مرجع تخصصی آب و فاضلاب

منابع آب‌هاي زيرزميني

مقدمه:

همزمان با افزايش جمعيت در جهان، نياز به آب سالم و قابل شرب نيز افزايش مي‌يابد. از سوي ديگر منابع آبهاي زيرزميني به دليل آلودگيها و تغييرات آب و هوايي در حال كاهش است، در نتيجه نگاه‌ها به سوي منابع آب‌هاي زيرزميني كه منابع حياتي آب در مناطق خشك ونيمه خشك محسوب مي‌شوند سوق يافته است.
درسال 1960 يونسكو برنامه بين المللي آبشناسي1(IHP) را اجرا كرد و سازمان جهاني هواشناسي2(WMO) برنامه جهاني آبشناسي3(OHP) را عملياتي نمود. هدف اين برنامه شبيه سازي، نمايش و اندازه‌گيري آبهاي سطحي و نزولات جوي است. شناخت و اندازه‌گيري آبهاي زيرزميني مشكل است و مقايسه آنها با آبهاي سطحي به دليل كمبود شناخت و نقشه‌هاي موجود سخت است. نتيجه سرمايه گذاري در اين راه، بررسي آبهاي زيرزميني و مديريت منابع باقيمانده است.
در طول دهه آخر قرن بيستم، افزايش آبهاي زيرزمين باعث كاهش اهميت بحران آب در مقياس محلي، منطقه اي و حتي جهاني شد. استفاده از آب جهت آبياري مزارع، منابع آب را تحت تنش قرار داد. در هر حال مديريت منابع آب زيرزميني به شناخت موقعيت منابع، نقشه، مدل، حجم و ميانگين جايگزيني ساليانه و كيفيت شيميايي آبهاي زيرزمين نيازمند است. در مجموع، منابع آبهاي خشكي كمتر مي شود.
تلاش گسترده جهاني كه جهت مديريت منابع آب زيرزمين توسط تعدادي از آژانس‌ها صورت مي پذيرد به برنامه جهاني تشخيص و نقشه برداري آبشناسي(4WHYMAP) موسوم است.
آبهاي زيرزميني
آبهاي زيرزميني نفوذ آب حاصل از بارندگيها در حوضه هاي آبخيز، منابع آب زير زميني( آبخوانها ) را در دشتهاي تحت پوشش بوجود آورده اند. همانگونه که قبلا اشاره شد وقوع چند سال خشکسالي متوالي و کمبود شديد آب در منابع آب سطحي، علاوه بر کاهش نفوذ از آبهاي سطحي به آبخوانها موجب باعث افزايش مصرف از آبهاي زير زميني گرديد که باعث افت سطح آب در آبخوانها شده است.
مدیریت منابع آب زیر زمینی با بهره گیری از فن آوری انرژی اتمی
کاربرد تکنیکهای ایزوتوپ اطلاعات ذیقیمتی از وضعیت منابع آب زیر زمینی بدست می دهد و جهت حرکت و منشاء آلاینده ها را از محیط های مختلف شناسایی می کند. این تکنیک در کاوش منابع آب زیرزمینی و استفاده منطقی آن بسیار موثر می باشد.   
کاربرد تکنیکهای ایزوتوپ اطلاعات ذیقیمتی از وضعیت منابع آب زیر زمینی بدست می دهد و جهت حرکت و منشاء آلاینده ها را از محیط های مختلف شناسایی می کند. این تکنیک در کاوش منابع آب زیرزمینی و استفاده منطقی آن بسیار موثر می باشد.انرژی اتمی به عنوان گزینه مناسب (جایگزین انرژی برق) در فرآیند شیرین سازی آب کاربرد دارد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

دید کلی
آب که بر زمین می‌ریزد و در آن نفوذ می‌کند، از طرفی با تولید نیترات در فرایندهای زیست شناختی و از طرف دیگر بدلیل صاف شدت طبیعی در اثر دخالت پدیده‌های فیزیکی و مکانیکی در داخل زمین مورد تصفیه قرار می‌گیرد.
تولید نیترات
مواد آلی که بوسیله آب حمل می‌شوند، بتدریج که در زمین نفوذ می‌کنند، در اثر کاهش و اکسایش پی در پی متلاشی می‌شوند. مجموع پدیده‌هایی که طی آنها مواد آلی اولیه به نیترات‌های حل پذیر و مستقیما قابل جذب برای گیاه تبدیل می‌شوند، تولید نیترات است. نقش تفکیک مولکول آلبومینوئید مربوط به میکروب‌های هوازی و ناهوازی‌ ای است که در خاک ، زندگی و در اولین مرحله این مولکول را به سوی تبدیل به نمکهای آمونیاکی هدایت می‌کنند.

سپس تحت تاثیر باکتری‌های ویژه ، این نمکها ابتدا به نیتریت و بعد به نیترات تبدیل می‌شوند. بنابراین ، نیتروژن به شکل نیترات بوسیله گیاهان جذب می‌شود. گیاهان نیز مانند فرایند تولید نیترات به شرایطی مانند دما ، رطوبت و اکسایش نیاز دارند، اما حضور آهک نیز بسیار مهم است. به این دلیل است که توانایی تولید نیترات در سازنده‌های رخنه‌دار و سنگ آهک زیاد است، در حالی‌که در زمینهای سیلیسی و از لحاظ آهک ، فقیر این توانایی اندک است.

بطور خلاصه ، تولید نیترات عبارت است از نقطه پایان تبدیل محیط آبی به محیط معدنی شده ای که در آن ، میکروبهایی که احتمالا از ابتدا در ماده آلی گفته شده وجود داشته اند، دیگر چندان زنده نمانند. به‌علاوه ، این میکروبها با گونه‌های دیگری که با محیط کاملا سازش یافته‌اند، رقابت حیاتی پیدا می‌کنند و در این مبارزه بیشتر گونه‌های بیماری‌زا از بین می‌روند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

اصلی ترین ویژگیهای آبهای سطحی وزیر زمینی:

آبهای سطحی وزیرزمینی بدلیل دردسترس بودن وهزینه کم بهره برداری بعنوان منابع اصلی تامین آب مورد نیاز بشر می باشند .

 آبهای سطحی (رودخانه ها – دریاها – اقیانوسها) دارای ویژگی های خاصی هستند.اصلی ترین این پارامترها عبارتند از:

1.این آبها معمولاً مواد معلق ( TS) و کدورت زیادی دارند(زلال نیستند).

2.مقدارpH  در این آبها بین 7 تا 8 می باشد.

4.حاوی شوینده ها ،مواد آلی و فلزات سنگین می باشند.

5.معمولاً آلوده به میکرواورگانیزمها هستند.

6.مقدار آمونیاگ ، فنول ، فسفاتها و نیتراتها در آنها زیاد است.

واصلی ترین پارامترهای آبهای زیر زمینی عبارتند از:

1.معمولاً زلالند.

2.مقدار مواد آلی در آنها بسیار ناچیز است.

3.مقدار فلزاتی مانند آهن و منگنز در آنها زیاد است.

4.معمولاً آلودگی میکروبی کمی دارند.

5.مقدار کل مواد جامد حل شده (TDS) در آنها تقریباً بالاست.

6.بدلیل وجود زوج بافری (H₂CO₃ – HCO₃^— ) خاصیت بافری دارند.

7.اسیدیته آنها بین 6.5تا 7.9 می باشد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب