کیفیت آب بر محیط زیست و بهداشت محیط اثر میگذارد. مهمترین عامل توسعه بهداشت محیط را در تمام دنیا ،فراهم نمودن آب سالم و در دسترس قرار دادن آن می دانند. براساس آمار سازمان بهداشت جهانی درهر ۲۴ساعت،۱۳۰۰۰ کودک زیر یک سال در دنیا بر اثر بیماریهایی که ناقل آن آب آلوده است، تلف می شوند. به همین دلیل طبقه بندی کیفی آب برای مصارف مختلف از مهم ترین برنامه های پایش کیفی منابع آب می باشد. طبقه بندی کیفی آب را می توان به سه بخش اساسی تقسیم نمود:

طبقه‌بندی آب از نظر شرب

آب آشامیدنی باید فاقد رنگ، بو و طعم بوده و به لحاظ عناصر و مواد شیمیایی موجود در آن محدوده مجاز که توسط سازمان‌های بهداشتی تعیین شده است باشد. از نظر اسیدیته pH، رنگ، کدورت و بو مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران جدول زیر را ارائه داده است.

classification-quality-water-use-class

حداکثر مجاز و حداکثر مطلوب عناصر و مواد شیمیایی موجود در آب شرب طبق تحقیقات مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران به شرح جدول زیر می‌باشد.

classification-quality-water-use-class-2

در گزارشات هیدرولوژی برای طبقه‌بندی آب از نظر شرب معمولاً از نمودار شولر استفاده می‌شود. در نمودار شولر برای هر یک از مقادیر کاتیون‌ها (Na،K،Mg و Ca) و آنیون‌ها (Cl،SO4 و HCO3) و نیز درجه سختی آب (TH) محور جداگانه‌ای در نظر گرفته‌شده که با تعیین آن‌ها در آزمایشگاه و اتصال نقاط متناظرشان روی این محورها می‌توان مطابق شکل زیر به درجه تناسب آب برای شرب پی برد.

classification-quality-water-use-class-3

طبقه‌بندی آب از نظر کشاورزی

مهم‌ترین معیارهای کیفی در طبقه‌بندی آب از نظر کشاورزی شوری و مقدار سدیم موجود در آن می‌باشد؛ زیرا این دو نه تنها بر رشد گیاه موثرند، بلکه درجه تناسب آب را از نظر آبیاری و تاثیر آن بر نفوذپذیری خاک مشخص می‌سازند. شوری با معیار هدایت الکتریکی (EC) و سدیم با معیار نسبت جذبی سدیم (SAR) سنجیده می‌شود. اما سدیم به تنهایی نمی‌تواند معیار کیفی آب به لحاظ کشاورزی قرار گیرد و بهتر آن است که تأثیر آن در ارتباط با شوری کل آب در نظر گرفته شود.

نمودار ویلکاکس

روش طبقه‌بندی ویل کاکس (Wilcox) و استفاده از نمودار آن کاربردی‌ترین روش برای طبقه‌بندی آب از نظر کشاورزی در مطالعات هیدرولوژی است. در نمودار ویل کاکس (شکل زیر ) محور افقی به شوری آب (بر حسب میکرو موس بر سانتی‌متر، (۱۰۶× EC)) و محور عمودی به نسبت جذبی سدیم (SAR) اختصاص دارد. مختصات مربوط به هر آب در منطقه‌ای قرار می‌گیرد که با حروف C  از نظر شوری و S  از نظر سدیم مشخص می‌گردد. مقادیر ۱،۲، ۳ و ۴ به ترتیب نشان‌دهنده کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد می‌باشد. مثلاً اگر آبی در منطقه C1S2 قرار گیرد بدان معنی است که شوری این آب زیاد و سدیم آن متوسط است و یا آب C1S2 آبی است با شوری کم و سدیم متوسط.

classification-quality-water-use-class-4

بر اساس طبقه‌بندی ویل کاکس آب‌های خیلی خوب همگی دارای  EC کمتر از ۲۵۰ میکروموس بر سانتی‌متر بوده و در گروه C1S1 قرار می‌گیرند، آب‌های خوب در گروه C1S2، C2S1، C2S2، آبهای متوسط در کلاس C3S3، C1S3، C2S3، C3S2، C3S1 قرارگرفته و بقیه آنها نامناسبند.

نمودار پایپر

استفاده از نمودارهای مثلثی جهت نمایش داده‌های هیدرو شیمیایی برای اولین بار توسط هیل و سپس به وسیله پایپر توسعه پیدا کرد. به طوری که نمودارهای مثلثی پایپر بعداً در سطح جهان مورد استفاده قرار گرفت. در این نمودارها یون‌ها در دو مثلث به صورت درصدی از آنیون‌ها و کاتیون‌ها به میلی اکی والان بر لیتر رسم می‌شوند که مقادیر ترسیمی برای آنالیز به لوزی بین دو مثلث منتقل می‌شود(شکل زیر). در دیاگرام پایپر، مقایسه تعداد زیادی داده‌های آنالیز شده امکان‌پذیر می‌شود، ولی هیچ‌کدام از مثلث‌ها غلظت واقعی را نشان نمی‌دهند. علاوه بر این در دیاگرام پایپر میدان عمل محدودتر و شلوغ‌تر است. اندازه دایره‌های ترسیمی در نمودار پایپر می‌تواند مقدار مواد محلول کلی را نشان دهد. نمودار پایپر مشخصات شیمیایی آب را بر حسب غلظت نسبی تشکیل‌دهنده‌های آن نشان می‌دهد. میدان لوزی مطابق شکل های زیر تقسیم می‌شود.

classification-quality-water-use-class-5

classification-quality-water-use-class-6

classification-quality-water-use-class-7

در منطقه  ۱ قلیایی‌های خاکی بیش از قلیایی‌ها و در منطقه ۲ قلیایی‌ها بیش از قلیایی‌های خاکی است.

حتما بخوانید  آموزش نرم افزار EGOUT به همراه مثال های طراحی شبکه‌ی فاضلاب

در منطقه ۳ اسیدهای ضعیف بیش از اسیدهای قوی و در منطقه ۴ اسیدهای قوی بیش از اسیدهای ضعیف است.

در منطقه ۵ سختی کربناتی از ۵۰ درصد تجاوز می‌کند. به عبارت دیگر قلیایی‌های خاکی و اسیدهای ضعیف غالب هستند. در منطقه ۶ سختی غیرکربناتی متجاوز از ۵۰ درصد است.

در منطقه ۷ قلیایی غیرکربناتی بیش از ۵۰ درصد و برتری با قلیایی‌ها و اسیدهای قوی است. آب اقیانوس‌ها و آبهای خیلی شور در این منطقه و نزدیک به رأس سمت راست آن قرار دارد.

در منطقه ۸ قلیایی کربناتی متجاوز از ۵۰ درصد است. در اینجا آبهایی قرار می‌گیرند که سختی آنها در مقایسه با مواد محلول موجود در آنها خیلی کم می‌باشد. در منطقه ۹ هیچ زوج آنیون- کاتیونی از ۵۰ درصد تجاوز نمی‌کند.

طبقه‌بندی آب از نظر صنعت

جهت تعیین کیفیت آب برای مصارف صنعتی، ضریب لانژالیه (SI) نمونه آبها بر اساس رابطه زیر محاسبه می‌شود.

که در این رابطه pHm، اسیدیته واقعی آب و pHs مقدار pH آب در حالت اشباع از کربنات کلسیم می‌باشد. چنانچه ۰< SI باشد آب تمایل به پوسته گذاری دارد و اگر ۰> SI باشد آب خورنده بوده و اگر۰ = SI باشد آب حالت خنثی دارد.

 

محسن محمدرضاپورطبری
محسن محمدرضاپورطبری

شما باید همان تغییری باشید که می‌خواهید در دنیا شاهدش باشید.

شاد باشید.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *