون سريعو فيلتراسيون شني كند ميباشد. در فيلتراسيون سريع اگر فرآيندهاي بالادستي مانند انعقاد بهدرستي انجام شود بسياري از آلودگي هاي ميكروبي حذف مي شود. فيلتراسيون شني كند نيز نشان داد كه اگر حذف ميكروبي به خوبي انجام دهند، لگاريتم 2-4از كيست تك ياخته ها حذف مي شوند. اين كيست ها به اندازه سيانوباكترها هستند. حذف سلول باكتري و سم داخل سلولي توسط اين فيلترها انجام ميشود.
يكي از فرآيندهاي فيزيكي مورد استفاده در تصفيه آب فيلتراسيون غشايي است. به صورت كلي چهار فرآيند وجود دارد كه معمولاً براي تصفيه غشايي آب نوشيدني بكار ميرود: شامل ميكرو فيلتراسيون،اولترا فيلتراسيون،نانو فيلتراسيون و اسمز معكوس است. براي طبقه بندي غشاء علاوه بر سايز بايد خواص غشاء و نوع آلاينده را نيز در نظر گرفت.
فرآيند غشايي بر حسب فشار نيز به دو گروه غشاء با فشار بالا و غشاء با كم فشار تقسيم مي شوند: ميكرو و الترافيلتراسيون فرايند غشائي كم فشار در حالي كه اسمز معكوس و نانوفيلتراسيون غشاء فشار بالا هستند. ميكرو و اولترا فيلتراسيون  (UF,MF)براي حذف ذراتي مثل سلول و ويروس استفاده ميشود. براي توليد آب با كيفيت، نانو فيلتراسيون و اسمز معكوس فرآيندهاي خوبي هستند. نانو فيلتراسيون عمدتاً براي سختي زدايي و حذف آلاينده هايي مانند آفتكشها و مواد آلي و اسمز معكوس براي شيرين كردن آب استفاده مي شود. همچنين هر دو فرآيند براي حذف سموم از محلول مناسب هستند.