دانلود مقاله آب

آب این ماده حیاتی و با اهمیت در دنیا نقش بسیار مهمی را درشکل گیری تمدنها و استمرار آنها داشته است مروری بر سوابق تمدنهایی که در طول تاریخ شکل گرفته اند و شکوفا شده اند نشانگر این واقعیت است که وجود آب و امکان دسترسی به آن یکی از کلیدی ترین عوامل فراگیری و استمرار آنها بوده است .

افزایش تقاضا برای آب و اوجگیری رقابت بین مصرف کنندگان مختلف موجب شده انسان برای ایجاد موازنه وتعادل بین توزیع نیازها و منابع آب موجود مستقیما در وضعیت طبیعی رودخانه ها دخالت کند و با ایجاد تاسیسات گوناگون ذخیره و توزیع آب شرایط طبیعی را به منظور تامین نیازهای خود تغییر دهد .

آب معدنی و آب شرب بعنوان یکی از نیازهای اساسی روزمره انسان و استمرار حیات میباشد .

میزان نیاز روزمره هر فرد ۱ تا ۲ لیتر میباشد که بستگی به شرایط آب و هوایی و سن و سال دارد .

استفاده از آب آشامیدنی سالم و گوارا یکی از مهمترین فاکتورهای مصرف آب میباشد که از سالیان بسیار دور به آن توجه شده است .

منشا حدود ۸۰٪ از بیماریهای انسان عدم دسترسی به آب سالم است .

۷۵٪ از مردم جهان سوم از امکانات آب برای مصارف بهداشتی محرومند بنابر این زمان این تصور نادرست که آب سالم به هر میزان که مورد نیاز باشد به وفور در دسترس است دیگر سپری شده است واقعیت آن است که آب سالم و گوارا کمیاب و گرانبها میباشد آلودگیها با ایجاد تغییرات نامطلوب در خواص فیزیکی ، شیمیایی و بیولوژیکی کیفیت آب را تنزل میدهند و در مراحلی آب را از حیطه انتقاع ساقط مینمایند .

برخی از آلودگی ها زوال پذیرند و به آسانی تجزیه و یا تقلیل داده میشوند نظیر مواد زائد کشاورزی و حیوانی و فاضلابهای انسانی بعضی از آلاینده ها نیز انحطاط ناپذیرند مانند جیوه و سرب و برخی از ترکیبات پلاستیکها که از افزایش آنها در آب باید جدا جلوگیری شود .

آب معدنی:
تعریف : آب معدنی محصول بسته بندی شده آب گوارا و قابل شربی است با ویژگیهای فیزیکوشیمیایی و میکرو بیولوژی و ارگانو لپیتیکی تعریف شده که مستقیما از چشمه و یا نقاط حفر شده از طبقات زیر زمینی به دست میآید و دارای خواص بهداشتی و درمانی باشد و در معرض هیچگونه پالایش خارج از استانداردهای مربوطه قرار نگیرد و در محل چشمه و یا منابع آبی مربوطه در شرایط خاص بهداشتی بسته بندی میگردد .

انواع آب معدنی :
الف : ۱- گازدار ۲- بدون گاز ۳- گاز دار شده
آب معدنی گازدار : آبی است که پس از تصفیه های لازم و بسته بندی مقدار گاز آن برابر با مقدار گازی میباشد که آب در مظهر چشمه دارد .

آب معدنی بدون گاز : آب معدنی است که پس از تصفیه و بسته بندی فاقد گاز کربنیک مازاد بر مقدار لازم جهت نگاهداری املاح بی کربنات موجود و یا گازهای دیگر باشد .

آب معدنی گازدار شده : آب معدنی است که پس از تصفیه های لازم از منبع دیگری گازکربنیک به آن اضافه شود .

ب : ۱- قلیایی ۲- اسیدی ۳- نمکین ۴- فلئوردار ۵- آهن دار


تعریف و منشا آبهای معدنی :
آبهای معدنی طبیعی و گازهای معدنی طبیعی ،آبها و گازهایی هستند که از تشکیلات زمین شناسی خارج و دارای خواص درمانی بوده که توسط مجمع علمی پزشکی شناخته و دارای اجازه رسمی دولتی برای بهره برداری می باشند .

منشاء آبهای معدنی :
1) سطحی یا ژئوترمال :
این دسته آبها دارای منشاء خارجی یا جوی بوده که به داخل زمین نفوذ کرده و حتی تا عمق زیاد پایین رفته و در این جریان تغییراتی در ترکیب شیمیایی آب حاصل و در یک شاخه صعودی به طرف بالا جریان پیدا کرده است .

آب دو حرکت پایین رو سرد و حرکت صعودی گرم را دارا است .

در صورتیکه ستون آبگرم در نزدیک زمین به یک منطقه بسته برخورد کند سفره آبدار محصور را بوجود میآورد در این صورت میتوان از این آبها به مقدار فراوان با حفر چاههای عمیق بهره برداری کرد و گاهی ترکیب شیمیایی این آبها مشابه آبهای خوراکی میباشد .

۲) عمقی یا ژوونیل:
آبهای عمقی یا سنتز شده یا بکر دسته آبهایی هستند که از اعماق بسیار زیاد زمین منشاء گرفته و میتوانند حاصل بخار آخرین مرحله ماگمای مذاب درون زمین بوده که با تظاهرات آتشفشانی در ارتباط میباشند .

غالب آبهایی که در طبیعت وجود دارد از دسته آبهای با منشا خارجی میباشند و مقدار کمی عمقی هستند .

تقسیم بندی چشمه ها بر اساس املاح محلول - گازهای محلول و درجه حرارت :
۱) چشمه های معدنی به آبی گفته میشود که مقدار املاح محلول در آن حداقل یک گرم در لیتر باشد .

به چشمه ای که املاح محلول در آن به میزان مذبور باشد چشمه آب معدنی گویند که در سطح زمین از راههای مختلف ظاهر میشود بسته به اینکه کدامیک از یونهای موجود در آب نسبت به یونهای دیگر برتری داشته باشد آبها را تقسیم بندی میکنند .

- آبهای سدیک کلروره : میزان یونهای سدیم و کلسیم بیشتر از سایر یونها میباشد .

- آبهای کلسیم کلروره : مقدار کلسیم و کلر بیشتر از سایر یونها میباشد .

- آبهای سدیک هیدروژن کربنات : یون سدیم و هیدروژن کربنات بیشتری دارند .

- آبهای منیزیم - هیدروژن کربنات : یون منیزیم و هیدروژن کربنات بیشتری دارند .

- آبهای سدیک - سولفات : یون سدیم و سولفات بیشتری دارند .

- آبهای منیزیم - سولفات : یون منیزیم و سولفات بیشتری دارند .

- آبهای کلسیم سولفات : یون کلسیم و سولفات بیشتری دارند .

- چشمه های آهن دار چشمه هایی هستند که میزان آهن آن حداقل ۱۵ میلی گرم در لیتر باشد .

۲) چشمه های گاز دار : در این گونه چشمه ها گازهای متعددی مانند اکسیژن و هیدروژن و ازت و انیدرید کربنیک و هیدروژن و سولفوره و متان و .....

وجود دارد .

منشا اکسیژن آبهای جوی است که هوا به داخل آب منتقل میکند هیدروژن در چشمه های آب فشان که منشاء عمیق و آتشفشانی دارد یافت میشود .

گاز هیدروژن سولفوره که در چشمه های گوگردی یافت میشود منشا آن عمدتا آتشفشان است .

اندرید سولفوره و متان اغلب با هیدرو کربنها مرتبط است و همچنین در اثر احیاء سولفاتها به وجود میآید .

۳) چشمه های طبی : نقش درمانی دارند و بیماریهای جلدی را از بین میبرند .

۴) چشمه های آبگرم : در صورتی که با حرارت سنج معمولی درجه حرارت آب چند دهانه چشمه را اندازه بگیریم متفاوت خواهد بود .

این دما در فصول مختلف و با توجه به گرمای زمین و فعالیت آتشفشانی در مناطق مختلف متفاوت است وضعیت منابع و سرانه آب در ایران ایران با موقعیت جغرافیایی ویژه، بطور عمده دارای اقلیم خشک و نیمه خشک است.

میانگین بارندگی آن 240 میلی متر یعنی یک چهارم بارندگی متوسط جهان است.

مقدار یاد شده به میزان 400 میلیارد متر مکعب آب است که با پراکندگی نا منظمی روی سطح ایران نازل می شود.

به طوری که 310 میلیارد متر مکعب (بیش از 77 درصد) آن در مناطق کوهستانی و تنها 90 میلیارد متر مکعب آن در دشت ها می بارد.

از این میزان نزولات حدود 296 میلیارد متر مکعب به صورت تبخیر و تعرق در سطح زمین از دست می رود و مانده سالانه آن حدود 113 میلیارد متر مکعب در سال می شود که حدود 25 میلیارد متر مکعب در سال موجب تغذیه طبیعی سفره های زیر زمینی شده و حدود 92 میلیارد متر مکعب در سال به صورت جریان های سطحی در می آید.

در اوایل قرن بیستم که جمعیت ایران به 10 میلیون نفر هم نمی رسید، سهم هر ایرانی از آب حدود 14000 متر مکعب در سال بوده است.

در ابتدای قرن اخیر جمعیت ایران به 65 میلیون نفر رسیده و سهم سرانه هر ایرانی از این منبع طبیعی در حدود 2150 متر مکعب در سال (یک چهارم سرانه جهانی) است.

بدیهی است با افزایش جمعیت به 100 میلیون نفر، در سال 1400 بخش اعظم استان های کشور در شرایط کم آبی قرار خواهند داشت.

توزیع نامتناسب بارندگی در کشور از نظر مکانی و زمانی یکی از مشکلات اساسی در بخش آب است.

استفاده از ظرفیتهای بالقوه در مدت زمان کوتاه باقیمانده و استفاده از پتانسیل های آبی بخش های پر آب کشور جهت تأمین نیازهای آبی بخش های کم آب کشور الزامی است.

در اینجا تنها بحث کمبود آب به منظور آشامیدن نیست بلکه بحران کمبود آب، بر تولید مواد غذایی در کشور نیز اثر خواهد کرد.

جمعیت کشوردر حال حاضر حدود 60 میلیون نفر است که پیش بینی شده در 50 سال آتی به دو برابر یعنی 120 میلیون نفر برسد.

آیا امکان دارد برای حفظ وضع موجود، تولیدات کشاورزی به دو برابر یعنی 130میلیون تن برسد.

اگر توجه کنیم که در حال حاضر برای تولید 65 میلیون تن محصول حدود 85 میلیارد متر مکعب آب مصرف می کنیم (با کارایی مصرف آب، 7/0 کیلوگرم محصول برای مصرف هر یک هزار کیلو گرم آب) به این واقعیت تلخ پی می بریم که هر چند زمین کشاورزی به قدر کافی در اختیار داشته باشیم منابع آب کشور این اجازه را نخواهد داد که دو برابر برداشت فعلی را که 170 میلیارد متر مکعب آب نیاز دارد داشته باشیم.

چه مقدار آب و در کجا استفاده کنیم قاره استرالیا از قاره های خشک جهان محسوب می شود.

با این حال استرالیایی ها با سرانه مصرف 350 لیتر آب در روز بالاترین رقم مصرف آب را در جهان دارند.

در طول 20 سال گذشته مصرف آب در کشور استرالیا به طرز عجیبی افزایش داشته است.

در فاصله سال های 1997 تا 1985 مصرف آب این کشور 65 درصد افزایش داشته است.

این کشور برای تغییر شرایط موجود برای اولین بار در دنیا برنامه "درجه بندی استاندارد آب بر اساس کار آمدی (WELS)" را برای استفاده بهینه از کیفیت ها و کمیت های مختلف آب طرح ریزی کرد.

از طریق برنامه WELS در کشور استرالیا هر نوع آبی بر حسب استفاده در حمام، ماشین لباسشویی، دستشویی، ماشین ظرفشویی، سیفون هاو شیر آلات ارزش گذاری می شود و حداقل آب مفید برای استفاده در هر یک از این موارد تعیین می گردد.

پیش بینی می شود تا پایان سال 2005 میلادی، عنوان گذاری آب ها به پایان برسد و شهروندان استرالیایی با استفاده بهینه از هر یک از درجات آب در مصارف ویژه خود تا سال 2021 میلادی می توانند بیش از 600 میلیون دلار صرفه جویی کنند.

از این میزان آب صرفه جویی شده 50 درصد متعلق به آب مصرفی در لباسشویی ها، 25 درصد آب مصرفی در حمام و 22 درصد آب مصرفی در دستشویی هاست.

در هر دقیقه بطور میانگین 15 تا 25 لیتر آب در حمام مصرف می شود.

در حالی که بر اساس یک روش کارآمد 6 تا 7 لیتر آب در حمام مصرف می شود.

با آغاز این طرح کلیه توالت های استرالیا مشمول قانون سقف حداقل کارآمدی خواهند شد.

یک فلاش تانک آب در یک توالت معمولی 12 لیتر آب در هر بار مصرف می کند در حالی که این رقم در سیستم جدید به حدود چهار لیتر خواهد رسید.

یک لباسشویی کارآمد یک سوم لباسشویی های معمول آب می بلعد.

با به کار گیری سیستم WELS، استرالیا خواهد توانست سالانه 25600 "مگالیتر" آب صرفه جویی کند که با این میزان می توان یک استخر شنای المپیک را 12500 بار از آب پر کرد.

ماشین های ظرفشویی که دارای استانداردهای کارآمدی WELS هستند نصف ماشین های عادی آب مصرف می کنند.

از شیر آلات معمولی نیز در هر دقیقه به طور متوسط و بسته به نوع مصرف 15 تا 18 لیتر آب جاری می شود که در سیستم جدید این رقم تا دو لیتر در دقیقه قابل کاهش است.

محدودیت منابع آب اگر چه همه منابع آب طبیعی با گذر از چرخه طبیعی هیدرولوژیک تجدید پذیر هستند.

اما مدت زمان این چرخه از چند روز تا یک هزاره زمان نیاز دارد.

برخی از قدیمی ترین حوضه های آبریز جهان مانند حوضه آبریز "نوبیان" (Nubian) در شمال آفریقا از جمله منابع آب فسیلی محسوب می شود.

آب های فسیلی بر اثر تراوش آب به لایه های زیرین نزدیک به سطح زمین است که با پایان عصر یخ شروع به جریان در سطح زمین کرده اند.

از آنجا که مدت زمان لازم برای باز تولید این حوضه های آبی مشخص نمی باشد، توسل به آنها برای رفع نیازهای آبی راه حلی موقتی است.

هر کشوری که مجموع آب های سطحی در دسترس آن کمتر از 1700 متر مکعب برای