Water Quality Management (WQ) Management PDF
Document Details
Uploaded by UsableJacksonville3791
Iran University of Medical Sciences
Dr. Barzegar
Tags
Summary
This document is about water quality management. It discusses various aspects of water resources, quality, management, and regulations, including the different types of water pollution and their effects, as well as the methods for water treatment and purification. The document also examines the role of human activities in impacting water quality.
Full Transcript
مديريت كيفيت آب بخش اول دكتر برزگر Water Quality Management مديريت كيفيت آب پيش نياز :هيدرولوژي ،اکولوژي ،فرایندها نوع واحد :نظري تعداد واحد 2 :...
مديريت كيفيت آب بخش اول دكتر برزگر Water Quality Management مديريت كيفيت آب پيش نياز :هيدرولوژي ،اکولوژي ،فرایندها نوع واحد :نظري تعداد واحد 2 : هدف : دانشجویان باید با کيفيت آب ،روشهاي مختلف آلودگي آبهاي سطحي و زیر زميني ،روشهاي پيشگيري و حذف آالینده هاي آب و بهسازي رودخانه ها و استانداردهاي مربوط به آب آشنا شوند. شرح درس : سرفصل درس 34( :ساعت) اهميت و خواص آب چرخه آب در طبيعت ،عوامل مؤثر در حرکت آب ،فرمول کلي بيالن آب شمایي از وضعيت آبهاي سطحي و زیرزميني جهان و ایران کيفيت آبهاي طبيعي مصارف آب :آشاميدن ،تفریح ،کشاورزي و صنعتي مقررات و قوانين استاندارد معيارهاي مصرف در آب آشاميدني معيار مصرف آب در کشاورزي خوردگي و رسوب گذاري در آبهاي صنعتي تعاریف آلودگي طبقه بندي و تعریف منابع آالینده -منابع مصرف کننده اکسيژن (فاضالب خانگي)( ،دفع مواد زائد مایع و اثر آلودگي آب زیرزميني مثل تانكهاي سپتيك و یا نشت در زمين ،چاههاي جذبي و دفعي فاضالب ) ،دفع مواد زائد جامد در زمين و آلودگي آب ،روشهاي پيشگيري ) -فضوالت حيواني -فاضالب صنعتي -فاضالب کشاورزي عوامل بيماریزا مواد مغذي و غني شدن آبها مواد آلي مصنوعي و پاك کننده ها -پاك کننده ها -آفت کش ها -پالستيك -مقایسه سميت و تراکم زیستي نفت و مشتقات آن و آلودگي آبهاي سطحي و زیرزميني -راههاي آلودگي -روشهاي پاکسازي لكه هاي نفتي -ضایعات ميادین نفتي -مخازن زیر زميني و لوله هاي زیر زمين و نشت آنها آلودگي مواد معدني -اسيدیته ،شوري و عوامل مؤثر بر آن -فلزات سنگين و مشكالت آنها شاخصهاي کيفيت آب -شيميایي -بيولوژیك پاالیش طبيعي رودخانه ها -مفهوم پاالیش و عوامل مؤثر بر آن -اکسيژن خواهي و مواد آلي -اکسيژن پذیري رودخانه -منحني افت اکسيژن محلول اثرات جهاني آلودگي منابع آب اهميت آب : -1از جنبه ویژگيها و مصارف -2از جنبه محدودیت ها و توزیع ويژگي ها : 1. Molecular Bonding Tetrahedton Water Molecule 2.Unusual properties Dipolarity Melting & Boiling point All forms existing (water,liquid , gaseous , solid) Specific Heat (very high ≃ 4184 J/Kg◦c Heat of vaporization (one of the highest 2258J/Kg Max at 4 c High solvent Most important green house gas 1.0 Density 0.9175 0.9169 -5 0 ) c( دما 2.0 پديده هاي مؤثر بر تغيير ويژگي آب عوامل طبيعي آلودگي ها عوامل شيميايي عوامل تغيير گر سريع عوامل شيميايي ▪ انحالل (گازها – نمك ها ) ▪ هيدراتاسيون یا بلورسازي ▪ هيدروليز ▪ اکسيداسيون – احياء ▪ تأثير اسيدها احياء سولفاتي ▪ تبادل یوني ▪ تغليظ ▪ ✓سطح کره زمين 80 :درصد آب و 20درصد خشکي ✓ 97درصد از آبهای سطح زمين شور بوده و قرار گرفته در اقيانوسها ،درياها ✓ 2درصد از منابع آبي نيز به صورت کوهــــــهای يخي و يخچالهای طبيعي ✓ 1درصد از آب های موجود در جهان ،منابع آب شيرين قابل مصرف را تشکيل مي دهد که بخشي از آن نيز قابل دسترس نمي باشد. بارش بر زمين بارش بر دريا تعريق +تبخير تبخير رواناب چرخه آب تابش بازتابش جو زمين بارش تبخير – تعريق برگ آب ذخيره سطحي نفوذ نم خاك آب زير زميني دريا ... جريان سطحي چرخه منظم ذخيره رودخانه آب شناسي ناحيه هوازی آبراه جريان زير زميني مجموع در کره خاك عوامل مؤثر بر چرخه آب فعاليت انساني فعاليت هاي کشاورزي - تغيير ساختار شيميایي اتمسفر - جنگل زدایي و جنگل زایي - استخراج منابع آب زیرزميني - برداشت آب از رودخانه ها - شهرنشيني و توسعه شهري - احداث سد - وضعيت منابع آب در جهان درصد حجم (هزار کيلومتر مکعب) منابع 93/95 1370323 اقيانوس 4/39 64000 زير زميني 1/65 24000 يخچال 0/016 230 درياچه 0/005 75 رطوبت خاك 0/001 14 بخار آب 0/0001 1/2 رودخانه 100 1458643/2 جمع سهم مصارف بخش هاي توسعه از آب (جهان – ایران)درصد کشاورزی صنعت خانگي مکان 69 23 8 جهان 88 5 7 آفریقا 47 41 12 آمریكاي شمالي 59 23 18 آمریكاي جنوبي 85 9 6 آسيا 34 2 64 اقيانوسيه 93 1 6 ايران تنش آبي "مديريت ريسک خشکسالي و تنش آبي" از مسائل مهم کشورهای منطقه غرب آسيا و شمال آفريقا عبارت "جنگ آب" به دليل کمبود منابع آبي ،خشکسالي و تنش آبي؛ يکي از مهمترين چالش های جديد ژئوپلتيک غرب آسيا اثرات خشکسالي و تنش آبي :تأمين غذايي ،فعاليتهای اقتصادی ،منابع طبيعي و کشاورزی ،مهاجرت ،ناهنجاريهای اجتماعي ،بروز جنگهای منطقه ای خشکسالي :يک پديدۀ معمول و طبيعي است که در هر شرايط اقليمي و به شکل دوره ای به دليل تغيير در الگوهای گردش جَو؛ و به طور معمول در يک مقياس مکاني گسترده وپيوسته رخ ميدهد. خشکسالي به شکل موقت رخ مي دهد و بر مبنای انحراف شديد از ميزان بارش رخ داده در منطقه نسبت به ميزان بارش در طول دوره آماری بلند مدت مي باشد. تنش آبي :يک پديدۀ پايدار ،پيوسته و ساخت بشر است به دليل مصرف بيش از اندازۀ منابع آبي و پيشي گرفتن معنادار مصارف آبي نسبت به منابع آبي تجديدپذير در دسترس ايجاد مي شود. برداشت بيشتر آب زيرزميني در زمان خشکسالي فرونشست زمين نخستين فرونشست منطقه ای زمين در ايران در سال 1346در دشت رفسنجان رخ داد و سپس دشت های مشهد ،همدان ،کرمان ،فارس و اراك را نيز درگير ساخت. در استان اصفهان نيز نخستين فرونشست زمين اواخر دهۀ 1360تا اوايل دهۀ 1370در دشت مهيار رخ داد و دشت های مهيار شمالي ،اصفهان ،برخوار ،شهرضا جزء دشتهای ممنوعه اعالم شدند. طبقه بندي تنش آبي بر اساس مقدار سرانه منابع آب تجديدپذير ساالنه هر کشور تنش آبي در ايران از نظر متخصصان بحران تأمين آب دومين مسئله مهم ايران پس از مسئله ضرورت اصالحات ساختار اقتصادی است. سياستهای کشاورزی ايران به توسعۀ بي رويۀ اراضي زيرکشت کشاورزی و مصرف 92 %از کل منابع آبي کشور در بخش کشاورزی صرف درآمدهای نفتي برای پروژه های سد سازی همچون سد گتوند توسعۀ منابع آبي در ايران ،بدون توجه به آمايش سرزمين و پتان سيل حوضه ها و تاالبها وجود 170هزار حلقه چاه غيرمجاز در کشور نشانه های بحران آب .1مرگ و مير 5ميليون نفر در سال از بيماريهای مرتبط آب .2نابودی اکوسيستم ها و تنوع زيستي .3آلودگي آبهای شيرين و درياها از فعاليت های خشکي .4تشديد آلودگي آبهای زير زميني .5بروز آالينده های مقاوم آلي کاهش منابع پايدار غذايي (ماهيان ) در اثر آلودگي .1 افزايش اثرات تجمعي آالينده ها .2 عدم امکان رقيق سازی آالينده ها .3 افزايش هزينه های کاهش آلودگي .4 افزايش ناسازگاری و درگيريهای بين المللي .5 بروز آوارگي و مهاجرت و پناهندگي زيست محيطي .6 تفاوت موقعيت کشورها در برخورد با مشكالت کيفيت آب توسعه يافته حل مشکالت قديمي اتريفيکاسيون – آلودگي مدفوعي توجه به مسائل جديد سميت ،بزرگنمايي زيستي و ... وجود آگاهي مناسب مردمي از مشکالت وجود منابع مالي و نيروی انساني الزم در حال توسعه باقي ماندن مشکالت قديمي آلودگي – مدفوعي تشديد اتريفيکاسيون – اسيدی شدن کمبود و عدم آگاهي و مداخله مردمي فقر منابع مالي و نيروی انساني مرکزيت توسعه حتي به هزينه محيط زيست تغيير نگراني ها در مورد کيفيت منابع آب اهميت نسبي شاخصهای کيفي 1850 1900 1910 1940 1950 1960 1980 نگراني هاي عمده در مقياس جهاني مرتبط با کيفيت آب منابع آب موارد زيرزميني مخازن درياچه رودخانه * * * *** بيماریزاها Na * Na ** مواد معلق * ** * *** قابل تجزیه Na *** ** * انباشتگي *** 0 0 * نيترات *** * 0 * شوري ** ** ** * عناصر کمياب 0 ** ** ** اسيدي شدن قوانين آب و فاضالب در ايران قوانين منابع آب (مجوز – حقوق – حفاظت – برنامه ريزی) قوانين اقتصادی (تعرفه – ساختار بهره برداری – کيفيت خدمات و)... قوانين بهداشت جامعه (کيفيت آب برای مصارف بهداشتي ) قوانين زيست محيطي (کيفيت آب در تخليه به محيط )... تاريخچه آب و فاضالب 1310 انتقال آب رودخانه کرج به تهران 1324 تشکيل شرکت لوله کشي آب تهران 1332 – 1334 تأمين انشعاب ها و تصفيه خانه ها 1349 آيين نامه آب و برق خوزستان 1342 قانون تأسيس وزارت آب و برق 1353 تصويب قانون حفاظت و بهسازی 1361 قانون توزيع عادالنه آب 1369 تشکيل شرکتهای آب و فاضالب شهری 1374 تشکيل شرکتهای آب و فاضالب روستايي قوانين مهم آب ايران مصوبه هيئت وزيران – حفاظت منابع آب زيرزميني 1342 1354 قانون حفاظت منابع آب زيرزميني 1347 قانون آب و ملي شدن منابع 1350 آيين نامه تشکيل پليس مسلح آب 1350 آيين نامه جلوگيری از آلودگي آب )1371( 1353 حفاظت و بهسازی محيط 1354 حفاظت دريا و رودخانه های مرزی از آلودگي قوانين مهم آب ايران 1361 توزيع عادالنه آب )1373 (1364 آيين نامه جلوگيری از آلودگي آب 1370 آيين نامه حد حريم بستر رودخانه ها ... 1371 آيين نامه حد حريم مخازن و تأسيسات آبي 1371 آيين نامه بهداشت محيط قوانين برنامه توسعه 3 ، 2 ، 1و 4 كيفيت آب آشاميدني بهداشت آب موضوعي بسيار مهم در بهداشت عمومي و مديريت سالمت ميباشد.آب از دو بعد بهداشتي و اقتصادي حائز اهميت است. از بعد اقتصادي به حركت درآورنده چرخ صنعت و رونق بخش فعاليت كشاورزي است. از بعد بهداشتي ،آب با كيفيت ،تضمين كننده سالمت انسان است. به گزارش سازمان جهانی بهداشت تقریباً از هر سه نفری که در کشورهای در حال توسعه زندگی می کنند یک نفر به آب آشامیدنی سالم دسترسی ندارند (یک سوم جمعیت کشورهای در حال توسعه). در جهان ،هر ساله سه میلیون کودک زیر 10سال بعلت کمبود آب سالم از بین می روند. در کشورهای جهان سوم 80 ،درصد کل بیماریها مربوط به مصرف آب آلوده است که 33درصد کل مرگ ومیر در این کشورها باعث می شود. استانداردهاي آب آشاميدني وضع قوانين و مقررات براي تعيين كيفيت و مشخصات مطلوب يک كاال يا خدمات را استاندارد ميگويند.در ايران عالمت استاندارد كاالهاي مختلف به صورت زير مي باشد: براي آب آشاميدني هم استانداردهايي توسط موسسه تحقيقات صنعتي ايران تدوين شده است. انواع استانداردهاي آب آشاميدني -۲ثانويه -۱اوليه استاندارد اوليه :مربوط به سالمتي و از ديدگاه بهداشتي اهميت دارد و كيفيت بهداشتي آب آشاميدني را تضمين مي كنند.حد ماكزيمم آالينده ها را در آب نشان مي دهند. استاندارد ثانويه :جلوه ظاهري (مقررات زيبا شناختي) هستند كه كيفيت مطلوب آب آشاميدني را تعيين مي كنند.آالينده هايي را كنترل مي كنند كه موجب ايجاد بو ،مزه، رنگ ،خورندگي ،كف و ...مي گردد. ✓ استاندارد اوليه :بيان كننده حداكثر غلظت مجاز يک آالينده در آب آشاميدني مي باشند و استاندارد ثانويه :بيان كننده حداكثر غلظت مطلوب يک آالينده را در آب مشخص مي كنند. حداكثر غلظت مطلوب :عبارت از گسترهاي از غلظت عوامل موجود در آب آشاميدني است كه چنانچه آب حاوي موادي با غلظت بيشتر از آن باشد از نظر كيفيت در حد پايينتري قرار داشته اما هنوز براي آشاميدن مناسب ميباشد. حداكثر غلظت مجاز :حداكثر غلظت (وجود) عوامل شيميايي ،فيزيکي و بيولوژيکي در آب آشاميدني است كه استمرار مصرف آن براي انسان زيانآور نباشد ،اين مقدار بر مبناي متوسط مصرف آشاميدني روزانه ۲/5ليتر آب براي يک انسان 70كيلوگرمي در نظر گرفته شده است. به عبارت ديگر :استانداردهاي اوليه و ثانويه استانداردهاي اوليه :براي آالينده هايي هستند كه از نظر بهداشت عمومي و سالمت مصرف كنندگان (ايجاد بيماري) اهميت دارند. استانداردهاي ثانويه :براي آالينده هايي هستندكه اثر سوء بر كيفيت ظاهري و زيبايي شناختي آب دارند و از نظر بهداشتي اهميت زيادي ندارند. در بحث كيفيت آب عالوه بر استاندارد يک واژه ديگر داريم تحت عنوان رهنمود ( ) Guidelineكه واژه رهنمود براي آب آشاميدني توسط سازمان جهاني بهداشت ( ) WHOتعيين مي گردد. رهنمود: بيان كننده حداكثر غلظتي از آالينده است كه از نظر حفظ بهداشت عمومي اهميت دارد.يعني جنبه خطرات بهداشتي را مدنظر قرار مي دهد. استاندارد با توجه به شرايط اجتماعي و امکانات فني و مهندسي ،نيروي انساني، اقتصادي و موقعيت اجتماعي و ...تدوين مي گردد كه ضمانت اجرايي دارد ولي رهنمود به موارد فوق توجهي نمي كند. مثال رهنمود WHOدر مورد غلظت نيترات در آب آشاميدني برابر 50ميلي گرم بر ليتر مي باشد.ولي استاندارد نيترات آب آشاميدني توسط EPAكه يک سازمان دولتي در اياالت متحده است برابر 45ميلي گرم بر ليتر است. كشورهاي مختلف مي توانند رهنمودهاي WHOرا به عنوان يک معيار براي آب آشاميدني قرار دهند و مي توانند بسته به شرايط اقتصادي ،اجتماعي ،سياسي و ...استاندارد خود را كمتر يا حداكثر برابر رهنمود قرار دهند. مثال :فرض كنيد شهري داراي جمعيت 600000نفر مي باشد به نظر شما روزانه چه تعداد نمونه كلر باقيمانده بايستي از اين جمعيت گرفته شود؟ Sample required= 15 + (600000/100000)= 21 تعداد نمونه هاي ميكروبي آب در شبكه توزیع که ماهيانه نياز است: استانداردهاي خروجي پساب فاضالب ها استانداردهاي خروجي فاضالب ها تبصره يک :تخليه با غلظت بيش از ميزان مشخص شده در جدول در صورتي مجاز خواهد بود كه پساب خروجي ،غلظت كلرايد ،سولفات و مواد محلول منبع پذيرنده را در شعاع ۲00متري بيش از %۱ افزايش ندهد. تبصره دو :تخليه با غلظت بيش از ميزان مشخص شده در جدول در صورتي مجاز خواهد بود كه افزايش كلرايد ،سولفات و مواد محلول پساب خروجي نسبت به آب مصرفي بيش از %۱0نباشد. تبصره سه :صنايع موجود مجاز خواهد بود BOD5و CODرا حداقل %90كاهش دهند. تبصره چهار :درجه حرارت بايد به ميزاني باشد كه بيش از 3درجه سانتي گراد در شعاع ۲00متري محل ورود آن ،درجه حرارت منبع پذيرنده را افزايش يا كاهش ندهد. تبصره پنج :تعداد تخم انگل (نماتود) در فاضالب تصفيه شده شهري در صورت استفاده از آن جهت آبياري محصوالتي كه بصورت خام مورد مصرف قرار مي گيرد نبايد بيش از يک عدد در ليتر باشد. حقوق و قوانين بين الملل در کيفيت آب 1972 .1تشکيل UN/GEMS 1977 .2کنفرانس Mardel plataدر زمينه منابع آب 1990 برقراری Water prizeبه وسيله سوئد و اسکاتلند .3 1992 .4تشکيل نشست زمين 1996 .5تشکيل World water council 1996 .6تشکيل Global water partnership 1997 .7برقراری جلسه Commission on Sust. Dev 1998 .8تعيين اولويت تأمين آب شيرين بعنوان معضل مهم جهان در CSD 2002 .9تشکيل کنفرانس سران محيط زيست آفريقای جنوبي مقررات و قوانين .1قطعنامه 38/161دسامبر 1983 1988 .2گزارش 21کميسيون جهاني محيط زيست و توسعه .3دستور کار 21کنفرانس ريودوژانيرو 1992 فصل 18دستور العمل : راهکارهای الزم برای حمايت از کيفيت آبها ذخيره و حفظ آبهای شيرين به کارگيری روشهای کامل در توسعه مديريت و استفاده از آب .4مصوبات کنفرانس آلماآتا در 1978 .5تنظيم چارچوب PHC .6تعيين افق دسترسي به آب سالم .7تجديد نظر در اهداف تأمين آب سالم مهمترین قوانين منابع آب در ایران 1309 قانون قنوات .1 1322 تأسيس بنگاه های آبياری .2 1330 لوله کشي آب و فاضالب تهران .3 و تکميل 1354 1342 حراست منابع آب زير زميني .4 1347 قانون آب و ملي شدن آن .5 1350 تشکيل پليس مسلح آب .6 1350 برنامه جلوگيری از آلودگي آب .7 و اصالحيه 1371 1353 حفاظت و بهسازی محيط .8 1354 حفاظت دريا و رودخانه های مرزی از مواد نفتي .9 1361 توزيع عادالنه آب .01 و اصالحيه 1373 1364 آيين نامه جلوگيری از آلودگي آب .11 /روستايي 1374 1369 تشکيل شرکتهای آب و فاضالب شهری .21 1371 آيين نامه بهداشت محيط .31 قوانين برنامه توسعه و .... .41 سازمانهاي متولي مدیریت آب در ایران متولي امور آب وزارت نيرو وزارت جهاد کشاورزی مهمترين مصرف کننده و درگير وزارت صنايع و ... سازمان حفاظت محيط زيست وزارت بهداشت سازمان انرژی اتمي