توجه به مشخصات و ویژگی های آب آشامیدنی سالم از جنبه های فیزیکی، شیمیایی، بیولوژیکی و … برای حفظ سلامتی انسانها و توسعه پایدار حایز اهمیت است. در کشور ما سازمان ملی استاندارد، متولی تدوین و پایش کیفیت آب آشامیدنی در کشور است. این نوشتار به طور خلاصه به بررسی مهمترین ویژگی های آب آشامیدنی سالم از منظر سازمان استاندارد، سارمان بهداشت جهانی و استاندارهای معتبر بین المللی می پردازد.

آب مهمترین و حیاتی ترین ماده خوراکی برای انسانها است که حدود ۶۰ درصد از بدن ما را تشکیل می دهد. آب به بدن کمک کند تا دمای نرمال خود را ثابت نگاه دارد. این ترکیب حیاتی از سفت شدن مفاصل جلوگیری میکند، از طناب نخاعی و بافتهای حساس بدن محافظت می کند و همچنین میتواند ترکیبات مضر بدن را از طریق ادرار و تعریق دفع نماید..

دسترسی به آب آشامیدنی سالم حق همه انسانها در اقصی نقاط کره زمین است. با وجود اهمیت آب برای سلامتی انسانها، دسترسی به آب آشامیدنی سالم در نقاط مختلف دنیا محدود است. طبق گزارشهای سازمان جهانی بهداشت(WHO)، حداقل ۲ میلیارد نفر از جمعیت جهان از منابع آبی آلوده به فاضلابهای انسانی می نوشند. همچنین این سازمان بیان کرده است که تا سال ۲۰۲۵ میلادی نیمی از جمعیت جهان در مناطق کم آب زندگی خواهند کرد.

با اهمیت ترین جنبه توجه به ویژگیهای آب آشامیدنی سالم، پتانسیل بیماری زایی آب آشامیدنی ناسالم است. آب آلوده در انتقال بیماریهایی چون وبا، اسهال، هپاتیت A، حصبه، دیسانتری، فلج اطفال و … موثر است. مدیریت ناصحیح منابع آب و عدم تصفیه مناسب آب آشامیدنی باعث قرار گرفتن انسانها در معرض این مخاطرات سلامتی میگردد.

مشخصات و ویژگیهای کیفی آب آشامیدنی سالم در پنج گروه زیر تقسیم بندی می شود:

مشخصات فیزیکی آب آشامیدنی
مشخصات شیمیایی آب آشامیدنی
مشخصات بیولوژیکی آب آشامیدنی
مشخصات میکروبی آب آشامیدنی
آلودگیهای صنعتی آب آشامیدني

ویژگیهای فیزیکی آب آشامیدنی سالم:

یکی از شاخصهای سنجش کیفیت آب آشامیدنی، ویژگیهای فیزیکی آب شرب است. مشخصات فیزیکی آب آشامیدنی به وسیله شاخهای زیر مورد سنجش قرار می گیرد.

رنگ آب آشامیدنی

دو شاخص برای توصیف و اندازه گیری رنگ آب استفاده می شود. رنگ حقیقی(True Color) و رنگ ظاهری(Apparent Color). رنگ حقیقی، رنگی است که پس از جدا کردن مواد آلوده کننده آب به چشم می خورد. اما رنگ ظاهری رنگی است که به صورت بصری مشاهده می شود. این رنگ تحت تاثیر رنگ حقیقی و هر ماده موجود در آب یا حتی کدورت آب می باشد. جدول زیر عوامل ایجاد رنگ در آب را نمایش می دهد.

رنگ آب	علت رخداد
شیری	ته نشینی کربنات ها، مواد جامد معلق
کف کردگی	ماده فعال سطحی، مواد سرعت دهنده به فرایند کف کردن
مایل به قهوه ای	زنگ زدگی لوله ها و اتصالات آهنی

روش سنجش میزان رنگ آب آشامیدنی: میزان رنگ آب را می توان با طیف سنجی نوری سنجید. واحد اندازه گیری میزان رنگ، Hazen Unit(HU) یا True Color Unit(TCU) می باشد(هر دو واحد از نظر عددی یکسان می باشند).

بازه مورد پذیرش رنگ در استاندارهای مختلف بسیار مشابه است. جدول زیر بازه مجاز رنگ برای مصارف آشامیدنی را نمایش می دهد.

سازمان/کشور	مقدار مجاز
سازمان بهداشت استرالیا	15 HU
سازمان حفاظت از محیط زیست ایالات متحده آمریکا	حداکثر 15 HU
اتحادیه اقتصادی اروپا	حداکثر حد مجاز 20 HU
موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران	حداکثر 15 TCU

بو و مزه آب آشامیدنی

بو و مزه از دسته خواص ظاهری هستند که عموم مردم به آنها توجه ویژهای دارند و در تصمیم گیری آنها هنگام انتخاب بین منابع آبی جهت شرب تاثیر به سزایی دارد.

بو و مزه در آب آشامیدنی ممکن است نشان دهنده حالت خاصی از آلودگی یا اشکال حین عملیات تصفیه باشد. حتی این خواص پتانسیل نشان دادن وجود احتمالی مواد مضر در آب را دارند. مزه و بو می توانند از مواد معدنی طبیعی و آلاینده های شیمیایی آلی و منابع یا فرایندهای بیولوژیکی سرچشمه گرفته باشند. از دیگر عوامل ایجاد بو و مزه در آب آشامیدنی میتوان آلودگی آب توسط مواد شیمیایی سنتز شده(مصنوعی)، خوردگی فلزات لوله ها و حتی مشکلات به وجود آمده حین تصفیه مانند کلروناسیون را نام برد. آب در هنگام ذخیره شدن و توزیع نیز ممکن است به عوامل بیماری زا آلوده شده و در اثر فعالیتهای میکروبی بو و مزه ناخوشایندی به خود بگیرد.

روش سنجش میزان بو و مزه: یک روش اندازه گیری بر پایه بیشترین میزان رقیق سازی یک نمونه بنا شده است. میزان بو با واحد Threshold Odour Number(TON) مشخص می شود. برای طعم و مزه آب آشامیدنی، سازمان استاندارد ایران، حدمطلوب طعم را در ۲۵ درجه سلسیوس حداکثر ۳ درمقیاس TON دانسته است.

کدورت

کدورت یا کدری یکی از خصوصیات ظاهری آب است که ناشی از عوامل متعددی ناشی می شود. کدورت آب آشامیدنی سبب می شود که نور تابیده شده به نمونه متفرق و یا جذب شود ولی عبور نکند. با توجه به گستردگی منابع آبی و وجود تعداد بالایی از عوامل ایجاد کننده کدورت، هر منبع باید در دسته بندی خاصی قرار بگیرد، زیرا روش تصفیه و مدیریت آن متفاوت است. در جدول زیر همانطور که گفته شد این عوامل دسته بندی شده اند.

موقعیت	منبع کدورت	پیامدهای کیفی آب
منابع آبی	رشد بیولوژیکی(مانند جلبک، زوپلانکتون و سیانوباکتری) در منابع آبی	سیانوباکتری ها می توانند منبع سم ها و ترکیبات بودار و طعم دار باشند. ظاهر نامطلوب آب
منابع آبی	ماده آلی طبیعی مانند مواد گیاهی در حال تجزیه	ظاهر نامطلوب آب امکان رشد بیولوژیکی در سیستم های توزیع آب
تصفیه	رسوب هایی از ترکیبات نامحلول موادشیمیایی فرایند تصفیه، یا شکل گرفته حین فرایندهایی همانند تصحیح pH	ظاهر نامطلوب آب pH خارج از محدوده مطلوب شرب
تصفیه	محصول اکسیداسیون مواد شیمیایی طبیعی مانند آرسنیک، آهن و منگنز	منبع اکسیدهای فلزی رنگ نامطلوب( مانند آب مشکی یا قهوه ای) و طعم نامناسب آب
تصفیه	انعقاد گل و لای ها و رسوبات تجمع یافته، یا جداسازی خوردگی های شیمیایی و رسوب ها	منبع فلزات و اکسید فلزات ظاهر و طعم نامطلوب آب
تصفیه	جداسازی بیوفیلم ها	آزادسازی میکروب های بیماریزا فرصت طلب (مانند باکتری لژونلا و مایکوباکتریوم) و میکروب های بیماریزای گوارشی نهفته ظاهر و طعم نامطلوب آب

روش سنجش کدورت آب: اندازه گیری کدورت آب آسان و کم هزینه است. در روش نِفِلومتریک پخش نور با دستگاه بِنچتاپ قابل حمل یا تجهیزات آنلاین اندازه گیری می شود. واحد اندازه گیری در این روش Nephelometric turbidity unit(NTU) است.

طبق دستورالعمل سازمان استاندارد ایران، حد مطلوب کدورت آب آشامیدنی کمتر یا مساوی یک NTU است. سازمان بهداشت جهانی نیز حد ایده آل کدورت را کمتر از یک NTU تعیین کرده است. همچنین اتحادیه اروپا نیز حداکثر مجاز کدورت را یک NTU تعیین کرده است.

ذرات جامد معلق(TSS)

به زبان ساده اگر آب را از یک فیلتر بسیار ریز عبور دهیم، مواد جامد محلول و نیز مواد کلوییدی از فیلتر عبور می کنند و ذرات جامدی که روی فیلتر باقی می مانند همان ذرات جامد معلق(Total Suspended Solids) آب مورد نظر هستند. مقادیر زیاد ذرات جامد معلق موجب ایجاد ظاهری ناخوشایند در شکل ظاهری آب می شود. ذرات جامد معلق به طور کلی بر روی رنگ یا کدورت کلی آب تاثیر منفی می گذارد.

ذرات جامد معلق گستره وسیعی از مواد و ترکیبات آلی و معدنی را در بر می گیرد. لای، گل، ذرات مواد آلی و معدنی، ترکیبات آلی قابل حل شدن، پلانکتون ها و دیگر میکرو ارگانسیم های زنده از مصادیق ذرات جامد معلق هستند. چنین ذراتی در اندازه بندی متفاوت می باشند و قطر آنها می تواند بین ده نانومتر تا یک دهم نانومتر باشد. اگر چه معمولا بیان مي شود که “TSS ماده ای است که از فیلتری با قطر ۰٫۴۵ میکرون عبور نکند.”

روش سنجش میزان TSS: عموماً برای اندازه گیری مقدار کل ذرات جامد معلق، حجم مشخصی از نمونه( تا یک لیتر) از یک فیلتر کاغذی که از پیش آماده و وزن شده است، عبور داده می شود. سپس فیلتر در دمای ۱±۱۰۴ سانتی گراد خشک می شود. پس از فرایند خشک کردن، فیلتر دوباره وزن شده و مقدار ذرات جامد معلق موجود اندازه گیری می شود. واحد اندازه گیری ذرات جامد معلق میلی گرم بر لیتر است.

شاخص pH

شاخص pH برای سنجش میزان اسیدی یا بازی بودن آب آشامیدنی به کار برده می شود. محلول های با PH کمتر از هفت اسیدی و محلول های با PH بالاتر از هفت، محلول بازی شناخته می شوند. سازمان بهداشت استرالیا میزان pH مناسب آب آشامیدنی را ۶ تا ۱۰٫۸ تعیین کرده است. بسیاری از کشورها pH مناسب آب آشامیدنی را ۶٫۵ تا ۸٫۵ ارزیابی می کنند. تماس یا نوشیدن آب با مقادیر بالا و پایین pH مخاطرات جدی سلامتی را به دنبال دارد.

شاخص pH آب را می توان با اضافه کردن اسید یا قلیا تنظیم کرد. معمولا آهک، سدیم کربنات، سدیم هیدروکسید و یا ترکیبی از آهک و کربن دی اکسید برای این منظور استفاده می شوند.

دما

دما اساسا معیار سنجش گوارایی آب آشامیدنی است. آب خنک خوش طعم تر از آب گرم یا خیلی سرد است. (البته کدورت و رنگ آب فیلترشده ممکن است غیرمستقیم متاثر از دما باشند.) با این وجود اتحادیه اروپا دمای ۱۲ درجه تا ۲۵ درجه سانتی گراد و سازمان بهداشت کانادا دمای ۱۵ درجه سلسیوس را برای شرب مطلوب ارزیابی می کنند. البته دما می تواند مستقیماً بر روی رشد و بقای میکروارگانیسم ها تاثیر بگذارد. بالا رفتن دما می تواند احتمال رشد عوامل تولید کننده ی بو و مزه را در رودخانه ها و برکه ها و سیستم های توزیع آب افزایش دهد.

ویژگیهای شیمیایی آب آشامیدنی سالم

ورود و اختلاط مواد شیمیایی معدنی و آلی به آب آشامیدنی همیشه نگران کننده است. زیرا بسیاری از مواد شیمیایی برای بدن انسان سمی بوده و آشامیدن آب آلوده به آنها آثار کوتاه مدت مسمومیت را به دنبال دارد. نوشیدن آب آلوده به برخی مواد شیمیایی نیز در بلند مدت منجر به بروز بیماریهای مختلف نظیر انواع سرطانها می شود.

حضور مواد شیمیایی در آب آشامیدنی ممکن است ناشی از یکی از رویدادهای زیر باشد:

ورود جریانهای کشاورزی به منابع آب آشامیدنی
فرایندهای بیولوژیکی همچون رشد سیانوباکتریها و جلبکها
آلودگی با فاضلابی که تصفیه شده و سپس در منبع آبی تخلیه گشته
اضافه شدن برخی مواد شیمایی همچون کلر و فلوراید
خوردگی لوله ها و اتصالات

بررسی خواص شیمیایی آب شرب نظیر سختی، قلیاییت و غیره برای سنجش کیفیت آب از منظر شیمیایی حایز اهمیت است.

سختی(Hardness)

از نگاه عموم مردم آب سخت نیاز به صابون بیشتری برای درست کردن کف نسبت به آب نرم دارد. همچنین عامل رسوب گرفتگی لوله های آب گرم و اتصالات است. ولی از لحاظ علمی سختی به دلیل حضور یون های کلسیم و منیزیم در آب می باشد. اگرچه کاتیونهای دیگری مانند استرانسیوم، آهن، منگنز و باریم نیز منجر به افزایش سختی آب می شوند.

سختی کل(Total Hardness) مجموع غلظت یونهای کلسیم و منیزیم است که به صورت اکی والان کربنات کلسیم بیان می شود. همچنین سختی را می توان به صورت سختی کربناتی(موقت) و سختی غیر کربناتی(دائم) دسته بندی کرد. مطابق معیارهای سازمان استاندارد ایران، حداکثر مطلوب سختی کل آب آشامیدنی ۲۰۰ میلی گرم بر لیتر می باشد.

افزایش یا کاهش سختی آب منجر به تغییر خواص آب می شود. جدول زیر تغییرات خواص آب را بر اساس تغییرات سختی طبقه بندی می کند.

میزان	توضیحات
کمتر از60 میلی گرم بر لیتر کلسیم کربنات	سبک ولی احتمالا خورنده
200-60 میلی گرم بر لیتر کلسیم کربنات	کیفیت مناسب
500-200 میلی گرم بر لیتر کلسیم کربنات	افزایش مشکلات رسوب گرفتگی
بیشتر از 500 میلی گرم بر لیتر کلسیم کربنات	رسوب گرفتگی شدید

قلیاییت(Alkalinity)

قلیاییت آب نمایانگر ظرفیت آب برای خنثی کردن اسید افزوده شده تا رسیدن به pH حدود ۴٫۵ است. هرچه قلیاییت آب بیشتر باشد، ظرفیت بافری آن بیشتر است. قلیاییت آب طبیعی معمولا برابر مجموع غلظت یونهای هیدروکسیل، بی کربنات و کربنات می باشد. در تصفیه ی آب آشامیدنی دانستن مقادیر غلظت هر سه نوع آنیون مهم است.

روش سنجش قلیاییت آب: روش سنجش قلیاییت، تیتراسیون توسط یک اسید مانند اسید سولفوریک است. در این آزمایش از دو شناساگر متیل اورانژ یا فنل فتالئین استفاده می شود. برای اندازه گیری دقیق تر pH در هنگام این فرایند از دستگاه اندازه گیر pH استفاده می کنند.

رسانایی الکتریکی و شوری

رسانایی الکتریکی: رسانش(Conductivity) قابلیت یک محلول در انتقال جریان الکتریکی است. جریان الکتریکی در محلولها به وسیله کاتیونها و آنیونها، و در فلزات توسط الکترونها برقرار می شود. یونها اعم از کاتیون و آنیون از نمک های محلول و مواد معدنی همچون قلیاها، کلریدها، سولفیدها، ترکیبات کربنات و غیره تشکیل می شوند. هرچه مقادیر یونهای مذکور در محلول بیشتر باشد، میزان رسانش آن محلول نیز بالاتر است.

شوری(Salinity): مجموع غلظت تمام نمکهای محلول در آب است. مقدار شوری در میزان هدایت الکتریکی تاثیر به سزایی دارد. نمکهای محلول بسیاری عامل ایجاد شوری در آب هستند. عمده یونهای موجود در آب دریا کلرید، سدیم، منیزیم، سولفات، کلسیم، پتاسیم، بی کربنات و برم می باشند. اکثر رودخانه ها و دریاچه ها قلیا و نمک فلزهای قلیایی خاکی را در خود حل شده دارند، که کلسیم و منیزیم و سدیم و کربناتها و کلرایدها بیشترین درصد را به خود اختصاص داده اند. در حال حاضر میزان شوری بر پایه ی روش اندازه گیری هدایت الکتریکی با استفاده از تجهیزات مانیتورینگ الکترونیکی می باشد. متداول ترین واحد اندازه گیری هدایت الکتریکی میکرو یا میلی زیمنس بر سانتیمتر(µS/cm or mS/cm) است.

کل یونهای محلول(TDS)

کل یونها یا مواد جامد محلول(Total Dissolved Solids) متشکل از نمک های معدنی و مقادیر اندک مواد آلی است که در آب حل شده اند. ذرات گِل، نمکهای کربنات، نمکهای سولفات، آهن کلوئیدی، منگنز اکسیدها،سیلیکا و بسیاری از ترکیبات محلول در آب اگر بتوانند از فیلتری با غشای ۰٫۴۵ میکرونی عبور کنند در دسته بندی مواد جامد محلول قرار خواهند گرفت. مواد جامد محلول شامل سدیم، پتاسیم، کلسیم، منیزیم، کلراید، سولفات، بی کربنات، کربنات، سیلیکا، مواد آلی، فلوراید، آهن، منگنز، نیترات، نیتریت و فسفات می باشد. مقادیر زیاد مواد جامد محلول ممکن است همراه با رسوب گرفتگی در لوله ها، اتصالات و وسایل خانگی باشند.

دقیق ترین روش سنجش میزان مواد جامد محلول، آنالیز کامل تمامی کاتیونها و آنیونها است. اما متداولترین و ارزانترین روش، روشی است که در آن مقادیر هدایت الکتریکی به مقادیر مواد جامد محلول توسط ضرب در فاکتوری که بر اساس نوع آب تغییر می کند، تبدیل می شود. میزان مواد جامد محلول با واحد میلی گرم بر لیتر نمایش داده می شود.

بازه مناسب TDS برای آب آشامیدنی: اتحادیه اروپا حداکثر مقدار هدایت الکتریکی مناسب برای آب آشامیدنی را ۲۵۰۰ میکروزیمنس بر سانتی متر تعیین کرده که میزان مواد جامد محلول معادل آن ۱۶۰۰ میلی گرم بر لیتر در دمای ۲۵ سانتی گراد می شود. سازمان حفاظت از محیط زیست ایالات متحده میزان مواد جامد محلول ۵۰۰ میلی گرم بر لیتر را در فهرست معیارهای پذیرش آب آشامیدنی منتشر کرده است.

مواد شیمیایی معدنی سمی

حضور مواد معدنی سمی و فلزات سنگین در آب آشامیدنی تهدیدی برای سلامتی مصرف کنندگان محسوب می گردد. در جدول ذیل مقادیر استاندارد تعدادی از این مواد شیمیایی در کشورهای مختلف ذکر شده اند:

(ابعاد برحسب میلی گرم بر لیتر)

نوع ترکیب	استاندارد ایران	WHO	استاندارد اتحادیه اروپا	استاندارد استرالیا
آرسنیک	0.01	0.01	0.01	0.03
سرب	0.01	0.01	0.01	0.01
کروم	0.05	0.05	0.05	0.03
سلنیوم	0.01	0.04	0.01	0.005
کادمیوم	0.003	0.003	0.005	0.002
آنتیموان	0.02	0.02	0.005	منتشر نشده
جیوه(معدنی)	0.006	0.006	0.001	0.001
سیانور	0.07	منتشر نشده	0.05	0.05
بور	0.5	2.4	1	0.1
نیکل	0.07	0.07	0.02	0.03
باریم	0.7	1.3	منتشر نشده	1.1

مواد شیمیایی معدنی غیر سمی

مواد شیمیایی معدنی غیر سمی خطری برای سلامتی مصرف کنندگان ندارند، ولی ممکن است بر روی طعم، بو و مزه ی آب تاثیر بگذارند. آلومینیوم، مس، نیترات، کلسیم و سدیم از این دسته مواد می باشند.

مواد شیمیایی آلی

مواد شیمیایی آلی معمولا با غلظت بسیار کم در آب آشامیدنی موجوداند. عوامل پیدایش این مواد در آب ممکن است طبیعی یا ناشی از فعالیتهای انسانی باشند. موادی همچون تتراکلراید کربن، بنزن، اکریل آمید در این دسته قرار دارند. مقادیر بالای این ترکیبات مخاطرات جدی سلامتی را به دنبال دارد.

کلر آزاد باقیمانده و فلوراید

کلر را به منظور ضدعفونی به منابع آب آشامیدنی اضافه می کنند، زیرا کلر با خاصیت اکسید کنندگی میکروارگانسیمها و بسیاری از عوامل بیماریزای موجود در آب را از بین می برد. حداکثر مقدار مجاز کلر آزاد باقی مانده در آب آشامیدنی ایران ۰٫۶ میلی گرم بر لیتر و در استرالیا ۰٫۵ میلی گرم بر لیتر است.

فلوراید به طور طبیعی در منابعی همچون آب دریا، خاک و هوا حضور دارد. فلوراید به منظور حفاظت از سلامت دندان در برابر پوسیدگی و کرم خوردگی به منابع آب آشامیدنی و اغلب خمیردندانها افزوده می گردد. حداکثر مقدار مجاز فلوراید در منابع آب آشامیدنی ایران و جهان ۱٫۵ میلی گرم بر لیتر می باشد.

ویژگیهای بیولوژیکی آب آشامیدنی سالم

وجود ترکیبات آلی در آب آشامیدنی به معنای آلودگی آب است. از این رو سنجش مقدار ترکیبات آلی موجود در آب یکی از الزامات تشخیص آب آشامیدنی سالم است. اکسیژن مورد نیاز پارامتری است که معمولا به منظور سنجش پتانسیل تاثیر آلاینده های آلی بر فرایند تصفیه فاضلاب یا بدنه دریافت کننده آبها، استفاده می شود. هرگاه میکروارگانسیم ها از این مواد آلی تغذیه میکنند، غلظت اکسیژن محلول در آب کاهش می یابد. کاهش اکسیژن در طبیعت، تاثیری مخرب بر زندگی آبزیان دارد. دو روش اصلی برای سنجش میزان اکسیژن مورد نیاز آب و فاضلاب، اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی(Biochemical Oxygen Demand) و اکسیژن مورد نیاز شیمیایی(Chemical Oxygen Demand) می باشند. این دو روش به طور مستقیم میزان اکسیژن مورد نظر را اندازه گیری می کنند؛ در حالی که روشی دیگر به نام مجموع کربنهای آلی(Total Organic Carbon) غیر مستقیم میزان اکسیژن مورد نیاز را می سنجد.

اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی(BOD): اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی، مقدار اکسیژن مورد نیاز میکروارگانیسم ها جهت اکسید کردن مواد آلی زیست تجزیه پذیر حاضر در آب و فاضلاب است. این روش براساس رابطه ی مستقیم میان غلظت مواد آلی و میزان اکسیژن مصرف شده جهت اکسید کردن آلاینده ها و تبدیل آنها به آب، کربن دی اکسید و ترکیبات نیتروژنی معدنی بنا شده است. اکسیژن مورد نیاز آب و فاضلاب متناسب با مقدار ماده ی آلی حاضر در محیط است. منابع طبیعی BOD در آبهای سطحی شامل مواد آلی ناشی از تجزیه ی گیاهان و ضایعات حیوانی و منابع انسانی همچون مدفوع، ادرار، مواد شوینده، چربیها، روغنها و گریس می باشند. آزمایش استاندارد شده ی BOD₅، روشی است که اطلاعات قدرت آلی یک فاضلاب را تامین می کند. یکای غلظت BOD₅ به صورت میلی گرم اکسیژن بر لیتر یا ppm بیان می شود.

اکسیژن مورد نیاز شیمیایی(COD): اکسیژن مورد نیاز شیمیایی، مقدار اکسیژن معادل میزان ماده آلی حاضر در یک نمونه، که مستعد اکسید شدن توسط یک اکسیدانت شیمیایی قوی می باشد، است. در آزمایش COD، از یک اکسیدانت شیمیایی قوی در یک محلول اسیدی به همراه حرارت استفاده می شود تا کربن آلی را به کربن دی اکسید و آب اکسید کند. اکسیژن مورد نیاز توسط اندازه گیری مقدار اکسیدانت مصرف شده تعیین می گردد.

مجموع کربن آلی(TOC): در آزمایش TOC، حرارت یا پرتو ماوراءبنفش یا یک اکسیدانت شیمیایی قوی( یا ترکیبی از هر سه مورد) برای اکسیداسیون ترکیبات آلی به کربن دی اکسید و آب به کار گرفته می شوند. اکسیژن مورد نیاز، به طور غیر مستقیم، از طریق مشخص کردن میزان کربن دی اکسید تولید شده به دست می آید.

کاهش مقادیر BOD و COD یکی از اهداف اصلی واحدهای تصفیه فاضلاب و پساب صنعتی است. در جدول زیر شرایط و ویژگی های آزمایشهای BOD، COD و TOC با یکدیگر مقایسه شده اند:

پارامتر	COD	BOD	TOC
اکسیدانت مصرف شده	• K2Cr2O7 • Mn2(SO4)4	اکسیداسیون توسط میکروارگانسیم ها	• O2 • K2S2O8 • حرارت • ترکیبی از موارد بالا به همراه مجموعی از کاتالیست ها
مناسب ترین کاربرد	مونیتورینگ سریع و مکرر بازدهی واحد تصفیه و کیفیت آب	مدل سازی فرایند واحد تصفیه و تاثیرات ترکیبات آلی بر اکسیژن محلول آبهای گیرنده ی فاضلاب	اندازه گیری مقدار کل کربن آلی در نمونه ها
زمان اتمام آزمایش	1/2 - 1 الی 3 ساعت	5 روز( برای آزمایش استاندارد BOD)	چند دقیقه تا چند ساعت
دقت و صحت	%10-5 انحراف نسبی استاندارد؛ ممکن است زمانی که نمونه حاوی مواد معلق باشد، بیشتر شود.	%15 انحراف نسبی استاندارد؛ بسیار دقیق فرض نمی شود	%10-5 انحراف نسبی استاندارد؛ ممکن است زمانی که نمونه حاوی مواد معلق باشد، بیشتر شود؛ همگن سازی نمونه ممکن است مهم باشد
مزایا	• توسط یک ثابت به BOD مرتبط می شود(در فاضلاب) • مواد سمی بر روی اکسیدانت تاثیر نمی گذارند • تغییرات در مقدار COD ممکن است با میزان BOD برابری کند و مکمل نتایج آزمایش BOD باشد • زمان آنالیز کوتاه	• در صورت استفاده از "دانه(میکروارگانیسم مورد استفاده)" محیط طبیعی را بسیار دقیق مدل سازی می کند	• توسط یک ثابت به BOD مرتبط می شود(در فاضلاب) ولی نه به نزدیکی COD • زمان آنالیز کوتاه
معایب	• مداخله ی یون های کلرید • برخی ترکیبات آلی کاملا اکسید نمی شوند	• مواد سمی میکروارگانیسم ها را می کشند • میکروارگانیسم ها تمام مواد موجود در پساب را اکسید نمی کنند • وجود بی دقتی در صورت استفاده از "دانه" نامناسب • آزمایشی زمان بر	• نیاز به تجهیزات گران دارد • برخی ترکیبات آلی کاملا اکسید نمی شوند • میزان اکسیژن مورد نیاز را نمی سنجد، بلکه میزان مجموع کربن آلی را می سنجد

ارتباط BOD و COD: میزان COD یک پساب از میزان BOD آن معمولا بیشتر است زیرا:

بسیاری از ترکیبات آلی که به روش شیمیایی اکسید می شوند، نمی توانند به روش بیولوژیکی(بیوشیمیایی) هم اکسید گردند. به طور مثال، سلولز با روش BOD نمی تواند در فاضلاب مشخص گردد اما با آزمایش COD می توان مقدار آن را مشخص کرد.
مواد سمی حاضر در آب و فاضلاب بر روی نتایج آزمایش COD تاثیر نمی گذارند. در صورتی نتایج آزمایش BOD تحت تاثیر قرار می گیرند.

با توجه به اینکه وجود مواد آلی در آب آشامیدنی آلودگی محسوب می شود؛ آب آشامیدنی سالم باید فاقد هر گونه BOD و COD باشد.

ویژگیهای میکروبی آب آشامیدنی سالم

متداولترین و شایعترین خطر سلامتی مرتبط با آب آشامیدنی، آلودگی مستقیم یا غیر مستقیم آب آشامیدنی با فضولات انسانها یا حیوانات و میکروارگانیسمهای موجود در مدفوع است. نوشیدن چنین آب آلوده ای یا استفاده از آن برای پخت غذا می تواند مولد موارد جدید بیماریهای عفونی باشد. نوزادان، کودکان و افرادی که سیستم ایمنی ضعیفی دارند، بیشتر در خطر ابتلا به چنین بیماریهایی هستند. ارگانیسمهای پاتوژنیک(بیماری زا) عامل ایجاد بسیاری از بیماریها مانند بیماری گوارشی خفیف یا شدید، اسهال های کشنده، دیسانتری، هپاتیت، وبا یا تب تیفویید هستند.

شایان ذکر است که برخی از میکرو ارگانیسم ها نظیر پروتوزوا نگلیریا فاولری،سودوموناس، کلبسیلا پنومونیه و لژیونلا با منشا طبیعی ممکن است عامل بیماری در انسانها شوند. عفونت تنها عارضه ورود چنین ارگانیسمهایی به بدن از طریق آب آشامیدنی نیست. به طور مثال، نوعی جلبک و باکتریها می توانند سمی تولید کنند که بر انسانها تاثیر می گذارد. دیگر ارگانیسمهای آزاردهنده احتمال ایجاد طعم، بو و رنگ یا گسترش ته نشینی و خوردگی را در آب افزایش می دهند.

میکروارگانیسم های بیماری زا را عموما می توان در پنج دسته کلی طبقه بندی کرد:

باکتریهای بیماری زا: این نوع باکتریها به دو دسته اصلی باکتریهای بیماری زا دفعی مانند سالمونلا، شیگلا، اشریشیا کلی و باکتریهای بیماری زا رشد کننده در منابع آبی همچون گونه هایی از کلبسیلا پنومونیه و آئروموناس تقسیم بندی می گردند.
تک یاختگان: این ارگانیسم ها نیز به دو گروه اصلی تقسیم بندی می شوند. گروه اول تک یاختگان گوارشی که عمدتا به صورت انگل در روده انسان و دیگر پستانداران پدیدار می گردد، همانند کریپتوزپوزیدیوم و انتاموبا هیستولیتیکا. گروه دوم را تک یاختگان آزاد فرصت طلب تشکیل می دهند که عامل رخداد بیماری های وخیم چشمی و مغزی در انسان می باشند،مانند Acanthamoeba.
ویروسها: شاخص ترین ویروسهای آلاینده آب آشامیدنی آنهایی هستند که در سیستم گوارشی انسان تکثیر شده و به تعداد زیادی از طریق مدفوع شخص آلوده دفع می گردند.
کرمهای انگلی: تخم نماتود گوارشی مانند Trichurus ممکن است وارد منبع آبی شده و انسان با نوشیدن آن آلوده شود.
سیانوباکتریها: این دسته میکروارگانیسمها باکتری هستند، اما از آنها به عنوان جلبک سبز-آبی یاد می شود. این باکتریها در صورت حضور به تعداد بسیار زیاد در آب آشامیدنی، عامل بیماری خواهند بود. این میکروارگانیسمها سم تولید می کنند و به همین دلیل باید از آب آشامیدنی زدوده شوند.

طبق سازمان استاندارد کشور ایران، حداکثر مقدار مجاز آلاینده های میکروبی در آب آشامیدنی به شرح ذیل است:

میکروارگانیسم	حد مجاز
کلیفرم های گرم پای	در 100 میلی لیتر قابل شناسایی نباشد
اشریشیا کلی	در 100 میلی لیتر قابل شناسایی نباشد
میکروارگانیسم های هتروتروف(میکروارگانیسم های قابل کشت)	500 cfu در1 میلی لیتر
کلستریدیوم پرفرنژنس(شامل اسپور)	کمتر از 1 cfu در 100 میلی لیتر

آلودگی های صنعتی آب آشامیدنی

آفت کشها: مجموع مواد شیمیایی استفاده شده در صنایع کشاورزی، مانند حشره کش ها و علفکش ها و کرمکش ها و مرگ موش و کشنده ی بندپایان را آفت کش گویند. نمونه هایی از این مواد در جدول ذیل ذکر شده اند:

نام ماده	حداکثر مجاز(میلی گرم بر لیتر)
آلاکلر	0.02
آلدرین و دی آلدرین	0.00003
اندرین	0.0006
مولینات	0.006
پندی متالین	0.02

فلزات سنگین: یکی از مهمترین آلاینده های صنعتی، فلزات سنگین می باشند. فلز سنگین، به هر فلز و عنصر شبه فلزی که چگالی نسبتا بالایی در حدود ۳٫۵ تا ۷ گرم بر سانتی متر مکعب داشته و در غلظتهای کم سمی باشد، گفته می شود. برخی از آنها نقش مهمی در متابولیسم انسانها و حیوانات در مقادیر بسیار اندک دارند، اما غلظتهای زیاد آنها موجب ایجاد مسمومیت و خطرات سلامتی می شود. فلزات سنگین از منابع متعددی ممکن است وارد منابع آب آشامیدنی گردند. پوسته ی زمین و فرسایش طبیعی خاک و سنگها، دلیل طبیعی ورود این فلزات به منابع آبی است. هرچند، مهمترین منابع آلودگی شامل پسابهای استخراج از معدن، شیرابه های ناشی از دفن زباله، فاضلاب شهری و رواناب شهری(Urban Runoff) و پسابهای صنعتی به خصوص صنایع آبکاری الکترولیتی و صنایع الکترونیک می باشند.

فلز	تاثیرات در سلامتی	استانداردهای آب آشامیدنی
سرب	• سمی برای انسان ها، جانداران آبزی و احشام • مقادیر بالا مسبب مسمومیت متابولیک • خستگی، کج خلقی و تغییرات رفتاری در کودکان • افزایش فشار خون و آسیب مغزی • مسمومیت گیاهان	• سازمان محافظت از محیط زیست، حداکثر غلظت:0.1 میلی گرم بر لیتر • اتحادیه اروپا:0.5 میلی گرم بر لیتر
نیکل	• غلظت زیاد سبب آسیب به DNA • اگزمای دست • مسمومیت شدید گیاهان	• سازمان محافظت از محیط زیست، حداکثر غلظت:0.1 میلی گرم بر لیتر • اتحادیه اروپا:0.1 میلی گرم بر لیتر
کروم	• نارسایی حاد اعضا و مرگ انسان • آسیب غشا دستگاه گوارش	• سازمان محافظت از محیط زیست:0.1 میلی گرم بر لیتر • اتحادیه اروپا:0.1 میلی گرم بر لیتر
مس	• آسیب دیدگی بسیاری از جانداران آبزی • مسمومیت گیاهان • آسیب و ساییدگی غشای مخاطی • آسیب سیستم عصبی مرکزی و سپس افسردگی	• سازمان محافظت از محیط زیست، حداکثر غلظت:1 میلی گرم بر لیتر • اتحادیه اروپا:3 میی گرم بر لیتر
روی	• مسمومیت گیاهان • کم خونی • فقدان تناسب عضلانی • دردهای شکمی	• سازمان محافظت از محیط زیست، حداکثر غلظت:5 میلی گرم بر لیتر • اتحادیه اروپا:5 میلی گرم بر لیتر
کادمیم	• آسیب جدی به کلیه ها و استخوان های انسان ها • برونشیت، کم خونی و آمفیزم • تاثیرات حاد در کودکان	• سازمان محافظت از محیط زیست، حداکثر غلظت:0.005 میلی گرم بر لیتر • اتحادیه اروپا:0.2 میلی گرم بر لیتر
جیوه	• سمی • سبب ایجاد جهش ژنتیکی • مختل کننده کلسترول	• سازمان محافظت از محیط زیست، حداکثر غلظت:0.002 میلی گرم بر لیتر • اتحادیه اروپا:0.001 میلی گرم بر لیتر
آرسنیک	• تاثیرات سرطان زا و سمی • سبب ایجاد سیاهی غیر طبیعی در پوست و شاخی شدن آن • عملکرد معکوس سیستم ایمنی	• سازمان جهانی بهداشت: 10میکروگرم بر لیتر • اتحادیه اروپا:0.01 میلی گرم بر لیتر

یکی از روشهای حذف ترکیبات مربوط به فلزات سنگین، تصفیه آب با بهره گیری از آب شیرین کن های صنعتی است.

مقایسه ویژگیهای آب آشامیدنی سالم استاندارد ایران و سازمان بهداشت جهانی

جدول زیر ویژگی ها و شاخص های آب آشامیدنی سالم را در استاندارد آب آشامیدنی ایران و سازمان بهداشت جهانی با یکدیگر مقایسه می کند:

ترکیبات ثانویه	ایران 1053 a-ایران 1053 (میلی گرم بر لیتر)		WHO (2011) (میلی گرم بر لیتر)
آلومینیوم	حداکثر مطلوب:0/1 حداکثر مجاز:0/1 - 0/2	0/9	حداکثر مطلوب:0/1 حداکثر مجاز: 0/1 – 0/2
کلراید	حداکثر مطلوب: 250 حداکثر مجاز:400	-	حداکثر مطلوب:200 حداکثر مجاز:200-250
رنگ	حداکثر:15 TCU	-	حداکثر:15 TCU
مس	حداکثر مطلوب:1 حداکثر مجاز:2	-	حداکثر مطلوب:2 حداکثر مجاز:5
خوردگی	-	-	غیر خورنده
فلوراید	0/5 1/5	-	0/5 1/5
آهن	حداکثر مطلوب:0/3	-	حداکثر مطلوب:0/3
منگنز	حداکثر مطلوب:0/1 حداکثر مجاز:0/4	-	حداکثر مطلوب:0/1 حداکثر مجاز:0/2
بو	حداکثر:2 در 12 درجه سانتیگراد و 3 در 25 درجه سانتیگراد	-	-
pH	حداکثر مطلوب:6/5-8/5 حداکثر مجاز:6/5-9	-	حداکثر مطلوب:6/5-8/5 حداکثر مجاز:8-8/5
نقره	-	-	حداکثر مطلوب:0/005 حداکثر مجاز:0/1
سولفات	حداکثر مطلوب: 250 حداکثر مجاز:400	500	حداکثر مطلوب:250 حداکثر مجاز:500
TDS	حداکثر مطلوب: 1000 حداکثر مجاز: 1500	2000	حداکثر مطلوب:600 حداکثر مجاز:1000
روی	-	3	حداکثر مطلوب: 3

Prepared by: Negin Shahinejad

Reference: WHO Guidelines for drinking-water quality, 4th edition

4.9/5 - (15 امتیاز)

ویژگی های آب آشامیدنی سالم

ویژگی­های فیزیکی آب آشامیدنی سالم: