مقدمه :
آب یکی از فراوانترین ترکیبات زمین بوده و از آن به عنوان بزرگترین حلال شیمیایی یاد شده است آب یکی از اساسی ترین تشکیل دهنده بافتهای بدن میباشد و یکی از پایدارترین ترکیباتی است که در طبیعات یافت می شود و به عنوان ضرورترین عامل حیات و فیزیولوژی بدن شناخته شده است بدون آب کلیه اعمال حیاتی انسان متوقف خواهد شد. تعجب آور نیست که این منبع حیات بخش در تمام ادوار جای مهمی در افکار بشر دارا بوده و بر اساس شواهد موجود همواره اولین زندگی های قبیله ای و گروهی در کنار جریانهای آب بوجود آمده است و شعرا و نویسندگان بطرق مختلف در نوشته های خود درباره آب و زیبائیهای آن مطالبی نگاشته اند. آب نقش اصلی رساندن مواد غذایی به بافتها و سلولها و دفع سموم بدن و همچنین رساندن مواد غذائی اخذ شده از خاک به وسیله ریشه گیاهان را عهده دار است. آب با تمام خصوصیات فوق به عنوان مهمترین عامل انتقال بیماری بوده زندگی و حیات بعضی موجودات آبی مثل ماهی که شاید مهمترین عامل تأمین گوشت انسانها میباشد به آن مربوط می شود. از آب به عنوان خون رگهای سیاه زمین نامبرده اند و آن را بزرگترین و ارزانترین وسیله شستشو و زدودن کثافات دانسته اند.
در حدود 58 تا 66 درصد وزن بدن یک انسان را آب تشکیل میدهد که به طور غیر یکنواخت در تمام بدن پخش شده است، میزان آب موجود در بدن انسان به حسب سن و مقدار چربی متغیر است برای اطلاع از آب موجود در بدن بهتر است به ارقام زیر توجه کنیم:
آب موجود در بزاق 5/99 درصد، خون 79 درصد، بافت قلب 79 درصد، ریه 79 درصد، پوست 72 درصد، چربیهای بدن 30 درصد، ماهیچه ها 76 درصد، پوست 72 درصد، بدن ماهیها 76 درصد و دانه های گیاهی 10 تا 95 درصد تعیین گردیده است.
از نظر اطلاع از آب موجود در مواد غذایی کافی است بگوئیم که مارچوبه 88 درصد، کنگر 85 درصد، بادنجان 92 درصد، کرفس 94 درصد، قارچ 75 درصد و کلم 90 درصد آب دارند. به علاوه آب در بعضی ترکیبات معدنی به صورت (آب تیلور) دیده میشود مانند ، یا ، اکثراً آبهای تیلور در 100 درجه سانتی گراد از بین خواهد رفت.
آب در کلیه شئون زندگی مثل آشامیدن عمل آوردن محصولات کشاورزی- بگردش در آوردن صنایع مسائل تفریحی، تولید نیرو، پرورش موجودات آبی که برای انسان جنبه غذائی دارد و بسیاری موارد دیگر مورد استعمال دارد. به همین دلیل وجود آب در هر اجتماعی به هماناندازه که در بالا بردن سطح بهداشت عمومی دخالت دارد موجب پیشرفت کشاورزی و صنعت نیز خواهد گردید.
جهت اهمیت مصارف آب در صنایع، کافی است اشاره کنیم که صنایع در سال 1965 در دنیا سالانه 200 میلیارد متر مکعب آب مصرف می کردند که در سال 2000، این رقم به 2000 تا 3000 میلیارد متر مکعب رسیده است. تنها حدود 35 درصد آب مصرفی در صنایع دنیا به صورت فاضلابهای صنعتی به محیط زیست تخلیه می گردد و میزان آلودگی این فاضلابها از نظر BOD معادل یک اجتماع شهری 350 میلیون نفری است.
اگر توجه کنیم که هر گاو روزانه 7 تا 12 گالن، هر گوسفند 1 تا 4 گالن، هر اسب 8 تا 13 گالن و بالاخره هر یکصد مرغ 8 تا 10 گالن آب مصرف می نمایند باید حیوانات را هم جزو مهمترین مصرف کنندگان آب به حساب آوریم، مخصوصاً توجه داشته باشیم که حیوانات لازم است از آبی با کیفیت آب آشامیدنی برای انسان استفاده کنند زیرا اکثر حیوانات به همان اندازه انسان در برابر آلودگی های آب آسیب پذیرند.
گرچه آبی که برای آشامیدن بکار می رود در مقایسه بات مصرف آب در کشاورزی و صنعت ناچیز است ولی کیفیت آن در مقایسه با آبهای زراعی و صنعتی باید از کیفیت بسیار خوبی مخصوصاً از نظر عاری بودن از عوامل بیماری زا برخوردار باشد انسان در حالی که روزانه در حدود 2 تا 5/2 لیتر آب می آشامد و اینقدر آب حداکثر 1/3 درصد وزن هر فرد را تشکیل میدهد نباید تنها به عنوان عامل رفع تشنگی تلقی گردد بلکه همین مقدار کم آب به علت داشتن املاح محلولی که بعضی از آنها در مقادیر جزئی هستند اثرات فیزیولوژیکی مهمی در بدن دارند می تواند به عنوان عامل تغذیه باشد و گاهی حالت پیشگیری در مورد بعضی ناراحتی ها مثل جلوگیری از پوسیدگی دندان دارا باشد چه بسا اتفاق می افتد که بعضی از املاح محلول آب را در صورت فقدان ناچاریم به صور دستی به آن اضافه نمائیم.
کیفیت آب که شرح مبسوطی دارد و معانی گوناگونی از آن قابل تصور است در برگیرنده این معنی است که هر مصرفی از آب به کیفیت خاصی نیاز دارد و به اصطلاح برای هر مصرفی استانداردهای معینی تدوین شده است. بندرت می توانیم از یک منبع تمام احتیاجات را حداقل بدون انجام نوعی تصفیه تأمین کنیم و همانطور که گفته شد تمام مصارف تحت الشعاع مصارف بهداشتی آب به وسیله انسان میباشد.
با توجه به موضوعات بالا دو موضوع زیر از زمانهای قدیم فکر انسان را به خود مشغول داشته است:
1-حفاظت و اصلاح کیفیت منابع آب موجود
2-استخراج و انتقال آب از نقاط دور برای رفع نیازمندیها.
اشاره می نماید در بخش پنجم شرح مفصلی در مورد کیفیت آب آشامیدنی و در بخش نهم و دهم اشارات زیادی در کیفیت آب برای مصارف صنعتی و کشاورزی خواهیم داشت لذا در این مقدمه مختصر به منظور جلوگیری از اطاله کلام از ذکر مجدد خواص شیمیایی آبها خودداری می گردد.
جستجو و مطالعه درباره آب که منشأ حیاتاست و پیدایش موجودات از آن آغاز گردیده است و زندگی بدون آن امکان پذیر نیست از قدیم الایام مورد توجه انسان بوده و چون آبهای طبیعی به طور مستقیم و غیر مستقیم در اثر فعالیتهای حیاتی او در معرض شدیدترین آلودگی ها قرار داشته است لذا موضوع حفاظت آبها و احیاناً رفع آلودگی آنها همیشه مدنظر انسان بوده است. اگر توجه کنیم که همه ساله به علت تلف شدن انسانها و یا بیماری آنها در اثر عوامل آلوده کننده آب چه مقدار ساعت کار تلف میشود، اهمیت جلوگیری از آلودگی روشن تر خواهد شد. از این روستکه مهمترین عامل توسعه بهداشت محیط را در تمام دنیا فراهم نمودن آب سالم و در دسترس قرار دادن آن می دانند. با تمام تلاش که برای تأمین آب اجتماعات در دنیا به عمل آمده و شاید مبالغ گزافی در این زمینه سرمایه گذاری گردیده هنوز اجتماعاتی هستند که آب کافی حتی برای آشامیدن ندارند.
بر اساس آخرین آمار سازمان بهداشت جهانی در هر 24 ساعت 13000 نفر کودک زیر یک سال در دنیا در اثر بیماریهائی که ناقل آن آب بوده تلف می شوند.
همانطور که دهه 1960 را دهه فضا نامیدهاند دهه 1970را نیز دهه مبارزه با آلودگیها گفته اند زیرا در این دهه است که تمام آلودگی ها علیه انسان بسیج شده اند و زندگی او را با مشکلاتی مواجه ساخته اند. انسان که در محیط زندگیش با آب و هوا تماس دارد و بدون وجود آنها قادر به ادامه حیات نیست متأسفانه تمام دورریختنیهای حاصل از فعالیتهای حیاتی خود را به این دو محیط تخلیه می نماید و باعث مسمومیت شدید محیط زندگی می گردد.
جهت اطلاع از عظمت و اهمیت آلودگیهای محیط مخصوصاً آب از طریق فاضلابها، کافی است اشاره کنیم که هر متر مکعب فاضلاب خام در تخلیه به جریانهای آب ممکن است تا 40 متر مکعب آب خوب را به شدت آلوده نماید. گاهی اوقات تخلیه فاضلابهای صنعتی به حدی باعث آلودگی آبها می شود که حتی روشهای معمولی تصفیه آب قادر به حذف آلودگی ها نیست.
اقتصاد و صنعت در تمام دنیا با سرعت سرسام آوری در حال رشد بوده و رشداقتصادی توأم با افزایش جمعیت نیز میباشد. بالا رفتن سطح بهداشت عمومی همگام با افزایش سریع جمعیت بیش از پیش باعث محدود شدن منابع شده اند، بطوریکه حتی بعضی اجتماعات پیشرفته با ناکافی بودن آب مواجه شده اند. انسان اشتباهات زیادی در مصرف و نگهداری آب مرتکب می شود که مهمترین آن آلوده ساختن آن است. متأسفانه کاربرد ترکیبات جدید شیمیائی در صنایع و همچنین مصرف مواد گوناگون در باروری زمینهای کشاورزی و مبارزه با آفات نباتی و تخلیه تمام این مواد به جریانهای آب یا زیرزمین باعث پیچیدگی شدیدتر آلودگی آبها گردیده و مخارج تصفیه و تهیه آب با استاندارد مورد نیاز از آبهای آلوده را به مقدار زیادی بالا برده است و حتی اتفاق افتاده که بعضی از این مواد در روشهای معمولی تصفیه آب قابل جدا شدننیستند و این خود محدودیتی در مصرف آب به وجود آورده است.
با توجه به آنچه که تا به حال گفته شد می توان آب را مهمترین و عمده ترین وسیله آسایش و راحتی انسان تلقی نمود. بنابر تحقیقات زیست شناسی حیات اولیه از آب پدیدار گشته است و همانطور که قبلاً گفتیم همین اب موجد حیات در اثر آلودگی میتواند از بین برنده حیات باشد. تمام مسائلی که مربوط به خواص آب بیان گردید در آیه کریمه و جعلنا من الماء کل شئی حی نهفته است. تمام ادیان آسمانی بخصوص اسلام دستورات اکیدی در جلوگیری از آلودگی آبها داده اند و حتی مسلمانها از آب دهان اندخاتن در منابع منع شده اند.
طبق نظریه لاپلاس آب با پیدایش زمین به وجود آمده و بابلیها و مصریان قدیم پیدایش اجسام را در عالم به علت وجود در قوه مذکر و مؤنث در آب می دانستند و معتقد بودند وجود این دو قوه در ترکیب آن دو عالم را به وجود آورده است. هندیان می گفتند زمین مانند تخم مرغی در آب شناور است. دردمکریت آب را یکی از عناصر اربعه دنیا که همه چیز از آنها بوجود می آید می گفتند.
در مورد آب شناسی نیز ملل و اقوام قدیم اطلاعاتی داشتند کما اینکه مصریها از رود نیل برای حاصلخیزی زمینهای اطراف آن استفاده می کردند و یا در ایران باستان با زهکشی مصنوعی کشاورزی را توسعه می دادند و یا برای استفاده بیشتر از آب رودخانهها سدهائی که آثارشان هنوز هم موجود است بر روی آنها می ساختند و یا همانطور که در کتب معتبر نوشته شده مخترع قنات در دنیا ایرانیها بودند.
در آغاز برای مطالعه خواص آب از علائم ظاهری آن استفاده می شد و یا از خاصیت پرورش موجودات زنده مثل ماهی به خواص آب پی می بردند ولی با پیشرفت زمان مطالعات علمی تری جهت بررسی خواص آب متداول گردید تا بالاخره در قرن 19 با پیشرفتهای شگرف زمین شناسی و شیمی برای مطالعه خواص آب از روشهای علمی استفاده کردند و با کشف میکرب آب نه تنها از نظر شیمی بلکه از نظر میکربی نیز مورد مطالعه قرار گرفت.
در دوره هخامنشی برای رعایت بهداشت فقط از آب جوشیده به عنوان شرب استفاده می نمودند و در تخت جمشید آثاری که دال بر جمع آوری فاضلاب باشد به دست آمده است. مصریان قدیم در 4000 سال قبل از میبلاد روش استفاده از زاج را برای تصفیه اب می دانستند. مهمترین خواص فیزیکی آب که شاید آن را در مقایسه با سایر اجسام برتر نموده به قرار زیر هستند:
1-بالا بودن وزن مخصوص آب در 4 درجه سانتیگراد که برابر یک است و از تمام اجسام در این درجه حرارت بالاتر است. وزن مخصوص آب واحد مقایسه برای اندازه گیری وزن مخصوص سایر اجسامست.
2-بالا بودن گرمای ویژه آب.
3-هدایت حرارتی زیاد آب.
4-حلالیت زیاد آب در برابر سایر اجسام.
5-انبساط آب در حال انجماد.
بالا بودن وزن مخصوص آب در 4 درجه سانتیگراد از سایر اجسام و کم شدن آن در سرما و انبساط آن در انجماد این نتیجه را میدهد که یخهای سطحی اقیانوسها و دریاها نتوانند به اعماق آنها فروشنده و باعث تلف شدن موجودات آبی گردند. سرد شدن آب در زمستان و گرم شدن سریع آن در تابستان در تنظیم حرارت کره زمین اثر فراوان دارد.
برای اولین بار کاوندیش تعیین نمود که آب از هیدروژن و اکسیژن تشکیل یافته و لاوازیه آب را از ترکیب مستقیم این دو عنصر بدست آورد. مطالعات این دو توسط Meusnier ادامه و معلوم گردید که آب دو گرم هیدروژن و 16 گرم اکسیژنم دارد. در 1900 Sutherland سه نوع ترکیب مولکولی به صورت یا منوهیدرول و یا دی هیدرول و یا تری هیدرول به دست آورد. بنابراین قبول کرده اند که فرمول آب باید به صورت باشد که ممکن است n در آن 1-2-3-4 باشد این تجمع مولکولی در اثر پولاریته مولکولها حاصل می شود. در این حال مولکوهای آب یکدیگر را در خلاف جهت قطب جذب کرده و دو یا 3 مولکول به هم می چسبند.
علت دیگر تجمع مولکولی آب وجود اتصالات هیدروژنی بین مولکولهای آن است. اتم هیدروژن می تواند با بیش از یک مولکول از همان جسم ترکیب شود. این خاصیت هیدروژن به علت از دست دادن تنها الکترون لایه خلرجی خود و ایجاد باند هیدروژن با اجسام الکترونگاتیف است.
در خاتمه فصل بد نیست، به گفته: موریس و این برگر که در مورد تخریب تمدنها در اثر آلودگی های محیط زیست بصورت زیر بیان شده است. اشاره نمائیم:
تمدنها نابود خواهند شد نه به علت یک بلای آسمانی تا فاجعه ناگهان، مانند جنگ هسته ای، بلکه در اثر غوطه ور شدن و خفگی تدریجی در کثافات و دورریزهای خود انسان.
تأمین و توزیع آب در کشورهای در حال توسعه مسائل مهمی را بوجود آورده است و دولتها را واداشته تا مبالغ عظیمی پول را در راه تأمین آن سرمایه گذاری نمایند، این موضوع بخصوص در کشورهای که دارای نقاط لم یزرع و نیمه خشک هستند حالت جدی تری بخود گرفته. حتی موضوع بحث سمینارهای منطقه ای بوده است.
در کشورهائی مثل ایران که تقسیم آب به علت شکل خاص سرزمینهای آن بصورت غیر یکنواخت توزیع گردیده است باید سعی شود با اتخاذ بهترین و مدرن ترین روشهای علمی و فنی آبهای موجود را استخراج و طبق قوانین عادلانه ای در دسترس عموم قرار داد.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 63 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
دانلودمقاله آب