روش های ساده تصفیه آب های سطحی در شرایط اضطراری

• مقالات علمی
• آخرین بروزرسانی: 24 مهر 1394

[tabs style=”h1″ ]

[tab title=”خلاصه مقاله” icon=”momizat-icon-pencil2″ ]

در شرایط اضطراری که دسترسی به آب سالم برای افراد مشکل تر می شود، تامین آب سالم یکی از بزرگترین چالش های اصلی مسئولین مدیریت بحران است. تصفیه آب در شرایط اضطراری وابسته به کیفیت آب خام بوده که ممکن است، به منظور حذف آلودگی میکروبی و فیزیکی به کمک روش ها و با هزینه های کمتر و آسان تر قابل انجام باشد. در این مقاله روش های ساده و کاربردی جهت تصفیه آب و حذف آلاینده های فیزیکی و میکروبی (مثل ته نشینی به شیوه های مختلف، هوادهی، انواع رو ش های فیلتراسیون و گندزدائی) و اثرات هر فرآیند بر کیفیت آب بیان شده و در ادامه روش های ساده و کاربردی و قابل اجرا برای گندزدائی آب در شرایط اضطراری به عنوان فرآیند لازم الاجرای تصفیه آب، مثل جوشاندن، کلرزنی و استفاده از تشعشعات خورشید برای گندزدائی هم مورد بررسی قرار گرفته است. در بخش پایانی لزوم توجه به کنترل کیفیت باکتریولوژیک آب، حفاظت مطمئن از شبکه آبرسانی، نگهداری سالم آب تصفیه شده و حمل و نقل در ظروف مناسب و دربدار به منظور حفظ کیفیت از هر گونه آلودگی برای شرب مورد تاکید قرار گرفته است.

[/tab]

[tab title=”مشخصات نویسنده” icon=”momizat-icon-pencil2″ ]

[/tab]
[/tabs]

اهداف آموزشی

فراگیران محترم بعد از مطالعه این مقاله خواهند توانست :

– اقدامات لازم جهت تصفیه آب بعد از وقوع شرایط اضطراری را توضیح دهند.

– تکنیک ها و روش های ساده تصفیه آب در شرایط اضطراری را توضیح دهند.

– روش های قابل استفاده جهت گندزدائی آب در شرایط اضطراری را توضیح دهند.

– وظایف مسئولین تامین و تصفیه آب در مراحل مختلف، را شرح دهند.

– شرایط لازم برای گندزدائی آب به کمک نور خورشید را معرفی نماید.

 ۱- مقدمه

در شرایط بحرانی معمولا دسترسی به آب سالم و مطمئن محدود می شود. تکنولوژی های تصفیه آب شرب در شرایط اضطراری به منظور تصفیه آب در زمانی است که کیفیت آب خام بطور موقت در اثر تاثیر پذیری از یک حادثه نامطلوب می شود. تصفیه آب در چنین شرایطی معمولا از نوع تصفیه در محل مصرف است و سبب می شود آب با قیمت ارزانتر و فقط آب مورد نیاز شرب و پخت وپز و آن هم با سرانه ۵ لیتر به ازای هر نفر در روز تصفیه گردد. تصفیه آب پلی است برای رساندن کیفیت آب خام به کیفیت مطلوب مورد نیاز که بصورت استاندارد در شرایط گوناگون تعیین شده است. بنابر این تصمیم گیری در مورد درجه تصفیه لازم وابسته به کیفیت فیزیکی، شیمیایی و باکتریولوژیک آب خام دارد که پس از تصفیه باید به دست مصرف کننده برسد. در نتیجه میزان تصفیه لازم برابر با کیفیت آب خام منهای استاندارد مصرف مورد نظر است(۲-۱).

 هدف تصفیه آب در شرایط اضطراری، بهبود کیفیت فیزیکی آب با استفاده از فرآیندها و عملیات ساده تر و ارزان تر است. آلاینده های شیمیائی معمولا در اثر حوادث خاص مثل نشت از صنایع به منابع آب وارد می شوند و حذف آن ها وابسته به کیفیت آب خام نیازمند تصفیه اختصاصی است. روش ها و اقدامات اصلی و ضروری تصفیه آب در محل مصرف در شرایط اضطراری به ترتیب در شکل یک مشاهده می شود تا آبی سالم برای مصارف شرب تهیه گردد. در ادامه هر کدام را به تفکیک مورد بررسی قرار می دهیم.

شکل۱: روش ها و مراحل اصلی تصفیه آب در شرایط اضطراری(۳)

۲- ذخیره سازی آب خام برای کاهش کدورت و ذرات معلق

در صورت بالا بودن کدورت آب خام ذخیره سازی به منظور حذف ذرات معلق و کاهش کدورت ضروری است تا فرآیندهای بعدی تصفیه با راندمان و کارآئی بهتری کار نمایند. این کار از طرق مختلفی وابسته به آب مورد نیاز قابل انجام است. اگر هدف تامین آب برای افراد زیادی باشد لازم است از حوض های ته نشینی مناسب برای حذف ذرات معلق آب خام استفاده گردد. اما اگر هدف تامین آب برای افراد کمی باشد می توان با تهیه ۵ کیسه پلاستیکی ۲۰-۱۰ لیتری، از آن ها برای ته نشینی ذرات معلق منشاء کدورت آب استفاده نمود(شکل۲). این روش ارزان و سریع و در دسترس جهت کمک به نیازمندان خواهد بود. با استفاده از این کیسه ها می توان ته نشینی آب مورد نیاز یک گروه ۵ نفره را بمدت ۵ تا ۱۰ روز و بسیار ارزان و سریع انجام داد و آبی با کدورت پایین و آماده فیلتراسیون تهیه نمود(۵-۴).

شکل۲:کیسه های مورد استفاده جهت ته نشینی و حذف کدورت آب

این کیسه ها همانطور که در شکل دیده می شوند دارای یک بند به عنوان دسته نگهدارنده و شیر برداشت خروجی بوده و باید خروجی آن ها وارد فیلتری برای صاف سازی و سپس گندزدائی شود.

۳- فیلتراسیون یا صاف سازی آب

درجه تصفیه لازم برای انواع آب های سطحی وابسته به میزان آلودگی آن متفاوت است. البته در شرایط اضطراری نمی توان منتظر نتایج آزمایشات باکتریولوژیک شد. غالبا در این شرایط به کمک فرآیندهای تصفیه مثل فیلتراسیون و گندزدائی می توان آب سالم تهیه نمود، گر چه حذف تمام آلاینده های شیمیائی انجام نمی شود. بعضی فیلترهایی وجود دارند که به کمک آن ها می توان۱۰۰% میکروارگانیزم هائی مثل کیست های ژیاردیا و باکتری ها را از مقادیر کم آب حذف نمود(۶). در مواردی که کدورت آب خام قبل از تصفیه، کمتر از ۳۰ واحد باشد می توان برای حذف کدورت آب، و تامین آب مورد نیاز تا چند نفر، آب را با استفاده از پارچه کتانی تمیز دارای تراکم بالا و تخلل کم و بصورت چند لایه، توری و صاف سازی نمود تا ذرات معلق، رس و سیلت آن حذف شود(شکل۳) و سپس آب را بعد از هوادهی و اطمینان از حذف ذرات معلق آن گندزدائی و مصرف نمود(۱و۵).

شکل۳: توری و صاف نمودن آب خام برای حذف ذرات معلق

البته با توجه به کمیت و کیفیت آبی که باید صاف سازی شود، می توان صافی های شنی را با ابعاد مورد نیاز به سادگی طراحی و مورد استفاده قرار داد. معمولا جهت جریان در آن ها از بالا به پایین و یا از پایین به بالا طراحی می شود و لایه بندی بستر آن ها، برای انواع صافی ها با استفاده از شن های ریز به درشت و در محدوده عمق ۱/۵- ۰/۸ متر می باشد و به این صورت شن های درشتر درکف قرار می گیرند(شکل۴).

شکل۴: چند مدل صافی شنی ساده برای حذف ذرات معلق از آب(۴-۳و۷)

ستون این فیلترها با لایه هایی از شن با دانه بندی مختلف پر می شوند. شن های درشت تر به ارتفاع ۶۰-۳۰ سانتی متر در کف صافی ها و یک لایه ۳۰ سانتی متری هم ماسه های ریزتر به قطر ۳ تا ۴ میلی متر، بالای شن ها، تشکیل دهنده بستر این صافی ها هستند. ظرفیت صاف سازی آن ها متفاوت و بعضا ۲۴۰ لیتر در ساعت می باشد. البته این صافی ها در حذف عوامل بیماریزا خیلی موثر نیستند. در مواردی که کربن فعال و یا زغال در دسترس باشد می توان از فیلترهای مجهز به یک لایه کربن فعال یا زغال محلی هم استفاده نمود. البته لازم است بهره برداری آن ها بصورت پیوسته باشد، چون عدم استفاده از آن ها در طولانی مدت می تواند آلودگی بستر را در پی داشته باشد و محل مناسبی برای رشد باکتری های خطرناک، گردد. نمونه ای از این فیلترها را که مورد استفاده یونیسف بوده در شکل۵ می بینید. این فیلترها در حذف رنگ، مزه و طعم آب بسیار موثرند(۵).

شکل۵: فیلترهای زغال چوب(۳)

۶-فیلتراسیون طبیعی ازطریق گالری های نفوذی

استفاده از گالری های نفوذی برای فیلتراسیون آب جهت تامین آب شرب در شرایط اضطراری در بسیاری موارد ضروری و مورد نیاز است(شکل۶)(۲و۸).

شکل۶: گالری های نفوذی(۸)

اغلب یکی از بهترین روش های استحصال منابع آب های سطحی که کیفیت فیزیکی و میکروبی خوبی را برای آب شرب فراهم می نماید، بدست آوردن آب از طریق نشت از میان رسوبات کف رودخانه ها به حاشیه و منطقه اطراف آن هاست تا از این طریق آب کافی و مناسبی برای مصارف مورد نیاز تهیه گردد. این آب به ظاهر از دست رفته و مشهود نیست و در لایه های رسوبات اطراف رودخانه ذخیره شده است. از دو طریق این کار امکان پذیر است. یک روش با احداث یک چاه در کنار رودخانه و وصل آن به رسوبات کف رودخانه بوسیله کانالی پر شده از شن و روش دوم با ایجاد یک کانال و فرو بردن یک لوله مشبک سوراخدار زیر رسوبات کف رودخانه تا آب را از رسوبات رودخانه جمع آوری نماید(شکل۷)(۹).

کارائی این فرآیندها وابسته به فاکتورهای زیادی است که شامل کیفیت آب های سطحی منطقه (کدورت مواد آلی محلول، اکسیژن محلول، مواد مغذی و آمونیاک)، ترکیب و قابلیت نفوذ خاک، زمان ماند آب در خاک، دمای آب می باشند. بدلیل کیفیت خوب آب صاف شده در کنار سواحل و رودخانه ها به کمک گالری های نفوذی، معمولا آب صاف شده با گندزدائی قابل شرب می شود.

شکل۷: دو نوع گالری نفوذی(۹)

۷- فیلترهای تحت فشار

فیلترهای متحرک تحت فشار، روش مناسبی برای تصفیه آب های آلوده هستند. البته بهره برداری از آن ها نیازمند افراد آموزش دیده است. البته کاربرد این فیلترها وابسته به کیفیت و نوع آلاینده های موجود در آب، نیازمند پیش تصفیه آب با فرآیندهایی نظیر ته نشینی، پیش کلرزنی، کوآگولاسیون و ته نشینی مجدد می باشد. فیلترهای تحت فشار، محتوی شن ویژه، زغال آنتراسیت فشرده یا خاک دیاتومه ای هستند و معمولا در جاهائی استفاده می شوند که هدف حذف عوامل بیماریزا نظیر دیسانتری آمیبی، ژیاردیازیس، آسکاریازیس، شیستوزومیازیس یا پاراگونی میازیس باشد در این صورت می بایست کلرزنی نیز بعد از آن اضافه گردد(۶).

۸- تاسیسات سیار تصفیه آب

این تاسیسات قابل نصب بر روی یک کامیون است تا در یک شرایط اضطرار به سرعت به منطقه حادثه دیده منتقل شود. این نوع سیستم های سیار می تواند توسط نیروهای نظامی در اردوگاه ها و فعالیت های آموزشی و جابجائی ها در زمان صلح و یا در مناطق عملیاتی، مورد استقاده قرار گیرد. آن ها را در ظرفیت های مورد نیاز طراحی می نمایند. برای تصفیه آب های سطحی، معمولا بصورت فشرده و مجهز به فیلترهای شنی تند ثقلی طراحی می شوند و دارای یک سیستم تغذیه کننده مواد شیمیائی، کوآگولاسیون، فلوکولاسیون، ته نشینی و فیلتراسیون می باشند. میزان فیلتراسیون در این فیلترها ۵-۳ گالن بر فوت مربع سطح فیلتر می باشد. در این تاسیسات باید مخزن برای نگهداری لجن و زمان تماس کافی کلر نیز تامین گردد. بهره برداری صحیح از این تاسیسات نیازمند نیروهای آموزش دیده است.

اگر فرایندهای تصفیه آب از قبیل ته نشینی و هوادهی و فیلتراسیون، کیفیت آب را به حد استاندارد آب شرب نرسانند و آب محتوی املاح بالا و بعضی آلاینده های معدنی مثل عوامل سختی و کاتیون هایی از قبیل کادمیوم، آرسنیک و ..باشند، استفاده از فرآیندهائی مثل اسمز معکوس و تبادل یونی و سایر روش های پیشرفته تر ضروری است، که در این صورت هزینه های تصفیه آب بالا می رود. برای تصفیه چنین آبی از تاسیسات سیار تصفیه آب مجهز به فرآیندهای غشائی مثل اسمز معکوس و ستون های کربن فعال نیز استفاده می شود. انجام پیش تصفیه برای آب های سطحی و یا حتی آب های شور، به عنوان آب خام ورودی این فرآیندها، ضروری است. این فرآیندها نیز باید توسط افراد آموزش دیده مورد بهره برداری قرار گیرد(۶).

البته بندرت با حضور این گونه آلاینده ها در آب های سطحی مواجه می شویم مگر این که آب های سطحی مورد استفاده به فاضلاب های صنعتی آلوده شده باشند.

معرفی و بکارگیری روش های ساده تصفیه آب برای شرایط خاص و مدت محدود در بحران هاست و در غیر اینصورت حتی چند روز بعد از وقوع بحران ها هم مسئولین صنعت آب، موظف به تامین آب بهداشتی و سالم برای مصارف شرب و پخت و پز مردم هستند. بسیاری از متخصصین معتقدند تصفیه آب وظیفه و در توان مردم و مصرف کنندگان نیست و بدلیل عدم آگاهی لازم و کافی ممکن است، فرآیند تصفیه آب توسط آن ها ناقص انجام گردد و با مصرف آب آلوده مشکلات بهداشتی جدیدی را در بحران ها ایجاد نمایند(۱۰).

۹-گندزدائی فرآیند لازم الاجرای تصفیه آب

گندزدائی آب فرآیند لازم الاجرای تصفیه آب بویژه در شرایط اضطراری است. طبق توصیه سازمان بهداشت جهانی با توجه به اهمیت آب در انتقال انواع عوامل بیماریزا، توجه خاص به کیفیت میکروبی آب از جمله مهمترین اقدامات در تامین و تصفیه آب شرب مورد نیاز است و گندزدائی آب برای تامین آبی عاری از این گونه عوامل همواره ضروری است. باید سعی شود آبی با بهترین کیفیت فیزیکی از نظر ظاهری، مثل آبی با کمترین رنگ و کدورت و مزه، برای تصفیه و گندزدائی انتخاب شود. برای موثرترین گندزداها هم لازم است ابتدا کیفیت فیزیکی آب با پیش تصفیه و حذف ذرات معلق آب بهبود یابد. هدف از گندزدایی آب از بین بردن و حذف میکروارگانیزم های زنده بیماریزا و در نتیجه پیشگیری از بیماری های منتقله بوسیله آب است. عمل گندزدایی آب در شرایط اضطراری را می‌توان با کمک فرآیندهای فیزیکی مثل جوشاندن و روش های نوری و قرار دادن آب بمدت لازم در معرض تابش نور خورشید یا به کمک روش های شیمیائی مثل استفاده از کلر و مشتقات آن انجام داد(۴و۷).

عوامل موثر بر گندزدایی آب:

کیفیت آب: آبی که قرار است گندزدایی گردد باید عاری از هر گونه مواد معلق باشد زیرا مواد معلق علاوه بر حذف کلر باعث محافظت میکروب ها گردیده و مانع تماس کلر با آن ها و در نتیجه مانع کشته شدن آن ها خواهد گردید. وجود بعضی مواد خارجی مانند مواد آلی، سولفورها و نیتریت‌ها نیز باعث جذب و مصرف مقادیر زیادی کلر می‌گردد.

درجه حرارت: با افزایش دمای آب در شرایط یکسان، غیر فعال سازی عوامل بیماریزا در آب افزایش می یابد. دماهای پایین تر باعث کندی جذب کلر توسط آب و تاخیر در قدرت میکرب کشی آن می‌گردد.

غلظت گندزدا و زمان تماس: حذف میکروارگانیسم‌ها مستقیماً متناسب با غلظت گندزدا و زمان تماس آن ها است یعنی اگر غلظت گندزدا در آب کاهش یابد، لازم است زمان تماس افزایش یابد(۶). غیر فعال سازی عوامل بیماریزا با افزایش زمان تماس گندزدا افزایش می یابد. تاثیر گندزدا بصورت Ct بیان می شود. C غلظت گندزدا (mg/l) و t زمان مورد نیاز برای غیرفعال سازی میکروارگانیزم ها تحت شرایط خاص (pH و دما) و بر حسب دقیقه می باشد. رابطه بین غلظت گندزدا و زمان تماس بصورت قانون چیک واتسون (K=Cⁿt) بیان می شود. ثابت Kدر این رابطه میکروارگانیزم هائی است که تحت شرایط خاصی در معرض تماس با گندزدا قرار دارند و n هم عدد ثابتی است که ضریب رقت نامیده می شود(۱۰).

pH آب: pH آب اثر مستقیمی در کلرزنی دارد بطوری که عمل گندزدایی در محیط اسیدی بیشتر از محیط قلیایی است. طی گندزدائی با کلر، pH مقدار اسیدهیپوکلرو(HCLO) و یون هیپوکلریت(CLO^_) را در محلول کنترل می نماید. اسیدهیپوکلرو۸۰ برابر موثرتر از یون هیپوکلریت در حذف باکتری اشرشیاکلی است. برای گندزدائی با کلر، با افزایش pHمقدار Ct نیز افزایش می یابد(۱۰).

روش های گندزدائی متداول آب عبارتند از:

۱-۹: گندزدائی با جوشاندن آب

جوشاندن روشی فیزیکی و اولین روش گندزدایی آب  شرب بوده است این روش در اردوگاه ها یا مواقعی که اشکالی در سیستم توزیع اب پیش آمده، روش مناسبی برای گندزدایی مقادیر کم آب است. گندزدائی به کمک جوشاندن برای آب صاف شده یا آب ته نشین شده، روشی پر کاربرد در شرایط اضطراری است. جوشاندن مطمئن ترین روش برای حذف تمام انواع عوامل بیماریزا بخصوص انواع انگل ها مثل ژیاردیا و …. بویژه در منابع آب سطحی و آب چاه ها است. با جوشاندن بمدت ۲-۱دقیقه در سطح تراز دریا، ۲۰-۵ دقیقه وابسته به ارتفاع از سطح دریا، اکثر عوامل بیماریزا مثل باکتری ها و ویروس ها و کیست های آنتاموباهیستو لیتیکا و ژیاردیا حذف می شود(۶). آب با حرارت۷۰درجه سانتی گراد، کیست های ژیاردیا را حذف می نماید. بعد از جوشاندن باید آب خنک شود و برای گواراتر شدن هوادهی شود و در صورت بی مزه شدن کمی نمک به آن، اضافه گردد. شرایط نگهداری آب جوشانده شده نباید به گونه ای باشد که موجب آلودگی مجدد آن شود. مشکل این روش نیاز به انرژی برای جوشاندن و تغییر نامطلوب مزه آب با حذف املاح آب است. البته با هوادهی و به همزدن این مشکل تا حدودی جبران می شود و لازم است آب تهیه شده به این صورت در ظروف تمیز و در بسته نگهداری گردد. اگر جوشاندن ممکن نباشد استفاده از کلر برای گندزدائی توصیه می شود. (۴و۵).

۲-۹: گندزدائی با کمک نور خورشید

گندزدائی با نور خورشید اغلب از جمله روش های ساده، در دسترس و بدون نیاز به تجهیزات پیچیده و قابل اجرا در محل مورد نیاز می باشد که از طریق تاثیر پرتو UVA و فرم های فعال اکسیژن تولید شده در اثر ترکیب پرتو UVA با مولکول های اکسیژن محلول موجود در آب و تاثیر حرارت ناشی از اشعه مادون قرمز نور خورشید قابل انجام می باشد. ترکیب این سه عامل، در گندزدائی آب بسیار موثرتر می باشد. بطری پلاستیکی شفاف از جنس پلی اتیلن تریفتالات (PET) مانند بطری های نوشابه خانواده نه شیشه ای یا پلی ونیل کلراید( PVC)، مهمترین وسیله مورد نیاز برای این روش می باشد. ظروف از جنس شیشه و یا PVC مانع عبور پرتو فرابنفش خورشید و رسیدن به آب می شوند. با در معرض تابش قرار دادن بطری های آب سالم و تمیز از جنس پلی اتیلن تریفتالات که داخل آن ها آب دارای کدورت کمتر از NTU 30 می باشد، می توان آب داخل آن را گندزدائی نمود. آب های دارای کدورت بالاتر مانع رسیدن پرتو UVA به تمام عمق آب می شوند(۵). نمونه هائی از بکارگیری روش نوری در حذف عوامل بیماریزا و گندزدائی نوری آب جهت شرب در شکل ۸ و ۹ مشاهده می گردد.

شکل۸: روش های نوری در گندزدائی آب(۳)

قبل از استفاده از بطری ها برای اولین بار، ابتدا آن ها را با آب و کمی مایع ظرفشویی بشویید. در مرحله بعد سه چهارم بطری را از آب پر کنید و در بطری را محکم ببندید و حدود ۲۰ ثانیه آن را تکان دهید، این عمل باعث میشود اکسیژن موجود در یک چهارم باقی مانده بطری به خوبی در آب محلول شود و با حضور اکسیژن گندزدائی تسریع شود.

در مرحله بعد بقیه بطری را هم از آب پر کنید و در جایی ثابت آنها را در برابر نور خورشید قرار دهید. بطری ها می بایست در وضعیت افقی در معرض نورخورشید قرار بگیرند در حالی که روی آنها به طرف خورشید است . (این جهت در کشور ما به طرف جنوب است) بهتر است بطری ها را در جایی قرار دهید که نور خورشید را منعکس کند( مثلا روی یک فویل آلومینیومی براق یا روی یک تکه شیروانی آهنی و…)(شکل۹).

با ۶ ساعت تابش نور خورشید، اشعه ماوراء بنفش آن موجب تولید شکل های مختلف اکسیژن فعال مانند رادیکال آزاد اکسیژن و پراکسید هیدروژن(H_۲O_۲) می شود که سبب از بین رفتن میکروارگانیسم ها می شوند. ضمن اینکه خود اشعه ماوراء بنفش نیز مستقیما ضدعفونی کننده می باشد. در اثر تابش مستقیم اشعه مادون قرمز خورشید دمای آب ممکن است به۷۰-۷۵ درجه سانتیگراد(دمای پاستوریزاسیون) برسد که موجب از بین رفتن اغلب میکروب های بیماریزا میشود.

بنابراین بطری ها در حالت افقی به مدت ۶ ساعت در معرض نور خورشید قرار گیرد تا اشعه فرابنفش خورشیدی به راحتی بتواند، آب را گندزدائی نماید. البته اگر شرایط طوری باشد که دمای آب درون بطری به بالاتر از ۵۰ درجه سانتیگراد برسد، یک ساعت هم کفایت میکند (این شرایط در ایران و به خصوص در تابستان به راحتی فراهم میشود). با توجه به اینکه درون بطری عاری از میکروب های بیماریزا شده تا مدتی حدود۲ روز، احتمال آلودگی مجدد در آن کم است. برای موثر بودن این روش بهتر است آب های با کمترین کدورت استفاده شوند و در صورت در دسترس نبودن آب با کدورت کم بهتر است به روش هائی که ذکر شد آب صاف شود.

نکات مهم جهت استفاده از نور خورشید در گندزدائی آب

– اگرجعبه نسبتا بزرگ که بطری داخل آن جا شود را با فویل آلومینیومی براق بپوشانید و بطری را داخل آن قرار دهید دمای آب بهتر بالا می رود زیرا عوامل محیطی مانند نسیم و جابجایی هوا که موجب کاهش دمای درون بطری می شوند در این حالت کمتر اثر می گذارند. علاوه بر این انعکاس اشعه های خورشید از دیواره جعبه موجب بالا رفتن دمای آب میشوند. البته در این حالت هم اگر محل استقرار شما در ارتفاع بالا نیست، بهتر است نیمه زیرین بطری را رنگ کنید(شکل۸).

– تکان دادن بطری ها فقط در ابتدای کار موثر است اما ادامه تکان ها در حین تابش خورشید موجب اختلال در روند گندزدائی آب خواهد شد.

– توجه نمایید که بطری ها در ساعاتی که شدت تابش خورشید بیشترین است(۹ صبح تا ۳بعد ازظهر) در معرض آفتاب قرار گیرند. در آسمان ۵۰% ابری بطری های آب حداقل ۶ ساعت در معرض تابش قرار گیرند. در آسمان۱۰۰% ابری یا بیش از۵۰% ابری، بهتر است بطری ها به مدت ۲ روز در معرض نور خورشید قرار گیرند. در روزهای بارانی عملکرد روش ضد عفونی به وسیله نور خورشید رضایت بخش نیست، بنابراین توصیه میشود در این روزها برای مصارف روزمره آب باران جمع آوری شود.

عواملی که می توانند موجب کاهش اثر گندزدائی آب به وسیله نور خورشید شوند عبارتند از: کدورت زیاد، نیمه پر بودن بطری، قرار دادن بطری به طور ایستاده(عمودی) در برابر نور خورشید، هوای سرد و ابری، استفاده از بطری های خراش دار قدیمی و تیره و رنگی و بطری های با جنسی غیر از پلی اتیلن تریفتالات می باشد(۹).

آزمون تشخیص کدورت :

برای تشخیص این که کدورت آب برای گندزدائی به کمک نور خورشید، مناسب است یا نه، بطری حاوی آب را به صورت عمودی بر روی میزی (سطحی صاف) در سایه قرار دهید نوشته ای نسبتا بزرگ که حدودا ۱۵ سانتیمتر طول آن باشد را زیر آن قرار دهید، اگر کدورت آب مناسب باشد حروف این کلمه باید قابل تشخیص باشند. بدیهی است هر چقدر حروف این کلمه شفاف تر دیده شود کدروت آب کمتر و برای گندزدائی با کمک نور خورشید بهتر است.

گندزدائی آب با استفاده از حرارت خورشید

حرارت نورخورشید میتواند دمای آب را به دمای پاستوریزاسیون برساند و موجب کشتن میکروب های بیماریزا گردد. بدین منظور باید از وسایلی استفاده شود که حرارت نور خورشید را بر روی ظرف محتوی آب، متمرکز نمایند. البته در این روش هم آب استریل حاصل نمی شود اما اکثر میکروب های بیماریزا از بین میروند .

یک گرم کننده ساده خورشیدی شامل یک جعبه مقوایی یا چوبی است که کف و دیواره های آن به خوبی درزگیری و عایق بندی شده و دارای یک شیشه یا پلاستیک شفاف به عنوان سرپوش باشد. سطح درونی جعبه بهتر است، سیاه رنگ باشد. برای عایق بندی بهتر می توان از دو جعبه که داخل هم قرار داده شده اند استفاده نمود. برای افزایش اثر می توان یک یا چند آینه یا فلزی که نور خورشید را منعکس می نمایند استفاده نمود. ظرف یا ظروف درب دار حاوی آب (بهتر است رنگ آن تیره باشد) داخل گرمکن خورشیدی قرار داده شود(شکل۱۰).

۱- قبل از اولین استفاه از بطری، بخوبی شسته شود.	۲- سه چهارم بطری را از آب پرشود.
۳- به مدت ۲۰ ثانیه بطری تکان داده شود.	۴- بطری به طور کامل پر از آب و درب آن بسته شود.
۵- بطری ها روی یک صفحه آهنی چین دار قرار داده شود.	۶- یا بطری ها روی پشت بام قرارگیرد.

شکل ۹:چکیده ای از مراحل گندزدائی آب به وسیله نور خورشید(۱۱)

در شرایط مساعد بعد از چند دقیقه دمای آب به ۶۵ درجه سانتی گراد (دمای پاستوریزاسیون) می رسد. معمولا در یک روز آفتابی و در منطقه ای با آب و هوای گرم سه ساعت زمان مورد نیاز است، تا یک گرم کننده خورشیدی، یک ظرف ۴ لیتری آب را پاستوریزه کند.

شکل۱۰: نمایی از یک گرم کننده خورشیدی

۳-۹: استفاده از کلر و مشتقات کلر برای گندزدائی آب

کلرزنی ساده ترین و بهترین روش تصفیه آب در شرایط اضطراری است. چون ارزان است، در دسترس است و به آسانی قابل تهیه است، در حذف عوامل بیماریزا و بهبود کیفیت باکتریولوژیک آب بسیار موثر است، باقی مانده در آب دارد و سنجش باقی مانده آن در آب بسیار آسان است. این روش گندزدائی باید برای آب های با کدورت پایین تر از ۵ واحد انجام شود. اگر آلودگی آب خیلی زیاد نباشد و کدورت و pH آب هم پایین باشد، کلرزنی می تواند روش رضایتبخشی برای تصفیه آب باشد(۶).

کلر و مشتقات آن نظیر هیپوکلریت کلسیم و هیپوکلریت سدیم از رایج ترین مواد گندزدا هستند. بطور کلی میزان کلر آزاد باقی‌مانده آب آشامیدنی باید بین ۰/۲ تا ۰/۸ میلی‌گرم در لیتر باشد. عملیات کلرزنی به صورت های مختلف انجام می‌شود که مهمترین آنها عبارتند از:

–   کلرزن گازی، این روش در حال حاضر در شهرهای بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرد.

–   هیپوکلریناتورها، این دستگاه برای مواقع اضطرار می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد. هیپوکلریناتورها معمولا جهت کلرزنی مقادیر نسبتا کم آب به کمک محلول هیپوکلریت کلسیم یا سدیم۵-۱% مورد استفاده قرار می گیرند(۶).

–   روش بشکه گذاری، از این روش جهت گندزدایی آب چشمه و قنات استفاده می‌شود.

– روش کوزه گذاری، این روش جهت گند زدایی آب چاه ها خصوصاً چاه های با دبی کم مناسب است.

– روش حجمی، در شرایطی که آب مورد نیاز بوسیله تانکر از منطقه دیگری تامین می‌گردد، با محاسبه حجم تانکر و افزودن محلول کلر به آن و انجام کلر سنجی می‌توان آب سالم را در اختیار مردم گذاشت.

– استفاده از محلول کلر مادر(۱%کلر)، در صورتی که ۳ تا ۷ قطره از محلول کلر ۱% را در ۱ لیتر آب اضافه کنیم، پس از ۳۰ دقیقه آب مورد نظر گندزدائی شده و برای شرب مناسب می‌باشد. لازم به ذکر است که برای آب های زلال مقدار محلول کلر لازم ۳ قطره و برای آب های کدر، محلول کلر لازم ۷ قطره می‌باشد. در صورتی که آب کدورت دارد و همراه آن مقداری مواد معلق است قبل از کلرزنی باید آن را صاف کرد.

استفاده از روش حجمی برای گندزدائی آب تانکرها با استفاده از محلول کلرمادر(۱% کلر) مناسب می باشد. آب موجود در تانکرها باید به اندازه ای کلرزنی شوند که در زمان توزیع mg/L 1 کلر باقیمانده با زمان تماس کافی داشته باشند.

تانکرها باید، ضد زنگ، درب دار، ایمن و غیر قابل نفوذ در مقابل گرد و غبار بوده و از مرحله پرکردن، کلرزنی تا حمل و توزیع آب، تحت نظارت مسئولین بهداشتی باشند. معمولا آب این تانکرها در مخازن و تانکرهای کوچکتر ثابت مستقر شده در محل های خاص و در دسترس مصرف کنندگان توزیع می شود. کنترل و مراقبت این مخازن نیز از اهمیت خاصی برخوردار می باشد(شکل۱۱).

شکل ۱۱ :محل توزیع آب در شرایط اضطراری(۱۲)

در شرایط اضطراری که دسترسی به آب سالم برای افراد غیرممکن است، جهت استفاده از آب های غیر قابل اعتماد، یکی از ساده ترین روش ها، استفاده از قرص های کلر دارای هسته خنثی کننده کلرمازاد می باشد. استفاده از آب ژاول و مایع سفید کننده در صورت در دسترس نبودن سایر مشتقات کلر هم امکان پذیر است. علاوه بر ضرورت تامین زمان تماس کافی حداقل ۳۰-۲۰ دقیقه برای گندزدائی، وجود کلر باقیمانده ۵/۰میلی گرم در لیتر هم برای گندزدائی ضروری است، به نحوی که کلر باقی مانده کافی در منتهی الیه شبکه آبرسانی تامین گردد(شکل۱۲).

گندزدائی و تصفیه آب به کمک آب ژاول و وایتکس دارای ۶ – ۵/۵% کلر مورد استفاده در منازل (۲ تا ۴ قطره در لیتر وابسته به شفافیت و کدورت آب) امکان پذیر است ولی تحقیقات انجام شده نشان داده روش مطمئنی نیست و نباید مدت طولانی ادامه داشته باشد(۴).

شکل۱۲: احتمال آلودگی شبکه و ضرورت تامین کلر باقی مانده کافی

۹- نگهداری سالم آب تصفیه شده برای شرب

بعد از تامین و تصفیه آب، هنوز وظیفه مسئولین تمام نشده است، بلکه لازم است برای نگهداری و توزیع کنترل و حفاظت شده آب شرب با دقت بیشتری در صحنه حضور داشته باشند. چون مطالعات انجام شده نشان داده است که بیش از ۳۲% موارد شیوع بیماری های قابل انتقال از طریق آب بدلیل ناکارآمدی سیستم توزیع آب و حوادث بعد از تصفیه بوده است. در نتیجه بعد از تصفیه آب شرب، اهمیت نگهداری و ذخیر سازی سالم آب تهیه شده، کمتر از تصفیه آب نیست. چون در بسیاری موارد آلودگی مجدد آب اتفاق می افتد و باید شرایط نگهداری آب شرب، به گونه ای باشد که موجب آلودگی مجدد آب نشود و آب تصفیه شده در ظروف و مخازن با درب بسته نگهداری گردد و ظروف و مخازن ذخیره تمیز و عاری از هر گونه آلودگی بوده و محل نگهداری آن حتی الامکان تاریک باشد. حفاظت منابع آب در مقابل آلودگی یکی از مهمترین وظیفه مسئولین مدیریت منابع آب و تامین کننده آب سالم بخصوص در بحران هاست(۳و۲). با انجام اقدامات پیشگیرانه باید آسیب پذیری منابع آب را در شرایط بحران به حداقل ممکن کاهش داد و به نحوی بر منابع آب و تصفیه خانه ها مدیریت نمود که تشخیص هر گونه آلودگی به سرعت و به موقع امکان پذیر باشد. تامین آب شرب سالم در بسیاری از شرایط اضطراری به معنی تفاوت مرگ و زندگی است(شکل۱۳). به همین دلیل لازم است، همواره مراقبت و حفاظت کافی از شبکه آبرسانی انجام شود و با انجام بازرسی و کنترل بهداشتی منابع آب، نظارت کافی بر منابع آب اعمال گردد. باید منابع آب بهسازی شده و بطور مداوم اثرات آلاینده ها روی منابع آب آشامیدنی ارزیابی شود. تحقیق در خصوص توسعه روش های کنترل کیفیت آب مورد توجه قرار گیرد و با توجه به نیاز، مطالعه ومعرفی تکنولوژی های مناسب تصفیه آب در شرایط اضطراری هم در برنامه های مسئولین قرار گیرد.

شکل۱۳: حفاظت و امنیت منابع آب به معنی تفاوت مرگ و زندگی است

انجام بازرسی و کنترل بهداشتی منابع آب معمولا از طریق کنترل دمای آب، pH ، کلر باقی مانده و نمونه برداری مرتب جهت بررسی کیفیت میکروبی آب، کنترل مراحل تصفیه آب بخصوص گندزدائی، کنترل کیفیت آب در مبداء و محل مصرف آب، کنترل هر گونه شیوع و بروز بیماری ها، اعمال می گردد(۱۳).

۱۰- نتیجه گیری

تامین آب کافی، تصفیه آب مطابق استانداردهای کیفیت آب شرب، توزیع مناسب و اعمال کنترل، بازرسی و نظارت های لازم در بخش مدیریت تقاضا، مدیریت مصرف و توزیع آب باید همیشه سطح اطمینان لازم را، برای سلامت آب فراهم نماید و عدم هرگونه شیوع بیماری ها از طریق آب را، در شرایط اضطراری و غیر آن تضمین نماید. در نتیجه تصفیه آب در حد استاندارد آب شرب و به مقدار کافی، حفظ کیفیت آب در مراحل بعد از تصفیه مثل حمل و نقل و یا انتقال، ذخیره سازی و توزیع، و جلوگیری از آلودگی آن توسط مسئولین کنترل بحران ضروری است و جزء شاخص های اصلی بررسی کارائی تیم های امدادی در شرایط بحران می باشند. آن ها باید با انجام اقدامات پیشگیرانه، آسیب پذیری منابع آب را، بخصوص در شرایط بحران تا حداقل ممکن کاهش دهند، تا تصفیه آب با هزینه های کمتر و روش های ساده تر و سریعتر امکان پذیر باشد و به نحوی برمنابع تامین و تصفیه آب مدیریت نمایند که تشخیص هر گونه آلودگی به سرعت و به موقع امکان پذیر باشد. از طرف دیگر شناخت و بکارگیری روش های ساده و کم هزینه تصفیه بویژه روش های ساده گندزدائی به عنوان فرآیند لازم الاجرای تصفیه آب، برای همه مردم بویژه نیروهای نظامی، با توجه به نیاز و ماموریت های آن ها در جنگ نامتقارن و امدادرسانی در شرایط بحرانی، یک ضرورت اجتناب ناپذیر است تا بتوانند آب شرب سالم مورد نیاز خود و حتی مردم آسیب دیده را تهیه کنند.

۱۱- سوالات

– اقدامات لازم جهت تصفیه آب بعد از وقوع شرایط اضطراری را توضیح دهید؟

– تکنیک ها و روش های ساده تصفیه آب در شرایط اضطراری را توضیخ دهید؟

– روش های قابل استفاده جهت گندزدائی آب در شرایط اضطراری را توضیح دهید؟

– وظایف مسئولین تامین و تصفیه آب در مراحل مختلف را، توضیح دهید؟

– شرایط لازم برای گندزدائی آب با کمک نور خورشید را بنویسید؟

[table id=22 /]