• مشکی
  • سفید
  • سبز
  • آبی
  • قرمز
  • نارنجی
  • بنفش
  • طلایی
  • تعداد بازديد :
  • سه شنبه 1391/01/29
  • تاريخ :

نیترات به عنوان آلاینده


نیترات ماده‌ای است که آب‌های زیرزمینی و سطحی را به طور گسترده‌ای آلوده می‌کند. تجمع نیترات در محیط می‌تواند ناشی از هرزآب‌‌های کشاورزی که به علت مصرف بیش از حد کودهای نیتراتی حاوی این ماده هستند، که به طور منتشر آب را آلوده می‌کنند یا آلودگی‌های نقطه‌ای از فاضلاب‌های انسانی به درستی دفع و فراوری نشده است.

نیترات به عنوان آلاینده

علاوه بر این پسماندهای حاوی نیترات در بسیاری از فرآیندهای صنعتی مانند کاغذسازی و مهمات‌سازی تولید می‌شوند. سوزاندن سوخت‌های فسیلی مانند نفت و گار در نیروگاه‌ها و ماشین‌ها و همه موتورهای با احتراق درون‌سوز به ایجاد اسید نیتریک و آمونیاک می‌انجامد که هوا را آلوده می‌کند. این مواد ممکن است به صورت باران‌های اسیدی به زمین بازگردند و باعث آلودگی سطح زمین هم بشوند.

ازآن جائی که نیترات در آب به صورت محلول وجود دارد روش های معمول تصفیه آب قادر به حذف آن نیستند ازاین‌رو نیاز به آن دسته ازروش های تصفیه پیشرفته می باشد که قادر به کاهش آلاینده های محلول هستند. از سوی دیگر چرخه نیترات سازی در شهرها یی که دفع نادرست فاضلاب از طریق چاه های جذبی انجام می شود همچنان ادامه دارد ومشکل تولید پیوسته نیترات وانتشارآن به آب های زیرزمینی راسبب می گردد.

معرفی نیترات

نیترات یک ماده شیمیایی به فرمول NO3- است. نیترات اکسیده‌ترین شکل نیتروژن است که در سیستم‌های طبیعی یافت می‌شود.

 نیتروژن یک یون با بار منفی (آنیون) است که با یونهای ‌بار مثبت (کاتیون) ترکیب می‌شود و به صورت نمک‌های نیترات پتاسیم یا نیترات سدیم در میآید. نیترات یکی از محلول‌ترین آنیون‌هایی است که شناخته شده است. نیترات به صورت نیترات سدیم و نیترات پتاسیم به عنوان کود کشاورزی به کار می‌رود.

به گفته کارشناسان از نظر علمی نیترات محصول نهایی تثبیت هوازی ترکیبات نیتروژن دار و به عنوان پایدارترین ترکیب اکسیژن دار آنها محسوب می شود که به مقدار زیاد در آب محلول است. از نظر شیمیایی این ترکیب واکنش پذیر نبوده و تنها میکروب ها قادر به احیای آن به نیتریت هستند.

نیترات به عنوان آلاینده

 در آبهای سطحی مقادیر نیترات اغلب کم ( صفرتا 18 میلیگرم درلیتر ) وبه مراتب کمتراز آبهای زیرزمینی است. تخلیه حجم انبوهی از فاضلاب ها و زهاب های کشاورزی و یا جاری شدن شیرآبه های زباله مهم ترین منبع ورود نیترات به آب های سطحی محسوب شده و گاهی غلظت نیترات را در آبهای سطحی تا چندین برابر مقدار آن در آب های زیرزمینی نیز افزایش می دهند.

 بنا به گفته کارشناسان مشاهده مقادیر بیشتر از 10 میلی گرم نیترات در یک لیتر آب های زیرزمینی و تغییرات آن، هرچند کمتر از مقادیر پیشنهاد شده و استانداردهای رایج این ترکیب درآب آشامیدنی باشد، بیانگر تماس لایه آبداربا فاضلاب ها، زهاب کشاورزی، نشت از انبارها، شیرآبه های زباله بوده و به عنوان هشداری برای احتمال آلودگی میکروبی آب تلقی می شود.

 

خطرات نیترات برای سلامتی انسان

عوارض سونیترات در انسان  در نتیجه احیای آن به وسیله باکتریهای دستگاه گوارش و تبدیل آن به نیتریت روی می دهد. پیدایش نیتریت به دو دلیل اهمیت دارد اول آنکه می تواند هموگلوبین خون را اکسیده کرده و به متهموگلوبین تبدیل کند که این ماده عمل اکسیژن رسانی به بدن را مختل می کند ودوم اینکه نیتریت با بعضی آمین ها و آمیدهای بدن آمیخته شده و باعث پیدایش نیتروزامین که ماده ای سرطانزاست، می شود.

نیترات ماده‌ای است که آب‌های زیرزمینی و سطحی را به طور گسترده‌ای آلوده می‌کند. تجمع نیترات در محیط می‌تواند ناشی از هرزآب‌‌های کشاورزی که به علت مصرف بیش از حد کودهای نیتراتی حاوی این ماده هستند، که به طور منتشر آب را آلوده می‌کنند یا آلودگی‌های نقطه‌ای از فاضلاب‌های انسانی به درستی دفع و فراوری نشده است

همان طور که می دانیم گلبول‌های قرمز حاوی پروتئینی هستند به‌نام هموگلوبین كه دارای 4 مولكول آهن است. آهن موجود در این پروتئین دارای ظرفیت 2 می‌باشد. زمانی‌كه نیترات و نیتریت با این آهن‌ها تماس پیدا می‌كند آنها را به آهن 3 ظرفیتی بدل می‌كند كه توانایی خود را برای انتقال اكسیژن از دست داده و به‌نام مت هموگلوبین نامیده می‌شود. در حالت عادی افراد دارای 2ـ1 درصد مت هموگلوبین هستند. در اثر تماس با آب آلوده به نیترات درصد این نوع از هموگلوبین غیرطبیعی افزایش یافته و با افزایش آن علائمی برای فرد ایجاد می‌شود. تشكیل مت هموگلوبین می‌تواند در هر سنی رخ دهد ولی به‌دلیل آنكه مكانیسم كاهش و مقابله با آن در سنین نوزادی و در جنین در اواخر دوران بارداری تكامل نیافته است این محدوده‌ها بیشتر در معرض آسیب هستند.

درنوزادان باعث بیماری "متهوگلوبینمی" یا "سندروم نوزاد کبود" میشود. این عارضه به خصوص اگر نوزاد از شیر خشک رقیق شده با آب با نیترات بالا تغذیه شده‌اند، ممکن است رخ دهد. اما نوزادانی که از شیر مادر تغذیه می‌کنند، حتی اگر مادر از آب با غلظت بالای نیترات نوشیده باشد، در معرض خطر متهموگلوبینمی نیستند.

نیترات به عنوان آلاینده

سبزیجات حاوی نیتروژن همچون اسفناج یا آب چاه كه محتوی سطح بالایی از نیترات باشد نباید در نوزادان استفاده گردد. همچنین در مادران باردار به‌دلیل خطر موجود برای جنین باید از مصرف آب یا غذاهای حاوی نیترات بالا اجتناب كرد.

در افرادی كه كم‌خونی ندارند سطوح مت هموگلوبین كمتر از 20 درصد ایجاد سیاهی در لب و زبان می‌كند، با این‌حال معمولا بیماران بی‌علامت هستند. سطوح بیش از 20 درصد با سردرد، اضطراب، تنگی نفس و افزایش در ضربان قلب همراه است و با سطوح 50ـ40 درصد علائم مغزی مانند گیجی و خواب‌آلودگی و بهم خوردن وضیعت اسید و باز خون بروز می‌كند. در سطوح بالای 70 درصد حالت كما، تشنج، افت فشارخون، ضرباهنگ غیرطبیعی قلب و مرگ رخ می‌دهد. بنابراین، باید در تمام بیمارانی كه دچار سیاهی لب‌ها و زبان می‌شوند به این مسمومیت شك كرد. تجویز اكسیژن سیاهی لب‌ها و زبان را بهبود نمی‌دهد بلكه نكته متمایزكننده در این مسمومیت از افرادی است كه كمبود اكسیژن دارند. خون بیماران دارای رنگ قهوه‌ای شكلاتی است كه زمانی‌كه با خون فردی طبیعی قیاس شود بخوبی قابل تشخیص است.

میزان بالای نیترات همچنین می‌تواند در غذا یا آب دام‌ها هم می‌تواند به کاهش زاد و ولد، افزایش مرد‌ه زایی، وزن کم هنگام تولد، دیر وزن گرفتن یا حتی مرگ بینجامد.

 

چاههای فاضلاب، عامل اصلی افزایش نیترات

تحقیقات نشان می دهد در مناطقی که دفع فاضلاب به صورت سنتی و از طریق چاههای فاضلاب انجام میشود، به دلیل نفوذ فاضلاب به سفره های آب زیرزمینی، میزان نیترات موجود در آب بسیار بالاست. همچنین در شهرهای صنعتی به دلیل وارد شدن آلاینده های صنعتی به سفره های آب زیرزمینی، میزان نیترات آب بسیار بالاست.

نیترات به عنوان آلاینده

استاندارد نیترات در آب آشامیدنی

با توجه به مطا لعات به عمل آمده توسط سازمان بهداشت جهانی در مورد نیترات، این سازمان حداکثر مجاز 50 میلیگرم درلیتر (برحسب نیترات)را اعلام نموده است.استاندارد ملی ایران نیز برای نیترات همین مقدار می باشد سازمان حفاظت محیط زیست ایالات متحده حداکثر مجاز نیترات را10 میلی گرم در لیتر (برحسب نیتروژن ) قرار داده که معادل با 82/44میلی گرم در لیتر برحسب نیترات است.

 

برای حذف نیترات چه کنیم؟

آنچه مسلم است امروزه با رشد روز افزون جمعیت در شهرهای بزرگ آلودگی آب آشامیدنی رو به افزایش است. دفع نادرست فاضلاب های شهری از طریق چاهای جذبی، مصرف بی رویه مواد شوینده و پاک کننده بهداشتی که از طریق چاههای جذبی فاضلاب به اعماق زمین نفوذ کرده و سفره های آب زیرزمینی را آلوده می کنند، استفاده از کودهای شیمیایی و حیوانی، استفاده از آفت کش ها و حشره کش ها و ... از جمله دلایل اصلی آلودگی آب آشامیدنی انسانها هستند. در این میان سمومی مانند نیترات، آهسته و پیوسته سلامتی فرزندان ما را تهدید می کنند. این درحالی است که اثرات منفی نیترات حداقل 15 سال بعد از مصرف آشکار خواهد شد. وجود این ماده خطرناک در آب آشامیدنی خصوصا برای نوزادان و زنان باردار عوارض جبران ناپذیری را در پی خواهد داشت.

کارشناسان و متخصصان اذعان دارند که یکی از موثر ترین روشهای حذف نیترات از آب آشامیدنی، روش اسمزمعکوس است. این فناوری در دستگاه های تصفیه آب خانگی استفاده شده و درست در لحظه مصرف، آب آشامیدنی را تا 90 درصد تصفیه می کند.

مسئله مهم دیگر بالا بردن آگاهی عمومی در مورد کیفیت آب،غذا و محیط زیست است. بالابردن آگاهی عمومی باعث می‌شود فشار افکار عمومی به تصویب قوانین و اقدامات اجرایی برای جلوگیری از آلودگی آب بینجامد. امروزه کیت‌های خانگی برای آزمایش آب از لحاظ نیترات به بازار آمده‌اند، همچنین کیت‌های خانگی برای اندازه‌گیری میزان سرب (یک فلز سنگین سمی) و رادون (یک گاز رادیواکتیو سمی) در حال ورود به بازار هستند.

نیترات به عنوان آلاینده

آزمایش نیترات آب آشامیدنی شایع‌ترین آزمایشی است که افراد،آزمایشگاه‌های تجاری و آزمایشگاه‌های ناظر دولتی مثلا در  ادارات بهداشت انجام می‌دهند، چرا که آلودگی با نیترات یکی خطر بهداشتی عمده‌ای برای انسان‌‌ها و حیوانات به حساب می‌‌آید.

بسیاری از کیت‌های تجاری اندازه‌گیری نیترات و روش‌های اندازه‌گیری نیترات در سازمان‌ها از فلز سنگین کادمیوم استفاده می‌کنند تا فرآیند آزمایش نیترات را کوتاه کنند. کادمیوم فلزی سمی است. بنابراین در استفاده از این کیت‌ها باید احتیاط کرد و دفع آنها نیز باید صورتی انجام گیرد که باعث آلودگی محیط زیست نشود. البته اخیرا کیت‌های اندازه‌گیری نیترات نیز به بازار آمده‌اند که روش دیگری بدون کادمیوم را به کار میبرند و بنابراین خطرات کیت‌های قدیمی را ندارند.

 

روش‌های تصفیه آب از نیترات

روش های مختلفی که برای تصفیه آب‌های زیرزمینی به کار می‌روند، ممکن است مشکل، گران قیمت باشند و تاثیر کاملی هم نداشته باشند. بنابراین ‌پیشگیری از آلودگی آب بهترین راه محسوب می شود.

 روش‌هایی که برای تصفیه آب می توان به کار برد، شامل تقطیر، اسمز معکوس، تعویض یون و اختلاط است.

 تقطیر: در این روش آب جوشانده می‌شود، و بخار حاصل روی یک سطح سرد (کندانسور) فشرده می شود، نیترات وسایر مواد معدنی در آب در حال جوشیدن باقی می ماند.

نیترات به عنوان آلاینده

اسمز معکوس: در این روش آب با فشار از میان غشایی گذرانده می‌شوند که نیترات و سایر مواد معدنی را فیلتر می کند. نیم تا دو سوم آب پشت این غشا باقیمی ماند که به عنوان آب پسمانده دور ریخته می‌شود. سیستم‌های اسمز معکوس با کارآیی بالا از فشارهای در حد یک میلیون پاسکال استفاه می‌کنند.

تعویض یون: در این روش از ماده دیگری مانند کلراید استفاده می‌شود، که جای خود را با نیترات عوض می‌کند. یک واحد تعویض یونی با گلوله‌های رزینی خاصی پر شده است، که با کلراید شارژ شده‌اند. آب از میان این گلوله‌ها می‌گذرد، و رزین نیترات آب را با کلراید تعویض می‌کند. هر چه آب بیشتری از روی رزین عبور می‌کند، نیترات بیشتری از آب گرفته می‌شود و کلراید به آن پس داده می‌شود. رزینی که  نیترات ‌را جذب کرده و کلراید را پس داده داد است، با شستن با محلول کلرید سدیم (نمکی)  دوباره شارژ می کنند. محلول باقیمانده از این روند تصفیه که حاوی مقدار زیادی نیترات است را باید به طور مناسبی دفع کرد.

نیترات به عنوان آلاینده

اختلاط یا مخلوط کردن: در این روش یک راه دیگر برای کاهش میزان نیترات آب آشامیدنی است. آب آلوده با میزان نیترات بالا با آبی از منبع دیگر مخلوط می‌شود تا غلظت کلی نیترات کاهش یابد. آب حاصل هنوز برای نوزادان بی‌خطر نیست، اما برای بزرگسالان سالم و دام ها قابل‌پذیرش است.

فیلترهای زغالی (شارکول) و سبک‌کننده‌های آب به قدر کافی نیترات آب را کاهش نمی‌دهند. جوشاندن آب نه تنها آب آلوده به نیترات را تصفیه نمی‌کند، بلکه میزان غلظت نیترات آب را می‌افزاید. در برخی نقاط حفر چاه عمیق‌تر ممکن است آب با میزان نیترات کمتر فراهم کند. اما در بسیاری مواد موثرترین گزینه استفااده از آب بطری برای نوشیدن و آشپزی است.

 

 

 

 

فرآوری: مریم نایب زاده

بخش دانش و زندگی تبیان


منبع hirabsun- jamejamonline -hamshahrionline- abrysham

UserName