04-08-2020, 02:54 PM
پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_دپارتمان محیط زیست :
اثر آلودگی فاضلاب بر دریاچه ها
اثر آلودگی فاضلاب بر دریاچه ها
اثر آلودگی بر دریاچه ها از چند نظر با رودخانه ها متفاوت می باشد . نور و حرارت اثر قابل ملاحظه ای بر یک دریاچه دارندو این دو عامل باید در تمام تجزیه و تحلیل های لیمنولژیکی گنجانده شوند .
اغلب درجه حرارت ، اثر عمیقی بر دریاچه می گذارد . وزن مخصوص آب در 4 درجه سانتیگراد حداکثر می باشد ( بنابراین ، آب سرد تر و گرم تر از آب 4 درجه سانتیگراد سبک تر بوده در نتیجه یخ در آب غوطه ور می ماند ) .آب حرارت کم را هدایت می کند و معمولاً درجه حرارت آب دریاچه ها در فصول مختلف سال دستخوش تغییر می شود . در طول زمستان ، فرض بر این است که آب دریاچه منجمد نمی شود ، اغلب درجه حرارت آب با عمق دریاچه ثابت است . با گرم شدن هوا لایه های فوقانی آب دریاچه تدریجاً گرم می شوند و چون قابلیت هدایت حرارت آب کم می باشد و آب گرم تر ، سبک تر است ، بنابراین یک افت حرارت مشخص ( منحنی شیب دار حرارت ) به نام « طبقه بندی حرارتی » تشکیل می شود . این طبقات حرارت اغلب خیلی با ثبات بوده و تا فصل تابستان باقی می مانند . لایه فوقانی آب به نام «اپی لیمنیون » ، لایه میانی « متا لیمنیون » و لایه زیرین « هیپو لیمنیون » خوانده می شود . نقطه ی انحنای منحنی ترموکلاین نامیده می شود . آب فقط در یک منطقه مشخص گردش می نماید ، بنابراین فقط مقدار محلولی از مواد شیمیایی و بیولوژیکی ، شامل اکسیژن محلول ، در این لایه های حرارتی انتقال می یابند . با فرا رسیدن هوای سرد ، لایه فوقانی آب به تدریج سرد شده و فرو می شیند . این گردش آب را « برگشت پاییز » می خوانند . همچنین در بهار نیز اغلب آب برگردانده می شود . واکنش شیمیایی یک دریاچه طبیعی را نشان می دهد . رودخانه هایی که آب دریاچه را تأمین می نمایند ، مقداری کربن ، فسفر و ازت به صورت ترکیبات کم انرژی یا مواد آلی دارای انرژی زیاد ، به دریاچه می ریزد . آلگ ها به کمک انرژی خورشید از کربن ، فسفر و ازت ، ترکیبات دارای انرژی زای زیادی می رسانند .
پلانکتونهای حیوانی و موجودات آبزی بزرگتر ، مانند ماهیها ، از آلگ ها استفاده می نماید .تمام موجودات آبزی موادی از خود دفع می نمایند که بر غلظت کربن آلی محلول آب افزوده و با مرگ آنها ، این ذخیره کربن آلی محلول بیشتر می شود . میکروب ها از کربن آلی محلول استفاده کرده و دی اکسید کربن تولید می کنند که به مصرف آلی ها می رسد . همچنین ، دی اکسید کربن از تنفس ماهیها ، پلانکتونهای حیوانی و انحلال مستقیم گاز دی اکسید کربن هوا در آب نیز حاصل می شود .
مقدار کربن ، فسفر و ازت ورودی به یک دریاچه غیر آلوده به قدری است که رشد آلگ ها را محدود می کند و در این حالت باروری اکوسیستم محدود است . ولی چنانچه مقدار زیادی کربن ، فسفر و ازت وارد دریاچه شود ، رشد آلگ ها افزایش می یابد . پس از مرگ ، بقایای آلگ ها ، ماهیها و پلانکتونهای حیوانی در بستر دریاچه قرار گرفته و منبع غذایی ذیگری برای میکروبها می شود . باکتری های هوازی تمام اکسیژن محلول آب را برای تجزیه مواد آلی مصرف می نمایند و ممکن است شرایط بیهوازی ایجاد شود .
با تولید بیشتر و بیشتر آلگ ها در لایه ی اپی لیمنیون ، باکتریها در لایه های زیرتر آب دریاچه مقدار بیشتری از اکسیژن را مصرف کرده و لایه متا لیمنیون ممکن است بیهوازی شود . بنابراین ، فعالیت زیستی تمام باکتریهای هوازی در چند فوت فوقانی آب طبقه اپی لیمنیون متمرکز می گردد . این فعالیت ها باعث کدروت آب شده و نفوذ نوع خورشید به آب را کاهش می دهند ، در نتیجه فعالیت آلگ ها به لایه های سطحی محدود می شود . مقدار اکسیژن محلول که توسط آلگ وارد آب می گردد کاهش یافته و سرانجام زمانی که لایه اپی لیمنیون نیز بیهوازی شود تمام موجودات آبزی هوازی از بین می روند . آلگ ها به علت کاهش نفوذ نور در سطح آب متمرکز شده ، توده های لزج و ژلاتینی را تشکیل می دهند که پس از مرگ در بستر دریاچه قرار گرفته و به مرور ممکن است دریاچه پر شده و شرایطی به نام « مرداب سگ » بوجود آید . سراسر این فرایند را« اتروفیکاسیون » نامند که یک فرایند طبیعی ادامه دار است و به طور طبیعی هزاران سال وقت لازم است تا اتفاق افتد در صورتی که مواد غذایی کافی در نتیجه فعالیت انسان وارد دریاچه شود بعد از ده سال ممکن است روی دهد .
معمولاً فسفر به مقدار 1/0 ـ 01/0 میلیگرم در لیتر برای تسریع اتروفیکاسیون کافی است . پسآب خروجی تصفیه خانه های فاضلاب اغلب حاوی 10ـ 5 میلی گرم در لیتر فسفر است . غلظت فسفر آب رودخانه ای که از میان چراگاه ها می گذرد ممکن است 4 ـ 1 میلی گرم در لیتر باشد . چنین غلظتی در رودخانه های جاری مشکلی به وجود نمی آورد زیرا که مرتباً از آب خارج شده و آلگ ها وقت کافی برای استفاده از فسفر و تجمع آن را ندارند .بنابراین ، اتروفیکاسیون فقط در دریاچه ها ، حوضچه های تثبیت ، خلیج ها و بعضی اوقات در رودخانه هایی که با سرعت کم در حرکت می باشند رخ می دهد .
معمولاً یک نسبت کربن : ازت : فسفر برابر 1 : 16 : 100 برای رشد آلگ ها در آب لازم است . به عبارت دیگر 16 قسمت ازت و 100 قسمت کربن برای هر یک قسمت فسفر لازم است تا آلگ ها رشد نمایند . چنانچه مقادیر فوق الذکر برای هر قسمت فسفر بیش از اعداد فوق باشد ، در این صورت می گویند ازت و کربن به مقدار اضافی هستند ، بنابراین غلظت فسفر باید عامل محدود کننده رشد آلگ ها شود . اگر چه این شرایط در بسیاری از دریاچه ها وجود دارد ولی دریاچه هایی نیز وجود دارند که حاوی مقدار زیادی فسفر می باشند و مشکلات کمی از نظر رشد توده های لزج و ژلاتینی آلگ ها دارند . برعکس در بعضی از دریاچه ها که مقدار کمی فسفر دارند رشد آلگ ها سریع بوده و مواجه با مشکلات بسیار جدی آلگ ها هستند . ضمناً شواهدی وجود دارند که نشان می دهند ازت عامل محدود کننده رشد آلگ ها در آبهای شور مزه ، مانند آب خلیجها ، می باشد . به طور کلی باید این نکته را تذکر داد که در این لحظه نمی توان فقط یک ترکیب شیمیایی را عامل اصلی اتروفیکاسیون معرفی کرد ، بلکه باید گفت که واکنش میان بسیاری از آلاینده های آب علت آلودگی آن می باشد .
