آلاینده های میکروبی

روشهاي گندزدايي آب آشاميدني
(حذف آلاينده هاي ميکروبي)
مقدمه :
رشدآگاهيهاي عمومي از قابليت آلودگي آبهاي زيرزميني وسطحي ونيز افزايش تمايل به انجام فعاليتهاي تفريحي درمحيطهاي باز،در مناطقي كه تحت پوشش آب شرب سالم وبهداشتي قرارندارندمنجربه افزايش بهره گيري ازسيستم هاي ضدعفوني كننده آب گرديده است.

بطور كلي چشمه ها وچاهها،درياچه ها،رودخانه ها وديگر منابع آب سطحي ،بعنوان منابع منحصربه فردآب براي گروههايي ازمردم بويژه روستائيان،چادر نشينان،مسافران وگردشگران مورداستفاده قرارمي گيرند. برخلاف سيستم هاي آب شهري، اين منابع ممكن است تحت پوشش آزمايشات روتين وروزمره براي تشخيص آلودگيهاي ميكروبي قرارنگيرند ويا حتي روشهاي مناسب گند زدائي آب در خصوص اين منابع به اجراء درنيايد.

چاههاوچشمه هاي شخصي درصورتيكه درمحل ويا شرايط نامناسب ايجاد شده باشند ويا مورد نفوذ آبهاي سطحي آلوده قرار گيرند مي توانند به راحتي آلوده گردند. در حقيقت سفره هاي آب زيرزميني (در اثر عبورازلايه هاي زيرين خاك از جمله خلل وفرج سنگها يا ماسه ها ) حتي به تنهايي مي توانند منشاء آلودگي باشند.آبهاي سطحي وآبهاي زيرزميني حفاظت نشده همواره در معرض آلودگي مدفوعي از سوي انسانها ، احشام ، حيوانات وحشي وخانگي هستند

آب برداشت شده از درياچه ها ، رودخانه ها ، رودها وتالاب ها ممكن است تميز وزلال بنظر برسد وطعم وبوي نامطلوب نداشته باشد، امامتاسفانه در هر صورت عوامل بيماريزايي درآب يافت مي شوند كه نه تنها مضر هستند بلكه قابل رويت با چشم غير مسلح نيزنمي باشند ،ضمن اينكه ممكن است بدون طعم وبونيز باشند. اين باكتريها ،ويروسها وتك ياخته ايها ممكن است موجب ايجادحالت تهوع يا تب ويا منجر به بيماريهاي خطرناكتر از جمله اسهال شديد، هپاتيت ويا تب تيفوئيد (حصبه) گردند. اين گونه آبها همواره بايد قبل از مصرف براي شرب يا طبخ غذا ضد عفوني شوند.

گند زدائي آب :
بسته به منابع آب،شرايط استفاده واهميت وميزان آلاينده هاي ميكروبي، ممكن است گند زدائي بصورت مقطعي ودربازه هاي کوتاه زماني ويابصورت پيوسته ومداوم انجام پذيرد.براي گندزدايي مقطعي ويا درشرايط اضطراري وكوتاه مدت

، چندين روش ساده وجود دارد كه البته به سيستم هاي پيچيده وخاصي نياز ندارد :
۱–جوشاندن آب براي مدت يك دقيقه ارگانيزمهاي بيماريزا را نابود وآب را ضد عفوني مي نمايد.
۲-مواد سفيد كننده خانگي بدون بو كه محتوي ۴تا۵ درصد هيپوكلريت سديم باشند در صورتيكه حداقل دو قطره از آن را به هر ليتر آب اضافه نموده وزمان تاثير به مدت۳۰ دقيقه براي آن در نظر بگيريم مي تواند آب را ضد عفوني نمايد.

۳-قرصهاي ضدعفوني كننده آب كه مستقيماً كلريا يُد را به آب مي افزايند وبويژه براي مسافران مفيد مي باشند مشروط به اينكه طبق دستورالعمل شركت سازنده مورد استفاده قرار گيرند.

كيستهاي تك ياخته ايها غالباً در آبهاي سطحي يافت مي شوند، ازآنجائيكه كيستها مقاوم تر از از باكتريها وويروسها هستند يُد وكلر نمي تواند براي غيرفعال كردن آنها اطمينان بخش باشد.در مواردي که آب بايد بصورت مستمرگندزدائي شود- بخاطر كيفيت غير قابل قبول منبع ، احتمال آلودگيهاي پراكنده ويا حضور كيستها- استفاده از يك سيستم تصفيه آب مركب از فيلتراسيون وگند زدائي بجاي گند زدائي مختصر وكوتاه مدت توصيه مي شود.

سيستم هاي تصفيه آب:
سيستم هاي تصفيه آب براساس نوع عملكردشان به دو گروه عمده تقسيم مي شوند،هركدام از اين گروهها مشتمل برچندين نوع ازسيستمهايي مي باشند كه هريك مرتبط با موضوع خاصي از كيفيت آب مي باشند. سيستم هاي تصفيه آبي كه در خصوص گند زدائي آب كاربرد دارند در اين مبحث مطرح مي شوند.سيستمهايي که طعم ،بووظاهرآب رابهبود مي بخشند

ويامواد شيميايي نامطلوب راحذف مي نمايند درمجموعه مطالبي از همين دست توسط سازمان بهداشت كانادا معرفي گرديده است. (جهت مطالعه مبحث مذكور به ترجمه مقاله اي تحت عنوان سيستم هاي تصفيه آب براي حذف طعم ،بو ومواد شيميائي در بخش متون علمی همين وبلاگ مراجعه شود.)

سيستم هاي گندزدائي درنقطه مصرف (point of use) قابل اجرا برروي شبكه هاي لوله كشي شده ويا شيرهاي نصب شده مي باشند ومعمولاً براي تصفيه آب برداشت شده از يك شيرتكي يا چندتايي صرفاً براي آشاميدن وطبخ غذا مورد استفاده قرارمي گيرند. سيستم هاي گند زدائي در محل ورود آب ( point of entry) برروي منبع يا خط اصلي آب نصب شده وكل آب ورودي به خانه را ضد عفوني مي نمايند.

سيستم هاي تزريق كلر،يُد وتابش پرتو فرا بنفش (UV) بيشتردرموارديكه گند زدائي تمام آب براي مصرف كنندگان ضرورت داشته باشد كاربرد دارند( گند زدائي آب شبكه شهر). كلرويُد عمده ارگانيزمهاي بيماريزا را نابود مي كنند ضمن اينكه نياز به زمان تماس كوتاه تا متوسط براي تاثير عملكرد آنها مي باشد.

در حقيقت استفاده ازكلردرسيستم هاي تصفيه آب شهري عملاً بيماريهاي واگير منتقله توسط آب از قبيل تيفوئيد ووبا را حذف نموده است. به هر حال تصفيه با كلرويُد به تنهايي ممكن است ايمني کافي در مقابل تک سلوليهايي ازقبيل ژيارديا لامبليا وكريپتوسپوريديوم ايجادننمايد.(درصورت تمايل به مطالعه مطلبي دراين زمينه به ترجمه مقاله اي تحت عنوان ميکروارگانيزمهاي ژياردياوكريپتوسپوريديوم درآب آشاميدني در بخش مقالات وب سايت شركت آب منطقه ای يزدwww.yazdwater.ir مراجعه شود.)

اگردرآب موردمصرف وجود تك سلوليهاي مذكور فطعي ويا موردترديدمي باشد توصيه مي شود كه براي حذف اين ارگانيزمها، ابتدا آب از يك فيلتر با منافذ ۰/۱ميكرون ياريزتر عبورداده شودوسپس تصفيه شيميائي برروي آن براي نابود كردن باكتريها وويروسها توسط كلريا يُد صورت پذيرد.

گندزدائي آب شرب با استفاده از يُد صرفاً بعنوان يك روش خاص براي كاربردهاي اضطراري ومقطعي پيشنهاد مي گردد( بعنوان نمونه در يك كلبه روستائي در تعطيلات آخر هفته ويا تفريحات خارج از خانه). از يُد براي گند زدائي مداوم ودرازمدت نبايداستفاده گردد زيرا اين ماده ازلحاظ فيزيولوژيكي بسيارفعال بوده وممكن است مصرف مقاديرزياده ازحدآن ايجاد ضرروزيان نمايد.

سيستم هاي تابش UV علاوه براينكه برويروسها،باكتريهاوتك ياخته ايهاموثرند هيچ ماده شيميايي رابه آب اضافه نمي كنندوهيچگونه طعم وبويي نيزدرآب ايجاد نمي نمايند.علاوه براين كافيست كه آب فقط چند ثانيه درمعرض تابش UV قرارگيرد مشروط به اينكه آب موردنظرصاف وزلال (شفاف) باشد.

درهرصورت سيستم هاي UV به خاطر نداشتن با قيمانده اي از عامل گندزدا درآ ب ، ايمني وسلامت آب را بعد از مرحله گندزدائي تضمين نمي نمايند، از اينروتوصيه مي شود درموارديكه سيستم آبرساني براي مدتي بلا استفاده مانده است قبل ازبهره برداري مجدد،آب باقيمانده درشبكه تخليه گردد.سيستم هايي از تابش UV نيزقابل دسترسي هستند که مي توانندآب را در محل مصرف گند زدائي كنند. به هرحال در اينگونه موارد يك مرحله فيلتراسيون (پيش صافي ) براي كاهش كدورت مورد استفاده قرار مي گيرد تا عملكرد وتاثير گذاري تابش UV را بهبود بخشد.

فيلترهايي باالياف شيشه يا سراميك براي تصفيه مقادير كم آب بكار مي روند ومعمولاًدر موارديكه لازم است آب براي نوشيدن يا طبخ غذا تصفيه شود ويا براي تهيه آب شرب درتفريحاتي نظيراردوها ، قايقراني وپياده روي، کاربردمناسبي دارند.اين فيلترهامي توانند باكتريها وتك ياخته ايها را ازآبهايي كه به ميزان متوسطي آلوده هستند حذف نمايند.

درعين حال اين سيستم ها براي حذف ويروسها يا تصفيه آبهايي با مقادير بالاي آلودگي مناسب نيستند. ازاينرودرموردتصفيه آبهاي سطحي توصيه مي شود كه اين فيلتر ها همراه با سيستم هاي گند زدائي بصورت پيوسته مورد استفاده قرار گيرند.

لازم به ذکراست سيستم هاي پرتابل(قابل حمل)مرکب ازفيلترهايي ازالياف شيشه ياسراميك ورزينهاي آزاد كننده يُد نيزبراي گندزدائي آب توسط چادرنشينان ويا استفاده مسافرين دركشورهايي كه کيفيت بهداشتي آب مورد ترديد مي باشدقابل دسترسي مي باشند. برخي ازاين سيستم هاداراي يك فيلتر كربن فعال براي حذف يُد اضافي از آب مي باشند.

سيستمهاي تقطير كننده وتزريق كننده هاي ازن ازجمله سيستم هاي گند زدائي درنقطه مصرف مي باشند كه درمناطقي كه انرژي الكتريكي وفضاي کافي براي نصب تجهيزات مربوطه وجودداشته باشدمناسب مي باشند. تقطيرعموماًبراي كاهش ميزان تمام تركيبات شيميائي موجوددرآب شرب مورد استفاده قرارمي گيرد.

سيستم هاي تقطيربراي حذف تركيبات شيميائي معدني شامل فلزات سنگين وبرخي از مواد آلي کاملاً موثرندليکن براي حذف تعدادي از ترکيبات شيميايي فرارازقبيل تري هالومتانها وكلرواتيلن ها اغلب اين سيستمها بايک فيلتر کربن فعال ترکيب مي گردند.

فرايندجوشاندن همچنين هرگونه ميكروارگانيزم موجود درآب (شامل ويروسها ، باكتريها وتك ياخته ايها)رانابود مي سازد. هنوزاطلاعات و شناخت کافي نسبت به مفيد يا مضر بودن استفاده از آبهاي عاري از مواد معدني(آب مقطر) در ارتباط با سلامتي انسان وجود ندارد.

سيستم هاي تزريق ازن باتوليدمقدارکمي ازن- به عنوان يک عامل اکسيد کننده قوي- درمدت زمان کوتاهي عوامل بيماريزارانابودمي سازند. فرايند ازوناسيون هيچ گونه طعم يابويي رادرآب ايجاد نمي نمايد. ضمناًتاثير فرايند گندزدايي به اختلاط مطلوب ازن باآب ارتباط مستقيم دارد.

برخلاف کلرويُد،ازن نيزهمانند UV آب رابعدازنقطه تزريق ازنظر آلودگي محافظت نمي کند(بعلت عدم ايجاد باقيمانده درآب).براي دستيابي به آب تصفيه شده باکيفيت به مراتب بهتر،غالبا سيستم هاي ازوناسيون با يک فيلتر کربن فعال ترکيب مي گردند.

نتيجه گيري:
دربرنامه هايي نظيراردوها،قايقراني ياگردش وپياده روي،شما بايدفرض کنيد که تمامي آبها داراي ارگانيزمهاي بيماريزاهستند ولذابايد آبراقبل ازاستفاده براي شرب حتماً ضد عفوني نماييد.همچنين بايد مراقبت کافي براي اجتناب ازخوردن آب تصفيه نشده درخلال فعاليتهايي ازقبيل مسواک زدن وغيره صورت پذيرد.

آب چشمه ها بايد بصورت روتين ومستمربراي تعيين ميزان آلاينده هاي ميکروبي مورد آناليز قرارگيرد.مطابق با آخرين استانداردهاي موجود هيچ آبي براي شرب نبايدمحتوي بيش از۱۰ عدد باکتري کليفرم در۱۰۰ ميلي ليترازآن باشد. ضمن اينکه هيچ باکتري کليفرمي ازنوع اشرشيا کليفرم ياديگر کليفرمهاي مدفوعي نبايد مشاهده گردد.درصورتيکه آب چشمه اي بااستانداردهاي مذكورمطابقت نداشته باشدبايدبااستفاده ازمتدهاي معرفي شده تحت عمليات گندزدايي قرارگيرد.

نظربه اينكه سيستم هاي گندزداغالبا براي كارايي وتاثير حداكثري نيازبه آب زلال وشفاف دارندلذاضروريست كه همواره دوسيستم خاص يكي براي حذف تركيبات گوناگون آلي ومعدني ياكاهش كدورت آب وديگري براي كاهش آلاينده هاي ميكروبي بايكديگرتركيب شوند.

درنهايت بهترين شيوه براي حصول اطمينان ازگندزدايي كامل آب مورد مصرف،استفاده ازيك فرايند چندقسمتي مركب ازجمع آوري آب ازتميزترين منبع ممكن،فيلتراسيون وگندزدايي مي باشد.

هواي پاك، مصرف بهينه و انسان سالم

بحران آلودگي هوا در تهران و شش شهر ديگر آلوده ايران شامل تبريز، مشهد، اراك، اصفهان، شيراز و اهواز، مسؤولين ستاد اجرايي كاهش آلودگي هوا را بر اين داشت تا به منظور ايجاد حساسيت در بين اقشار مختلف جامعه، از سال ۱۳۷۴ روز ۲۹ دي‌ماه را به عنوان روز ملي هواي پاك اعلام نمايند.

هدف از اعلام روز ملي هواي پاك ايجاد حساسيت در بين اقشار مختلف جامعه بوده است و از آنجايي كه كليد اصلي كاهش آلودگي هوا، مشاركت مردمي و افزايش هماهنگي بين‌بخشي است اين روز مي‌تواند عامل مهمي در ايجاد اين مشاركت و هماهنگي بين‌بخشي باشد.

برگزاري مراسم نماديني مانند هفته هواي پاک مي تواند تصوير روشني را از اهميت حفظ منابع ملي و مصرف بهينه انرژي ترسيم کند که اين تصوير با فرهنگ سازي موثر نقش ماندگاري است که هرگز پاک نخواهد شد.

ايران با توجه به اهميت مباحث هواي پاک، متعهد به کنوانسيون هايي همانند کنوانسيون تغييرات آب و هوا و قراردادهايي مانند پروتکل مونترال هستند که هم اکنون در کشور ما نيز در حال اجرا هستند. بر اين اساس، پروتکل مونترال به منظور حفاظت از لايه ازن شکل گرفت، چرا که انتشار آلاينده هايي مانند کلر که يکي از عناصر تشکيل دهنده CFC ها به عنوان مواد مخرب لايه ازن هستند، در گرمايش زمين و تخريب اين لايه موثرند.

• براساس تعاريف سازمان جهاني بهداشت دو درصد از كل مرگ وميرهاي ناشي از عوارض قلبي در شهرهاي آلوده به طور مستقيم و غيرمستقيم مربوط به آلاينده‌هاي هوا است. در شهرهاي آلوده متوسط سالانه بستري بيماران قلبي به علت آلودگي مونوكسيد كربن ۶۸ درصد افزايش مي‌يابد.

• از آنجايي كه ميل تركيب CO با هموگلوبين ۲۰۰ برابر اكسيژن است با ايجاد تركيب پايداركربوكسي هموگلوبين ميزان اكسيژن رساني به بافت بدن كاهش يافته و به تناسب درصد آلودگي علايمي نظير سرگيجه سردرد، خواب‌آلودگي و در موارد شديدتر مرگ بروز مي‌كند. چنانچه افراد در ايام سال با بيش از حد مجاز آلاينده CO مواجه باشند، مرگ و مير افراد ۳۰ تا ۶۵ ساله تا ۱۱ درصد افزايش مي‌يابد.
• ذرات معلق به ويژه ذرات معلق به اندازه ۱۰ ميكرون به علت ريز بودن از مجاري طوقاني تنفس نفوذ و وارد سيستم تنفس مي‌شوند و به علت ريزي در سطح حبابچه ريوي نشست مي‌كنند كه بخشي از بيماري‌هاي ريوي نظير آمفيزم را به آنها نسبت مي‌دهند.

تماس افراد با سابقه بيماري تنفس با ذرات معلق در هوا، حملات آسم و تنگي نفس ريوي را در پي دارد. ميزان بستري اين افراد در هواي آلوده دو درصد بيشتر است؛ اين در حالي است كه ميزان بستري افرادي با سابقه بيماريهاي مزمن انسدادي مجاري تنفسي در مواجهه با آلاينده‌هاي هوا به ويژه مونوكسيد كربن،۳ درصد افزايش مي يابد.

• بر اساس گزارش ۲۰۰۲ سازمان جهاني بهداشت ۵ درصد از موارد سرطان‌هاي برونش و ريه در شهرهاي آلوده به علت آلودگي هوا است.
• مصرف ‌كنندگان دخانيات كه در هواي آلوده زندگي مي‌كنند، آلودگي بيشتري را وارد بدن مي‌كنند. آلودگي هوا در فضاهاي بسته به ويژه مناطق روستايي كه از سوخت جامد براي گرمايش و پخت و پز استفاده مي‌كنند نيز مطرح است. ميزان دريافت آلايندگي يك زن خانه‌دار روستايي كه در طول روز از سوخت جامد براي پخت و پز و گرمايش استفاده مي‌كند، معادل مصرف دو پاكت سيگار است.

• بررسي ها نشان داده است، کودکان و سالخوردگان، دو گروه آسيب پذير بر اثر آلودگي هوا هستند اما کودکان صدمات بيشتري را متحمل مي شوند چرا که تعداد تنفس هواي آنها بيشتر است، به اين ترتيب ميزان آلاينده هاي بيشتري را وارد سيستم تنفسي خود مي کنند.

عناوين روزهاي هفته هواي پاک (۳۰ دي تا ۶ بهمن): روز اول “هواي پاك و موهبت الهي”، روز دوم “هواي پاك، مصرف بهينه انرژي و آموزش”، روز سوم “هواي پاك، حمل و نقل عمومي كارآمد”، روز چهارم “هواي پاك، صنعت سبز”، روز پنجم “هواي پاك، كنترل آلودگي صوتي”، روز ششم “هواي پاك، كودك و خانواده” و روز هفتم “هواي پاك و بسيج ملي”.
________________________________________
آلودگي هوا و مسموميت گياهان
گياهان، قربانيان ناخواسته آلودگي هوا هستند و بر اثر آلودگي هوا مسموم مي شوند. بر اين اساس، با اين که گياهان از عوامل مهم کاهش آلودگي هوا بـه شمـار مي آينـد، ولـي افزايـش مقـدار و غلظت آلوده کننده ها در ۱۰ سال گذشته موجب شده تا گياهان نيز آسيب ببينند.

تحقيقات نشان مي دهد يکي از اين عوامل تاثيرگذار، دي اکسيد گوگرد است، اين گاز در فضا اکسيد مي شود و در بخار آب حل مي گردد و به اين ترتيب، اسيدسولفوريک توليد مي کند. اين اسيد باعث افزايش اسيديته باران مي شود و مسموميت موضعي در گياهان به وجود مي آورد. همچنين اين گاز از طريق روزنه ها وارد گياهان مي شود و با آب موجود در گياه، توليد اسيد مي کند که اين اسيد باعث مسموميت گياه، تخريب روزنه ها و مانع فتوسنتز مي شود.

همچنين براساس تحقيقات کارشناسان محيط زيست، آلاينده ازن موجود در هوا مي تواند روي ميزان گل دهي، ميوه و حساسيت به بيماري درختان و گياهان تاثير داشته باشد. اين تحقيقات نشان مي دهد آلاينده هاي موجود در هوا باعث مي شود روزنه هاي برگ گياه از خود، حالت دفاعي داشته باشند و در مقابل آلاينده ها بسته شوند.

نوع و درجه واکنش برگ گياه به ازن بستگي به نوع، درجه، شدت و مدت زمان تماس با ازن دارد، به طوري که تماس معين اين لايه معمولا در رطوبت بالا اثر زيادتري نسبت به رطوبت کم دارد، زيرا در رطوبت بالا روزنه ها بيشتر باز هستند و تبادل گازها به آساني صورت مي گيرد.

همچنيـن بـر اثـر آلودگـي هـوا، سبزينـه گيـاه از ميـان مـي رود و باعث مي شود برگ گياه که مواد مورد نياز براي درختان و گياهان را فراهم مي کند، زرد شود. به اين ترتيب مواد غذايي مورد نياز به درختان و گياهان نمي رسد.

نشانه هاي مسموميت گياه با آلاينده هاي هوا را مي توان به صورت پلاسيدگي يا مرگ سلول هاي گياه مشاهده کرد که بر اثر تماس با غلظت هاي کم آلودگي در دراز مدت به ريزش گياه منجر مي شود و اين موضوع، حساسيت گياه را نسبت به بيماري افزايش مي دهد و گياه را آسيب پذير مي کند. به اين ترتيب، آلاينده ازن مي تواند باعث کاهش فتوسنتز، کاهش سطح برگ، کاهش امکان بهره وري از آب و کاهش گل و ميوه در گياه شود.

آلودگي هوا و آثار آن بر بارداري
تحقيقات نشان داده است طيف وسيعي از اختلالات و عوارض آلودگي هوا بر دستگاه توليد مثل، بارداي، جنين و نوزاد اثر مي گذارد. همچنيـن تحقيقاتـي در مـردان درخصـوص تغييـرات کيفـي و کمـي اسپـرم صتورت گرفته که نشان دهنده نقش منفي آلاينده هايي مثل سرب، دي اکسيد گوگرد و ذرات معلق است.

بررسي ها نشان مي دهد؛ اثرات آلاينده ها بر جنين شامل عوارضي مانند وزن پايين زمان تولد، تاخير رشد داخل رحمي و مرگ داخل رحمي است که آلاينده هاي منواکسيد کربن، دي اکسيد گوگرد و ذرات معلق، بيشترين تاثير را در اين ميان دارند. ميزان مواجهه مادر با گروهي از ذرات معلق يا هيدروکربـن در هشتميـن مـاه بارداري بـر رشد جنين اثر مستقيم دارد.

اين اتفاق بيشتر در نواحي صنعتي و شهرهاي بزرگ بويژه در زمستان رخ مي دهد. از سوي ديگر، تحقيقات نشان مي دهد زنان بيشترين گروه آسيب پذير و در معرض خطر آلودگي هوا در منزل هستند.