BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
URL: http://journal.rums.ac.ir/article-1-3443-fa.html
مقاله پژوهشی
مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان
دوره 16، فروردین 1396، 16-3
بررسی کیفی منابع تأمین آب آشامیدنی شهر قزوین در سال 95-1394
مسعود پناهی‌فرد[1]، امیرحسین محوی[2]، علیرضا عسگری[3]، سعید ناظمی[4]، مریم مرادنیا[5]
دریافت مقاله: 3/7/95 ارسال مقاله به نویسنده جهت اصلاح: 24/9/95 دریافت اصلاحیه از نویسنده: 7/12/95 پذیرش مقاله: 9/12/95
چکیده
زمینه و هدف: کیفیت مطلوب فیزیکی و شیمیایی آب از نقطه‌نظر مقبولیت آن برای مصرف‌کننده، حفظ سلامتی مصرف‌کننده و نگهداری از سیستم شبکه آب ضروری می‌باشد. هدف از این مطالعه، تعیین کیفیت فیزیکی و شیمیایی آب شرب شهر قزوین بود.
مواد و روش‌ها: این مطالعه به‌صورت مقطعی در سال 95-1394 و در طی سه فصل انجام شد. در مجموع 150 نمونه از قسمت‌های مختلف شبکه توزیع آب آشامیدنی شهر قزوین جمع‌آوری گردید و پارامترهای pH، کدورت، میزان کلر باقی‌مانده، (Electrical Conductivity) EC، (Total Dissolved Solids) TDS، نیترات، سختی کل، قلیائیت و غلظت فلزات سرب، جیوه، کادمیوم و کروم به اندازه‌گیری شد. سنجش فلزات سنگین با استفاده از دستگاه جذب اتمی و سایر پارامترهای مورد مطالعه بر اساس کتاب استاندارد متد انجام گردید. آزمون آماری ANOVA برای مقایسه مقادیر میانگین بین فصول مختلف به کار گرفته شد.
یافته‌ها: میانگین پارامترهای فیزیکی و شیمیایی در طی سه فصل مطالعه شامل pH، کدورت، میزان کلر آزاد باقی‌مانده، EC،TDS ، نیترات، سختی کل، قلیائیت و غلظت فلزات سرب و کروم به ترتیب 47/7، (NTU) 05/0±28/0، 24/0±42/0 (میلی‌گرم بر لیتر)، 99/48±46/623 (میکروزیمنس بر سانتی‌متر)، 92/49±52/499 (میلی‌گرم بر لیتر)، 73/4±65/42 (میلی‌گرم بر لیتر)، 41/1±33/148 (میلی‌گرم بر لیتر کربنات کلسیم)، 67/5±23/222 (میلی‌گرم بر لیتر کربنات کلسیم)، 002/0±008/0 (میلی‌گرم بر لیتر)، 002/0±031/0 (میلی‌گرم بر لیتر) بودند. میزان جیوه و کادمیوم در کل نمونه‌ها بسیار ناچیز بود.
نتیجه‌گیری: مطابق نتایج به‌دست‌آمده، میانگین پارامترهای مورد مطالعه در محدوده استاندارد ملی آب آشامیدنی قرار دارد و کیفیت آب آشامیدنی قزوین برای مصرف‌کنندگان ایمن است.
واژه‌های کلیدی: آب آشامیدنی، منابع آب، کیفیت فیزیکوشیمیایی آب، قزوین
مقدمه
یکی از شاخص‌های بهداشتی تعیین‌شده توسط سازمان بهداشت جهانی (World Health Organization) برای ارزیابی سطح بهداشتی جامعه، دسترسی آن جامعه به آب آشامیدنی سالم است. متعاقب توسعه جوامع و رشد روزافزون جمعیت و افزایش مصرف آب، شاهد تولید حجم بالایی از فاضلاب‌هایی هستیم که حاوی آلاینده‌های متنوع زیست‌محیطی می‌باشند [2-1]. ورود کنترل‌نشده منابع آلوده‌کننده به آب‌های سطحی و زیرزمینی باعث پایین آمدن کیفیت آنها می‌شود. کیفیت مطلوب فیزیکی و شیمیایی آب از نقطه‌نظر مقبولیت آن برای مصرف‌کننده، حفظ سلامتی مصرف‌کننده و نگهداری از سیستم شبکه آب ضروری است [3]. منابع آب آشامیدنی می‌توانند به انواع آلاینده‌های فیزیکی و شیمیایی آلوده گردند. آلاینده‌های آب به دو صورت آلاینده‌های اولیه و ثانویه مورد بررسی قرار می‌گیرد. آلاینده‌های اولیه گروهی از آلاینده‌هایی هستند که از نظر بهداشت عمومی و سلامت مصرف‌کنندگان اهمیت دارند و آلاینده‌های ثانویه، آلاینده‌هایی هستند که اثر سوء بر کیفیت ظاهری و زیبایی‌شناختی آب دارند. برخی از این آلاینده‌ها به‌وسیله حواس انسان (بینایی، چشایی، لامسه و بویایی) قابل‌تشخیص می‌باشند. این دسته از آلاینده‌ها آلاینده‌های فیزیکی نام دارند [1]. از جمله پارامترهای فیزیکی آب می‌توان به کدورت، مواد جامد معلق، درجه حرارت، رنگ، طعم و بو اشاره کرد. جامدات موجود در آب، از طریق محافظت میکروارگانیسم‌ها، از تماس مستقیم آنها با مواد گندزدا جلوگیری می‌کند. این عامل می‌تواند نقش اساسی در کیفیت آب داشته باشد. مواد معلق موجود در آب نیز می‌توانند محل‌هایی را برای جذب سطحی مواد شیمیایی و بیولوژیکی به وجود آورد. کدورت نیز یکی دیگر از پارامترهای فیزیکی آب است که می‌تواند سطوحی را برای جذب میکروارگانیسم‌ها، مواد شیمیایی و یا عوامل طعم و بوی نامطبوع فراهم می‌نمایند [4].
از جمله پارامترهای شیمیایی قابل‌توجه در آب شرب می‌توان به سختی، مواد شیمیایی، فلزات و سموم اشاره نمود. مقادیر بیش‌ازحد این پارامترها در آب‌های شرب، می‌تواند اثرات منفی مختلفی را ایجاد نماید [5]. فلزات سنگین از جمله سرب، جیوه، کادمیوم و کروم از مهم‌ترین آلاینده‌های شیمیایی آب به شمار می‌آیند و درصورتی‌که میزان آنها از حد مشخصی تجاوز کند، به دلیل خواصی از قبیل تجزیه‌پذیری ضعیف، ثبات شیمیایی و داشتن قدرت تجمع زیستی در بدن جانداران، برای موجودات و محیط زیست مضر می‌باشد [6].
نیترات و ترکیبات آن نیز از آلاینده‌های حائز اهمیت در آب به شمار می‌آیند که به‌طور وسیعی در ساخت انواع کودهای معدنی مورد استفاده قرار می‌گیرند. غلظت نیترات در منابع آب می‌تواند در اثر ورود رواناب‌های کشاورزی و تماس با خاک آلوده افزایش یابد. حضور مقادیر بالای ترکیبات نیترات می‌تواند خطرناک باشد [7].
در اکثر مناطق ایران و جهان مطالعات مختلفی به‌منظور بررسی و تعیین پارامترهای فیزیکی و شیمیایی آب شرب انجام گرفته است [9-8]. Keramati و همکاران مطالعه‌ای را با هدف بررسی کیفیت فیزیکی و شیمیایی آب شرب شهر گناباد در سال 1386 انجام دادند. میانگین پارامترهای اندازه‌گیری‌شده در این مطالعه برابر با میزان 57/0=کلر باقی‌مانده (میلی‌گرم بر لیتر)، 56/7pH=، 36/1840EC= (میکروزیمنس بر سانتی‌متر)، (NTU) 33/0=کدورت، 6/268=سختی (میلی‌گرم بر لیتر کربنات کلسیم) و 65/901TDS= (میلی‌گرم بر لیتر) بود [10]. همچنین مطالعاتی در خصوص اندازه‌گیری فلزات سنگین در منابع آب آشامیدنی در ایران و جهان صورت گرفته است [12-11]. از جمله نتایج مطالعه‌ای که در منطقه باتینای عمان انجام شد، نشان داد که غلظت فلزات سنگین از جمله سرب و کروم در منابع آب آشامیدنی این منطقه بالاتر از استاندارد مجاز آب آشامیدنی بود [13].
افزایش روزافزون جمعیت و توسعه مراکز صنعتی و کشاورزی در اطراف شهر قزوین و متناسب آن دفع میزان بالایی از فاضلاب‌های شهری، صنعتی و کشاورزی می‌تواند بر کیفیت منابع آب این شهر تأثیر بسزایی داشته باشد [3]. همچنین با توجه به نقش کیفیت آب، خصوصاً از نظر پارامترهای شیمیایی مهم در سلامتی انسان، این مطالعه به منظور تعیین کیفیت خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آب شرب شهر قزوین انجام شد.
مواد و روش‌ها
این مطالعه به‌صورت مقطعی در سه فصل متوالی (پاییز، زمستان و بهار) در سال 95-1394 جهت بررسی پارامترهای کیفی فیزیکی (pH، کدورت، EC و کلر آزاد باقی‌مانده) و شیمیایی (TDS، سختی کل، قلیائیت کل، نیترات، سرب، جیوه، کادمیوم و کروم) آب آشامیدنی شهر قزوین انجام گردید. استان قزوین از دو حوزه اصلی آبریز شور و آبریز سفیدرود تشکیل شده است. حوزه آبریز سفیدرود تقریباً به‌طور کامل کوهستانی بوده و حدود 27% از وسعت استان را شامل می‌شود. حوزه آبریز شور وسیع‌ترین حوزه آبریز استان به شمار می‌آید و نزدیک به 73% از دشت قزوین را شامل می‌گردد. دشت قزوین با مساحت حدود 7/4737 کیلومتر مربع در استان قزوین، در 49 درجه و 17 دقیقه تا 50 درجه و 32 دقیقه طول شرقی و 35 درجه و 39 دقیقه تا 36 درجه و 21 دقیقه عرض شمالی واقع شده است. حوضه آبریز دشت قزوین در محدوده شهرستان قزوین واقع شده است. این محدوده مطالعاتی با وسعت حدود 9502 کیلومتر مربع در شمال حوضه آبریز دریاچه نمک قرار دارد. منطقه تحت بررسی در مختصات معادل UTM 471000-334000X= و 4041000- 3911000 Y=واقع شده است [15-14]. در این مطالعه سعی گردید با توجه به نقشه چگونگی توزیع آب در شهر، از قسمت‌های مختلف شبکه توزیع آب آشامیدنی شهر قزوین نمونه‌برداری به عمل آید. نمونه‌برداری به‌گونه‌ای انجام شد که کل مناطق شهر را به‌طور کامل تحت پوشش قرار دهد. تعداد نمونه‌ها بر اساس تقسیم‌بندی شهر از نظر تعداد منطقه انجام گردید. از کل مناطق قزوین (30 محله) در هر فصل 50 نمونه و مجموعاً در طی سه فصل تعداد 150 نمونه گرفته شد.
برای جمع‌آوری و انتقال نمونه‌ها از ظروف شیشه‌ای با حجم 1 لیتر که 24 ساعت قبل با اسید نیتریک شستشو داده شدند، استفاده گردید. قبل از جمع‌آوری نمونه‌ها، بطری‌های نمونه‌برداری توسط آب منبع نمونه‌برداری شستشو داده شد و سپس از آب همان منبع پر گردید. نمونه‌ها با روش نمونه‌برداری دستی تهیه و در شرایط دمایی 4 درجه سانتی‌گراد [17-16] به آزمایشگاه هوای پاک‌اندیشان پیشگام انتقال داده شد. غلظت فلزات سنگین نمونه‌های موردمطالعه، توسط دستگاه IPCمدل Optima-8300 DV (شرکت Perkinelmerآمریکا) مورد بررسی قرار گرفت. اندازه‌گیری سایر پارامترهای مورد مطالعه بر اساس روش استاندارد متد آزمایش‌های آب و فاضلاب انجام گردید [16]. رسم نمودارها با استفاده از نرم‌افزار 2013 EXCEL و تجزیه و تحلیل داده‌ها با استفاده از نرم‌افزار 20 SPSS و با استفاده از آمار توصیفی مانند حداقل، حداکثر، میانگین و انحراف معیار توصیف گردید. آزمون آماری آنالیز واریانس یک‌طرفه برای مقایسه مقادیر میانگین بین فصول مختلف (در سطح معناداری 05/0) به کار گرفته شد. نتایج به‌دست‌آمده برای هریک از پارامترهای مطالعه با استانداردهای ملی ایران [18] که در جدول 1 ارائه شده است، مقایسه گردید.
جدول 1- استانداردهای ملی آب آشامیدنی برای هریک از پارامترهای مورد مطالعه
|
پارامتر |
pH |
کدورت (NTU) |
کلر باقی‌مانده (mg/l) |
EC (میکروزیمنس بر سانتی‌متر) |
TDS (mg/l) |
سختی کل (mg/l) |
قلیائیت کل (mg/l) |
نیترات (mg/l) |
سرب (mg/l) |
جیوه (mg/l) |
کادمیوم (mg/l) |
کروم (mg/l) |
|
|
استاندارد ملی |
مجاز |
9-5/6 |
5 |
8/0-2/0 |
1500 |
1500 |
500 |
600 |
50 |
01/0 |
006/0 |
003/0 |
05/0 |
|
مطلوب |
5/8-7 |
1 ≥ |
5/0 |
- |
1000 |
200 |
200 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
نتایج
میانگین و انحراف معیار پارامترهای فیزیکی و استانداردهای ملی مرتبط با هر یک از پارامترها در جدول 2 ارائه شده است. بر طبق نتایج ارائه‌شده در جدول 2، میانگین هر یک از پارامترهای فیزیکی شامل pH، کدورت و EC در تمام ماه‌های موردمطالعه بر طبق استانداردها در حد مطلوب بودند. میزان کلر باقی‌مانده نیز در تمام ماه‌های موردمطالعه به جزء دی و فرودین در محدوده مجاز 8/0-2/0 میلی‌گرم در لیتر بود.
جدول 2- نتایج آنالیز مربوط پارامترهای فیزیکی در منابع تأمین آب شرب شهر قزوین در طی سه فصل در سال 95-1394
|
پارامتر |
پاییز |
زمستان |
بهار |
||||||
|
مهر |
آبان |
آذر |
دی |
بهمن |
اسفند |
فروردین |
اردیبهشت |
خرداد |
|
|
pH |
34/7 |
5/7 |
5/7 |
42/7 |
49/7 |
51/7 |
4/7 |
67/7 |
46/7 |
|
کدورت (NTU) |
28/0±05/0 |
28/0±05/0 |
29/0±08/0 |
32/0±06/0 |
25/0±06/0 |
29/0±04/0 |
31/0±01/0 |
25/0±007/0 |
28/.0±04/0 |
|
مقدار کلر باقی‌مانده (میلی‌گرم بر لیتر) |
61/0±04/0 |
51/0±03/0 |
52/0±04/0 |
16/0±02/0 |
61/0±04/0 |
41/0±02/0 |
14/0±01/0 |
61/0±03/0 |
43/0±02/0 |
|
EC (میکروزیمنس بر سانتی‌متر) |
5/663±7/75 |
605±64 |
616±4/64 |
698±8/77 |
689±77 |
647±3/69 |
532±57 |
596±6/63 |
605±64 |
نتایج آزمون آنالیز واریانس یک‌طرفه مربوط به پارامترهای فیزیکی از جمله pH، کدورت و میزان کلر باقی‌مانده در فصل‌های پاییز، زمستان و بهار نشان داد که بین مقادیر میانگین هر یک از پارامترهای ذکرشده در فصول مختلف اختلاف معناداری مشاهده نشد (05/0< (P. EC تنها پارامتر فیزیکی بود که مقادیر میانگین مربوط به آن در فصول مختلف پاییز-بهار و زمستان- بهار اختلاف معناداری داشتند (05/0(p<.
در جدول 3، میانگین و انحراف معیار مربوط پارامترهای شیمیایی موردمطالعه در طی سه فصل و
استانداردهای ملی مرتبط با هر یک از پارامترها ارائه شده است.
مطابق نتایج به‌دست‌آمده در جدول 3، میانگین پارامترهای شیمیایی در طی ماه‌های موردمطالعه، در محدوده مجاز استاندارد ملی بودند. با مقایسه میانگین پارامترهای مطالعه با استاندارد ملی، مشاهده گردید که سختی آب هرچند در محدوده مجاز استاندارد بود، اما در هیچ‌کدام از ماه‌های موردمطالعه در محدوده مطلوب استاندارد ملی نبودند.
جدول 3- نتایج آنالیز مربوط به پارامترهای شیمیایی در منابع تأمین آب شرب شهر قزوین در طی سه فصل در سال 95-1394
|
پارامتر |
پاییز |
زمستان |
بهار |
||||||
|
مهر |
آبان |
آذر |
دی |
بهمن |
اسفند |
فروردین |
اردیبهشت |
خرداد |
|
|
TDS (میلی‌گرم بر لیتر) |
529±54 |
489±44 |
476±39 |
571±57 |
523±5/52 |
499±45 |
551±56 |
5/435±34 |
424±33 |
|
سختی کل (میلی‌گرم بر لیتر کربنات کلسیم) |
226±44 |
222±43 |
222±43 |
223±45 |
222±43 |
223±45 |
222±44 |
216±41 |
225±45 |
|
قلیائیت کل (میلی‌گرم بر لیتر کربنات کلسیم) |
149±22 |
150±23 |
149±23 |
148 ±21 |
148±20 |
148±20 |
149±21 |
145±19 |
149±21 |
|
نیترات (میلی‌گرم بر لیتر) |
4/49±4/16 |
44±8/15 |
5/32±15 |
36±1/11 |
41±1/12 |
48±5/16 |
39±2/10 |
46±3/14 |
37±8/10 |
نتایج آزمون آنالیز واریانس یک‌طرفه مربوط به پارامترهای شیمیایی از جمله TDS، نیترات، سختی کل و قلیائیت نشان داد که بین مقادیر میانگین هر یک از پارامترهای ذکرشده در فصول مختلف اختلاف آماری معناداری مشاهده نشد (05/0(p>.
در جدول 4، میانگین و انحراف معیار مربوط به فلزات سنگین در طی سه فصل و استانداردهای ملی مرتبط با هر یک از پارامترها ارائه شده است.
جدول 4- نتایج آنالیز مربوط به فلزات سنگین در منابع تأمین آب شرب شهر قزوین در سه فصل در سال 95-1394
|
پارامتر |
پاییز |
زمستان |
بهار |
|||||||
|
مهر |
آبان |
آذر |
دی |
بهمن |
اسفند |
فروردین |
اردیبهشت |
خرداد |
||
|
سرب (میلی‌گرم بر لیتر) |
008/0±006/0 |
009/0±005/0 |
009/0±005/0 |
009/0±005/0 |
009/0±006/0 |
007/0±004/0 |
009/0±003/0 |
009/0±004/0 |
009/0±004/0 |
|
|
جیوه (میلی‌گرم بر لیتر) |
ناچیز |
ناچیز |
ناچیز |
ناچیز |
ناچیز |
ناچیز |
ناچیز |
ناچیز |
ناچیز |
|
کادمیوم (میلی‌گرم بر لیتر) |
ناچیز |
ناچیز |
ناچیز |
ناچیز |
ناچیز |
ناچیز |
ناچیز |
ناچیز |
ناچیز |
|
کروم (میلی‌گرم بر لیتر) |
042/0±002/0 |
031/0±001/0 |
032/0±001/0 |
031/0±001/0 |
031/0±001/0 |
032/0±001/0 |
041/0±001/0 |
042/0±001/0 |
032/0±001/0 |
نتایج آزمون آنالیز واریانس یک‌طرفه مربوط به فلزات سنگین از جمله سرب و کروم نشان داد که بین مقادیر میانگین هر یک از پارامترهای ذکرشده در فصول مختلف اختلاف معناداری وجود ندارد (05/0(P>.
میانگین پارامترهای موردمطالعه در سه فصل به همراه حد مجاز استاندارد آنها، برای پارامترهای کدورت و میزان کلر باقی‌مانده در نمودار (1)، برای پارامترهای نیترات، قلیائیت، سختی کل،TDS و EC در نمودار (2) و برای فلزات سنگین در نمودار (3) نشان داده شده است.
مطابق نمودارهای ارائه‌شده، در طی سه فصل موردمطالعه مقادیر میانگین و انحراف معیار برای پارامترهای موردمطالعه شامل pH، کدورت، میزان کلر
باقی‌مانده، EC،TDS ، نیترات، سختی کل، قلیائیت و غلظت فلزات سرب و کروم به ترتیب 47/7، (NTU) 05/0±28/0، 24/0±42/0 (میلی‌گرم بر لیتر)، 99/48±46/623 (میکروزیمنس بر سانتی‌متر)، 92/49±52/499 (میلی‌گرم بر لیتر)، 73/4±65/42 (میلی‌گرم بر لیتر)، 41/1±33/148 (میلی‌گرم بر لیتر کربنات کلسیم)، 67/5±23/222 (میلی‌گرم بر لیتر کربنات کلسیم)، 002/0±008/0 (میلی‌گرم بر لیتر)، 002/0±031/0 (میلی‌گرم بر لیتر) بودند که از مقایسه آنها با مقادیر استاندارد ملی نتیجه می‌شود که مقادیر مربوط به همه پارامترها در محدوده مجاز استاندارد ملی آب آشامیدنی قرار دارند.
نمودار 1- میانگین پارامترهای کدورت و میزان کلر باقی‌مانده در منابع آب شرب شهر قزوین در طی سه فصل در سال 95-1394
نمودار 2- میانگین پارامترهای نیترات، قلیائیت، سختی کل،TDS و EC در منابع آب شرب شهر قزوین در طی سه فصل در سال 95-1394
نمودار 3- میانگین غلظت فلزات سنگین در باقی‌مانده در منابع آب شرب شهر قزوین در طی سه فصل در سال 95-1394
بحث
مطابق نتایج به‌دست‌آمده از این مطالعه، کیفیت آب آشامیدنی شهر قزوین برای اکثر پارامترهای مورد مطالعه در حد مجاز استاندارد ملی بود. میزان کلر باقی‌مانده، در دو ماه دی و فروردین در محدوده مجاز استاندارد (8/0-2/0 میلی‌گرم بر لیتر) قرار نداشت. همچنین این پارامتر در هیچ‌کدام از ماه‌های موردمطالعه به جزء آبان و آذر دارای استاندارد مطلوب آب آشامیدنی (5/0 میلی‌گرم بر لیتر) نبود. عواملی از قبیل آلودگی‌های ثانویه، مقادیر کدورت بالا، فرسودگی و شکستگی لوله و اتصالات شبکه آبرسانی و وجود لایه بیوفیلم در آنها می‌تواند بر میزان مصرف کلر، راندمان گندزدایی و مقدار کلر باقی‌مانده تأثیر بسزایی داشته باشد [19].
مقادیر حداقل و حداکثر کدورت به ترتیب 006/0±32/0 و 007/0±25/0 NTU به دست آمد. وجود کدورت در آب بر روی راندمان فرآیند گندزدایی آب با کلر تأثیر منفی دارد. بنابراین هر چه کدورت آب پایین‌تر باشد، راندمان گندزدایی بالاتر است و از طرف دیگر بالا بودن راندمان گندزدایی سبب بهبود کیفیت میکروبی آب می‌گردد ]20[. همچنین نتایج آنالیز واریانس یک‌طرفه مربوط به پارامترهای فیزیکی شامل pH، کدورت و میزان کلر باقی‌مانده در فصل‌های پاییز، زمستان و بهار نشان داد که بین مقادیر میانگین هر یک از پارامترهای ذکرشده در فصول مختلف اختلاف آماری معناداری مشاهده نشد (05/0(p>. یکی از دلایل عدم معناداری pH و کدورت در فصول مختلف، می‌تواند به دلیل استحصال آب از چاه‌های عمیق و عدم تأثیرپذیری این پارامترها با تغییر فصل باشد. همچنین در خصوص میزان کلر باقی‌مانده، می‌توان به تزریق مقدار مشخص کلر با استفاده از هیپوکلریناتور در نقاط مشخص و در فصول مختلف سال اشاره نمود ]21[.
Mazloomi و همکارانش در مطالعه‌ای جهت بررسی کیفیت فیزیکی و شیمیایی تصفیه‌خانه شهر ایلام اعلام کردند که پارامترهای فیزیکی و شیمیایی آب آشامیدنی از جمله pH، کدورت و میزان کلر باقی‌مانده در محدوده استانداردWHO و ملی بود ]22[. همچنین نتایج گزارش‌شده توسط دیگر محققان، در راستای مطالعه حاضر است ]24-23[. از دلایل پایین بودن مقادیر کدورت در این مطالعه و دیگر مطالعات می‌توان به عمیق بودن منابع آب و همچنین خاصیت فیلتراسیون لایه‌های خاک در منابع آب زیرزمینی اشاره کرد. همچنین بهینه بودن مقادیر کلر باقی‌مانده می‌تواند به دلیل تزریق مقادیر مناسب کلر به منابع آب، پایین بودن مقادیر کدورت و عدم تأثیرگذاری آن بر میزان مصرف کلر، سالم بودن لوله‌های آبرسانی و عدم وجود رسوبات در آنها اشاره نمود ]21[.
حداقل و حداکثر میزان EC در طی ماه‌های موردمطالعه به ترتیب 64±8/604 و 8/77±3/698 میکروزیمنس بر سانتی‌متر اندازه‌گیری شد. نتایج آنالیز واریانس یک‌طرفه حاکی از آن بود که بین مقادیر میانگین EC در فصول پاییز-بهار و زمستان-بهار اختلاف معناداری وجود دارد (05/0(p<. از دلایل این اختلاف می‌توان به تأثیر تغییرات بارندگی در فصول مختلف در مقادیر این پارامتر اشاره نمود ]23[.
Hayati و همکاران در خصوص بررسی کیفیت آب شرب شبکه توزیع بوشهر مطالعه‌ای انجام دادند که در آن میزان کدورت، کلر باقی‌مانده، EC و TDS به ترتیبNTU 27/0، 61/0 میلی‌گرم بر لیتر، 5/1155 میکروزیمنس بر سانتی‌متر و 7/577 میلی‌گرم بر لیتر گزارش گردید که به‌جز TDS، سایر پارامترها در محدوده استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا (EPA) اعلام گردید ]25.[ از دلایل پایین بودن مقادیر EC و TDS در مطالعه مذکور می‌توان به تأثیر مقادیر بالای آب باران (خالص) در ماه‌های پرباران اشاره کرد ]23[.
میانگین pH نیز در تمام ماه‌های موردمطالعه بالاتر از 7 و در محدوده مطلوب استاندارد (5/8-7) به دست آمد. همچنین حداقل و حداکثر میزان قلیائیت شبکه آب توزیع شهری قزوین 19±145 و 23±150 میلی‌گرم بر لیتر کربنات کلسیم اندازه‌گیری شد. مطابق استاندارد WHO، قلیائیت آب شبکه توزیع شهری قزوین پایین‌تر از حد مطلوب (200 میلی‌گرم بر لیتر کربنات کلسیم) اندازه‌گیری شد. مقادیر پایین‌تر از حد مجاز قلیائیت می‌تواند باعث خوردگی تأسیسات آبرسانی شود ]26[. میانگین حداقل و حداکثر سختی کل آب آشامیدنی شبکه توزیع شهر قزوین به ترتیب 43±7/221 و 4/44±03/226 میلی‌گرم بر لیتر کربنات کلسیم اندازه‌گیری گردید که مطابق طبقه‌بندی آب‌های آشامیدنی جزء آب‌های سخت تلقی می‌گردد ]27[. آب آشامیدنی شهر قزوین از نظر سختی در محدوده استاندارد مجاز ایران (500 میلی‌گرم بر لیتر کربنات کلسیم) بود که می‌توان گفت از نظر بهداشتی برای مصرف‌کنندگان ایمن است ]28[. همچنین مطابق نتایج آنالیز واریانس یک‌طرفه مربوط به پارامترهای شیمیایی از جمله TDS، سختی کل و قلیائیت، بین مقادیر میانگین هر یک از پارامترهای ذکرشده در فصول مختلف اختلاف آماری معناداری مشاهده نشد (05/0(P>. تغییرات پارامترهایی از قبیل سختی و قلیائیت می‌تواند تحت تأثیر pH تغییر نماید. در این مطالعه تغییرات pH در فصول مختلف در محدوده ثابتی اندازه‌گیری شد و بنابراین، می‌تواند یکی از دلایل عدم معناداری تغییرات سختی و قلیائیت در فصول مختلف باشد ]29[.
نتایج مطالعه Rahmani و همکاران در بوئین‌زهرا نشان داد که سختی آب این شهرستان از مقادیر مجاز استاندارد ملی بالاتر است ]30[. از دلایل بالا بودن سختی آب در این مطالعه، نوع منبع آب و وجود لایه‌های آهکی در منابع آب زیرزمینی اشاره شد. نتایج مطالعه دیگری که در خصوص بررسی کیفی منابع آب شرب گناباد در دو فصل بهار و تابستان انجام گردید نشان داد که بین مقادیر پارامترهای EC، کدورت، سختی و TDS با مقادیر استاندارد ملی و جهانی، اختلاف آماری معنی‌داری وجود نداشت؛ اما بین مقادیر کلر و pH در فصل بهار و تابستان اختلاف معنی‌داری گزارش شد ]10[. نتایج مطالعه مذکور از نظر مقدار کلر باقی‌مانده در دو فصل پاییز و زمستان با مطالعه حاضر همخوانی دارد. کم شدن ناگهانی کلر در شبکه‌های آبرسانی می‌تواند به دلیل ورود آلودگی‌های میکروبی و مواد آلی و معدنی در اثر شکستگی لوله و اتصالات و یا خرابی شیرهای قطع و وصل باشد. همچنین مقادیر بالای کدورت و وجود رسوبات و لایه بیوفیلم در لوله‌های توزیع آبرسانی می‌تواند منجر به کاهش مقدار کلر باقی‌مانده در شبکه توزیع گردد ]21[.
از مهم‌ترین آلاینده‌های شیمیایی دیگر که تأثیر مستقیم آن بر سلامتی نشان داده شده است، وجود یون‌های نیترات می‌باشد. مطابق نتایج به‌دست‌آمده از این مطالعه، حداقل و حداکثر میزان نیترات 15±5/32 و 4/16 ±4/49 میلی‌گرم بر لیتر بود که در محدوده مجاز استاندارد ملی و WHO قرار دارد. مطابق نتایج آنالیز واریانس یک‌طرفه، بین مقادیر نیترات در فصول مختلف اختلاف معناداری مشاهده نگردید (05/0(P>، که از دلایل احتمالی آن می‌توان به بالا بودن عمق منابع آب زیرزمینی و همچنین دور بودن این منابع از مناطق کشاورزی اشاره نمود ]29[. نتایج پژوهش Setare و همکاران در خصوص بررسی میزان نیترات چاه‌های آب آشامیدنی دشت سنقر حاکی از بالا بودن میزان نیترات بیشتر از حد استاندارد بود. میانگین میزان نیترات در بعضی از چاه‌های موردمطالعه در فصول پرباران و کم باران به ترتیب 5/88 و 4/71 میلی‌گرم بر لیتر اعلام شد. از دلایل بالا بودن میزان نیترات، قرار گرفتن این چاه‌ها در پایین‌دست اراضی کشاورزی اعلام گردید ]31[. همچنین نتایج مطالعه Rezaie و همکاران در خصوص تعیین آلودگی‌های شیمیایی منابع آب زیرزمینی پایین‌دست محل دفن زباله شهر سنندج نشان داد که آب چاه‌های منطقه موردمطالعه از لحاظ پارامترهای EC، TDS، نیترات، سختی کل، قلیائیت و کدورت دارای مقادیر بالاتر از استانداردهای ملی بودند و برای مصارف آشامیدن ممنوع اعلام شد. دلایل آلودگی این منابع نشت شیرابه و همچنین تأثیر از آلاینده‌های سطحی به دلیل عمق کم آنها گزارش گردید ]32[.
مطابق نتایج به‌دست‌آمده از مطالعه حاضر، غلظت فلزات سنگین موجود در منابع آب آشامیدنی قزوین نسبت به مطالعات انجام‌شده در نقاط دیگر کشور ایران در حد بسیار پایین‌تری قرار داشت. میانگین غلظت جیوه و کادمیوم در تمام ماه‌های موردمطالعه ناچیز بود. همچنین میانگین مقادیر مربوط به سرب و کروم به ترتیب 002/0±008/0، 002/0±031/0 میلی‌گرم در لیتر اندازه‌گیری شد. بالا بودن مقادیر فلزات سنگین در منابع آب می‌تواند به دلیل فعالیت‌های صنعتی، تخریب صخره‌ها و فرسودگی لوله‌ها باشد. همچنین درصورتی‌که نمونه‌برداری در زمان‌های نامشخص به‌عنوان‌مثال در اول صبح انجام‌گیرد، ممکن است در گزارش مقادیر پارامترهای مطالعه از جمله مقادیر بالای سرب نقش داشته باشد که این می‌تواند از محدودیت‌های مطالعه باشد ]13[. نتایج آنالیز واریانس مربوط به فلزات سنگین اندازه‌گیری‌شده نشان داد که بین مقادیر میانگین فلزات سنگین در فصول مختلف اختلاف معناداری مشاهده نشد (05/0(P> که از دلایل آن می‌توان به نوع منبع آب (زیرزمینی) و عمق بالای منابع آب و همچنین دور بودن آنها از منابع تولیدکننده فلزات سنگین اشاره کرد ]33[.
نتیجه‌گیری
با توجه به نتایج به‌دست‌آمده از این تحقیق می‌توان نتیجه گرفت که آب آشامیدنی شهر قزوین از نظر اکثر
پارامترهای فیزیکی و شیمیایی در مقایسه با استانداردهای ملی از کیفیت مطلوبی برخوردار است. با توجه به مطلوب نبودن میزان کلر باقی‌مانده در بعضی از ماه‌های موردمطالعه، پایش روزانه و بررسی منابع آبی که کلرزنی می‌شوند از اهمیت زیادی برخوردار است. همچنین ازآنجایی‌که شهر قزوین جزو شهرهای صنعتی ایران بوده و رشد صنعت در این شهر در حال افزایش است، پایش مستمر پارامترهای مهم از جمله فلزات سنگین در منابع آب آشامیدنی و آب مورداستفاده در صنعت در فواصل زمانی مختلف و همچنین اطمینان از سالم بودن لوله‌های توزیع ضروری است.
تشکر و قدردانی
نویسندگان این مقاله مراتب تشکر خود را از پژوهشکده محیط زیست دانشگاه علوم پزشکی تهران جهت همکاری‌ها و مشاوره‌های علمی جهت انجام آزمایش‌ها و نگارش مقاله اعلام می‌دارند
References
[1] World Health Organization. Guidelines for drinking-water quality: recommendations: World Health Organization; 2004.
[2] Gao P, Liu Z, Tai M, Sun DD, Ng W. Multifunctional graphene oxide–TiO 2 microsphere hierarchical membrane for clean water production. Appl Catal B 2013; 138: 17-25.
[3] Zietz BP, Laß J, Suchenwirth R. Assessment and management of tap water lead contamination in Lower Saxony, Germany. Int J Environ Health Res 2007; 17(6):407-18.
[4] Krenkel P. Water quality management Academic Press New York Pub; 2012.
[5] Vaclavik VA, Christian EW. Water. Essentials of Food Science: Springer 2008; p. 21-31.
[6] Rajaei G, Mansouri B, Jahantigh H, Hamidian AH. Metal concentrations in the water of Chah nimeh reservoirs in Zabol, Iran. Bull Environ Contam toxicol 2012; 89(3): 495-500.
[7] Sebilo, M, Mayer B, Nicolardot B, Pinay G, and Mariotti A. Long-term fate of nitrate fertilizer in agricultural soils. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A 2013; 110 (45): 18185-89.
[8] Hussain, I, M. Arif, and J. Hussain, Fluoride contamination in drinking water in rural habitations of Central Rajasthan, India. Environ Monit Assess 2012; 184 (8): 5151-58.
[9] Bain, R, Cronk R, Hossain R, Bonjour S, Global assessment of exposure to faecal contamination through drinking water based on a systematic review. TM & IH 2014; 19(8): 917-27.
[10] Keramati H, Mahvi A, Abdulnezhad L. The survey of physical and chemical quality of Gonabad drinking water in spring and summer of 2008. HMS 2007;13(3):25-32. [Farsi]
[11] Khodapanah, L, Sulaiman WNA, and Khodapanah N, Groundwater quality assessment for different purposes in Eshtehard District, Tehran, Iran. Eur J Sci Res 2009; 36(4): 543-53. [Farsi]
[12] Varol, M. & B. Şen, Assessment of surface water quality using multivariate statistical techniques: a case study of Behrimaz Stream, Turkey. Environ Monit Assess 2009; 159(1-4): 543-53.
[13] Buschmann J, Berg M, Stengel C, Sampson ML. Arsenic and manganese contamination of drinking water resources in Cambodia: coincidence of risk areas with low relief topography. Environ. Sci. Technol 2007; 41(7): 2114-46
[14] Abdullahi S, Mahmud ARB, Pradhan B, Spatial modelling of site suitability assessment for hospitals using geographical information system-based multicriteria approach at Qazvin city, Iran. Int. J. Geogr. Inf Sci 2014; 29(2): 164-84.
[15] Annells R, Arthurton RS, Bazley RAB, Davies RG, Geological quadrangle map of Qazvin-Rasht (1: 250 000). Geological Survey of Iran; 1985.
[16] American Public Health Association (APHA): Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 18th ed. American Public Health Association, American Water Works Association, Water Environment Federation publication. APHA, Washington D.C; 2005.
[17] Rahnama S, Khaledian MR, Shahnazari A, Forghani A. Spatial distribution of heavy metals pollution in groundwater of central Guilan. in The 2nd Iranian National Conference on Applied Research in Water Resources. 2011.
[18] Islamic Republic of Iran (ISIR), Vice Presidency for 6. Strategic Planning and Supervision: Environmental Criteria of Treated Waste Water and Return Flow Reuse. Tehran: Office of Deputy for Strategic Supervision, Ministry of Energy, Bureau of Technical Execution System Bureau of Engineering and Technical Criterias for Water and Wastewater. Report No.: 1053 (in Persian). 2010.
[19] Nkwonta O, Ochieng G. Roughing filter for water pre-treatment technology in developing countries: A review. IJPS 2009; 4(9): 455-63.
[20] Zafarzadeh A, Amanidaz N, Seyedghasemi N. Relationship between Turbidity and Residual Chlorine and Microbial Quality of Drinking Water. Med Lab 2014; 8(3):74-81. [Farsi]
[21] Reynolds KA, Mena KD, Gerba CP. Risk of waterborne illness via drinking water in the United States. Reviews of environmental contamination and toxicology: Springer; 2008. p. 117-58.
[22] Mazloomi S, Dehghani MH, Norouzi M, Davil MF, Amarluie A, Tardast A, et al. Physical and chemical water quality of ilam water treatment plant. World Appl Sci J 2009;6(12):1660-4. [Farsi]
[23] Pindi PK, Yadav PR, Kodaparthi A. Bacteriological and physico-chemical quality of main drinking water sources. PJoES 2013; 22(3).
[24] Tavangar A, Naimi N, Alizade H, Tavakoli Ghochani H, Ghorbanpour R. Evaluation of water treatment systems’ performance available in Bojnurd ciry during 2013. nkhmj 2014;5(5):1107-19. [Farsi]
[25] Hayati R, Dobaradaran S. Evaluation of physical, chemical and microbial quality of distribution network drinkingwater in Bushehr, Iran. ISMJ 2015; 17(6): 1223-35. [Farsi]
[26] Savari J, Jaafazadeh N, Hassani A, Shams Khoram Abadi G. Physical and chemical quality of the drinking water in Ahvaz. sjsph 2008; 5(4): 75-85. [Farsi]
[27] Peavy HS, Rowe DR. Tchobanoglose.Water Quality. In: Ebrahimi S, Keynezhad MA. Environmental Engineering. 3th ed. Tehran: Sahand University of Technology Press 2007; 41:43.
[28] Safari Gh, Vaezi F. A survey of quality characteristics of water resources supplying drinking water of Mianeh city. Water & Wastewater 2003; 47:53-60. [Farsi]
[29] Ramakrishnaiah C, Sadashivaiah C, Ranganna G. Assessment of water quality index for the groundwater in Tumkur Taluk, Karnataka State, India. J.Chemistry 2009; 6(2): 523-30.
[30] Rahmani Z, Gholami M, Khoshnevis Zadeh A, Rezayee Kalantari R. Investigation of Buin Zahra Drinking Water Resources Quality by Using of GWQI. aums 2013; 2(3): 147-55. [Farsi]
[31] Setare P, Rezaei M, Hassani AH, Zinatyzadeh AA. Distribution of groundwater nitrate contamination in GIS environment: A case study, Sonqor plain. J Kermanshah Univ Med Sci 2014; 18(3). [Farsi].
[32] Rezaie R, Mlaleki A, Safari M, Ghavami A. Assessment of chemical pollution of groundwater resources in downstream regions of Sanandaj Landfill. SJKUMS 2010; 15(3). [Farsi]
[33] Begum A, Ramaiah M, Khan I, Veena K. Heavy metal pollution and chemical profile of Cauvery River water. J. Chemistry 2009; 6(1): 47-52.
A Survey on Drinking Water Quality in Qazvin in 2015
M. Panahi fard[6], A. H. Mahvi[7], A. Asgari[8], S. Nazemi[9], M. Moradnia[10]
Received: 24/09/2016 Sent for Revision: 14/12/2016 Received Revised Manuscript: 25/02/2017 Accepted: 27/02/2017
Background and Objective: Physical and chemical quality of water is necessary for consumer’s acceptance, health promotion, and guarding of water distribution systems. The aim of this study was to determine the physical and chemical quality of drinking water in Qazvin.
Material and Methods: This cross-sectional study was conducted in 2014-2015. During three seasons a total of 150 samples were collected from different points of water distribution. Then, water pH, turbidity, residual chlorine, EC (Electrical Conductivity), TDS (Total Dissolved Solis), nitrate, total hardness, alkalinity, and concentrations of Pb, Hg, Cd and Cr were measured. Heavy metals were measured by atomic absorption spectrophotometerand other parameters were analyzed based on the Standard Method book. ANOVA was used for comparing the mean values between seasons.
Results: The average values during three seasons were reported as the following: pH=7.47, turbidity=0.28±0.05 (NTU), residual chlorine =42±0.24 (mg/L), EC=623.46±48.99 (mS/cm), TDS = 499.52±49.92 (mg/L), nitrate =42.65±4.73 (mg/L), total hardness=148.33±1.4 (mg/L CaCo3), alkalinity=222.23±5.67 (mg/L CaCo3), and concentrations of Pb=0.008±0.0024 (mg/L), and Cr=0.031±0.002 (mg/L). The concentration of Hg and Cd were negligible in the total samples.
Conclusion: According to the obtained results, all the parameters were found to be within the permissible Iranian standards and the quality of Qazvin drinking water is safe for the consumers.
Key words: Drinking water, Water supply, Water quality, Pysicho-chemical, Qazvin
Funding: This study was funded by Tehran Universities of Medical Sciences, Iran.
Conflict of interest: None declared.
Ethical approval: This article does not need permission from the Ethics Committee.
How to cite this article: Panahi fard M, Mahvi AH., Asgari A, Nazemi S, Moradnia M. A Survey on Drinking Water Quality in Qazvin in 2015. J Rafsanjan Univ Med Sci 2017; 16(1): 3-16. [Farsi]
[1]- دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران
[2]- استادیار مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران
[3]- دانشجوی دکتری مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران
[4]-کارشناس ارشد مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی شاهرود، شاهرود، ایران
[5]- (نویسنده مسئول) دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران
تلفن: 88978398-021، دورنگار: 88978398-021، پست الکترونیکی: maryam.moradnia2000@gmail.com
[6]- MSc of Environmental Health Engineering, Health Faculty, Tehran University of Medical Science, Tehran, Iran
[7]- Assistant Prof. in Environmental Health, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran
[8]- PhD Candidate of Environmental Health Engineering, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran
[9]- MSc of Environmental Health Engineering, School of Public Health, Shahroud University of Medical Sciences, Shahroud, Iran
[10]- MSc of Environmental Health Engineering, Health Faculty, Tehran University of Medical Science, Tehran, Iran
(Corresponding Author) Tel: (021) 88978398, Fax:(021) 88978398, Email: maryam.moradnia2000@gmail.com
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
