حذف نیترات از آب آشامیدنی چگونه انجام می شود؟

روشهای حذف نیترات ازآب آشامیدنی

نیترات یکی از منابع عمده آلودگی آب آشامیدنی می‌باشد که موجب بیماری های آب آلوده می شود. نیترات برای ادامه حیات گیاهان یک منبع اولیه محسوب می‌شود. زمانی که این ترکیب بیشتر از مقدار جذب شده به وسیله گیاهان در خاک وجود داشته باشد، این مازاد می‌تواند به راحتی به وسیله آبیاری، بارش باران یا ذوب شدن برف و یخ از خاک ها عبور کرده و در نهایت به آب های زیر زمینی برسد.

نیترات اغلب در آب های آشامیدنی وجود داشته و دلیل آن فعالیت های بشر مانند:

1.  استفاده بیش از حد از کودهای شیمیایی مانند نیترات پتاسیم و نیترات آمونیوم
2. کامل نبودن سیستم سپتیک
3.  دفع نامناسب زباله‌های صنعتی، فاضلاب انسانی و حیوانی است.

منابع مذکور عوامل اصلی تولید نیتروژن بوده که در خاک به نیترات تبدیل می‌شوند و لایه سطحی خاک قادر به حفظ و نگهداری این دو ترکیب نبوده و از آنجا که نیترات در آب به‌ صورت محلول است از طریق باران وارد آب‌های زیر زمینی و در نهایت وارد آب های آشامیدنی می‌شود.

چرخه نیتروژن در آب

عنصر نیتروژن 0.03 درصد از پوسته زمین را تشکیل می‌دهد و گاز نیتروژن NO2 بیش از 78 درصد از هوای تنفسی ما را تشکیل می‌دهد. نیتروژن به اشکال مختلف در طبیعت وجود دارد. مهم‌ترین ترکیباتی که در ساختار مولکولی آن به کار رفته است، شامل انواع اسید های آمینه، اوره، آمونیاک NH3، مونوکسید نیتروژن NO، نیتریت NO2-، نیترات NO3-، اکسید نیتروس N2O، پنتااکسید نیتروژن N2O5 و تری کلرید نیتروژن می‌باشد NCl3. فرم آلی نیتروژن از تجزیه بافت گیاهان و حیوانات به وجود می‌آید. نیتروژن بخش اساسی ساختمان اسیدهای آمینه را تشکیل می‌دهد که باعث شکل‌ گیری بافت پروتئینی جانداران می‌شود.

در اثر تجزیه پروتئین‌ ها (نیتروژن آلی)، یون آمونیوم NH4+ حاصل‌شده که این ترکیب طی فرآیند بیولوژیکی نیتریفیکاسیون nitrification که یک فرآیند دومرحله‌ای می‌باشد، ابتدا توسط باکتری‌ های نیتروزومانس به نیتریت NO2- و سپس توسط نیتروباکترها نیتریت به نیترات NO3- اکسید می‌شود.

عوامل تهدیدکننده منابع آب‌های زیرزمینی

نشت فاضلاب های صنعتی و شهری، چاه‌های جاذب فاضلاب‌های خانگی، تخلیه غیر بهداشتی فاضلاب در سطح زمین، دفع غیربهداشتی کود های حیوانی، استفاده بی‌رویه از کودهای نیتروژنی در مزارع و باغات کشاورزی و محل‌های تجمع و نگهداری زباله ها و گورستان‌ ها از مهم‌ترین عوامل تهدید کننده آب های زیرزمینی می‌باشد.

آلودگی آب های زیرزمینی یا از طریق منابع نقطه‌ای مثل چاه‌های جذبی فاضلاب یا از طریق منابع غیر نقطه‌ای مانند مصرف کود های نیتروژنی در مزارع کشاورزی صورت می‌پذیرد. به علت محلول بودن نیترات این ترکیب به راحتی به وسیله آب از لایه های مختلف خاک عبور کرده و به سفره های آب‌های زیرزمینی راه می‌یابد.

شناسایی نیترات در آب

با توجه به اینکه نیترات بدون رنگ، بدون طعم و بدون بو می‌باشد، لذا بدون انجام روش‌های آزمایشگاهی در آب قابل‌تشخیص نمی‌باشد. آزمایش منابع آب آشامیدنی ازنظر مقدار یون نیتریت و نیترات باید حداقل سالی یک‌بار انجام پذیرد و ازآنجاکه گاهی سال‌ها طول می‌کشد تا آلودگی به آب‌های زیرزمینی راه یابد لازم است تغییرات سالیانه منابع آب شرب مورد پایش کیفی قرار گیرند.

آزمایش آب برای تعیین میزان نیترات، توسط یکی از مراکز پایش کیفی ادارات محیط زیست، آزمایشگاه های مراکز بهداشت شهر یا استان يا آزمایشگاه های خصوصی ضروری است. آزمایشگاهی باید انتخاب گردد که کیت مناسب را جهت تعیین میزان نیترات داشته باشد، این کیت شامل بطری استریل نمونه‌برداری، فرم ثبت اطلاعات، دستورالعمل نمونه‌ برداری و جعبه ارسال نمونه می‌باشد.

عوارض و خطرات نیترات و نیتریت در آب

مشکلات نیترات بخصوص در زنان باردار وزنان شیرده، کودکان زیر شش ماه و افراد مسن دیده می‌شود. در دستگاه گوارش نوزادان فرم نیترات به نیتریت تبدیل می‌شود. نیتریت باعث اکسید شدن آهن دو ظرفیتی موجود در هموگلوبین گلبول‌های قرمز خون، به آهن سه ظرفیتی شده و آن را تبدیل به متهموگلوبین می‌کند. این ترکیب ظرفیت اکسیژن‌ رسانی بسیار کمتری نسبت به هموگلوبین خون دارد. در نتیجه به بافت‌های بدن اکسیژن کافی رسانده نشده، بعد از مدتی رنگ پوست در ناحیه دور چشم و بخصوص دهان کبود و آبی‌رنگ می‌شود که به این عارضه سندرم کودکان آبی blue baby یا متهموگلوبینمیا می‌گویند. علت امر این است که در کودکان زیر شش ماه توانایی تبدیل سریع متهموگلوبین به هموگلوبین، به علت قلیایی بودن PH معده نسبت به بزرگ سالان، زیادی باکتری‌های احیاکننده نیترات به نیتریت و عدم تکامل سیستم آنزیمی برگشت دهنده متهموگلوبین به هموگلوبین، وجود ندارد. لذا مادران شیرده به علت انتقال نیتریت از راه شیر به نوزاد لازم است از آب های دارای نیترات بالاتر از حد مجاز استفاده نکنند.

مشکل دیگر در رابطه با یون نیتریت می‌باشد. نیتریت پایدار نبوده و سریعا اکسیدشده تبدیل به نیترات می‌شود. نیتریت به علت ناپایدار بودن بسیار سمی تر از نیترات می‌باشد. این یون با آمین‌ها یا آمیدها واکنش داده و نیتروزوآمین‌ها nitrosamine تشکیل می‌دهد. این ترکیبات عامل شناخته‌شده سرطان بوده، عملکرد غده تیروئید بدن را کاهش داده و سبب کمبود ویتامین A در بدن می‌شود. کمبود ویتامین‌های C و E در بدن به افزایش سرعت تشکیل نیتروزآمین‌ها کمک می‌کند. جالب است بدانیم غلظت نیتریت در بزاق افراد سیگاری 2 تا 4 برابر بیشتر از افراد غیر سیگاری می‌باشد، لذا تشکیل نیتروزآمین‌ها در این افراد بیشتر می‌باشد.

هرچند تعیین سطح دقیق غلظت نیتروژن در آب برای سالم ‌بودن یا نبودن آب مشکل می‌باشد، اما عوارضی مانند سرطان های معده و سیستم لنفاتیک بدن، سقط‌جنین در زنان باردار، ناقص الخلقه شدن نوزادان، بزرگ شدن غده تیروئید، سردرد و خواب آلودگی را به وجود غلظت بالای نیترات در آب نسبت می‌دهند.

اثرات سرطان‌ زایی نیترات در آب

مطالعات انجام‌شده در کلمبیا نشان داده که رابطه معنی‌داری بین شیوع سرطان معده و غلظت نیترات در آب آشامیدنی برداشت‌شده از چاه‌ها وجود دارد. این‌طور به نظر می‌رسد که تشکیل ترکیبات نيتروژن اکسید بستگی به احیای نيترات به نيتريت، وجود پیش سازهاي لازم با غلظت کافی، عدم حضور ترکيباتي که مانع از سنتز ترکيبات نيتروزو اكسيد N-nitroso می‌شوند مانند ویتامین‌های E و C و درنهایت وجود منبع خارجی از نيتروزآمين ها دارد.

اما بررسی های اپید میولوژیکی در دیگر نقاط دنیا رابطه مطمئنی را در این زمینه نشان نداده است در کشور آلمان تحقیقاتی بر روی جمعیت در معرض نیترات بالا در آب آشامیدنی انجام گرفت که رابطه معنی داری بین غلظت نیترات و افزایش تومور های سرطان مغز به دست نیامد. مطالعات دیگر در دانشگاه نبراسکان نشان داد که رابطه معنی داری بین غلظت نیترات آب و افزایش شیوع یک نوع سرطان به میزان دو برابر گردیده است.

مقدار استاندارد نیتریت و نیترات در آب شرب:

طبق استاندارد شماره 1053 موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران میزان نیترات بر حسب NO3 پنجاه میلی‌گرم در لیتر و نیتریت بر حسب NO2 سه میلی‌گرم در لیتر می‌باشد. البته قابل‌ذکر است که به دلیل امکان وجود همزمان یون نیتریت و نیترات در آب آشامیدنی باید مجموع نسبت‌های مقادیر اندازه‌گیری ‌شده به مقادیر استاندارد کمتر یا مساوی یک باشد.

با توجه به مطالعات به عمل آمده توسط سازمان حداکثر مجاز 50 میلی‌گرم در لیتر (بر حسب نيترات) را اعلام نموده است. استاندارد ملی ايران نیز برای نيترات همین مقدار می‌باشد. سازمان حفاظت محیط زیست ایالات‌ متحده حداکثر مجاز نيترات را 10 میلی‌گرم در لیتر (بر حسب نيتروژن) قرار داده که معادل با 44.28 میلی‌گرم در لیتر بر حسب نيترات است.

شرکت زادآب به عنوان تولیدکننده تجهیزات آب و فاضلاب آماده ارائه مشاوره رایگان به شما عزیزان می باشد. در صورت نیاز به مشاوره با کارشناسان ما تماس حاصل فرمایید.

021-55256411-12

09223345280

نوشتن دیدگاه