آلودگی آب آشامیدنی با نیترات

آلودگی آب آشامیدنی با نیترات

هیچ کس منکر این واقعیت نیست که آب مایه حیات انسان ها است. به همین علت هم حفظ منابع آبی و حفاظت آن ها از آلودگی، از درجه اهمیت زیادی در چرخه طبیعی زندگی ما برخوردار است.

در مقاله ای که توسط حسین محمدرضایی، کارشناس طرح های فاضلاب در روزنامه ی اطلاعات نوشته شده است، یکی از منابع عمده آلودگی آب آشامیدنی، نیترات ها هستند.

آلودگی نیترات برای ادامه حیات گیاهان که یک منبع اولیه محسوب می شود، زمانی رخ می دهد که این ترکیب بیشتر از مقدار جذب شده به وسیله گیاهان در خاک وجود داشته باشد. این مازاد نیترات می تواند به راحتی به وسیله آبیاری، بارش باران یا ذوب شدن برف و یخ از خاک ها و صخره ها عبور کرده و در نهایت به آب های زیرزمینی برسد. متاسفانه مقادیر بالای نیترات در آب آشامیدنی یکی از دلایل بیماری تغییر هموگلوبین در کودکان زیر 6 ماه و البته بروز دیگر بیمار ی های میکروبی در تمام سنین است.

بر اساس آمار، 4/9  درصد از کل آب موجود در کره زمین برای بشر قابل مصرف است که 68 درصد (تقریبا3ً/3 درصد از کل) از این مقدار، آب های زیرزمینی هستند.

آب آشامیدنی تقریبا 50 درصد جمعیت مردم جهان از منابع زیرزمینی تامین می شود و در برخی مناطق، منابع زیرزمینی، تنها منبع تامین آب آشامیدنی مردم به حساب می آید.

منابع آب چگونه آلوده می شود؟

آلودگی آب زمانی رخ می دهد که مواد موجود در آب از مقادیر مشخص، تجاوز کند. این امر می تواند بر اثر نفوذ مستقیم آلوده کننده ها به داخل آب و یا مواد آلوده کننده(مانند کودهای شیمیایی) به توده آب های زیرزمینی باشد.

اصولاً آلوده کننده های آب را به 3 دسته تقسیم می کنند:

1- مواد سمی

2- مواد آلی

3- آلودگی گرمایی

مواد سمی جزو آلوده کنندگان شیمیایی هستند که به صورت طبیعی در اکوسیستم وجود ندارند. علف کش ها، آفت کش ها و مواد صنعتی از جمله این آلودگی ها هستند.

آلودگی از جانب مواد آلی زمانی رخ می دهد که برخی کودها و یا گنداب ها به داخل آب های زیرزمینی نفود کند، زمانی که میزان مواد آلی در آب بالا رود برخی تجزیه های شیمیایی در آب ممکن است رخ دهد. در این میان حتی به دلیل وجود 2 O ممکن است این تجزیه ها سریع تر هم انجام پذیرد. فقدان اکسیژن باعث خواهد شد میکروارگانیسم های موجود در آب از بین برود. همزمان که این میکروارگانیسم ها می میرند، به کمک تجزیه کننده ها شکسته شده که این موضوع باعث کاهش بیشترمیزان 2 O موجود در آب است.

نوع سوم که به آلودگی گرمایی معروف است زمانی رخ می دهد که آب در صنعت مورد استفاده قرار گیرد. این کاربرد باعث تغییر دما شده و میزان اکسیژن محلول در آب را کاهش می دهد.

آلودگی اکولوژیکی

آلودگی اکولوژیکی(بوم شناسی) زمانی اتفاق می افتد که آلودگی شیمیایی، آلی و یا گرمایی به جای انسان توسط محیط اطراف صورت گیرد. این آلودگی توسط ریزش برخی مواد آلوده کننده به داخل آب پس از زمین لرزه یا بر اثر فعالیت های آتشفشانی صورت می گیرد.

معیار اصلی در سنجش آلودگی ها، سلامت انسان است. بدیهی است که آلودگی، دیگر عوامل زیستی نظیر خاک، گیاهان و سایر جانوران نیز می تواند در سلامت انسان مؤثر باشد. همان طور که گفته شد، مقادیر بالای نیترات در آب آشامیدنی می تواند باعث بروز بیماری به ویژه در کودکان زیر 6 ماه شود.

به علاوه مقادیر بالای نیترات در آب آشامیدنی بیانگر وجود آلودگی و نفوذ آن از طریق فاضلاب های شهری، صنعتی و با کودهای شیمیایی و فضولات حیوانی است، در صورت رسیدن غلظت نیترات به مقدار بحرانی باعث بروز بیماری هایی مثل سرطان، ناقص الخلقه بودن نوزادان، بزرگ شدن تیروئید و التهاب غدد لنفاوی می شود.

میزان مجاز نیترات

نیترات در بدن انسان می تواند به نیتریت تبدیل شود. نیترات بیشتر از طریق آب آشامیدنی و غذا وارد بدن انسان می شود.

تشخیص وجود نیترات در آب به این دلیل که نیترات محلولی بی بو و بی مزه است، بدون آنالیز میسر نیست.

سازمان بهداشت جهانی مقدار مجاز نیترات آب آشامیدنی را 50 میلی گرم بر لیتر بر حسب نیتروژن و این مقداررا برای اطفال حدود 15 میلی گرم بر لیتر اعلام کرده است.

روش های حذف نیترات

نیترات یک یون پایدار و محلول در آب است و پتانسیل کمتری برای جذب و یا ترکیب با گونه های دیگر را دارد.

این خصوصیات باعث می شود حذف نیترات از آب به روش سختی زدایی و با کمک آهک و یا فیلتر کردن، با مشکل مواجه شود.

روش هایی که مرسوم هستند، عبارتند از:

اسمز معکوس، مبادله یونی، نیترات زدایی بیولوژیکی، نیترات زدایی با احیای کاتالیتیکی، نیترات زدایی شیمیایی و الکترودیالیز.

روش نوین دیگری نیز وجود دارد که از باکتری های اتوتروفیک استفاده می شود. این باکتری ها مانند نیترات زداینده های تیوباسیلیوس و نیترات زداینده های تیومیکروسپرا، توانایی احیای نیترات با گاز نیتروژن را دارند. در این شیوه، انرژی لازم برای میگروارگانیسم های زداینده تامین می گردد.

نیترات زداینده های اتوتروفیک به ترکیبات کربنی معدنی به عنوان منبع کربن نیاز دارند. بر خلاف آن ها برای نیترات زدایی هتروفیک هیچ منبع کربنی ای، نیاز نیست. نیترات زدایی اتوتروفیک نیز به 2 دسته برپایه سولفور و هیدروژن تقسیم می شود.

عمده ترین مزیت این روش استفاده از لجن به جای باکتری بی هوازی است که یک روش آسان، سریع و ارزان برای حذف نیترات، از آب های زیرزمینی است.

مبادله یون، بهترین انتخاب برای حذف نیترات از آب های زیرزمینی که حاوی مقادیر اندکی از ترکیبات آلی محلول هستند، در مقیاس کوچک یا متوسط است. مقادیر بالای ترکیبات آلی محلول در آب باعث پُرشدن ظرفیت مبادله می شود. این مشکل در اسمز معکوس نیز وجود دارد. همچنین اسمز معکوس نیازمند مصرف انرژی بالایی برای غلبه بر جریان طبیعی است و بنابراین هزینه فرآیند در مقایسه با دیگر پروژه ها بیشتر است.

حذف بیولوژیکی نیترات به صورت بسیار گسترده در اروپا به کار گرفته شده است. سرعت حذف نیترات در این روش بسیار بالا است و استفاده گسترده ای دارد.

این روش در مقایسه با مبادله کننده های یونی، قابلیت حفظ کیفیت آب را دارد. روش پیشنهادی بر اساس استفاده از لجن به جای کشت نیترات زدا، یک روش بسیار ارزان، مفید و سریع و همچنین غیرآلوده کننده بوده و می تواند برای حذف نیترات از آب های آشامیدنی به کار گرفته شود.

حال چه باید کرد؟

دکتر علی کشاورز، مدیر گروه تغذیه و عضو هیات علمی دانشگاه علوم پزشکی تهران در گفتگو با ایرنا خاطرنشان کرده است که جوشاندن و استفاده از دستگاه های تصفیه کننده خانگی، نیترات آب را از بین نمی برد. در صورت توانایی اقتصادی به طور کامل باید از آب بطری یا همان آب های معدنی استفاده شود. در ضمن استفاده از آب های معدنی برای رقیق کردن آب حاوی نیترات تاثیری ندارد و بهتر است به طور کامل از بطری های آب معدنی استفاده شود.

در مورد بالا رفتن میزان نیترات آب یک منطقه ی تهران نسبت به مناطق دیگر باید گفت که برخی از نهرها و رودخانه ها در مسیر عبورشان، فاضلاب های شهری و صنعتی قرار دارند و در این مسیر آب آلوده فاضلاب ها در آن ها واریز می شود از این رو میزان نیترات در آن ها بیشتر می شود. در مسیرهایی که چاه و کانال های فاضلاب وجود دارد، خطر نشت فاضلاب به سفره های سطح زیر زمینی آب نیز وجود دارد که در صورتی که از این سفره های آب زیرزمینی برای آب شرب استفاده شود، خطر آلودگی آب به نیترات بالا می رود.

مصرف بالای میوه، سبزی در طول روز که حاوی مقادیر زیادی ویتامین C هستند، خطرات ناشی از آلودگی به نیترات را در افراد کاهش می دهد.

در صورتی که استفاده از ویتامین  C و  E دو یا چند برابر بیشتر از میزان نیترات وارده به بدن باشد خطرات ناشی از نیترات ها در بدن کاهش می یابد.

توصیه می شود که مردم و به خصوص زنان باردار و کودکان، برای نوشیدن از آب معدنی استفاده کنند و در صورت استفاده از آب لوله کشی، سعی کنند در برنامه غذایی روزمره خود از میوه ها و سبزی ها، بیشتر از حد معمول بهره ببرند.

نیترات موجود در آب و غذا باعث بالا رفتن اسید نیتریت در بزاق دهان می شود که با ترکیب شدن شان با اسید های آمینه میزان نیتروزامین ها بالا می رود و نیتروزامین ها در فضای اسیدی معده سنتزشان سرعت می گیرد که به مرور زمان برای سلامتی انسان مُضر است.

فقط آب آلوده خطرناک نیست

البته همان طور که می دانید نیتریت و نیترات فقط در آب های آلوده به آن وجود ندارد، بلکه در خیلی از مواد غذایی که روزانه آن ها را بی مهابا مصرف می کنیم نیز وجود دارند؛ این ترکیبات به صورت افزودنی ها و نگه دارنده ها به موادغذایی مانند سوسیس، کالباس و ماهی دودی برای محافظت از تخریب اضافه می شوند، پس خوب است که مصرف این مواد غذایی و به طور کلی فست فودها را نیز کاهش دهیم تا سالم تر زندگی کنیم.

اشاره به این نکته نیز خالی از لطف نیست که میزان نیتریت بزاق افراد سیگاری در مقایسه با افراد غیر سیگاری دو تا چهار برابر بیشتر است.