آب های زیرزمینی و فاضلاب

تعریف آب های زیرزمینی

آب های زیرزمینی، آب هایی هستند که در لایه های آب دار و اشباع زیرزمین جمع می شوند. مقادیر تحت پوشش این آب ها در طبیعت، تنها ۴ درصد از مجموعه آب هایی است که در چرخه زیست محیطی دخیل هستند. مقادیر این نوع منابع حدود ۴ میلیون مترمکعب از ذخایر آب جهان است. استفاده از این آب ها چه در آبیاری کشاورزی و چه در مصارف شهری و صنعتی رو به افزایش می باشد. آب های زیرزمینی از جمله آب های زیرسطحی است. این منابع بخشی از زمین را اشغال کرده و شبیه به یک حفره تحت فشار در زیر زمین می باشد.

منابع تامین کننده آب های زیرزمینی

بارش های جوی یکی از منابع تامین کننده آب های زیرزمینی است. برای نفوذ آب های سطحی به داخل زمین، بارش ها نباید به صورت سیلابی باشد. همچنین با توجه به پوشش گیاهی، نوع خاک، شیب زمین و نفوذ پذیری خاک، عمل نفوذ به درون زمین به راحتی و با فرصت بیشتری انجام می گیرد. علاوه بر آب های جوی برای تشکیل آب های زیرزمینی،‌ آب هایی که با به دام افتادن در لابلای رسوبات در زیرزمین تشکیل می شوند، را آب های فسیل گویند. به دلیل حبس شدن آب های فسیل در زیرزمین، میزان شوری آن ها افزایش می یابد. در نتیجه این نوع آب های زیرزمینی، برای شرب استفاده نمی شوند.

آب های ماگمایی از جمله دیگر منابع آب های زیرزمینی هستند. توده های بزرگ ماگمایی که در حال سرد شدن می باشند، این آب ها را پدید می آورند. علت نامگذاری این آب ها به ماگمایی، مشتق شدن این آب ها از بخش مذاب زمین است.

بهره برداری از انواع آب های زیرزمینی

اگر آب زیرزمینی سطح زمین را قطع کند، آب در سطح زمین جاری می گردد. تخلیه آب به صورت آرام و کم، سبب ایجاد سطح تراوش می شود. در صورتیکه خروج آب از زیرزمین به طور متمرکز انجام گیرد، چشمه ایجاد می گردد.

چشمه های آرتزین بر اثر شکستگی در سفره های تحت فشار در زیر مناطق بیابانی پدید می آید. در نتیجه آن آب سفره های تحت فشار به سطح زمین راه پیدا می کند.

راه های استخراج آب های زیرزمینی

قنات: قنات از جمله منابعی است که توسط ایرانیان باستان اختراع شده و برای انتقال آب حفر می شود. قنات یک مجرای تقریبا افقی بوده که دارای تعدادی چاه است. در زمین حفر می شود. آب زیرزمینی وارد آن می شود. سپس به سطح زمین راه می یابد. پیشکار یا مجرای افقی، قسمت اصلی قنات است. وظیفه انتقال  آب به طرف مظهر قنات را به عهده دارد. مجرای قنات دارای دو قسمت است. تره کار و خشکه کار. عامل اصلی جمع آوری آب، تره کار است. از این قسمت آب به سمت خشکه کار هدایت می شود. میله، مجرای افقی، با تعدادی چاه عمودی است. به سطح زمین راه پیدا می کند. اولین چاه که دورترین چاه به مظهر قنات است، مادر چاه گفته می شود.

چاه: چاه به مانند استوانه ای است که از بالای سطح آب زیرزمینی در درون زمین حفر می گردد. این استوانه تا منطقه اشباع نیز ادامه دارد. روش حفر چاه ها دو گونه است: سنتی و مدرن. در حفر به روش سنتی، چاه، کم عمق است. این نمونه در محل هایی حفر می شود که سفره آب زیرزمینی به سطح زمین نزدیک می باشد. با استفاده از دستگاه های مکانیکی و تا عمق های زیاد چاه های مدرن حفر می شوند. چاه آرتزین از نمونه چاه هایی است که در سفره های آب زیرزمینی تحت فشار حفر می شود. در نتیجه، آب آن با فشار خارج می گردد.

آلودگی آب های زیرزمینی

تولید بسیار زیاد محصولات زاید در جامعه مدرن و بیش از حد استفاده کردن از منابع طبیعی، موجب تهدید آب های زیرزمینی می شود. همچنین آلودگی آن ها را همراه خواهد داشت. آلودگی چاه ها به عنوان منبعی از آب های زیرزمینی، بعد از سال ها پدید می آید. با توجه به این مسئله سال های زیادی طول می کشد که یک لایه آبدار آلوده شود. پس از برطرف شدن منبع آلودگی، آب چاه به حالت نخستین بر می گردد.

منابع آلودگی آب های زیرزمینی

کیفیت آب های زیرزمینی برای سلامت جامعه بسیار اهمیت دارد. از جمله منابعی که سبب آلودگی آب های زیر زمینی می شود، فاضلاب محلی می باشد. نشت فاضلاب به درون زمین و عبور آن از خاک های اشباع نشده، سبب آلودگی آب های زیرزمینی می شود. همچنین قرار گرفتن سرویس های بهداشتی در کنار چاه ها در خانه های روستایی نیز از دیگر علل ممکن می باشد. جریان آب های سطحی به داخل زمین نیز می تواند موجب آلودگی آب های زیرزمینی شود. زیرا آب های سطحی نیز از جمله منابعی هستند که فاضلاب وارد آن ها می شود.

استفاده بیش از حد از کود ها و یا دیگر سموم شیمیایی و نشت آلاینده ها در کارگاه های صنعتی، سبب آلودگی آب های زیرزمینی می شود.

از جمله دیگر منابع فاضلاب که سبب آلودگی آب های زیرزمینی می شود، زباله های جامد صنعتی و شهری هستند. از جمله این منابع می توان به فلزات سنگین در شیرابه زباله اشاره کرد. آرسنیک،‌ سیانید و کروم از جمله این آلاینده ها هستند.

دیگر منابع آلوده کننده آب های زیر زمینی

هیدروکربن های نفتی نیز از جمله منابع آلوده کننده ی آب های زیرزمینی هستند. وقتی آلاینده های نفتی به آب های زیرزمینی بپیوندد، توده های عدسی گونه از مواد نفتی تشکیل می شود. از جمله این هیدروکربن ها می توان به بنزن، تولوئن، نفتالین و کرایسن اشاره کرد.

یکی دیگر از منابع آلودگی آبهای زیرزمینی نیترات است. فعالیت های شیمیایی که در استفاده از کود های ازت دار، نشت از شبکه دفع فاضلاب، دفع مواد زاید جامد، شیرابه محل های دفن زباله یا فاضلاب و محل های دفن زغال سنگ انجام می شود. این ها از جمله منابعی بوده که افزایش غلظت نیترات را در آب های زیرزمینی موجب می شود.

از دیگر منابع آلوده کننده آب های زیرزمینی نفوذ مایعات استفاده شده در صنعت می باشد. این امر موجب آلودگی آب های زیرزمینی می شود. همچنین می توان به زباله های رادیواکتیو نیز اشاره کرد.

روش های تصفیه آب های زیرزمینی آلوده

آب های زیرزمینی توسط آلودگی های زیست محیطی آلوده شده اند. در صورت نیاز می باید پس از پمپاژ آب زیرزمینی، با استفاده از آب شیرین کن به روش اسمز معکوس(RO ) و یا استفاده از سختی گیر ها، آلودگی را رفع نمود.

البته با هوشیاری و دستورالعمل های ارائه شده سازمان های بهداشت جهانی و حفاظت محیط زیست و الزام ارگان ها، کارخانجات و … بر انجام عملیات تصفیه فاضلاب های بهداشتی و صنعتی تاکید دارند. همچنین جلوگیری از آلودگی آب های زیر زمینی وارد عرصه جدیدی می شود. امید است آلودگیهای زیست محیطی، بیش از پیش کنترل گردد.