آب آشامیدنی دارای خواص و ویژگیهای است که با شناخت آن میتوانیم آب سالم و آب معدنی را از یکدیگر تمایز دهیم. آب دارای منابع متفاوتی میباشد. آبهای آشامیدنی در نقاط مختلف جهان مقایسه شده است. امروزه به دلیل کمبود آب در ایران و جهان الگوی مصرف با توجه به آگاهی و بودجه دولت ها رو به تغییر است.
آب آشامیدنی چه ویژگی هایی دارد؟
آب مایه حیات و زندگی است. تقریبا 3/2 کره ی زمین را آب فرا گرفته است. آب در کره ی زمین به سه حالت جامد، مایع و بخار موجود است. همان طور که میدانید بیشتر آب های کره ی زمین شور هستند در صورتیکه انسانها تنها قادر به استفاده از آب شیرین به عنوان آب برای آشامیدن هستند. آب آشامیدن یا آب شیرین کره ی زمین محدود است و ممکن است حتی جوابگوی نسل های آینده نباشد. آب آشامیدنی از نظر علمی دارای تعاریف و ویژگی هایی میباشد، که در ادامه توضیح خواهیم داد.
آب آشامیدنی چیست؟
آب آشامیدنی آبی است که از کیفیت مناسبی برخوردار است و خواص شیمیایی و بیولوژیکی آن تایید شده میباشد، و هیچ اثر مضر و مخربی در بدن انسان ایجاد نمیکند. مولکول آب دارای فرمول شیمیایی H2O می باشد و از دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن و پیوند های کووالانسی تشکیل شده است.
خصوصیات آب آشامیدنی سالم
این آب نباید دارای هیچ گونه طعم و مزه ای باشد، متاسفانه وجود املاحی مانند آهن، منگنز، نمک، کربنات و … باعث بروز طعم و بوی ناخوشایندی در آب میشوند. آب همانطور که در تعریفش گفتیم نباید دارای ضرری برای بدن انسان باشد. هنگامیکه میزان ناخالصی ها به گونه ای باشد که استفاده از آن آب برای بدن انسان زیان آور باشد، آنرا آلوده در نظر میگیرند.
1 – دما همه میدانیم نوشیدن آب بسیار سرد برای بدن مضراتی به دنبال دارد. و برعکس، آب بسیار گرم نیز گوارا نیست و مناسب نمیباشد. بهترین دمای آب برای آشامیدنی شیرین بین 8-12 درجه سانتیگراد میباشد.
2 – رنگ سالم و بی رنگ است ولی در عمق زیاد باید به رنگ آبی زلال باشد و اگر آّب دارای نمک های آهن باشد رنگ آن رو به قرمزی و اگر دارای نمک های منگنز باشد رنگ آن قهوه ای متمایل به سیاه میشود. زردی آب نشانه وجود ترکیبات گیاهی و اسیدهای آلی یا وجود خاک رس میباشد. همچنین سبزی آب به دلیل گیاهانی مانند جلبکها میباشد.
3 – املاح مواد معلق و املاح زیاد در آب باعث ایجاد کدورت و رشد باکتری ها میشود. کلر برای از بین بردن این کدورت و گندزدایی آن ها نقش بِسزایی دارد.
4 – بو آبی که برای آشامیدن است باید سالم و بدون بو میباشد. هرچند برخی مواد باعث ایجاد بو در آب میشوند. گاهی اگر از مقدار زیادی کلر استفاده شود، آب بو میگیرد. از طرفی دیگر گاهی به دلیل آلودگی های صنعتی و افزایش فعالیت بیولوژیکی میباشد.
5 – مزه
- آب قابل شرب باید بدون هیچ مزه خاصی باشد. املاح مختلفی مانند آهن، منگنز، کربنات و نمک و … طعم های خاصی به آب میدهند. همچنین نفوذ مواد مختلف شیمیایی و تغییرات مواد آلی و گیاهان و حتی کلرزدایی نیز در مزه ی آب تاثیر دارند.اگر سختی آب کم شود، آب بیمزه میشود. اگر آب شور باشد نشان دهنده افزایش نمک در آب میباشد. اگر آب آشامیدنی تلخ باشد نشان دهنده ی ترکیبات منیزیم است. اگر آب قلیایی باشد مزه ی صابون و اگر آب اسیدی باشد مزه ترشی میگیرد. آهن و آلومینیوم هم آب را گس مینمایند.
منابع آب آشامیدنی
- منابع آب های سطحی
- منابع آب های زیر زمینی
- منابع آب های شور
منابع آب های سطحی
در واقع همان آب هایی هستند که از باران، دریاچه ها و رودخانه ها، قنات ها و سدها جهت آب مناسب آشامیدنی و مصارف دیگر جمع آوری و نگهداری و بهره برداری میشوند. آب باران در طول رسیدن به سطح زمین با خودش گازهایی مانند اکسیژن و … را به همراه میآورد و به علت تماس با گرد و غبار و ذرات معلق در هوا همیشه مقادیر زیادی ناخالصی دارد. آب رودخانهها از زمان های قدیم یکی از مهم ترین منابع برای تامین آب سالم مردم بوده است. به طور مثال در آلمان و آمریکا نیز بخش مهمی از آب مصرفی مردم از رودخانه ها تامین میشود. البته از تصفیه آب رودخانه ها نباید غافل شد.امروزه استفاده از دریاچه های مصنوعی پشت سدها نیز بسیار نقش مهمی در تامین آب لازم برای کشاورزی و تهیه و تولید برق دارد. همچنین منبعی برای تامین آب آشامیدنی مورد نیاز شهرها میباشد. یکی دیگر از مزایای این دریاچه ها ته نشینی ذرات معلق و گل و لای موجود در رودخانه ها میباشد. که این امر هزینه تصفیه را به طور قابل توجهی کاهش میدهد.
منابع آب های زیر زمینی
از منابع آب ای زیر زمینی میتوان به چاه های عمیق و چاه های کم عمق، چشمه سارها، چشمه های جاری و کانال های آب اشاره کرد. منبع اصلی بسیاری از شهر های بزرگ ایران آب های زیر زمینی میباشد.
مقایسه آب های زیر زمینی و آب های سطحی
- درصد آلودگی کمتر آب های زیر زمینی نسبت به آب های سطحی
- درصد تبخیر کمتر آب های زیر زمینی نسبت به آب های سطحی
- عدم نیاز به تصفیه فیزیکی آب های زیر زمینی
- ترکیبات شیمیایی ثابت آب های زیر زمینی
- آب های زیر زمینی فاقد مواد تیره کننده است
- آب های زیر زمینی بیرنگ هستند
- عدم تغییرات دمایی متغیر در طول سال در آب های زیرزمینی
- آب های زیر زمینی تحت تاثیر خشکسالی های کوتاه مدت نمیباشند
- آب های زیر زمینی فاقد میکروب ها و باکتری های بیماریزا میباشند
منابع آب های شور
اگر در مناطقی آب های سطحی و آب های زیر زمینی وجود نداشته باشند، به ناچار از آب های شور استفاده میشود. در مناطقی مانند حاشیه خلیج فارس ، به دلیل عدم دسترسی به آب های شیرین به روش اسمز معکوس با استفاده از آب شیرین کن ها، آب شور را شیرین مینمایند و آب آشامیدنی تهیه میکنند.آب شیرین کن ها در دو نوع صنعتی و کشاورزی موجود میباشند. دستگاه های آب شیرین کن با 5 مرحله ی اصلی آب را تصفیه و قابل آشامیدن مینمایند.
- کلرزنی اولیه ( گند زدایی آب )
- استفاده از فیلتر شنی و فیلتر کربنی ( پیش تصفیه )
- استفاده از فیلتر میکرونی حذف ذرات معلق
- اسمز معکوس RO
- تزریق آنتی اسکالانت جهت جلوگیری از ایجاد رسوبات در آب
منابع آلوده کننده آب
- فاضلاب های شهری و خانگی
- فاضلاب های صنعتی
- فاضلاب های کشاورزی
انتقال بیماری ها از طریق آب آشامیدنی آلوده
آب آلوده با انتقال بیماری هایی نظیر وبا، حصبه، اسهال خونی، بیماریهای عفونی روده ای، یرقان عفونی، فلج اطفال و … مشکلات متعددی را برای انسان ها ایجاد میکند. این بیماری ها از طریق ورود مدفوع و ادرار آلوده به آب بروز میکنند. اما در برخی دیگر از بیماری ها، آب به عنوان محیطی برای رشد و تکثیر آن ها نقش دارد. مانند مالاریا، تب زرد، آنسفالیت ها و … بنابراین برای پیش گیری از این بیماری ها باید آب آشامیدنی را تصفیه و منبع آب آشامیدنی قابل تصفیه را شناسایی کرد.
مراحل تصفیه آب آشامیدنی به شرح زیر است:
- جدا کردن مواد شناور مانند آشغال ها و مواد غیر محلول در آب
- حذف میکروارگانیسم ها و املاح مضر از آب
- از بین بردن طعم، بو، مزه تا جایی که مورد قبول مصرف کننده باشد
روش های تصفیه
جوشانیدن: ممکن است با جوشاندن آب طعم آن کمی تغییر کند، ولی بی ضرر و سالم است و روش مناسبی برای از بین بردن باکتری ها، اسپورها، کیست ها و تخم ها میباشد.
صاف کردن: در تصفیه های خانگی دو مدل صافی شنی و سفالی استفاده میشود. در صافی سفالی از شن های ریز تز و در صافی شنی از طبقات درشت تر استفاده میشود. در صافی سفالی یک مخزن مانند بشکه فلزی و یک حوضچه کوچک قرار گرفته است، که لایه لایه از بالا به پایین، ریز تر میشود.
گندزدایی با مواد شیمیایی: ازجمله کلر که باکتری کشی قوی میباشد و تاثیر بسیاری بر باکتریهایی که باعث بیماریهای ناقل از راه آب میشوند، دارد. کلر حتی روی برخی میکروب های محصور در داخل ذرات معلق جامد، نیز اثر دارد.
نکات استفاده از کلر:
- پس از استفاده از کلر در آب باید آن را به خوبی با آب مخلوط کرد تا همه جای آب به کلر آغشته شود. کلر باید حداقل نیم ساعت در آب وجود داشته باشد تا خاصیت میکروب زدایی خود را داشته باشد. همچنین مقداری کلر آزاد در آب برای استفاده مطمئن از آب لازم است.
- برای آب های تیره و دارای آلودگی فراوان روش کلر زنی در ابتدا مناسب نمیباشد. بلکه قبل از استفاده از کلر باید این آب ها را صاف نمود و سپس اقدام به کلر زنی کرد.
- کلر یک ماده ی سمی میباشد که در استفاده از آن باید احتیاط کرد تا هم برای مصرف کننده مشکلی پیش نیاید و هم برای مسئول کلرزنی. به طور کلی محلول کلر آماده را باید در بطری های تیره رنگ و در جای تاریک نگهداری کرد.
نگاهی به وضعیت آب موجود در جهان
کل آب موجود در جهان حجمی حدود 1386میلیون کیلومتر مربع است، که در سه لایه ی اتمسفر، بیوسفر و لیتوسفر وجود دارد. حجم طبیعی میزان آب ذخیره شده در منابع مختلف کره ی زمین به شرح زیر است:
- اقیانوس ها: حدود 320/1 میلیون کیلومتر مکعب، حدود2/97 %
- یخچال های طبیعی: حدود 25 میلیون کیلومتر مکعب، حدود 7/1 %
- سفره های زیر زمینی: حدود 13 میلیون کیلومتر مکعب، حدود 9/0 %
- آب های شیرین موجود در دریاچه ها،رودخانه ها و دریاها: حدود 250 هزار کیلومتر مکعب، حدود02/0%
- بخار آب موجود در هواکره (اتمسفر) حدود 13 میلیون کیلومتر مکعب001/0 %
تفاوت آب آشامیدنی با آب معدنی
تعریف آب معدنی: آب معدنی آب بسته بندی شده و قابل آشامیدنی است، که از چشمه های طبیعی یا نقاط حفرشده زیر زمینی به دست میآید و دارای خواص بهداشتی و درمانی میباشد و در معرض هیچ گونه پالایشی قرار نگرفته است.آب های معدنی پس از استخراج مورد هیچ گونه اصلاحاتی قرار نمیگیرند و پس از انجام آزمایش های لازم مورد بسته بندی قرار میگیرند ولی آب آشامیدنی قبل از بسته بندی مراحلی مانند کلرزدایی و میکروب کشی و حذف املاح را طی میکند.
فرق بین آب معدنی و آب آشامیدنی
مردم عموما فرق بین آب معدنی و آب قابل آشامیدن را نمیدانند. هر چند هم آب معدنی و هم آب از نظر سلامت دارای اطمینان هستند، ولی این آب دارای مواد اضافه ای است که در آب معدنی این گونه نیست و آب طبیعی میباشد. هرچند در بازار هر دو قیمت یکسانی دارند. همین عدم آگاهی مردم نسبت به تفاوت آب معدنی و آب شرب و قیمت یکسان آن ها باعث بی توجهی در تفکیک آن شده است.
احداث کارخانه آب معدنی
از دیگر تفاوت میان آبی که بری آشامیدن است و آب معدنی باید گفت برای احداث یک کارخانه آب برای تولید شرب ، سختگیریهای چندانی نیست حتی میتوان آن را در کنار یک شهرک صنعتی نیز احداث کرد، چرا که در صورت آلوده شدن محصول نهایی هم میتوان آن را با فرایند های شیمیایی میکروبزدایی کرد. ولی کارخانه آب معدنی باید به دور از هر گونه آلودگی حیوانی و انسانی باشد. حتی جایی که آب از سفره های زیر زمینی استخراج میشود باید از تمام آلودگی ها دور و بِکر باشد.
آنالیز آب خام
آنالیز آب خام و مواد معدنی مانند کلسیم، نیترات، سدیم، روی، آلومینیوم و …در آب معدنی باید در همه ی فصول سال یکسان باشد ولی در آب نوسان آن ها موردی ندارد. آب های آشامیدن موجود در بازار که داخل بطری های پلاستیکی عرضه می شود (لزوما آب معدنی نیستند) ممکن است از هر منبع آبی پر شده باشند.مانند: آب های لوله کشی، تانکر های آب کارخانه ها و … همچنین ممکن است فرایند های شیمیایی میکروب زدایی و حذف املاح را روی آن ها انجام دهند حتی برخی کارخانه ها برای شبیه سازی طعم آب معدنی به آن نمک معدنی اضافه میکنند.
کمبود آب
در نیم قرن گذشته، این تصور که آب یک منبع بی پایان است، وجود داشته است. در آن زمان، مردم مانند امروز غنی نبودند و آب کمتری برای تولید مواد غذایی استفاده میکردند. مصرف آب آشامیدنی بسیار کمتر از حال حاضر بود. هم اکنون بیش از 7 میلیارد انسان بر روی کره زمین وجود دارد، که رقابت بر سر آن را روز به روز جدی تر میکند.مصارف به طور کلی با توجه به افزایش جمعیت در حوزه های بهداشت، آشامیدن، صنعت، کشاورزی و سوخت های زیستی رو به افزایش است. از طرفی دیگر مجموع آب های شیرین موجود نیز کاهش یافته است. که از دلایل مربوط به آن میتوان به تغییرات اقلیمی، عقب نشینی یخچال های طبیعی، کم شدن آب رودخانه ها، کوچک تر شدن دریاچه ها و پمپ شدن بیش از حد سفره های آب زیر زمینی اشاره کرد. برای جلوگیری از این معضل هم کشاورزان و هم صنعتگران و هم مردم باید با افزایش بهرهوری برای تقاضاهای در حال رشد مواد غذایی، تلاش کنند.
بحران آب در ایران
زمانی که به اندازه کافی آب برای نوشیدن وجود نداشته باشد، بحران آب احساس میشود. بر طبق پیشبینیهای جهانی سال 1400 سرانه آب به کمتر از 1400 متر مکعب به ازاء هر شخص در سال خواهد رسید، و این یعنی بحران آب. کشور ما ایران در آستانه ی بحران آب به سر میبرد و در طی سال های آینده، تامین آب قابل نوشیدن یکی از بزرگ ترین چالش ها در بسیاری از استان ها و شهرها میشود.ایران از نظر جغرافیایی در بخش خشک و نیمه خشک جهان قرار دارد. به صورتی که میانگین بارندگی در ایران حدود 250 میلی متر است این در حالی است که در جهان این رقم به چیزی حدود 850 میلی متر میرسد. حدود سه برابر میزان کل. پیشبینی میشود ایران به زودی با تغییرات اقلیمی که باعث گرم و خشک تر شدن کشور میشود، مواجه خواهد شد و در صورت عدم کنترل کم آبی کشور، شرایط بسیار دشوار میشود؛ تا حدی که 50 میلیون ایرانی مجبور به ترک کشور میشوند. این ها همه نشان دهنده ضعف مدیریت آب در ایران است.ایران پس از انقلاب در تولید بسیاری از مواد غذایی به خود کفایی رسیده بوده است که یکی از این ها در زمینه کشت گندم بوده است. دولت با در اختیار قرار دادن برق مناسب، خریداری ارزان محصولات کشاورزی و در نتیجه برداشت بیشتر آب های زیر زمینی باعث شد تا کشاورزان احساس نیاز به صرفه جویی کمتری در آب داشته باشند.ناگفته نماند دولت ایران در توسعه زیر ساخت های منابع آبی فعال بوده است و هزینه های زیادی در زمینه سدسازی و پروژه های انتقال آب کرده است. اما متاسفانه طی چند دهه پیش سدسازی های بی رویه بر رودخانه های سراسر کشور موجب خشک شدن بسیاری از رودخانه ها و دریاچه ها شده است. که دریاچه ی ارومیه هم از جمله همین دریاچه ها است.
دلایل بحران آب در دنیا
- عدم مدیریت مناسب و نهادهای کارآمد.
- افزایش رشد سریع جمعیت و پراکندگی نامناسب جمعیت.
- کشاورزی سنتی.
- عملکرد ضعیف سازمان حفاظت محیط زیست و فقدان ساختار مناسب.
راهکار های پیشنهادی برای جبران بحران آب
- جایگزینی صنعت گردشگری و توریست در عوض کشاورزی و کشت درخت و محصولات با نیاز آبی فراوان.
- بازبینی اساسی در پراکندگی جمعیت و سیاست های رشد و توزیع جغرافیایی.
- ایجاد آگاهی و اعطای امتیازات و تسهیلات به کشاورزان به منظور مدرنیزه سازی راه و روش های کشاورزی.
- بازنگری الگو های کشاورزی و کشت در سراسر کشورها بر اساس میزان دسترسی به منابع منطقه ای.
- تشکیل سازمان های تعاون کشاورزی و مرکز خدمات کشاورزی برای مشارکت هرچه بیشتر کشاورزان در مدیریت کشت و آب.
- تقویت سازمان محیط زیست و اصلاح ساختار آن.
- تغییر مدیریت از حالت مدیریت بحرانی به مدیریت پیش گیرانه.
بهترین آب های آشامیدنی در جهان
یکی از مهم ترین موضوعات هر جامعه ای آب آشامیدنی آن میباشد، به طوری که سلامت مردم آن جامعه به آب آشامیدنی آن وابسته است.
مکه: طبق پژوهش های به عمل آمده، چشمه زمزم در مکه مکرمه بهترین آب شرب جهان را دارد. این آب دارای خواص و ویژگی های منحصر به فردی است. این آب املاح مفید(کلسیم و منیزیم و …) را در مناسب ترین حالت ممکن داراست. این آب طبیعی بوده و تصفیه و کلرزدایی نمیشود. و به دلیل خواص فوقالعاده ای که دارد، قابلیت شفای بیماران کلیوی، قلبی، میگرنی و … را دارد.
دانمارک: کشور دانمارک تمیزترین آب برای آشامیدنی جهان را داراست. به طوری که آب لوله کشی این کشور از آب های بسته بندی شده در بطری ها تمیز تر میباشد. علاوه بر این دانمارک از جمله کشور هایی است که میزان مصرف آب در حد استاندارد قرار دارد.
ایسلند: کشور ایسلند هم از جمله کشورهایی است که شیوه ای سخت و دقیق در کنترل و نظارت کیفیت این نوع آب دارد. آب آشامیدنی ایسلند به دلیل تمیزی، از کیفیت بالایی برخوردار است.
گرینلند: کشور گرینلند منابع آب های یخ زده را به مردم خود عرضه میکند و از آب دریاچه ها و رودخانه ها استفاده میکنند. همچنین این کشور رتبه سوم جهان را از نظر تمیزی و پاکی آب آشامیدنی داراست.