بسیار ی از مردم دررابطه با وجود نیترات در آبهای آشامیدنی سؤالاتی را مطرح میکنند،نتایج پایش کیفی آبهای زیرزمینیپنسیلوانیا حاکی از غلظت کم نیترات درآبها میباشد، اما درمناطق کشاورزیغلظت نیتروژن –نیترات بیشتر از حد مجاز اعلام شده توسط EPA ،10 ميلي گرمدرليترمیباشد ( حد مجاز نيترات بر حسب نيتروژن- نيترات 10 ميلي گرم درليترو برحسب يون نيترات 50 ميلي گرم در ليتر ميباشد.). بعلاوه محل های دفعفاضلاب ، دفع مواد زائد جامد ، سپتیک ،دفن زباله ،میتواند از علل غلظتبالای نیتروژن – نیترات در آبهای آشامیدنی باشد.نیتروژن یکی از اجزاء اصلیپروتئین مورد نیاز موجودات زنده است ، در محیط زیست به فرم های مختلف درآبوجود دارد و فرم آن نیز در چرخه ازت تغییر می کند، به هر حال افزایش غلظتنیترات و نیتریت در آب های آشامیدنی خطراتی را از نظر سلامتی بالاخص برایکودکان و زنان بار دار دارد.
منابع نیترات در آبهای آشامیدنی :
نیتروژن بعنوان یک ماده مغذی ( کود) به مقدار زیاد در چمنزار وباغات ومحصولات کشاورزی کاربرددارد علاوه بر کود، نیتروژن ،در خاک به فرم آلی ازتجزیه گیاهان و حیوانات بوجود می آید . فرمهای مختلف نیتروژن درخاک توسطباکتریها به نیترات (یون NO3)تبدیل میشود. مطلوب این است که نیتروژن بهفرم نیترات جذب گیاهان شود.به هر حال نیترات ، به راحتی با عبور آب ازلایه های خاک به زمين نفوذ پیدا کرده و در اثر بارش ياآبیاری های شدید ،به ریشه گیاهان و نهایتاً به آبهای زیر زمینی می رسد. نیترات در آبهای زیرزمینی يا از منابع نقطه ای مانند دفع فاضلاب ، دامداریها و یا منابع غیرنقطه ای مانند مصرف کود کشاورزی در پارک ها ، زمین های گلف ،چمن زارها وباغات نشا ت ميگيردو یا طبیعی اتفاق ميافتد. حفر چاه آب در محل مناسب وبهسازی آن میتواند در کاهش بار آلودگی به نیترات مؤثر باشد.
نشانه های نیترات :
نیترات بدون رنگ ،بدون بو و بدون طعم بوده و در آبهای آشامیدنی بدونآزمایش قابل تشخیص نميباشد لذاپیشنهاد می گردد، آب مصرفی گروه سنی کودکان، زنان باردار،مادران شیرده و سالمندان آزمايش ونيترات آن محاسبهگردد.گروه ها ي مذكور جز ء گروه هاي در معرض خطرآلودگی آب به نیترات ونیتریت هستند.نیترات بطور طبیعی در حدغلظت کمتر از حد مجاز ، در آبهایآشامیدنی و آبهای زیرزمینی وجود دارد . آزمایش اولیه ، برای تعیین میزاننیترات منابع آب ضروری است ، بنا براین اگر تا کنون نیترات منابع آبیآزمايش نگردیده ، لازم است آزمایش اوليه انجام گیرد . هر نوع فعالیتی درنزدیک چاه هاي آب میتواند سبب آلودگي شود.در صورت وجود منابع نقطه ایآلوده کننده مانند محل زندگی دام ها، محل دفع فاضلاب درمجاورت چاه هايخانگی ، لازم است حداقل سالی یک بار آزمایش نیترات انجام و با پایش کیفیآن تغییرات غلظت نیترات بررسی گرددودر صورتیکه چاه درمعرض منابع غیر نقطهای مانند کاربرد کودهای کشاورزی قرار گرفته باشد ، پایش کیفی برای بررسیتغییرات غلظت نیترات کمتر مورد نیاز میباشد ، حداقل هر دو یا سه ساليكبار،بمنظور بررسی ضریب افزایش غلظت نیترات باید آزمایش شوند (نیتریت،نیترات،آمونیاک،TKN) و اگر کودیا فضولات حیوانی در اطراف منابع آبپراکنده شده باشد باید هر چه سریعتر نسبت به جمع آوری و دفع آن اقـدام وآب چاه ( منبع آب) آزمایش گردد. متاسفانه ، نیترات ناشی از پراکندگی کودیا فضولات حیوانی دراطراف منابع آب ،ممکن است نتواند به سرعت در لایه هایخاک حرکت و به آب نفوذ پیدا کند ، بنا بر این بمنظور بررسی اثرات آلودهکننده ها ، آزمایش سالیانه نیترات جهت پایش کیفی آن توصيه ميگردد.
اثرات زیان بار بر سلامتی :
خطر اولیه نيترات در آبهای آشامیدنی زمانی اتفاق میافتد که در دستگاهگوارش فرم نیترات به نیتریت تبدیل شود .نیتریت باعث اكسيد شدن آهن موجوددر هموگلوبين گلبولهاي قرمز شده ونهايتا نمي تواند اكسيژن را با خود حملكند،به اين حالت متهموگلوبینميا گویند (بعضی آن را بعنوان سندرم کودکانآبی شناخته اند) در صورت عدم حضور اكسيژن ، سلولهای بدن ممکن است بميرندويا پوست کبود شود. در افراد بالای یکسال ،توانایی سریع تبدیلمتهموگلوبین به هموگلوبین وجود دارد و علی رغم سطح بالای نیترات و نیتریت، مقدار متهموگلوبین در سلولهای قرمز خون کمتر باقی می ماند، به هر حال درکودکان زیر شش ماه ، سیستم آنزیمی آنها به دلیل عدم تكامل ، توانایی کاهشمتهموگلوبین به هموگلوبین را ندارند و متهموگلوبینميا اتفاق میافتد.همچنین در افراد سالمند که به دلایلی سیستم آنزیمی آنها صدمه دیده ممکناست ، همين اتفاق بیافتد.درسال 1962 ، انجمن بهداشت عمومی امریکا: حد مجازنیترات درآب آشامیدنی را بر حسب نيتروژن 10 ميلي گرم در ليتر( بر حسبنيترات 50 ميلي گرم در ليتر)توصیه نمود .این استاندارد بمنظور حفظ سلامتکودکان، براساس دانسته هاي قابل دسترس تعيین شد ، عامل بالقوه خطرناک دیگربرای سایر افراد بستگی به واکنش های فردی و دریافت نیتریت و نیترات از همهمنابع دارد. در طی دوره سال های 1992-1970 ایالات متحده ، دربررسي زمینشناسی ، میزان نیتروژن – نیترات 9% از چاههای خصوصی را بیشتر از حد مجاز10 ميلي گرم درليتر بر حسب نيتروژن اعلام نمود. از آن زمان به بعد سازمانحفاظت محیط زیست (EPA) حداکثر سطح مجاز نیترات در آب آشامیدنی را بر حسبنيتروژن نيترات 10 ميليگرم درليتر( برحسب يون نيترات 50 ميلي گرم درليتر)وسطح مجاز نيتروژن- نیتریت 1 ميلي گرم درليتر( بر حسب يون نيتريت 3 ميليگرم در ليتر) پذیرفت .در بررسي های بعدی برای تغییر استانداردها ، دلایلیبرای تغییر آن وجود نداشت ، به هر حال تعیین سطح دقیق غلظت نیتروژن در آببرای اعلام سالم یا ناسالم بودن آن مشکل است. مسئله اي كه باید مورد توجهقرار گیرداين است كه نیتروژن ممکن است از غذا و یا سایر منابع دیگر نيزدریافت گردد .علي رغم اينكه حداکثر سطح مجاز ( MCL)) نیتروژن _ نیترات درآب آشامیدنی 10 ميليگرم درليتر( برحسب نيترات 50 ميلي گرم درليتر)تعیینشده ، موارد ی از تماس كودكان با آبهاي آشاميدني بالاتر از حد مجاز وجودداشته كه متهموگلوبینميا در بين آنان مشاهده نشده است .راهنمای قطعی برایاینکه در يك محدوده خاص متهموگلوبینما رخ دهد ،تعیین نشده است. بنا بر اینبهتر است در صورتیکه نیترات آب بیشتر از حدمجاز باشد ، برای تهیه غذا وشیر کودکان از سایر منابع آبی دیگر استفاده نمود، همچنین ، گزارشاتي مبنیبر نقص هایي در هنگام زایمان به دلیل مصرف آب آشاميدني آلوده به نيتراتوجود دارد .بنابر این توصیه میگردد ، مادران باردار از آب آشامیدنی کهنیترات آن بالاتر از حد مجاز است مصرف ننمایند. همچنین توصیه میگرددمادران شیر ده نیز به دلیل انتقال نیترات از راه شیر به بچه ، از آبهایدارای نیترات بالاتر از حد مجاز مصرف ننمایند.در افراد بزرگسال که در معرضمحدوده بالاتر از میزان تعیین شده ،قرار گرفته اند اثرات سوء بر سلامتآنان کمتر مشاهده شده است و بدون اینکه اثرات سمی داشته باشند میتوانندآبهای آشامیدنی با غلظت بالاتر رامصرف نمایند .اما چون ممکن است درمدتزمان طولانی مصرف آبهای دارای نیترات بالا ، اثرات مزمن بر جای بگذارد،توصیه می شود که کمتر مصرف شود .اگر به استناد نتایج آزمایشات ، سطحنیترات آب بالاتر از حدمجاز اعلام شدو فقط بزرگسالان يا بچه های بزرگترازآن آب مصرف می کنند لازم است با پزشک محل مشورت وتوصیه های درمانی را مدنظر قرارداد.خطر بروز سرطان درآبها و یا غذاهایی که نیترات ونیتریت داشتهاند ،گزارش شده است ،احتمالاً نیترات در بدن با آمین ها یا آمیدها واکنشنشان داده ونیتروز آمین تشکیل می شود که عامل شناخته شده سرطان میباشد.قبل از تشکیل نیتروز آمین ،نیترات باید به نیتریت تبدیل شود.اهمیت خطربروزسرطان به دلیل وجود نیترات در آبهای آشامینی شناخته شده نیست .آلودگیباکتریولوژیکی در آب ممکن است بطور خاصی به قابلیت حضور نیترات در آب کمککند منابع آبهای آشامیدنی که نیترات آن بر حسب نيتروژن بالاتر از 10ميليگرم درليتر( برحسب نيترات 50 ميلي گرم درليتر) می باشد ،باید از نظرآلودگی باکتریولوژیکی نیز آزمایش شوند .وجود هم نیترات و هم آلودگیباکتریولوژیکی ،در چاههای غير بهسازي، ممکن است به دلیل نفوذ آبهای سطحی،مواد زائد جامد، فاضلاب يا منابع دیگر باشد
آزمایشات :
آزمایش آب برای تعیین میزان نیترات ، توسط يكي از مراکز پايش کیفی اداراتمحیط زیست ، آزمایشگاههای مراكزبهداشت شهر یا استان يا آزمایشگاههای خصوصيضروری است .آزمایشگاهی باید انتخاب گردد که کیت مناسب راجهت تعیین میزاننیترات داشته باشد ،اين کیت شامل بطری استریل نمونه برداری، فرم ثبتاطلاعات ،دستورالعمل نمونه برداری و جعبه ارسال نمونه می باشد. دستورالعملنمونه برداری ، بمنظور نحوه نمونه گیری نيزباید تهیه شود.نمونه برداری براساس دستورالعمل مربوطه و با دقت کامل بنحویکه نمونه بدست آمده نماینده کلنمونه باشد، باید انجام گیردو سپس نمونه با مشخصات کامل، فوراً بهآزمایشگاه ارسال گردد. از ارسال نمونه در آخر هفته یا تعطیلات اجتناب کنید،اگر چه کیت های صحرایی برای اندازه گیری میزان غلظت نیترات دردسترس استاما دقت آنها به اندازه روش های آزمایشگاهی نیست چرا كه حضورمواد شیمیاییو یا تغییر درجه حرارت ممکن است در زمان استفاده از کیت ،بر روی نتایج آنتاثیر بگذارد .تستهای آزمایشگاهی ،نتایج دقیق و قابل اعتمادی راارائهمیدهند.
تفسيرنتایج آزمایشگاهی :
غلظت نیترات بر حسب میلی گرم در لیتر یا قسمت در میلیون (ppm) گزارش میگردد . بعضی از آزمایشگاهها نیترات رابر حسب نیتروژن –نیترات ( N-NO3)بیان می کنند ،که منظور مقدار نیتروژن در نیترات می باشد و بعضی ازآزمایشگاهها کل نیترات را (NO3) گزارش می دهند. .برای اطمینان ،گزارشات رابر اساس میزان نيتروژن- نيترات یا يون نيترات کنترل کنید و آن را در سیستمگزارش دهی مقایسه کنید ، بر حسب نيتروژن –نيترات 10 ميلي گرم درليتر وبرحسب يون نيترات 50 ميلي گرم در ليتر تعيين شده است.سازمان حفاظت محیط زیستآزمایش منظم را برای تعیین نیترات و نیتریت در سیستم آبرسانی عمومی ضروریدانسته و نتایج بایستی در دسترس متوليان امر قرار گیرد .اگر نتایج تست،حاكي از افزایش غلظت نیترات بالاتر از حدمجاز استاندارد باشد، ،به معنیاعلام خطر بوده و تصفیه باید انجام گیرد .اغلب برای تصفیه، آب رابا منبعآب دیگر که میزان نیترات آن کمتر از حد مجاز است مخلوط نموده ( اختلاط) تابه حد متوسط و یا حد استاندارد EPA برسد.
انتخاب ها:
دوگزينه اصلی برای زمانیکه نیترات منابع آب مصرفی بالاتر از حد استانداردباشد وجود دارد :جايگزين نمودن منابع آبي ديگر يا كاربردبعضی از روشها یتصفیه برای حذف نیتراتقبل از تعیین منابع آبی جایگزین و یا حذف نیترات ،پیش بینی لازم برای هزينه مورد نیاز تهیه تجهیزات تصفیه و یا منابعجایگزین باید انجام گیرد. اگر آلودگی نیترات مربوط به محل نگهداری دام یافاضلاب انسانی باشد ضروری است که با حفر چاه در محل دیگر و یا چاه عمیق تردريك سفره زيرزميني دیگر، منابع آبی کافی را تهيه نمود.اگر منبع آبي كهميزان نيترات آن بيشتر ازحد مجاز است ، ازنوع چاه های کم عمق باشد ، ممکناست لایه هاي عمیق تر آلوده نشده باشد بنابراين ،سفره های عمیق تر آببوسیله لایه های خاک رس یا لایه های غير قابل نفوذ بمنظور جلوگیری از نفوذآلودگی آب به سفره های پایین تر باید محافظت گردد. چاه باید به نحويبهسازي گردد که مانع نفوذ آلودگی به آن گردد که میتوان با دوغاب سیمان سطحداخلی آن راغیر قابل نفوذ کرد. چاههای جدید برای کاربرد منابع آب انسانيباید دارای استانداردهای لازم باشند. چاه باید کاملاً از هر نوع منابعآلاینده دور باشد.
تصفیه :
نیترات به سه روش از آب حذف می گردد : تقطیر _ اسمز معکوس _تبادلیونی،تجهیزات موردنیاز برای این فرآیندها از طریق سازنده های متعدد قابلدسترسی است .فیلترهای جذب کربن ، فیلترهای مکانیکی از انواع مختلفواستانداردهای سختی گیری آب ،نیتروژن و نیترات را حذف نمیکنند.فرآیندتقطیر شامل گرم کردن آب تا نقطه جوش ، جمع آوری و متراکم کردن بخاراتباسیم پیچ فلزی ،که تقریباً در این فرآیند 100٪ نیتروژن –نیترات حذف میشود.تنها با جوشاندن آب، غلظت نیترات كاهش نمي يابد بلكه مرحله جمع آوری ومتراکم نمودن بخارات آب جوشیده است كه نیترات را حذف مي نمايد وآب بدوننیترات بدست می آید.در فرآیند اسمز معکوس ، با فشار، آب را از میان غشاءنیمه تراوا عبور میدهندو.در حین عبور آب از فیلتر ، آلودگی نیترات حذف میگردد . مطابق اظهارات سازندگان حدود 95-85٪ نیترات به روش اسمز معکوس حذفمی گردد. میزان حذف واقعی ممکن است متفاوت باشد که به کیفیت آب ورودی،سیستم فشار و درجه حرارت آب بستگي دارد.فرایند تبادل یونی برای حذفنیترات بر اساس همان روش سبک کننده های آب خانگی عمل می کند. طبقاستاندارد سبک کننده های آب ،یون کلسیم ومنیزیوم با یون سدیم تعویض میگردد .به هر حال در فرآیند حذف نیترات ،آنیون ها با رزین های مورد استفادهتعویض و در حین عبور از رزین ها ،یون های کلراید جایگزین یون های سولفات ونیترات می شود. از آنجا ئیکه رزین هایی که با آنیون ها مبادله می شوند ،دراولویت انتخاب ،سولفات را به نیترات ترجيح می دهند. ميزان سولفات در آب ،یکی از فاکتورهای مهم درکارآئی سیستم تبادل یونی برای حذف نیترات میباشد.کلیه روشهای فوق بمنظور حذف نیترات در آب ،نسبتاً پر هزینه ميباشند،هم هزینه اولیه و هم هزینه بهره برداری باید مورد توجه قرار گیرد. هزینهبهره برداری شامل : انرژی مورد نیاز برای بهره برداری سیستم ، آب موردنیاز سیستم شستشو فیلترها، تعمیرات و نگهداری عمومی. صرفنظر از کیفیتتجهیزات خریداری شده ، ممکن است بهره برداری از سیستم رضايت بخش نباشد ،مگر اینکه نگهداری آن مطابق با توصیه سازنده باشد. نگهداری تجهیزات شاملتمیز کردن دوره ای و تعویض بعضی ازقطعات آن بوده و همچنین هزینه های نصبتجهیزات نيز بايستي مورد توجه قرار گیرد.
خلاصه :
نیترات در آبهای آشامیدنی بالاخص برای کودکان میتواند مشکل ساز باشد.آزمایش آب تنها راهی است که غلظت نيترات را تعيين وبر اساس نتيجه آن ميتوان حدقابل قبول يا غير قابل قبول استاندارد را تعيين نمود ،برای جلوگیریاز آلودگی نیترات در آبهای آشامیدنی ، راهکار اصلی همان انتخاب محل مناسببراي حفرچاه وبهسازی آ ن میباشد .مدیریت صحیح وکاربردی میتواند خطر آلودگیرا در مناطقي که کود و فضولات حیوانی وجود دارد ،کاهش دهد و به حفظ وایمنی منابع آب کمک نماید. اگر نیترات در آب آشامیدنی بالاتر از حداستاندارد باشد باید منبع جایگزین دیگر انتخاب شود و یا نسبت به تصفیه آباقدام نمود . منبع آب جایگزین ممکن است آبهای بطری شده بخصوص برای تهیهغذای کودکان يا یک چاه جدید در یک موقعیت دیگرباشد تصفیه آب هم شاملتقطیر، اسمز معکوس و تبادل یونی است .
برچسب:
نویسنده: امیرحسین ستوده بیدختی