پایش کیفی آب

پایش کیفی آب:

افزایش جمعیت، شهرنشینی، صنعتی شدن و تحول در کاربری اراضی، روند تخریب محیط زیست را در دهه های اخیر شدت بخشیده و منابع موجود هر کشوری از جمله منابع آب و کیفیت آن را زیر فشارهای فزاینده ای قرار داده و مدیریت معقول و منطقی آن را بسیار دشوار و پیچیده تر از گذشته کرده است.

برای رویارویی و دستیابی به راهکارهای مناسب برای مدیریت و مهار بحران آب، نیاز به آمار و اطلاعات لازم از وضعیت موجود و روندهای گرایشی حاکم در آینده می باشد. «پایش و ارزیابی منابع آب» را می توان یکی از مهمترین اقداماتی دانست که برای افزایش آگاهی و شناخت درباره شرایط منابع آب باید انجام پذیرد و نتایج این گونه بررسی ها در برنامه ریزی و مدیریت صحیح منابع آب مورد استفاده قرار گیرد تاکنون در سطح کشورما، مطالعه موردی چندانی به عنوان برنامه پایش کیفی آب برای یک منطقه و طی مراحل کامل آن انجام نشده است ولی در کشورهای مانند ایالات متحده و ویتنام این برنامه اجرا می شود. اجرای برنامه پایش می تواند در ارزیابی منابع آب، تعیین منشا و میزان آلودگی ها مفید و موثر باشد.(1)

میزان فعالیت انسانی تاثیرگذار روی محیط در طی چند دهه گذشته به طور چشمگیر افزایش یافته است که اکوسیستم های زمینی، دریایی و محیط های آب شیرین و اتمسفر همگی متاثر از آن بودند. شروع این کار با تداخل استخراج معدن در مقیاس بزرگ و سوخت های فسیلی با چرخه هیدرولوژی طبیعی بوده است که نتیجه آن نسل جدیدی از مشکلات محیطی می باشد. فعالیت های اقتصادی- اجتماعی در مقیاس بزرگ، شهرسازی، فعالیت های صنعتی و تولیدات کشاورزی به یک نقطه از تداخلات در فرآیندهای طبیعی رسیدند که به طور وسیع منابع آب و کیفیت آب را تحت تاثیر خود قرار دادند. به منظور افزایش آگاهی از نیاز مبرم به آدرس پیامدهای موجود و تهدید آینده آلودگی و فراهم کردن مبنایی برای کنش در تمام سطوح نیاز فشرده به ارزیابی جامع و دقیق از روند در کیفیت آب داریم به همین منظور پایش توسط سازمان بین المللی استانداردسازی (ISO) تعریف شده است: « روند انجام برنامه ریزی از ویژگی های مختلف آب از جمله نمونه برداری، اندازه گیری و ضبط و متعاقبا آن هر دو، که اغلب با هدف ارزیابی همراه با اهداف مشخص باشد.»(2)

این تعریف کلی می تواند به سه نوع پایش متفاوت از جمله پایش فعالیت های طولانی مدت، کوتاه مدت و مداوم تقسیم شود که هر کدام یک ویژگی خاصی دارند:

- پایش طولانی مدت، اندازه گیری و نظارت بر استاندارد محیط زیست آبزیان به منظور تعریف موقعیت و گرایش ها

- پایش کوتاه مدت، برنامه های فشرده برای اندازه گیری و رعایت کیفیت محیط زیست آبزیان برای یک هدف خاص

- پایش مداوم، اندازه گیری و نظارت خاص به منظور مدیریت کیفیت و فعالیت های عملیاتی آن.

این مهم که به اطلاعات جمع آوری شده در بالا به منظور بیان صریح پایش کیفیت آب توجه داشته باشیم هدف این ها معمولاً بیشتر به کیفیت های مربوط به آب و مدیریت آن و همچنین کنترل خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی مربوط می باشد اساس مدیریت ممکن است شامل کنترل آلودگی، استفاده از آب و استفاده از زمین به درستی باشد فعالیت های ویژه مدیریت از طریق کمیت و کیفیت آب، استفاده از آب در سیستم های طبیعی و اجتماعی و اقتصادی و چشم انداز آینده تعیین می گردد.(2)

کیفیت آب مورد نیاز و یا اهداف مفید می تواند فقط در شرایط مشخص برای هدف یا اهداف و یا در رابطه با کنترل تاثیرات روی کیفیت آب تعریف بشوند به طور مثال آبی که برای نوشیدن استفاده می شود باید عاری از هر گونه مواد شیمیایی یا میکروارگانیسم های که می تواند برای سلامت خطرناک باشد(3) به طور مشابه آبی که برای کشاورزی و آبیاری استفاده می شود باید حاوی مقدار کم سدیم چون که باعث مسمومیت خاک و کم شدن نفوذ آب به زمین می شود.(4)

اهداف پایش کیفیت آب:

مهم که اهداف برنامه پایش کیفیت آب به وضوح اعلام و ثبت شود. نوشتن اهداف برای جلوگیری از سوء تفاهم ها ایجاد شده توسط شرکت کنندگان در پروژه کمک می کند و همچنین راه های موثر برای ارتباط با حامیان مالی و فراهم آوردن اطمینان که این برنامه نظارت به طور سیستماتیک برنامه ریزی شده است، ایجاد می کند. اینها زمانی که برنامه ارزیابی یا تعیین می شود مهم هستند.(2و13)

اهداف ممکن بسیار کلی باشد مانند زمانی که پایش برای مقاصد مختلف یا زمانی که جزئیات اهداف را آماده می کنیم، در حالی که شرح آماری اهداف معمولا برای انواع پیشرفت برنامه پایش محفوظ است.(2و13)

اهداف پايش منابع آب عبارت‌اند از:

بررسي وضعيت و نوسان‌هاي كيفيت آب.
تعيين ميزان دستيابي به اهداف خاص و رعايت قوانين و استانداردها.
رديابي و واكنش خاص در مواقع بحران و حوادث.
شناسايي مسايل ويژه و خاص كيفيت آب.
فراهم كردن اطلا‌عات مورد نياز برنامه‌ريزي و جلوگيري از آلودگي آب.
منابع مورد پايش كيفي به دو دسته كلي منابع سطحي و منابع زير‌زميني تقسيم مي‌شوند كه هريك از آنها داراي زيرشاخه‌هاي مشخصي هستند. پارامترهاي مورد سنجش در پايش كيفي منابع آبي با توجه به نوع منبع، موارد مصرف آن و اهداف برنامه پايش متفاوت است. به طور كلي براساس دستورالعمل‌هاي جهاني و معيارهاي EPA شاخص‌هاي مورد سنجش به سه گروه عمده فيزيكي، شيميايي وبيولوژيكي، تقسيم مي‌شوند . از نظر زمانبندي، برنامه‌هاي پايش كيفي را مي‌توان به سه گروه دوره‌اي، پيوسته و موردي تقسيم‌بندي كرد .

پايش كيفي منابع آب سطحي:
نظر به توسعه روزافزون بهره‌برداري از منابع آب سطحي در كشورمان و با توجه با جوان بودن صنعت آب و فاضلا‌ب، بديهي است كه تخليه انواع فاضلا‌ب‌ها به منابع آب پذيرنده امري اجتناب‌ناپذير باشد از اين رو، ضروري است شبكه‌اي از نقاط نمونه‌برداري)ايستگاه‌هاي پايش) و يك نظام مراقبت مستمر در مناطقي كه در معرض آلودگي هستند، ايجاد شود.
اهداف برنامه‌هاي پايش كيفي آب‌هاي سطحي عبارت‌اند از:
– طبقه‌بندي منابع آب سطحي به منظور اجراي طرح‌هاي توسعه بهره‌برداري براساس معيارهاي كمي و كيفي.
– ثبت مستمر پارامترهاي كيفي منابع آب مرتبط با هدف استفاده از منبع مربوط (شرب، صنعت، كشاورزي و...)
– شناسايي منابع آلودگي، ميزان متوسط آلودگي و مقدار انحراف از اين ميزان در مناطق خاص.
– شناسايي روند آلودگي در طول زمان.
– مقايسه آلودگي‌هاي بين ايستگاه‌ها.
– مقايسه مقادير آلودگي با استانداردها.
– شناسايي اثرهاي حاصل از ورود آب‌هاي آلوده (فاضلا‌ب‌ها) به منابع آبي.

– رديابي زودهنگام آلودگي‌هاي غيرعادي موجود در آب.
– شناخت اثرها و پيامدهاي برنامه‌هاي اجرايي، در كيفيت منابع آب.

پايش كيفي منابع آب زيرزميني:
در اغلب جايگاه‌هايي كه پايش آب زيرزميني صورت مي‌گيرد، مهم آن است كه قبل از آنكه طرح انتزاعي مطالعات آب زيرزميني شروع شود، نمونه‌برداري‌هاي اوليه كافي، فراهم شده باشد. بدون وجود داده‌هاي اوليه كيفي آب زيرزميني، بررسي و ارزيابي اثرهاي توسعه‌هاي جديد غيرممكن خواهد بود. همچنين بايد به خاطر آورد كه آب زيرزميني مي‌تواند دستخوش تغييرات هيدرولوژيكي بشود، به طوري كه هر نوع تغييرات ظاهري و آشكار با در نظر گرفتن اين مسأله بايد تفسير و گزارش شود. بنابراين در تمام طول سال به طور روزمره پايش كامل ضروري است.
فنكوچ در سال 1982 مشخص كرد كه نخستين قدم مهم در طراحي نظام پايش مؤثر آب زيرزميني شناخت مناسب از موارد زير است:
– مكانيك و ديناميك گسترش و انتشار آلا‌ينده‌ها مانند جريان مواد محلول يا جريان چندفازي.
– نوع سازوكار جريان، از قبيل جريان در منطقه غيراشباع و منطقه اشباع.
– مشخصه‌هاي آبخوان، مانند قابليت‌نفوذپذيري و تخلخل.
مهم‌ترين موضوع‌هايي كه در برنامه پايش در نظر گرفته مي‌شود عبارت‌اند از:
– تعيين وسعت، ماهيت و درجه آلا‌ينده‌ها (پايش منبع آلودگي(
– تعيين سازوكار گسترش و پارامترهاي هيدرولوژيكي، بهطوري كه اقدام‌هاي متقابل مقتضي مي‌تواند پس از آن آغاز شود.
– رديابي آلا‌ينده و اعلا‌م خطر حركت آلودگي به داخل نواحي بحراني.
– ارزيابي اثرهاي اقدام‌هاي متقابل كه بايد براي تعديل اثرهاي آلا‌ينده‌ها فوري انجام گيرد.
– ثبت داده‌ها و اطلا‌عات براي ارزشيابي درازمدت و نيل به استانداردها.
– آغاز تحقيقات مرتبط با پايش براي سنجش درست و تأييد مدل‌ها و فرضيه‌هايي كه براساس آنها اقدام‌هاي متقابل صورت گيرد. بدون شك، اين اهداف ممكن است متناسب با شرايط فيزيكي، سياسي و ساير شرايط حاكم بر محل وقوع آلودگي، تغيير بكند.
طرح پايش كيفي آب چاه و روش‌هاي ساختمان آن بايد در ارتباط با زمين‌شناسي محل صورت گيرد. عمق و قطر چاه بايد تا اندازه ممكن كوچك باشد به طوري كه هزينه‌ها كاهش يابد اما نه آنقدر كوچك كه استفاده از چاه را مشكل و غيرمؤثر كند. البته، هنگامي‌كه كيفيت آب مورد توجه است اقدام‌هاي اضافي بايد براي ساختمان چاه انجام گيرد تا با آب‌زيرزميني واكنش نشان ندهد به طور واضح، اگر آب زيرزميني با جداره يا صافي چاه واكنش نشان دهد همه آزمايش‌هاي بعدي از نمونه‌برداري‌هاي انجام شده از چاه را متأثر خواهد كرد. بنابراين چاه‌هاي پايش به طور متناوب، تا حدودي از نظر اقتصادي و بخشي به علت آنكه پلا‌ستيك به طور نسبي بي‌اثر است، با استفاده از جداره و صافي پلا‌ستيكي ساخته مي‌شوند. البته پلا‌ستيك با تعدادي ديگر از آلا‌ينده‌ها واكنش نشان مي‌دهد، بنابراين بايد تجهيزات چاه متناسب با شرايط پيش‌بيني شده انتخاب شود. صافي چاه بايد توسط شن يا ماسه و براي جلوگيري از انتقال مواد ريزدانه به داخل چاه تهيه شود.