جلد 13، شماره 3 - ( 7-1393 )                   جلد 13 شماره 3 صفحات 293-304 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Malakootian M, Mobini M, Sharife I, Haghighi fard A. Evaluation of Corrosion and Scaling Potential of Wells Drinking Water and Aqueducts in Rural Areas Adjacent to Rafsanjan Fault in During October to December 2013. JRUMS. 2014; 13 (3) :293-304
URL: http://journal.rums.ac.ir/article-1-2067-fa.html
ملکوتیان محمد، مبینی محمد، شریفی ایمان، حقیقی فرد علی. بررسی پتانسیل خورندگی و رسوب‌گذاری آب ‌شرب چاه ها و قنوات روستاهای مجاور گسل رفسنجان در آبان و آذر سال 1392 . مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان. 1393; 13 (3) :293-304

URL: http://journal.rums.ac.ir/article-1-2067-fa.html


ساير علوم پزشکی رفسنجان
متن کامل [PDF 283 kb]   (669 دریافت)     |   چکیده (HTML)  (2938 مشاهده)
متن کامل:   (67 مشاهده)
مقاله پژوهشی

مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان

دوره 13، خرداد 1393، 304-293

بررسی پتانسیل خورندگی و رسوب‌گذاری آب ‌شرب چاه ها و قنوات

 روستاهای مجاور گسل رفسنجان در آبان و آذر سال 1392

محمد ملکوتیان[1]، محمد مبینی[2]، ایمان شریفی[3]، علی حقیقی پور3

دریافت مقاله:19/11/92     ارسال مقاله به نویسنده جهت اصلاح:25/12/92   دریافت اصلاحیه از نویسنده:30/02/93     پذیرش مقاله:17/03/93

AWT IMAGE

چکیده

زمینه و هدف: خورندگی آب منجر به افزایش غلظت فلزات سمی آب همچون آرسنیک، مس، سرب، کادمیوم، روی، نیکل، آهن و منگنز می‌شود. فلزات سمی در مصرف‌کنندگان آب ایجاد خطرات حاد بهداشتی می‌نمایند. از طرفی رسوب‌گذاری آب منجر به مشکلات اقتصادی و تکنیکی می‌شود. بنابراین هدف از این مطالعه تعیین پتانسیل خورندگی و رسوب‌گذاری آب چاه‌ها و قنوات روستاهای مجاور گسل رفسنجان که مورد استفاده شرب قرار می‌گیرد، است.

مواد و روش‌ها: این مطالعه مقطعی در فاصله زمانی آبان ماه تا آذر ماه سال 1392 انجام گرفت. در مجموع تعداد 120 نمونه آب از 22 چاه و 38 قنات روستاهای مجاور گسل رفسنجان در دو مرحله به صورت نمونه‌برداری لحظه‌ای تهیّه گردید. درجه حرارت، سختی کلسیم، خصلت قلیایی، کل جامدات محلول وpH اندازه‌گیری شد. وضعیت پتانسیل خورندگی و رسوب‌گذاری آب‌ها با استفاده از شاخص خورندگی تعیین شد و داده‌ها به صورت آمار توصیفی گزارش گردید.

یافته‌ها: شاخص Langelier برای 90% چاه‌ها و 92% قنوات، مثبت بود و شاخص Rayznar برای 86% چاه‌ها و 84% قنوات کمتر از 7 بدست آمد. شاخص Aggressiveness، برای 86% چاه‌ها و 81% قنوات بالاتر از 12 بود و شاخص Pockurius، برای 64% چاه‌ها و  قنوات کمتر از 6 بدست آمد.

نتیجه‌گیری: بررسی شاخص‌های خورندگی نشان داد ، آب شرب چاه‌ها و قنوات روستاهای مجاور گسل رفسنجان، تمایل به رسوب‌گذاری دارد، بنابراین، برنامه‌ریزی مناسب جهت جلوگیری از آسیب‌های اقتصادی و مضرات بهداشتی ضروری به نظر می‌رسد.

واژه‌های کلیدی: رسوب‌گذاری، خورندگی، چاه و قنات، آب شرب

مقدمه

خورندگی یکی از پیچیده‌ترین و پرهزینه‌ترین مشکلات مربوط به تولید آب آشامیدنی می‌باشد. خورندگی قدرت حلالیت آب را بالا برده و منجر به افزایش غلظت فلزات سمی آب همچون آرسنیک، مس، سرب، کادمیوم، روی، نیکل، آهن و منگنز می‌شود. این فلزات سنگین در گروه مواد سمی بوده که موجب بیماری‌های متعددی از جمله آلزایمر، آسیب کبدی، کلیوی و غیره در انسان می‌شوند [2-1].

کلرزنی اولیه شبکه آبرسانی منجر به آزادسازی یون‌های آهن و مس می‌شود، که خطر بهداشتی برای افراد مصرف‌کننده آب در پی خواهد داشت. واکنش‌های خورندگی به طور مستقیم بر مصرف گندزداهای آب اثر گذاشته و موجب به حداقل رساندن باقی‌مانده گندزدا در آب شده و فعالیت زیستی میکروارگانیسم‌ها را افزایش می‌دهد. همچنین، واکنش گندزداهای کلردار با برآمدگی‌های (tubercles) داخل لوله‌های آهنی خورده شده، منجر به تولید فرآورده‌های جانبی خطرناک گندزدا همانند کلروفرم می‌شود [4-3].

کاربرد آب خورنده در تجهیزات تولید آنتی‌بیوتیک منجر به ایجاد مشکلات جدی می‌شود. این مشکلات شامل ایجاد واکنش‌های سم شناختی مضر در بدن انسان به علت حضور محصولات خورندگی در بدن است. مشکل دیگر، ورود این مواد سمی به محیط زیست از طریق فاضلاب است [5].

خورندگی طبیعی آب بستگی به تغییرات در غلظت دی‌اکسید کربن آزاد و دیگر خصوصیات آب شامل سختی، اکسیژن محلول، قلیائیت ((Alkalinity، pH، جامدات محلول، بقایای فرآیند گندزدایی، اسیدیته، حضور اکثر یون‌ها و به همان اندازه حضور یون نیترات دارد [6]. خورندگی بر استخراج، توزیع و ذخیره آب آشامیدنی از را‌ه‌های مهمی همچون ترکیب شیمیایی، ساختار و مورفولوژی مواد لوله‌ها (آهن، فولاد، آزبست،PVC شیرها، پمپ‌ها و تانک‌های ذخیره اثرگذار است. مطالعات Arko در منطقه ارگن ترکیه [1]،  Bastidaو همکاران در مکزیک [7] و مطالعه Ebrahimi و همکاران در کوهدشت [8]، تأکید دارند که خورندگی منجر به نابودی کیفیت آب می‌شود و به همان اندازه زیرساخت‌های هیدرولیکی سیستم‌های استخراج و توزیع را نابود می‌کند. خورندگی منجر به ایجاد لایه‌هایی از زنگار می‌شود که مقدار انرژی مورد نیاز برای توزیع آب را افزایش می‌دهد و همچنین عملکرد هیدرولیکی را کاهش داده و منجر به افزایش هزینه‌های سیستم توزیع و نگهداری آب آشامیدنی می‌گردد [9،7].

در مناطقی که با کمبود باران، فقدان آب‌های سطحی و میزان بالای تبخیر مواجهند، منابع آب زیرزمینی به عنوان منبع اولیه تأمین آب مطرح هستند. آب‌های زیرزمینی با توجه به لایه‌های مختلف خاک، غلظت بالایی از مواد معدنی از جمله یون‌های کلسیم، منیزیم، کربنات و قلیائیت و سیلیکا دارا هستند. وقتی غلظت این یون‌ها افزایش می‌یابد، حلالیت مواد معدنی محدود شده و ته نشینی شروع می‌شود. هر چند که مواد معدنی (کانی‌ها) معمول از آب زیرزمینی غنی از یون کربنات (کلسیت، کربنات کلسیم، دولومیت) تشکیل شده است، دیگر رسوبات از جمله سولفات کلسیم و منیزیم، سیلیکات فلزی و سیلیکا غیر متبلور نیز مشکل‌ساز هستند
[12-10].

انباشتگی و تجمع رسوب ناشی از کاربرد آب زیرزمینی با جامدات محلول (Total Dissolve Solid) بالا، بر روی بسیاری از لوازم خانگی ایجاد می‌شود که به شیرآلات محدود نشده و وسایل تهویه هوا و سیستم گرم‌کننده آب را نیز در بر می‌گیرد. تجمع رسوب بر روی وسایل الکتریکی همانند دستگاه‌های گرم‌کننده آب، منجر به تبدیل ناکارآمد گرما و جرم می‌شود که از طرفی موجب افزایش خرابی دستگاه‌ها و افزایش انرژی مورد نیاز می‌شود. مطالعات Kinsela و همکاران در استرالیا [10]، Gauthier و همکاران در فرانسه [13]، Malakootian و همکاران در کرمان [14]، اشاره دارند که رسوب‌گذاری نامطلوب، اغلب موجب مشکلات تکنیکی و اقتصادی همچون گرفتگی کلی و جزیی لوله‌ها می‌شود، که خود منجر به کاهش میزان جریان آب، کاهش انتقال گرما، گرفتگی شیرها و فیلترها می‌گردد. هزینه‌های غیر مولد (غیر تولیدی) مربوط به رسوب‌گذاری در سال در فرانسه 5/1 میلیارد یورو، در انگلیس 8/0 میلیارد دلار، در ژاپن 3 میلیارد دلار و در آمریکا 9 میلیارد دلار تخمین زده شده است. از اینرو رسوب‌گذاری آب در صورتی که مورد توجه قرار نگیرد و برطرف نشود، خسارات غیر قابل جبرانی بر جا می‌گذارد [15، 13].

بنابراین بررسی کیفیت شیمیایی آب از نظر خورندگی و رسوب‌گذاری جهت پیشگیری از پدیده خورندگی و رسوب‌گذاری که باعث آسیب‌های بهداشتی و اقتصادی می‌شود، ضرورت دارد. با توجه به نقش و اهمیت پایش کیفی آب در تأمین آب شرب سالم و بهداشتی، این مطالعه با هدف بررسی میزان خورندگی و رسوب‌گذاری آب شرب چاه‌ها و قنوات روستاهای مجاور گسل رفسنجان با استفاده از شاخص‌های خوردگی انجام گردید.

مواد و روش‌ها

نمونه‌برداری این مطالعه مقطعی در طی فواصل زمانی آبان ماه تا آذر ماه سال 1392 انجام گرفت. نمونه‌های آب از چاه‌ها و قنات‌های روستاهایی که در شعاع 10 کیلومتری گسل رفسنجان قرار داشتند، تهیّه شد. از نمونه‌برداری برخی قنوات که راه دسترسی به آن‌ها سخت و دشوار بود، یا استفاده شرب نداشت، صرف‌نظر شد. گسل رفسنجان، یک گسل کواترنری با روند شمال غربی ـ جنوب شرقی است و در 20 کیلومتری جنوب رفسنجان قرار دارد و طول آن بیش از 140 کیلومتر است. این گسل از منطقه زندیه در رفسنجان آغاز و تا منطقه باغبزم بردسیر ادامه دارد. حرکات بسیار جوان این گسل در اطراف روستاهای دهوئیه و خان سبز نیز دیده می‌شود و جابجاشدگی عمودی این گسل در خان سبز به حدود 40 متر می‌رسد. نابهنجاری در سطح آب‌های زیر زمینی در دوسوی گسل از دلایل فعال بودن آن است و در شرق جاده سرچشمه ـ رفسنجان از کیلومتر 7 به بعد گسل باعث رسوبات گج‌دار «پلیتوس» در شمال و سنگ‌های آتشفشانی در جنوب شده است [16]. جدول 1، کد محل، منبع آب و نام روستا و موقعیت جغرافیایی محل نمونه‌برداری را نشان می‌دهد. در مجموع 120 نمونه از 60 منبع آب (22 چاه و 38 قنات) روستاها در دو زمان متفاوت به صورت نمونه‌برداری لحظه‌ای تهیه گردید. 44 نمونه از آب چاه و 76 نمونه از آب قنات بود. نمونه‌ها در ظروف پلی‌اتیلنی 1 لیتری جمع‌آوری شد و در دمای 4 درجه سانتی‌گراد برای انتقال به آزمایشگاه نگهداری شد. به نمونه‌هایی که جهت اندازه‌گیری سختی در نظر گرفته شده بود، اسید نیتریک (HNO3) اضافه شد تا pH نمونه به زیر 2 برسد [17]. در هر نمونه، پارامترهای کیفی آب شامل، pH، درجه حرارت (C)، کل جامدات محلول [(Total Dissolve Solid (TDS]، سختی کل، سختی کلسیم (Ca+2) و قلیائیت (ALK) اندازه‌گیری شد. pH در محل نمونه‌برداری با استفاده از دستگاه pH متر قابل حمل مدلMETTLER ، ساخت Sevengo سوئیس اندازه‌گیری شد. درجه حرارت، کل جامدات محلول، هدایت الکتریکی (EC) با استفاده از دستگاه EC متر قابل حمل مدل METTLER TOLEDO، ساخت Sevengo سوئیس اندازه‌گیری شد. سختی کل و سختی کلسیم به روش کمپلکسومتری با استفاده از محلول استاندارد EDTA در حضور معرف اریوکروم بلک تی و معرف موراکسید(Murexide) اندازه‌گیری شد. قلیائیت به روش تیتراسیون و با استفاده از اسید کلریدریک اندازه‌گیری گردید. روش آزمایش و نمونه‌برداری بر اساس کتاب استاندارد روش‌های آزمایش آب و فاضلاب انجام شد [17]. ارزیابی دقت شاخص‌ها بر اساس توانایی‌هایشان در مشخص کردن حالت زیر اشباع، اشباع یا فوق اشباع بر حسب کربنات کلسیم است. این شاخص‌ها شامل: شاخص Langelier (LI)، شاخص Rayznar (RIشاخص تهاجمی Aggressiveness (AI) و شاخص Pockurius (PI) می‌باشد. برای تعیین پتانسیل خورندگی و رسوب‌گذاری آب چاه‌ها و قنوات روستاهای مجاور گسل از شاخص‌های خورندگی استفاده شد. نحوه محاسبه شاخص‌های خورندگی با استفاده از پارامترهای اندازه‌گیری شده، در جدول 2 آورده شده است.

جدول 2- نحوه محاسبه شاخص‌های خورندگی با استفاده از پارامتر‌های اندازه‌گیری شده

شاخص Langelier (LI) ]13[

       LI = pH – pHs

       pHs= 9.3 +A +B – C – D

      A= (log10TDS -1) / 10

      B = −13.12 log10 (T°C+273)+34.55

     C = log10 [Ca2+ as CaCO3 mg/L]

     D=  log10 [Alkalinity as CaCO3 mg/L]

شاخصRayznar  (RI) ]13[

     RI = 2 (pHs) – pH

شاخص Aggressiveness (AI) ]8[

      AI =pH - Log (A.H)

شاخص Pockurius (PI) ]8[

     PI = 2 pHs – pHeq

pHeq = 1.465 Log (T - AIK) + 4.54

        داده‌های جمع‌آوری شده به‌صورت آمار توصیفی گزارش گردید و با استفاده از نرم‌افزارExcel  نسخه 2007 تحلیل گردید.

نتایج

به طور کلی میانگین و انحراف معیار، شاخص‌های خورندگی و پارامتر‌های اندازه‌گیری شده شامل، pH، درجه حرارت (C کل جامدات محلولTDS)سختی کلسیم (Ca+2) و قلیائیت (ALK) در آب چاه‌ها و قنوات روستاهای مجاور گسل رفسنجان در جدول 3، ارائه شده است.

با توجه به جدول 3، شاخص Langelier برای 01/90% چاه‌ها (20 حلقه چاه) و 21/92% قنوات (35 قنات)، مثبت است. بنابراین آب اکثریت چاه‌ها و قنوات دارای خاصیت رسوب‌گذاری است. شاخص Rayznar برای 86% چاه‌ها (19حلقه چاه) و 84% قنوات (34 قنات) کمتر از 7 می‌باشد و نشان‌دهنده خاصیت رسوب‌گذاری است. 86% چاه‌ها (19حلقه چاه) و 58/81% قنوات (31 قنات) دارای شاخص Aggressiveness بالاتر از 12 می‌باشند که نشان‌دهنده خاصیت رسوب‌گذاری آب آن‌ها است. شاخص Pockurius برای 39/64% چاه‌ها (14 حلقه چاه) و 13/63% قنوات (24 قنات) کمتر از 6 بود که نشانگر خاصیت رسوب‌گذاری برای بیشتر چاه‌ها و قنوات است.

جدول 1- کد محل، منبع آب، نام روستا و موقعیت جغرافیایی محل‌های نمونه‌برداری آب

کد محل

منبع آب

نام روستا

موقعیت جغرافیایی

کد محل

منبع آب

نام روستا

موقعیت جغرافیایی

طول

عرض

طول

عرض

1

چاه

خاندانی

555100

302243

31

چاه

احمد آباد

553953

302814

2

چاه

نور آباد

554241

302542

32

قنات

اوراف

555923

301328

3

چاه

رحمت آباد

553908

302812

33

چاه

ماجد

555843

301307

4

قنات

احمد آباد دئفه

553930

302750

34

قنات

سر سبز

555831

301127

5

چاه

احمد آباد دئفه

554018

302600

35

قنات

دهوئیه

555855

301142

6

چاه

عباس آباد امین

554150

302615

36

چاه

الاغ چین

555823

301057

7

چاه

شریف آباد

553528

303132

37

قنات

الاغ چین

555816

301030

8

چاه

حسین آباد

553454

302224

38

قنات

دره گرم

560133

301039

9

چاه

علی آباد سادات

553643

303045

39

قنات

گروئیه

560125

301012

10

چاه

راه آهن

553624

302930

40

قنات

گروئیه سفلی

560145

301043

11

قنات

مزراع

553518

302633

41

قنات

عباس‌آباد

560052

301409

12

چاه

هرمزآباد

554346

302442

42

قنات

عبدل‌آباد

563212

295329

13

چاه شماره 2

کوثرریز،همت آباد، حسن آباد نوش آباد، دولت آباد، یوسف آباد

554334

302428

43

قنات

غفارآباد

563042

295203

14

چاه شماره 3

کوثرریز،همت آباد، حسن آباد نوش آباد، دولت آباد، یوسف آباد

554342

302434

44

قنات

کمال‌آباد

562607

300241

15

چاه شماره 4

کوثرریز،همت آباد، حسن آباد نوش آباد، دولت آباد، یوسف آباد

554334

302428

45

قنات سر مهر

باغبزم

552809

294753

16

چاه شماره 5

کوثرریز،همت آباد، حسن آباد نوش آباد، دولت آباد، یوسف آباد

554334

302428

46

قنات درکن پائین

باغبزم

562736

294658

17

مخزن آب حومه غربی

کوثرریز،همت آباد، حسن آباد نوش آباد، دولت آباد، یوسف آباد

554335

302428

47

قنات درکن بالا

باغبزم

562740

294702

18

چاه مرعشی

شهابیه

553238

302622

48

قنات

پیرنها

562618

294753

19

چاه

سیراب

553019

302255

49

قنات

کریکی

562549

294738

20

قنات

شادی آباد

552842

302230

50

قنات

سندول

562533

294715

21

قنات

منصور آباد

552817

302238

51

قنات

تقرکویه

562535

294713

22

قنات

دهوئیه راویز

552723

302200

52

قنات

مقصودک

562457

294843

23

قنات

فدیج

552658

302211

53

قنات

کهنه بید

562428

295053

24

قنات

رشجان

552623

302203

54

قنات

رهاوی

562448

295109

25

قنات

راویز

552433

302207

55

قنات

مومن آباد

563043

295202

26

قنات

رودین پائین

552326

302147

56

قنات

ماهونک

562336

295746

27

قنات

رودین بالا

552309

302141

57

چاه

هجین

562607

300241

28

قنات

حوم الدین

552521

302208

58

قنات

ده لرز

561758

294955

29

قنات

ده ولی

553450

302726

59

قنات

سفته

561726

295333

30

قنات

زندیه

553435

302748

60

چاه

ده کوسه

562425

295635

 

جدول 3- میانگین و انحراف معیار شاخص‌های خورندگی و پارامترهای اندازه‌گیری شده آب چاه‌ها و قنوات روستاهای مجاور گسل رفسنجان در سال 1392

کد محل

LI

RI

AI

PI

c

TDS

mg/l

Ca2+

mg/l CaCO3

ALK

mg/l CaCo3

pH

1

21/0±63/0

48/1±01/6

94/0±33/12

77/0±25/5

80/2±5/28

469±5970

25/21±280

93/12±160

38/0±28/7

2

11/0±43/0

51/2±91/6

42/0±11/12

54/0±78/6

42/4±20

38±934

32/14±108

42/18±200

42/0±78/7

3

14/0±33/0

41/1±04/7

55/1±98/11

69/0±70/6

91/2±23

141±1717

63/22±72

14/26±256

18/0±27/7

4

60/0±94/0

74/1±05/6

08/3±94/12

81/0±96/5

23/1±90/21

212±1169

11/32±180

80/31±248

29/0±95/7

5

17/0±57/0

72/0±31/6

69/0±28/12

01/1±73/5

40/1±62/20

289±2730

25/28±280

88/27±240

12/0±46/7

6

26/0± 65/0

95/1±72/6

82/2±33/12

85/0±81/6

52/1±84/19

84±748

96/16±96

38/21±208

64/0±03/8

7

41/0±66/0

08/1±39/6

24/2±17/12

91/0±43/6

14/2±96/28

102±881

87/28±200

71/9±140

21/0±73/7

8

06/0±14/0

21/1±12/7

89/1±68/11

98/0±65/6

81/1±90/27

154±1119

96/27±96

81/18±192

11/0±42/7

9

19/0±84/0

96/0±84/5

52/1±07/12

92/0±09/5

02/2±33/27

210±2000

63/17±100

00/54±360

28/0±53/7

10

37/0±85/0

81/1±31/6

41/2±46/12

10/1±42/6

52/3±25

148±1795

28/23±140

46/35±200

16/0±02/8

11

43/0±93/0

11/1±04/6

85/1±60/12

24/1±99/5

38/2±38/21

130±1183

14/42±220

79/25±220

10/0±92/7

12

19/0±78/0

55/0±17/6

38/1±38/12

83/0±86/5

82/1±53/21

212±4700

86/35±260

98/29±320

31/0±76/7

13

27/0±66/0

91/0±47/6

98/0±41/12

89/0±19/6

14/3±71/22

161±3640

22/26±200

30/56±440

09/0±77/6

14

17/0±94/0

38/1±78/5

06/2±66/12

70/0±23/5

17/1±25/24

77±1160

14/10±180

36/34±248

54/0±74/7

15

31/0±55/0

51/0±56/6

55/1±25/12

91/0±28/6

91/2±12/17

161±1365

00/14±160

79/21±260

15/0±80/7

16

11/0±33/0-

40/2±51/8

93/1±34/12

56/1±15/8

42/1±25/19

189±1320

92/49±192

57/44±420

25/0±76/7

17

24/0±45/0

67/0±85/6

73/1±19/12

83/0±68/6

64/1±20

162±1394

71/20±180

29/16±212

29/0±67/7

18

14/0± 03/1

09/1±98/5

15/2±81/12

59/0±75/5

52/2±20

127±1394

36/9±98

48/57±320

13/0±85/7

19

22/0±41/1

87/0±28/5

75/2±12/13

14/1±05/5

14/1±52/17

84±1394

15/18±140

97/14±200

40/0±75/7

20

31/0±10/1

00/2±99/5

82/1±90/12

38/1±07/6

34/1±60/16

103±1060

42/25±128

35/22±320

23/0±29/8

21

18/0±11/1

13/1±75/5

57/1±85/12

05/1±63/5

12/4±53/18

199±1292

63/6±248

63/19±280

18/0±01/8

22

11/0±2/1

84/1±33/5

96/1±94/12

88/1±69/4

74/1±71/18

148±1283

50/22±280

31/29±480

23/0±82/7

23

29/0±97/0

37/1±76/5

18/2±75/12

16/1±27/5

17/1±30/15

115±1084

23/19±340

81/20±320

34/0±72/7

24

31/0±76/0

52/1±19/6

54/1±48/12

01/1±70/5

10/3±92/17

70±811

78/15±180

12/44±320

11/0±72/7

25

47/0±91/0

59/0±03/6

26/1±66/12

86/0±68/5

93/2±15

33±504

36/18±200

51/25±320

27/0±86/7

26

10/0±22/0

17/2±83/6

48/1±99/11

86/0±04/6

87/1±14

98±549

60/13±200

45/16±260

20/0±28/7

27

15/0±87/0

66/1±39/6

24/2±63/12

74/0±55/6

41/3±35/14

59±386

46/13±136

00/20±224

31/0±15/8

28

08/0±0

71/0±78/7

86/0±81/11

12/2±06/8

96/2±12/15

454±7500

32/11±68

63/19±125

24/0±89/7

29

34/0±12/1

00/1±81/5

57/1±72/12

94/0±83/5

52/1±14/19

226±1992

75/12±188

85/18±250

31/0±05/8

30

81/0±09/1

40/2±09/6

56/2±81/12

60/0±25/6

18/1±36/21

268±3870

80/8±120

74/22±280

14/0±29/8

ادامه جدول 3-  میانگین و انحراف معیار شاخص‌های خورندگی و پارامتر‌های اندازه‌گیری شده آب چاه‌ها و قنوات روستاهای مجاور گسل رفسنجان در آبان و آذر سال 1392

کد محل

LI

RI

AI

PI

c

TDS

mg/l

Ca+2

mg/l CaCO3

ALK

mg/l  CaCO3

pH

31

27/0±86/0

28/1±93/5

79/0±59/12

87/0±39/5

50/2±66/15

113±1215

18/12±160

35/33±360

11/0±05/8

32

20/0±61/0

01/1±53/6

06/1±45/12

54/0±24/6

11/2±83/14

200±3740

42/21±200

81/12±248

28/0±76/7

33

19/0± 0

42/1±77/6

88/0±71/11

70/0±13/5

00/3±21

152±2000

74/16±240

67/36±400

23/0±14/8

34

53/0±96/0

14/1±04/6

04/2±52/12

05/1±11/6

53/1±84/19

181±2660

92/21±280

58/18±192

37/0±96/7

35

39/0±89/0

91/0±09/6

31/2±52/12

98/0±72/5

90/2±31/22

135±2140

28/29±140

52/25±344

19/0±89/7

36

28/0±60/0

57/1±17/6

53/1±31/12

66/0±26/5

13/1±11/20

101±1958

80/14±240

61/34±360

25/0±38/7

37

15/0±61/0

1/2±25/6

95/1±33/12

61/0±53/5

62/3±5/19

149±1822

53/7±220

11/27±320

41/0±49/7

38

31/0±64/0

82/1±79/6

92/0±27/12

54/0±65/7

57/1±9/20

1011±15670

17/30±368

17/7±80

28/0±08/8

39

11/0±81/0

87/0±84/6

55/1±46/12

49/0±26/7

23/3±57/25

190±4860

34/17±280

57/4±80

33/0±11/8

40

29/0±91/0

24/1±92/5

47/1±66/12

07/1±09/6

20/1±18/21

452±7320

80/56±680

63/20±120

18/0±75/7

41

70/0±07/1

39/0±59/5

17/1±86/12

28/1±535

81/1±61/20

498±10330

42/31±680

52/28±180

12/0±78/7

42

42/0±74/0

07/1±31/5

10/2±33/12

88/0±51/3

94/0±84/19

243±4970

14/27±400

89/52±580

27/0±79/6

43

09/0±59/0

14/1±81/5

59/1±33/12

19/0±12/4

60/1±38/18

125±2410

00/19±320

73/46±680

41/0±00/7

44

11/0±35/0

57/1±61/6

73/0±10/12

83/0±60/5

26/3±92/16

65±1592

41/24±220

00/31±360

29/0±73/7

45

18/0±38/0

51/1±58/6

36/1±23/12

48/0±57/5

88/2±16

431±3370

63/17±160

21/24±408

43/0±35/7

46

14/0±20/0-

45/2±25/7

57/1±55/10

95/0±02/6

20/1±94/15

79±966

84/27±200

13/29±260

35/0±84/6

47

07/0±13/0

13/1±27/7

98/0±65/11

65/0±14/6

80/0±63/14

61±944

83/11±160

54/16±280

26/0±00/7

48

15/0±28/0

81/1±80/6

09/1±06/12

69/0±16/6

61/2±91/15

149±1261

92/15±200

76/14±240

18/0±38/7

49

05/0±01/0

38/1±96/6

64/1±82/11

22/0±71/5

66/1±20/14

108±1362

33/25±200

45/61±340

27/0±99/6

50

19/0±27/0-

67/0±06/7

20/1±56/11

57/0±23/5

94/0±47/13

224±2760

28/32±280

79/44±400

31/0±52/6

ادامه جدول 3

51

21/0±36/0

49/0±89/6

15/1±81/11

84/0±49/6

42/1±14

119±1194

60/15±148

24/18±240

17/0±62/7

52

16/0±30/0

78/1±76/6

84/1±09/12

25/1±78/5

12/3±64/16

186±2090

97/30±160

37/30±352

41/0±38/7

53

28/0±61/0

41/1±00/6

56/1±42/12

43/0±80/4

94/1±72/15

247±2380

39/52±332

81/39±460

07/0±24/7

54

44/0±87/0

99/0±76/5

18/12±67/12

91/0±79/4

00/1±14/16

267±2910

71/40±312

33/28±480

25/0±52/7

55

10/0±31/0

53/0±68/5

72/1±09/12

69/0±54/5

51/1±47/18

298±3790

12/33±300

47/9±260

30/0±24/7

56

32/0±93/0

27/1±94/5

11/1±70/12

80/0±55/5

43/1±21

494±10720

38/25±240

28/30±320

14/0±82/7

57

20/0±43/0

54/1±72/5

64/0±25/12

89/0±35/3

81/1±35/18

325±12110

62/32±560

85/97±800

17/0±62/6

58

57/0±92/0

82/0±65/5

77/1±79/12

51/0±44/4

75/0±56/12

156±2320

48/9±280

20/73±700

59/0±50/7

59

17/0±74/0

39/0±28/6

86/1±53/12

37/0±84/5

68/2±16/14

82±1946

11/23±180

42/17±320

25/0±77/7

60

13/0±32/0

34/1±71/6

23/1±10/12

86/0±81/5

12/1±14/18

219±4100

86/10±160

00/36±348

18/0±36/7

LI= Langelier Index       RI= Rayznar Index     AI= Aggressiveness Index        PI= Pockurius Index

T= Temperature      TDS= Total Dissolve Solid      Ca= Calcium    ALK= Alkalinity

بحث

خورندگی و رسوب‌گذاری آب از مسایل مهمی است که در پایش سیستم‌های توزیع آب باید با دقت بیشتری مورد توجه قرار گیرد، زیرا عدم توجه به کیفیت شیمیایی آب از نظر تعادل شیمیایی و پیدایش هر کدام از پدیده‌های فوق می‌تواند باعث آسیب‌های بهداشتی و اقتصادی فراوانی گردد .میانگین محاسبه شده شاخص‌های Langelier، Rayznar،  Aggressivenessو Pockurius، نشان می‌دهد که آب اکثریت چاه‌ها و قنوات روستاهای مجاور گسل رفسنجان دارای خاصیت رسوب‌گذاری هستند.

در مطالعه Zareabyaneh و همکاران [18]، در بررسی خورندگی و رسوب‌گذاری آب‌های زیر زمینی دشت همدان، نتایج نشان داد که آب چاه‌ها، قنوات و چشمه‌های دشت همدان تمایل به رسوب‌گذاری دارد. مطالعه Malakootian و همکاران [14]، در بررسی پتانسیل خورندگی و رسوب‌گذاری آب شرب شبکه توزیع کرمان، وضعیت رسوب‌گذاری را نشان داد.

در مطالعه Mazloomi و همکاران [19] در بررسی پتانسیل خورندگی و رسوب‌گذاری 72 چاه تأمین‌کننده آب شهر شیراز، خاصیت رسوب‌گذاری نشان داده شد. در مطالعهGhaneian  و همکاران [20] در خصوص کیفیت شیمیایی آب آشامیدنی بخش خرانق یزد، نتایج نشان داد که آب دارای خاصیت رسوب‌گذاری است. در مطالعه Kinsela و همکاران [10]، در خصوص پتانسیل رسوب‌گذاری آب شرب چاه‌های مناطق شمالی و مرکزی کشور استرالیا، نتایج نشان داد که 63% از چاه‌های منطقه شمال دارای پتانسیل تشکیل کربنات کلسیم بوده و این پتانسیل تا 91% در مناطق مرکزی افزایش یافت.

در مطالعه Gauthier و همکاران [13] در خصوص کاربرد روش کنترل سریع رسوب جهت ارزیابی توانایی تشکیل رسوب آب رودخانه سن در فرانسه، مشخص شد آب رودخانه دارای خاصیت رسوب‌گذاری است و این خصوصیت به کیفیت آب و فصل سال بستگی دارد.

نتایج تمامی مطالعات فوق با مطالعه حاضر مطابقت دارد و همگی بر استفاده از راه‌کارهایی همچون تعدیل دمای آب گرم، تعدیل pH، استفاده از ترکیبات بازدارنده رسوب، وسایل مغناطیسی و ابزارهای تصفیه‌ای با هزینه و تکنولوژی پایین، جهت پیشگیری از بروز رسوب‌گذاری تأکید دارند، تا از بروز آسیب‌های اقتصادی به شبکه آبرسانی و سایر لوازم صنعتی و خانگی جلوگیری شود.

مطالعه Arko در خصوص بررسی خصوصیات رسوب‌گذاری آب زیرزمینی منطقه ارگن ترکیه که بر روی آب 12 چاه انجام شد، نتایج خورندگی آب را نشان داد که علت اصلی را غلظت بالای سولفات ذکر نمود[1].

مطالعه Bastida و همکاران در خصوص خورندگی طبیعی منگنز در آب آشامیدنی یکی از شهرهای مکزیک، نتایج نشان داد سطح بالای منگنز و نیترات در آب موجب افزایش اسیدیته آب شده و منجر به خورندگی عمده‌ای در سیستم توزیع آب می‌شود [7].

در مطالعه Ebrahimi و همکاران در بررسی پتانسیل خورندگی و رسوب‌گذاری آب شرب شهر کوهدشت با استفاده از اندیس‌های خورندگی، نتایج نشان داد که آب دارای خصوصیت خورندگی است و باید اقدامات کنترلی در زمینه تعادل pH و تثبیت آب انجام گیرد [8]. مطالعه Teimouri و همکاران، در بررسی پتانسیل خورندگی و رسوب‌گذاری آب شهر کیان با استفاده از شاخص Rayznar و Langelier، نتایج نشان داد که آب دارای خصوصیت خورندگی است [21].

تفاوت نتایج این مطالعه با مطالعات فوق، به علت TDS بالا و مقدار بالای سختی آب چاه‌ها و قنوات روستاهای گسل رفسنجان و همچنین مقدار بارندگی و تغییرات دمایی در فصول سال و ساختار زمین شناختی منطقه نسبت به سایر مناطق است.

نتیجه‌گیری

با توجه به این که آب چاه‌ها و قنوات روستاهای مجاور گسل رفسنجان دارای وضعیت رسوب‌گذاری می‌باشد و مشکلات عمده رسوب‌گذاری به علت وجود بی‌کربنات کلسیم می‌باشد، لذا با توجه به زیان‌های اقتصادی ناشی از رسوب‌گذاری، تا حد ممکن باید از تشکیل رسوب در سیستم‌های انتقال آب جلوگیری نمود. از روش‌هایی همچون تعدیل pH، استفاده از ترکیبات بازدارنده رسوب، وسایل مغناطیسی و ابزارهای تصفیه‌ای با هزینه و تکنولوژی پایین می‌توان جهت پیشگیری از بروز رسوب‌گذاری استفاده نمود.

تشکر و قدردانی

این پژوهش در مرکز تحقیقات مهندسی بهداشت محیط دانشگاه علوم پزشکی کرمان و با حمایت مالی معاونت تحقیقات و فناوری این دانشگاه به انجام رسیده است. نویسندگان از همکاری خانم مهندس خاشی و خانم مهندس نجفی و سایر دست‌اندرکاران سپاسگزاری می‌نمایند.

References

[1] Arkoç O. Assessment of scaling properties of groundwater with elevated sulfate concentration: a case study from Ergene Basin, Turkey. Arab J Geosci 2013; 6: 4377-85.

[2] WHO, Guidelines for Drinking Water Quality, World Health Organization, Geneva. 2004, 1: 57.

[3] Mcnille LS, Edwards M. The importance of temperature in assessing iron pipe corrosion in water distribution systems. Environ Monito Assessm 2002; 77(3): 229-42.

[4] Okereke A, Stevens J. Kinetics of iron oxidation by thiobacillus ferrooxidans. Appl Environ Microbiol 1991; 57(4): 1052-56.

[5] Tarantseva KR, Firsova VN. The Effect of Corrosion Products on the Toxicity of Industrial Sewage. Protect Metals 2006; 42(2): 188-93.

[6] Peng CY, Korshin GV, Valentine R, Hill A, Friedman M, Reiber S. Characterization of elemental and structural composition of corrosion scales and deposits formed in drinking water distribution systems. Water Res 2010; 44(15): 4570-80.

[7] Bastida CA, Martínez-Miranda V, Vázquez-Mejía G, Solache-Ríos M, Fonseca-Montes G, Trujillo-Flores E. The corrosive nature of manganese in drinking water. Sci Total Environ 2013; 447: 10-6.

[8] Ebrahimi A, Kamarehie B, Asgari G, Mohammadi AS, Roshanaei G. Drinking Water Corrosivity and Sediment in the Distribution Network of Kuhdasht, Iran. Resae Health Syst 2012; 8(3): 479-86. [Farsi]

[9] Peng CY, Korshin GV. Speciation of trace inorganic contaminants in corrosion scales and deposits formed in drinking water distribution systems. Water Res 2011; 45(17): 5553-63.

[10] Kinsela AS, Jones AM, Collins RN, Waite TD. The impacts of low-cost treatment options upon scale formation potential in remote communities reliant on hard groundwaters. A case study: Northern Territory, Australia. Sci Total Environ 2012; 416: 22-31.

[11] Fathi A, Mohamed T, Claude G, Maurin G, Mohamed BA. Effect of a magnetic water treatment on homogeneous and heterogeneous precipitation of calcium carbonate. Water Res 2006; 40(10): 1941-50.

[12] Schausberger P, Mustafa GM, Leslie G, Friedl A. Scaling prediction based on thermodynamic equilibrium calculation scopes and limitations. Desalination 2009; 244: 31-47.

 [13] Gauthier G, Chao Y, Horner O, Ramos OA, Hui F, Lédion J, et al. Application of the Fast Controlled Precipitation method to assess the scale-forming ability of raw river waters. Desalination 2012; 299: 89-95.

 [14] Malakootian M, Fatehizadeh A, Meydani E. Investigation of Corrosion Potential and Precipitation Tendency of Drinking Water in Kerman Distribution System. JTB Yazd 2012; 11(3): 1-10. [Farsi]

[15] Mac AJ, Parsons SA. Calcium carbonate scale control, effect of material and inhibitors. Water Sci. Technol 2004; 49: 153–9.

[16] Introduction Seismicity and seismotectonics of the central Iran. Available at: URL: www.ngdir.ir/GeoportalInfo/PSubjectInfoDetail.asp?PID=780&index=24. Accessed December 26, 2013.

[17] APHA–AWWA-WPCF. Standard methods for examination of water and wastewater. 17th edition. Washington D. C., U.S.A.: American Public Health Association and Water Pollution Control Federation. 2005.

[18] Zareabyaneh H, Abdolsalhi A, Kazemi A. Survey of Corrosion or Scaling Potential groundwater in the plain of Hamadan - Spring. Environment. Sci. Technol 2010; 12(2): 89-101. [Farsi]

[19] Mazloomi S, Babaie AA, davil MF, Abouee E, nejad AB, sough KH. Corrosion and Scaling Potentiality of Shiraz Drinking Water. JTB Yazd 2008; 23-24(1-2): 64-72. [Farsi]

[20] Ghaneian M, Ehrampoush M, Ghanizadeh G. Survey of Corrosion and Precipitation Potential in Dual Water Distribution System in Kharanagh District of Yazd Province. JTB Yazd 2008; 7(3-4): 65-73. [Farsi]

 [21] Teimouri F, Sadeghi M, Drees F, Hashemi H, Shakeri K, Rezaei S. Survey of Corrosion or Scaling Potential of Resources, Storage and Distribution of Water Supply System in Kian by using Langelier and Rayznar Indexes. Res.Health Syst 2012; 8(1): 78-84. [Farsi]


 

Evaluation of Corrosion and Scaling Potential of Wells Drinking Water and Aqueducts in Rural Areas Adjacent to Rafsanjan Fault in During October to December 2013

M. Malakootian[4], M. Mobini[5], I. Sharifi[6], A. Haghighi Pour

Received:08/02/2014       Sent for Revision:16/03/2014       Received Revised Manuscript:20/05/2014      Accepted:07/06/2014/

Background and Objective: Water corrosion leads to increase in toxic metals concentration, such as arsenic, copper, lead, cadmium, zinc, nickel, iron and manganese in water. Toxic metals in water consumers cause acute health risks. Scaling water leads to economic and technical problems. Thus, The aim of this study was to investigate the corrosion and scaling potential of wells drinking water and aqueducts in rural areas adjacent to Rafsanjan fault.

Materials and Methods: This cross-sectional study was performed during October to December in 2013. 120 water samples were totally taken  through grab sampling in two stages from 22 wells and 38 aqueducts in rural areas adjacent to Rafsanjan fault. The temperature, calcium hardness, alkalinity, total dissolved solids, and pH were measured. The potential of corrosion and scaling of waters were analyzed using corrosion Indexes. Data were analyzed by descriptive statistics.

Results: Langelier indexes for 90 percent of wells and 92 percent  of aqueducts, were positive and 86 percent of wells and 84 percent of aqueducts of Rayznar index obtained less than 7. Aggressiveness index for 86 percent of  wells and 81 percent of aqueducts was more than 12 and 64 percent of wells and aqueducts of  Pockurius index was less than 6.

Conclusion:, It was realized that wells and aqueducts drinking water in rural areas adjacent to Rafsanjan fault has scaling tendency by survey of corrosion indexes. Thus, it is necessary to stop economical loss and  hygienic  harms in order to maintaine water quality stabilization.

Keywords: Scaling, Corrosion, Well and aqueduct, Drinking water

Funding: This research was funded by Kerman University of Medical Sciences.

Conflict of interest: None declared.

Ethical approval: The Ethics Committee of Kerman University of Medical Sciences approved the study.

How to cite this article: Malakootian M, Mobini M, Sharifi I, Haghighi Pour A. Evaluation of Corrosion and Scaling Potential Drinking Water Wells and Aqueducts Drinking Water in Rural AreasAdjacent  to Rafsanjan Fault in 2013. J Rafsanjan Univ Med Sci 2014; 13(3): 293-304. Farsi

 

[1]- استاد مرکز تحقیقات مهندسی بهداشت محیط و گروه آموزشی بهداشت محیط، دانشگاه علوم پزشکی کرمان، کرمان، ایران

[2]- (نویسنده مسئول ) کارشناس  ارشد مهندسی بهداشت محیط، مرکز تحقیقات محیط کار، دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان، رفسنجان، ایران

    تلفن: 5234003-0391، دورنگار: 5225913-0391، پست الکترونیکی: mmobini83@yahoo.com

[3]- دانشجوی کارشناسی مهندسی بهداشت محیط، گروه آموزشی بهداشت محیط،  دانشگاه علوم پزشکی کرمان، کرمان، ایران

[4]- Prof. of Environmental Health Engineering Research Center and Dept. of Environmental Health, Kerman University of Medical Sciences, Kerman, Iran

[5]- MSc of Environmental Health Engineering, Occupational Environment Research Center, Rafsanjan University of Medical Sciences, Rafsanjan, Iran

(Corresponding Author):(0391) 5234003, Fax: (0391) 5225913 , E- mail: mmobini83@yahoo.com

[6]- BSc Student of Environmental Health Engineering, Dept.of Environmental Health, Kerman University of Medical Sciences, Kerman, Iran

نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: بهداشت
دریافت: ۱۳۹۲/۱۱/۱۴ | پذیرش: ۱۳۹۳/۷/۲۶ | انتشار: ۱۳۹۳/۷/۲۶

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
کد امنیتی را در کادر بنویسید

ارسال پیام به نویسنده مسئول


کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2015 All Rights Reserved | Journal of Rafsanjan University of Medical Sciences

Designed & Developed by : Yektaweb