دانلود مقاله محیط و آلودگی

تعریف محیط :

            محیط مجموعه ای از عوامل و اثرات خارجی می باشد که به نحوی به رشد و تعادل یک موجود زنده تأثیر می گذارد .

            محیط از 3 بخش کلی زیر تشکیل شده است .

اتمسفر ATMOSFER

 آب Water

خاک Soil

تعریف آلودگی :

تغییر ویژگی های اجزای محیط ( 3 بخش فوق ) به نحوی که استفاده بیشتر از آنها مقدور نباشد و یا محدود شود . به طور مستقیم و یا غیرمستقیم بر حیات موجودات زنده تأثیر سوء یا نامطبوع بگذارد .

اضافه شدن یا اضافه کردن طیف وسیع از اجزای مختلف ( معدنی – آلی – رادیواکتیو ) به نحوی که استفاده بیشترین را از محیط غیرممکن و نامحدود سازد و زندگی انسان و سایر موجودات را به خطر بیاندازد .

تغییر محیط زندگی موجودات زنده به نحوی که مورد قبول این موجودات نباشد .

توضیح غلط ماده و انرژی در محیط شامل ( 3 O ازون ) .

اگر در لایه بالایی اتمسفر باشد مفید است .

اگر در هوایی که موجودات زنده مصرف می کنند وجود داشته باشد ، مضر می باشد  .

اگر به مقدار کم در اختیار گیاه باشد مفید است

اگر مقدار آن در محیط رشد گیاه زیاد باشد مضر است .

1- اگر درخاک باشد مفید است

 نیترات  

                        2- اگر در آب باشد برای آشامیدن مضر می باشد

انرژی آب گرم               1- اگر به زمین داده شود مفید است زیرا باعث افزایش درجه حرارت خاک می شود .

نیروگاه های اتمی            2- اگر در آب تخلیه شود مضر ا ست زیرا باعث از بین رفتن موجودات می شود

تعریف آلودگی خاک

            آلودگی های خاک عبارتند از سوء رفتار خاک به عنوان رهایی از محیط زیست و در تعقیب آن آلودگی با ترکیبات خاص به خصوص در نتیجه فعالیت های بشر این تعریف بسیار گنگ بوده و پرسش های زیادی را مطرح می کند که در زیر به آنها می پردازیم :

منابع آلوده کننده زمین :

1- احتراق سوخت های فسیلی   2- سرب ناشی از احتراق از سوخت

3- عملیات ذوب فلزات                            4- صنایع شیمیایی      

ه- کوره های زباله سوزی                        6- رادیواکتیو ناشی از تخریب راکتورها

7- آتش سوزی های گسترده در جنگل ها و پالایشگاه های نفتی

8- علف کش ها                                                9- حشره کش ها

10- قارچ کش ها                                               11- کنه کش ها

12-  کودهای شیمیایی                          13- لجن های فاضلابی

14- فاضلاب های حاصله از زایعات خانگی

15- زباله های معدنی                           

16- خاکسترهای ناشی از احتراق سوخت های فسیلی و کوره های زباله سوزی

17- احشام دفن شده در مزارع   

18- خوردگی فلزاتی که در تماس با خاک هستند

19- ترکیبات حفاظت کننده چوب های مورد استفاده در حصار کشی .

20- نشت از تانک های زیرزمینی های ذخیره .

21- جنگ ( آلوده کننده هایی ناشی از سوخت و مواد انفجاری و آتش ، فلزات ناشی از وسایل نقلیه و جنگ افزارها .

22- فعالیت های ورزشی و تفریحی ( سرب ناشی از وزنه های قلاب ماهیگیری و
ساچمه های تیراندازی .

23- هیدروکربن ها و روغن های جلا دهنده                      

24- صنایع گازی                                                25- صنایع الکتریکی

26- آهن قراضه ها                                             27- آلاینده های صوتی

آلودگی آب :

            حاصل افزودن هر جسم خارجی به آن است . به طوری که کیفیت فیزیکی شیمیایی و یا بیولوژیکی آن طوری تغییر کند که برای مصرف انسان و سایر موجودات و کشاورزی مضر باشد .

            عموماً آلودگی شامل فرایندی می باشد که طی آن خصوصیات کیفی آب در اثر فعالیت های متنوع انسان تغییر یافته و تخریب شود .

            انواع صنایع معادن – کشاورزی – شیلات – جنگلداری – فعالیت های شهری – ساختمان سازی و غیره . بخشی از فعالیت های انسان را تشکیل می دهند که عموماً انسان به منظور تهیه غذا – آب – حمل و نقل – مسکن و به طور کلی افزایش کیفیت زندگی خود انجام می دهد . که حاصل آن باعث فضولات و آلودگی می گردد .

            دفع این فضولات در طبیعت باعث آلودگی آب گردیده و تعادل اکوسیستم را برهم می زند . بنابه  نظر انجمن حفاظت محیط زیست آمریکا 3/1 جریان آب جهان به طور مشخص آلوده می باشد . در این برآورد آلودگی به عنوان یک زیان مطرح شده که بر خواص فیزیکی و شیمیایی آب لطمه وارد می کند .

آلوده کننده های آب

زباله های متقاضی اکسیژن

عوامل بیماری زا

مواد غذایی

ترکیبات عالی سنتز شده مصنوعی

نفت

مواد شیمیایی معدنی و کانی ها

رسوبات

مواد رادیواکتیو

گرما و 000

در اینجا می خواهیم به سئوالات زیر پاسخ دهیم :

آلودگی آب شامل چه مواردی است و دسته بندی های عمده آلاینده ها
کدام است ؟

تفاوت منابع نقطه ای و غیر نقطه ای آلودگی آب در چیست .

نحوه عمل تقاضای بیوشیمیایی اکسیژن ( BOD )  کدام است و اهمیت آن به چه خاطر است .

بد غذایی چیست ؟ چرا فعالیت انسان سبب پرغذایی می شود .

تأثیر مضاعف آلودگی رسوبی کدام است ؟

زه کش اسیدی معادنی چیست و چرا یک مشکل به حساب می آید ؟

فرآیندهای شهری چگونه موجب آلودگی سفره های زیرزمینی کم عمق
می شود ؟

روش های مختلف تصفیه فاضلاب کدام است و چرا بعضی از آنها به لحاظ زیست محیطی بر دیگران برتری دارند ؟

کدام قوانین زیست محیطی از منابع آب و اکوسیستم ها حفاظت می کنند ؟

برخی از کانون های آلودگی آب

آب های سطحی

روان آب ناشی از کشاورزی

نشت تصادفی مواد شیمیایی از جمله نفت

مواد پرتو زا

روان آبهای ناشی از فعالیت های صنعتی

نشت از مخازن ذخیره – نفت ، بنزین ، روغن

رسوبات از کانون های متعدد از جمله زمین های کشاورزی

بارش از هوا – شامل ذرات معلق – فلزات – دوده و غیره می باشد .

آب های زیرزمینی

نشت از محل های دفع ضایعات

نشت از مخازن و لوله های دفن شده

نشت از فعالیت های کشاورزی ( نیترات – فلزات سنگین – کودها – آفت زداها علف کش ها .

هجوم آبهای شور به آب خانه های ساحلی

نشت از چاه توالت و سیستم های بهداشتی فاضلاب .

نشت از آبهای اسید دار معادن

نشت ناشی از تصادفات

نشت ناخواسته و مواد شیمیایی

آلودگی نفتی

            نشت نفت نوعی از آلودگی آب است که نمود و آشکاری بخصوص دارد . و بدون نمونه برداری و آزمایش های دقیق قابل تشخیص است به علت اینکه نفت بر روی آب قرار می گیرد تشخیص آن آسان اما رفع آلودگی آن بسیار مشکل است و باعث عدم رسیدن اکسیژن و از بین رفتن موجودات زنده داخل آب می گردد . که برای رفع این آلودگی در سواحل از کاه استفاده شده است .

تقاضای بیوشیمیایی اکسیژن

            مواد عالی مرده در رودخانه می پوسد . باکتری های مسئول این کار به اکسیژن احتیاج دارند اگر فعالیت باکتریایی از حدی بگذرد . کاهش اکسیژن مهیا در آب می تواند به حدی برسد که سبب مرگ ماهی ها گردد .

            رودخانه بدون اکسیژن رودخانه ای مرده برای ماهی ها و سایر موجودات با ارزش است . رودخانه ای که اکسیژن کافی نداشته باشد . از نظر موجوداتی که به اکسیژن بیشتر از موجود نیاز دارند آلوده محسوب می شوند .

مقدار اکسیژن لازم برای این تجزیه بیوشیمیایی را تقاضای بیوشیمیایی می نامند .

            BOD یک معیار معمول قابل سنجش در مدیریت کیفیت آب است .

            BOD به عنوان بخشی از آزمایش های کیفیت آب به خصوص در محل تخلیه آبهایی مثل فاضلاب تصفیه شده به رودخانه اندازه گیری می شود .

            وقتی (BOD ) زیاد باشد – اکسیژن محلول چنان پایین می افتد که حیات موجودات آب را تأمین نمی کند . براساس تعریف شورای کیفیت محیط زیست آستانه هشدار کیفیت آلودگی آب جایی است که اکسیژن محلول از 5 میلی گرم در لیتر کمتر باشد .

آلودگی  حاصل از نشت مخازن دفن شده بنزین

            نشت بنزین از مخازن دفن شده پمپ های بنزین یک مشکل فراگیر زیست محیطی است که تا چند سال پیش کسی به آن توجه چندانی نمی کرد . اما در حال حاضر مقررات شدیدی در مورد مخازن زیرزمینی به اجرا درمی آید . چندین هزار مخزن قدیمی از خاک بیرون آورده شده و خاک و آب اطراف آب تیمار گردیده است .

            پاکسازی و حذف بنزین از خاک و آب ، فرآیند پرهزینه است که شامل برداشتن خاک ها به عنوان ضایعات خطرناک و تیمار آب در فرآیندی به نام – استخراج بخارات می شود .

آلودگی حاصل از مخازن بنزین  برخی نکات مهم در مورد آلودگی آب است .

برخی آلاینده ها سبک تر از آب بوده و لذا بر روی آن شناور می مانند .

بعضی از آلاینده ها چند حالتی اند و حالت محدود آنها به لحاظ شیمیایی با آب ترکیب می شوند .

برخی از آلاینده ها سنگین تر از آب بوده و در نتیجه از آبهای سطحی و زیرزمینی گذشته و در کف می نشینند .

روش های مورد استفاده در تیمار با حذف یک آلاینده حتماً می بایستی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن آلاینده نیز در نظر گرفته شود .

عناصر غذایی :

            که بر اثر فعالیت های انسانی رها می شوند آب را آلوده می کنند . 2 عنصر غذایی که مشکل آلودگی آب را به وجود می آورند فسفر و ازت می باشند که هر دو براثر انواع کاربری های زمین رها می شوند – رودخانه های جنگلی کمترین تراکم ازت و فسفر را در آب خود دارند .

مقدار این عناصر در آب رودخانه های شهر بیشتر است . زیرا کودهای شیمیایی ، شوینده ها و محصولات تصفیه خانه های فاضلاب به آن راه پیدا می کند . اما بالاترین مقدار ازت و فسفر اغلب در آبهای مناطق کشاورزی است . در زمین های کود داده شده یا پرواربندیها سرچشمه می گیرد .

رسوبات

            مواد و قطعات سنگ و کانی که قطر آنها بیش از 2 میلیمتر تا ذرات ریزتر
لای – رس و حتی ذرات معلق کلوئید متغیر است . همگی مشکل آلودگی رسوبی آب را فراهم می کنند .

            رسوبات از نظر حجم و جرم بزرگترین آلاینده آب به حساب می آیند . این مواد بسیاری از نقاط رودخانه ها را پر می کنند و پوشش های گیاهی را نیز خود دفع می نمایند و بطور کلی دردسری به وجود می آورند که رفع آن دشوار است .

            آلودگی ناشی از رسوبات مشکلی مضاعف است . چرا که خود نتیجه فرسایش خاک است که منابع خاک یا جایگاه اولیه اش را تهی می نماید و از کیفیت آبی که واردش می شود نیز می کاهد .

رسوبات و کاربری زمین

بسیاری از فعالیت های انسانی به اکو مقدار و شدت روان آب فرسایش و
رسوب زدایی اثر می گذارد رودخانه در مناطق طبیعی جنگل و پردرخت نسبتاً پایدار است . به این معنی که فرسایش و رسوب گذاری بیش از حد در مورد آن به چشم نمی خورد . اما تبدیل زمین های جنگلی به کشاورزی معمولاً روان آب و رسوبات یا فرسایش خاک را اضافه می کنند .

در نتیجه آب این رودخانه ها گل آلوده شده و ممکن است قادر به حمل تمام رسوبات نباشند بنابراین مجرای رودخانه تاحدودی از رسوبات انباشته می شود و این خود ممکن است شدت و دفعات بروز سیل را افزایش دهد .

تغییر کاربری زمین از کشاورزی – جنگلی یا روستایی به مناطق کاملاً شهری آثاری به مراتب مهمتر از این دارد .

اول اینکه : طی مرحله ساخت و ساز تولید رسوب به شدت اضافه می شود و
روان آب نیز ممکن است تا حدودی افزایش یابد .

            واکنش رودخانه های محلی پیچیده است و ممکن است هم به صورت فرسایش دیواره ها باشد و هم به جا گذاشتن رسوب در کف نتیجه آن که آب راهه هم وسیع هم کم عمق می شود .

کاسته شدن از عمق در ترکیب با افزایش روان آب بروز خطر سیل را بالا می برد . پس از پایان ساخت و ساز هنگامی که بخش بزرگی از زمین با کف سازی ساختمان و پارکینگ در برابر نفوذ آب مقاوم شد . میزان رسوبات تا حد پایینی کاهش می یابد . مناطق وسیع غیرقابل نفوذ شده ، موجب اضافه شدن روان آب می شود و بر شدت سیلاب می افزاید . واکنش رودخانه به افزایش روان آب و کاهش رسوبات ممکن است به صورت فرسایش مسیر خود ( عمیق شدن رودخانه منجر شود ) .

مهار رسوبات

            بعضی از رسوبات ضایعات دفعی صنایع – تولیدات و اضافات عمومی هستند و عناصر آلاینده را در خود دارند. این گونه رسوبات شامل ضایعاتی است که بطور مستقیم یا غیرمستقیم به آبهای جاری راه پیدا می کنند . بیشتر این رسوبات ریز ذره بود و از رسوبات طبیعی قابل تمیز نمی باشند . مطالعات انجام شده نشان می دهد که ضوابط مهار رسوب تا اندازه بسیار زیادی می تواند آلودگی رسوبی را در منطقه مورد مطالعه کاهش دهد .

یک برنامه قابل رسوب توانست مقدار آن را حدود 35/0 در یک منطقه مطالعاتی کاهش دهد . اصول این برنامه عبارت بوده است .

تطبیق ساخت و سازها با پستی و بلندی منطقه

لخت کردن زمین در حداقل مقدار ممکن

تأمین پوشش برای خاک های لخت

به حداقل رسانیدن روان آب مناطق حساس

به دام انداختن رسوبات در همان محل ساخت و ساز

زه کش های اسیدی معادن

اصطلاح زه کش های اسیدی معادن شاید عبارت درستی نباشد زیرا در اینجا مراد آب هایی است که بیشتر از معادن زغال و همچنین – معادن فلزات زهکش می شوند و تراکم اسیدسولفوریک در آن بالاست .

زغال و سنگ های حاوی آن اغلب دارای ماده ای به نام شبه طلا یا سولفور آهن است وقتی در تماس با آب و اکسیژن قرار می گیرد . هوازده می شود و یکی از محصولات هوازدگی اسید سولفوریک است . هرگاه آب های سطحی از معدن بگذرد . با ورود و خروج آب و در تماس قرار گرفتن با سنگهای لاشه معدن اسید به وجود می آید .

اگر آب اسیددار به رودخانه آبگیر و یا دریاچه سرازیر شود ممکن است آلودگی و صدمات زیستی زیادی به وجود آورد . آب اسیدی برای گیاهان و جانوران اکوسیستم های آبی سمی است و موجودات زنده موجود در آب را می کشد . علاوه بر آن این آبهای اسیدی ممکن است به منابع آب زیرزمینی نشت کرده و آنها را نیز آلوده کند .

آلودگی آبهای سطحی :

بطور طبیعی نمک های گوناگونی به آبهای سطحی و زیرزمینی وارد می شود . این نمک ها به همراه آب ناشی از بارندگی از خاک و سنگ شسته شده و به سمت دریاها حرکت می کنند : نمک ها به طور معمول دارای موادی مانند سدیم – کلسیم – منیزیم – پتاسیم – کلرید سولفات و بی کربنات هستند .

شوری آب را با اندازه گیری غلظت این مواد به غلظت کل جامدات حل شده بیان
می کنیم به این اساس آب شیرین به آبی اتلاق می شود که غلظت کل جامدات محلول در آن کمتر از 1500 میلی گرم در لیتر باشد . این میزان در آبهای نسبتاً شور ( لب شور ) در حدود 5000 میلی گرم در لیتر و در آبهای شور بیش از 5000 میلی گرم در لیتر خواهد بود

آب دریاها غلظت حل شده در حدود 30 هزار تا 34 هزار میلی گرم در لیتر است که زمره آبهای بسیار شور به حساب می آیند .

            کشاورزی آبی بخصوص در مناطق خشک و نیمه خشک به دلیل تبخیر زیاد آب از سطح خاک باعث تجمع نمک در خاک می شوند این مسأله به همراه افزایش شوری آبهای ذخیره شده در استخرهای آبیاری در اثر تبخیر سطحی باعث تشکیل مشکل مذکور می گردد .

آلودگی حرارتی

یک نیروگاه حرارتی بزرگ تولید برق جهت سیستم های خنک کننده خود نیاز به مقادیر زیادی آب دارد . برای مثال یک مرکز اتمی تولید برق درهر ثانیه درجه حرارت 40 متر مکعب آب را تا 10 درجه سانتیگراد افزایش می دهد . که اگر این مقدار انرژی حرارتی درون دریاچه یا رودخانه آزاد شود آب دریاچه یا رودخانه را به حدی گرم می کند که حیات آبزیان به طور جدی به خطر می افتد .

برخی مواقع افزایش درجه حرارت آب در یک محدوده معین مفید است برای مثال تولید و تکثیر ماهیان در آبهای نزدیک نیروگاه های برق افزایش می یابد و یا افزایش درجه حرارت آب دریاچه یا رودخانه از تغییرات ناگهانی درجه حرارت آب در نتیجه تخلیه دوره ای آب نیروگاه در رودخانه جلوگیری می کند  با افزایش درجه حرارت آب دو عامل به همراه هم باعث بروز مشکلاتی در سیستم های حیاتی آبزیان از نظر جذب اکسیژن می گردد .

اولین عامل افزایش متابولیسم موجود زنده با افزایش درجه حرارت است با هر 10 درجه سانتیگراد افزایش دما متابولیسم جاندار 2 واحد افزایش می یابد . که این مسأله با افزایش نیاز جاندار به اکسیژن همراه خواهد بود . هم زمان با افزایش درجه حرارت آب از مقدار اکسیژن محلول در آب کاسته می شود .

عناصر کم یاب : ( فلزات سنگین )

فلز سنگین واژه ای است که کمتر بطور دقیق تعریف صحیحی از آن ارائه شده است در شیمی به فلزاتی با جرم مخصوص بیشتر از 5 گرم بر سانتی متر مکعب فلزسنگین اطلاق می شود .

لیکن از نظر بیولوژی به عناصری که دارای خاصیت سمی هستند این واژه اطلاق می شود . بر این اساس فلزاتی که در فهرست مواد سمی قرار می گیرند عبارتند از آلومینیوم – آرسینک – کروم – مس – آهن – سرب – منگنز – جیوه – نیکل و روی برخی از این فلزات نظیر کرم و آهن جزء عناصر ضروری در رژیم غذایی روزانه انسان هستند اما دزهای بالای این عناصر بسیار سمی است .

برخی از این عناصر از طریق دستگاه تنفسی وارد بدن می شوند مانند سرب و برخی دیگر از طریق غذا جذب می شوند . در صورتی که نمک های سرب و قلع به مقدار اندک جذب می شوند . نمک فلزاتی مانند آرسنیک تقریباً به طور کامل جذب می گردند .