چه عواملی باعث کم شدن آبهای زیر زمینی میشود

چه عواملی باعث کم شدن آبهای زیر زمینی میشود را از سایت هاب گرام دریافت کنید.

عوامل خشکسالی و بی‌آبی در ایران

به گزارش خبرآنلاین بی‌آبی دو دهه‌ای می شود که گریبان ایران را گرفته؛ هرچند که برخی معتقدند ایران اکنون در دوره آبسالی است و تنها خشکسالی کشاورزی برای کشور بحرانی شده است. اما نشانه های بسیاری وجود داد که از وضعیت بحرانی منابع آبی ایران حکایت می‌کند. این مسئله دلایل متفاوتی دارد که عمدتا انسانی است؛ دست‌اندازی به منابع آبی و خاکی و مدیریت آب، به بحران فعلی منجر شده است. دست‌اندازی‌هایی که البته هنوز هم ادامه دارد. همه این بحران‌ها موجب شده که هشدارهایی برای پایان آب و غیرقابل زندگی شدن ایران داده می‌شود.

برای بررسی وضعیت آب ایران و رسیدن به راهکارهایی برای جبران خسارت‌ها، میزبان پروفسور پرویز کردوانی، جغرافیدان و پدر کویرشناسی ایران و چهره ماندگار در کافه خبر بودیم. او از سه علت اصلی این بحران آب در ایران گفت که در ادامه می‌خوانید. این گفتگو دو بخش دیگر هم دارد که در هفته آینده منتشر خواهد شد؛

دکتر کردوانی در ابتدا بگویید که ما چقدر آب داریم؟

ما حتی آمار دقیقی از میزان آبی که داریم هم نداریم، همه حدس است. برای آب باید سه ایستگاه باران سنجی درست شود اما این کار را ما نکردیم. میزان آب سطحی مان را هم نمی دانیم چقدر است چه برسد به آب زیر زمینی، اعداد ارقام که می دهند را باور نکنید، غلط است. هرکسی عدد و ارقام می گوید دروغ است؛ اما من الان دارم می گویم وضع آب خیلی بد است.

اما برای حل این بحران آّب باید چه کاری انجام دهیم؟

اولین مسئله درباره آب این است که اصلا چه شد که به این روز افتادیم؟ در گذشته شرایط آبی ما خوب بود؛ کشاورزی می کردیم و سپس قنات ها را درست کردیم تا از آن برای آب کشاورزی استفاده کنیم. برای به دست آوردن آب شرب هم در همین شهر تهران با مشک در نزدیک قنات ها آب پر می کردیم و یا با گالون برای ما آب می آوردند. به همین دلیل نمی توانستیم آب زیادی مصرف کنیم. رودها هم در آن زمان بدون هیچ مانعی مسیر خود را می رفتند، مثلا در هنگامی که انسان نبود مقداری از زاینده رود تبخیر می‌شد، باقی آن هم به تالاب گاوخونی می‌ریخت. با گذشت زمان انسان هم که به دنیا آمد، از اندکی از آب های این رودها برای کشاورزی، شستشو و ... استفاده می کرد. پس در قدیم دو منبع مهم آب داشتیم یکی آب زیر زمینی که طریق قنات ها از آن استفاده می کردیم و دیگری رودها که آن ها را هیچ مدیریتی نمی کردیم و حتی گاهی سیل می آمد.

پس چه چیزی باعث شد که انقدر منابع آبی ما کاهش پیدا کند؟

این میزان استفاده از آب برای انسان کافی نبود، انسان که اشرف مخلوقات است به دنبال راهی بود که به شکلی آب بیشتری به دست بیاورد، ما خیلی افراط کردیم. پس سه چیز اختراع کردیم تا هر چقدر می توانیم آب استفاده کنیم؛ در ابتدا به دنبال آب های زیرزمینی رفتیم، آن زمان برای استفاده از آب های زیرزمینی قنات حفر کرده بودیم اما این برای انسان کافی نبود و چاه را اختراع کرد. آرام آرام مرکز شهرهای مختلف ایران به آلبوم حفر چاه ها تبدیل شدند و با تابلو از چاه ها تبلیغ می کردند. تبلیغ هایی که در آن نوشته شده بود؛ در تابستان قنات ها هرز می رود، هر جایی نمی توان قنات ساخت، باید هزینه زیادی برای قنات داد و ... مثلا زمانی در روستا ها اسب و الاغ بود و سپس یکی مثل من با خودوریی به روستا رفت و وقتی اهالی روستا فهمیدند که من 2 ساعت از تهران تا روستا آمده ام رفتند خودرو خریدند و دیگر الان اسب و الاغی نیست. درباره قنات ها همینطور مردم قدم به قدم شروع کردن به چاه ساختند.

این چاه ها به شکلی باعث اتمام آب می شوند؟

وقتی چاه ها را ساختند متوجه شدند که آب ها تمام می شود؛ به همین دلیل گفتند که چاه های عمیق و نیمه عمیق بسازیم. این چاه های نیمه عمیق و عمیق بود که کشور ما را بیچاره کرد. به چاه هایی که تا 25 متر عمق دارند می گویند چاه سطحی، چاه هایی که 25 تا 50 متر عمق دارند نیمه عمیق و به چاه هایی هم که بیش از 50 متر عمق دارند چاه عمیق می گویند، در ایران اکنون غمق برخی از چاه ها به 600 متر هم می رسد؛ همین شد که آب تمام شد. برای مثال در جیب من خوراکی وجود دارد اگر کمی دست شما وارد جیب من شود همه این خوراکی ها تمام نمی‌شود اما اگر دست شما تا انتها برود همه خوراکی تمام می شود.

زدن چاه‌ها چه پیامدی دارد ؟

در زمانی که حفر چاه ها در ایران زیاد شده بود، آقای غفوری فرد که وزیر نیرو بود به رهبر نامه ای نوشت که اگر روند حفر چاه ها ادامه داشته باشد آب تمام می شود. رهبر هم گفتند که آب برای مردم است، نباید آن را غارت کنند و چاه فقط با مجوز وزارت نیرو باید زده شود. اما روند چاه ساختن ادامه پیدا کرد و برای جلوگیری از آن اولین اقدامی که انجام شد تبدیل دشت ها به دو قسمت بود؛ دشت های ممنوعه و دشت های محدود. دشت های ممنوع یعنی دشت هایی که دیگر نمی توان در آن چاه زد. حال در آن زمان که کشاورزی شغل مردم بود وقتی در برخی از دشت ها چاه ساختن ممنوع بود کشاورزی توسعه پیدا نمی کرد، و این باعث شده اکنون سه چهارم دشت های ما خشک شوند. یک اشتباه بزرگ دیگر هم که انجام دادند این بود که این دشت ها فقط برای کشاورزی ممنوع شدند از اینجا شرایط خراب شد.

مثلا دشت کرج و ورامین برای چاه زدن ممنوع هستند و اگر چاه بزنید به زندان می روید. اما شورای شهر 6 حلقه چاه می زند و وزارت نیرو، چاه غیر مجاز شورای شهر را به مجاز تبدیل می کند. مثلا روستای محمدآباد تا دیروز روستا بود و اجازه حفر چاه در آن وجود نداشت ولی الان که تبدیل به شهر شده به راحتی در آن چاه می سازند. اتفاق دیگری که با ساخت چاه ه رخ داد، خشک شدن قنات ها بود؛ ساخت چاه ها بسیاری از قنات ها را خشک کرد و در آینده هم اگر قناتی باشد حتما خشک می شود مگر جاهایی که دشت هستند و شیب دارند.

به جای قنات های خشک شده هم چاه های جدیدی ساختند و این چاه های جدید هم باعث شد قنات های دیگری خشک شوند. سومین پیامد ساخت قنات ها، پیشروی آب شور بود. مثلا در ساری انقدر چاه ساختند که دیگر آب از دریا وارد چاه ها شد و در واقع آب شور پیشروی کرد، با پیشروی آب شور دیگر نتوانستیم از آب چاه ها به عنوان آب خوراکی استفاده کنیم. در کشاورزی هم برخی گیاهان با آب شور رشد نمی کند. آب شور همچنین منجر به ساخت کویر یا نمکزار جدید می شود، مثل دریاچه ارومیه.

چهارمین پیامد از طریق چاه های آرتزین ایجاد می شود، یعنی اینکه یک چاه منجر می شود خود آب به بالا برود و این آبیاری را تحت فشار قرار می دهد. مثلا در روستایی در نزدیکی جیرفت چاهی زدن که به آرتزین تبدیل شده است.

نشست زمین هم از عواقب زدن چاه است؟

بله، یکی دیگر از پیامد های چاه ها هم نشست زمین است، چاه ها حفر کردند و زمین نشست کرد. اکنون زمین نشست کرده و چاله های بزرگی در حال حفر است و اشتباه می کنند که می گویند بزرگترین چاله در تهران بوجود آمده است؛ تهران هر سال 36 سانتی متر نشست می کند و بزرگترین نشست در منطقه ای به نام کبودراهنگ است. نشست کردن زمین هم مشکلاتی مثل شکستن لوله های گاز و ریختن ساختمان ها در پی دارد. مثلا در دشت ورامین دکل ها کج شده اند چون زمین نشست پیدا کرده، از سویی در کرمان پل ها شکسته شده در جاده ها از میبد به اردکن کمر جاده ها شکسته اند.

به همین دلیل درباره قطار سریع السیر تهران مشهد الان هشدار می دهم که به این دلیل که دشت تهران، ورامین، مشهد، شمنان، سبزوار، شاهرود و نیشابور نشست پیدا کرده اند امکان دارد سرعت سریع قطار سیرع السیر منجر شود که کمر راه آهن هم بشکند. چاه همچنین باعث پیشروی بیابان ها می شوند، یک گیاه در دشت از آب های زیر زمینی در عمق 30 متری استفاده می کردند الان این عمق به 600 متر رسیده پس گیاه خشک می شود و بیابان ایجاد می شود. این چاه ها باعث خشک شدن تالاب ها هم می شود، مثلا دریاچه پریشان؛ چاه آب دریاچه را خود کشید و دریاچه خشک شد. حتی چاه ها رود ها را هم خشک کرد برای مثال زاینده رود. چاه ها همچنین باعث از بین رفتن کویر ها هم شود که کویر هایی که فواید زیادی دارد.

کویر چه فوایندی می تواند داشته باشد؟

من در این رابطه 5 سال پیش نظریه ای دادم که سازمان ملل لوحی هم به من در این رابطه داد. کویر یعنی نمک‌زار یعنی جایی که تمرکز نمک باعث می شود گیاه های رشد نکنند چیزی که من در نظریه جدیدم گفتم این است در کویر ها انواع املاح وجود دارد و من این املاح را دسته بندی کردم: مثلا مواد شوینده، شیشه سازیو و سولفات سادیوم برای کویر هستند. دسته دیگری کویر های باروت هستند که می توان از آن می توان باروت گرفت، خود این کویرها هم بهترین کود دارند. کویرهای چرب هم داریم که جاذبه الرطوبه است و در برخی از دارو ها هم از آن استفاده می شود. اما 25 سال دیگر همه این کویرها از بین می روند عامل این هم چاه ها هستند.

چاه ها چگونه کویرها را از بین می برند؟

کویرها از آب زیرزمینی درست می شوند، آب ها در تابستان ها تبخیر می شوند و منجر به ایجاد نمک در کویرها می شوند. اما دیگر این اتفاق نمی افتد به این علت که چاه های زیادی درست کرده اند.

آیا کسی در آن زمان از پیامدهای چاه گفته بود؟

در آن زمان نگفتند که اگر از چاه استفاده می کند از آبیاری بارانی یا قطره ای استفاده کنید، البته آبیاری قطره ای هم مشکلاتی دارد. جهرم با آبیاری قطره ای از بین رفت به این دلیل که مدیریت در آب نبود. در گذشته تکنولوژی را برای مصرف آب (چاه) به ما دادند اما نگفتند که این آب چاه ها تمام می شود، شور می شود باید از آبیاری قطره ای یا بارانی استفاده کنید. مثل خودرو ها که یک زمانی بسیار خوب بودند اما چون نگفتند افراط نکنید، الان بزرگترین آلوده کننده هوا، خودروها شده اند، یک مدت شما از خودرو لذت می بردید اما الان همه از خودروها متنفرند. بعد از انقلاب گفتند که کشاورزی را برای خودکفا شدن توسعه بدهید و شروع کردن به کشاورزی و این چاه ها را زیاد کرد. حال تازه دارند می گویند که آبیاری را کم کنیم.

شما گفتید 3 چیز اختراع کردیم که باعث استفاده از آب شد، دومین اختراع چه بود؟

سد ها دومین اختراع ما بود، در گذشته ها رود ها جریان زیادی داشتند و منجر به مرگ افراد زیادی می شد و آب را برای استفاده هم نمی شد کنترل کرد. بعد از دیدن این مشکلات سد ها را ساخته شد: اولین کاری که سدها می کنند مدیریت آب است زیرا ما آبی که جاری است را که نمی توانیم کنترل کنیم. با ساختن سدها توانستیم آب‌ها را ذخیره کنیم اما مرحله بعد از که مدیریت سد بود را متاسفانه ما درست انجام ندادیم. پشت سر سد نباید بد حرف بزنیم سد بسیار خوب است. مثلا الان می گویند سد زاینده رود را ساختند باتلاق گاوخونی خشک شد اما سد باتلاق گاوخونی را خشک نکرد اتفاقا این سد می توانست باتلاق گاوخونی را آبدار تر کند. الان باید در 4 منطقه سد بزنیم؛ هم در مازندران و گیلان است، این دو استان بدترین آب را دارند، 90 درصد مردم مازندران از آب زیرزمینی استفاده می کنند زیرا آلوده است.

مدیریت درست سد به چه شکلی است و ما چه کاری انجام دادیم؟

وقتی سد را ساختند باید میزانی از آب را به باتلاق ها اختصاص می دادند، میزانی دیگر را برای کشاورزی و مابقی را برای آب صنعت و آب شرب. یعنی اگر سهم دریاچه ها و باتلاق ها را بعد از ساخت سد باز می کردند و سهم کشاورزی هم می دادند، آب باقی مانده هم برای شهر و هم برای صنعت کافی بود. اما قانون دیگری تصویب کردند که در ابتدا آب سدها باید به شهرها اختصاص داده شود، دوم صنعت و اگر آبی باقی ماند برای کشاورزی. در این قانون آبی به تالاب ها و باتلاق ها هم حتی اختصاص داده نشد. آن زمان می گفتند اگر آب به دریاچه ارومیه یا باتلاق گاوخونی می رسد تلف می شود. اما الان نظرشان تغییر کرده و حتی سازمان محیط زیست می گوید که باتلاق و تالاب باید اولویت اول آب سدها باشند. به طور خلاصه اینکه ابتدا چاه ها را ساختند و سپس سدها را و نام هر دو را هم عامل توسعه گذاشتند. اما در مدیریت سدها اشتباه کردند و آب سدها را به شهرها اختصاص دادند. مثلا در اصفهان آب زاینده رود را به اصفهان، کاشان و... دادند و این را اصلا به کشاورزی هم اختصاص ندادند؛ فقط از این آب برای شهر و صنعت استفاده کردند. در یزد هم این اتفاق افتاده است؛ اکنون هر 5 سال یک بارجمعیت را حساب می کنند اما در یزد هر 5 ماه این کار را انجام می دهند، اکنون بیش از 90 درصد روستاهای یزد خالی شده اند زیرا فقط آب به شهرها اختصاص داده شد. در همین رابطه چندی پیش مجله ای در مصاحبه ای از من پرسید که نظر من درباره انتقال آب چیست و من هم گفتم هر استانی را می خواهید نابود کنید به آن استان آب بدهید.

چرا این اتفاق می‌افتد؟

برای اینکه وقتی آبی را به شهر می دهیم نمی گوییم آب کجا را به این شهر می دهیم؛ مثلا کارون زمانی کانل کشتیرانی بوده است اما الان در آن سبزی می کارند، ارتش و سپاه در آن رژه می‌روند و شهرداری اهواز همه زباله ها را در آنجا می ریزد. از سویی شهر ها هم فکر کنند باز هم به آنها آب داده می شود به همین دلیل کارواش و فضای سبز درست کردند و حال آب بیشتری می خواهند و این مسئله آب را درست کردند. به طور کلی با آب دادن به استان ها نیاز آنها برطرف نشد زیرا تصور کردن آب بیشتری به آنها داده می شود و مناطقی هم که از آن آب گرفته شد مانند خوزستان نابود شدند.

از سومین اختراع هم بگویید.

سد و چاه عامل تمدن بودند و سومی هم نماد تمدن است؛ شیر و شیلنگ. در گذشته می خواستیم آب بیاوریم با الاغ و کوزه آب می‌آوردیم. اگر یک کودک آب خود را می ریخت مادر او، تنبیه اش می کرد زیرا نمی توانست دوباره آب بیاورد. پس از آن دوران، شیر و شیلنگ ساخته شد و به نماد تمدن تبدیل شدند، وقتی شیر و شیلنگ را در ایران آوردند دیگر از جارو استفاده نشد، کارواش ها از آب زیادی استفاده کردند و ... نگفتند که باید به اندازه استفاده کنیم از شیر و شیلنگ، به مقدار زیاد در حمام و آشپزخانه از آب استفاده کردیم و این شد که ما به این روز افتادیم. هر مقدار چاه بود ساختند و هنوز هم دارند می سازند، سدهای زیادی هم زدیم از شیلنگ استفاده کردیم و این شد که به اینجا رسیدیم.

منبع مطلب : donya-e-eqtesad.com

مدیر محترم سایت donya-e-eqtesad.com لطفا اعلامیه سیاه بالای سایت را مطالعه کنید.

آب‌های زیرزمینی

آب‌های زیرزمینی به آب‌هایی گفته می‌شود که در لایه‌های آب‌دار و اشباع زیر زمین تجمع پیدا کرده‌است. این آب‌ها فقط حدود ۴ درصد از مجموعه آب‌هایی را که فعالانه در چرخه آب‌شناختی دخالت دارند، تشکیل می‌دهد. با این وجود حدود ۵۰ درصد جمعیت دنیا از نظر آب شرب متکی به همین آب‌های زیرزمینی هستند.

آب زیرزمینی، آب موجود در زیر سطح زمین، منافذ خاک و شکستگی های تشکیلات سنگی است. هنگامی که یک واحد سنگی یا یک رسوب غیر محکم (کانسار) آورد قابل توجهی از آب ایجاد کند، آبخوان نامیده می شود. عمقی که در آن، منافذ خاک یا شکستگی ها و حفره های موجود در سنگ ها کاملاً از آب اشباع شده باشند، سطح ایستابی خوانده می شود. آب زیرزمینی از سطح تغذیه می شود؛ و ممکن است در سطح زمین نیز به صورت طبیعی در قالب چشمه ها و تراوشات طبیعی تخلیه شده و واحه‌ها یا تالاب هایی را به وجود آورد. آب های زیرزمینی، اغلب برای مصارف کشاورزی، شهری و صنعتی از طریق چاه برداشت می شوند. مطالعه توزیع و حرکت آب های زیرزمینی، هیدروژئولوژی یا هیدرولوژی آب زیرزمینی نامیده می شود.

معمولاً، تصور بر این است که آب زیرزمینی، آب جاری موجود در آبخوان های کم عمق است اما از نظر فنی، رطوبت خاک، لایه‌های منجمد آب در خاک، آب راکد در سنگ بستر با نفوذپذیری خیلی اندک و آب عمیق ژئوترمال (زمین گرمایی) یا سازندهای نفتی را نیز شامل می شود. احتمالاً قسمت اعظم زیرزمین حاوی مقداری آب است که در بعضی موارد ممکن است با مایعات دیگر مخلوط شده باشد. آب زیرزمینی فقط محدود و منحصر به زمین نیست. احتمالاً ایجاد بعضی از اشکال زمینی در مریخ متأثر از آب زیرزمینی است. شواهدی مبنی بر وجود آب مایع در سطح زیرین Europa قمر سیاره مشتری نیز وجود دارد.^[۱]

اغلب، دسترسی به آب زیرزمینی نسبت به آب سطحی ارزان‌تر، راحت‌تر و مناسب تر و مستعد آلودگی کمتری است. از این رو، معمولاً برای تأمین آب از آن استفاده می شود. مثلاً، در ایالات متحده، آب زیرزمینی، بزرگترین منبع آب مصرفی را تأمین می کند و کالیفرنیا سالانه بیشترین میزان آب زیرزمینی نسبت به همه ایالت ها را برداشت می کند.^[۲] مخازن آب زیرزمینی حاوی مقدار آب بسیار بیشتری نسبت به ظرفیت همه مخازن سطحی و دریاچه های ایالات متحده از جمله دریاچه های بزرگ می باشد. مقدار زیادی از آب شهری صرفاً از آب زیرزمینی تأمین می شود.^[۳]

آب زیرزمینی آلوده کمتر به چشم می آید و نسبت به آلودگی در رودخانه ها و دریاچه ها سخت تر پاکسازی می شود. آلودگی آب زیرزمینی اغلب نتیجه دفع نادرست زباله ها در زمین است. مواد شیمیایی صنعتی و خانگی و محل های دفن زباله، استفاده بیش از حد از کودها و آفت کش ها در کشاورزی، تالاب های مواد زائد صنعتی (پساب های صنعتی)، پسماندها و فاضلاب فرآوری شده معادن، fracking صنعتی، گودال های آب نمکی میدان نفتی، نشت مخازن ذخیره و خطوط انتقال نفتی، شیرابه فاضلاب شهری و سیستم های سپتیک منابع اصلی (آلودگی) می باشد.

لایه آب‌دار و آبخوان[ویرایش]

بخشی از آب‌های سطحی در اثر نیروی جاذبه وارد محیط متخلخل خاک شده و به سمت پایین حرکت می‌کنند. لایه‌های مختلف زمین از مواد و ترکیبات مختلف خاک شکل گرفته و در زمان‌های مختلف به وجود آمده‌اند. مجموعه عواملی نظیر جنس و اندازه دانه‌ها، میزان تخلخل، میزان تراکم، میزان ترک‌خوردگی و … باعث می‌شود، بخش‌های مختلف فضای زیرزمین ظرفیت‌های متفاوتی برای جذب، ذخیره و انتقال آب داشته باشند. لایه‌هایی از زمین که به صورت نسبی ظرفیت بالاتری برای جذب، ذخیره و انتقال آب دارند، آبخوان نامیده می‌شوند. به دلیل نفوذپذیری بیشتر این لایه‌ها، بخش اعظم آب نفوذ کرده در عمق زمین، به صورت طبیعی جذب آن‌ها می‌شود. بسته به شرایط احاطه‌کننده آن، یک لایه آب‌دار می‌تواند مانند یک مخزن زیرزمینی آب را ذخیره یا مانند یک رودخانه زیرزمینی آب را به لایه‌های مجاور و عمیق‌تر منتقل نماید. ابعاد این مخازن یا رودخانه‌های زیرزمینی می‌توانند از چند ده متر تا چند صد کیلومتر متفاوت باشد. به دلیل وابستگی شدید انسان به منابع زیرزمینی آب، شناسایی، مطالعه و مدیریت لایه‌های آب‌دار دارای اهمیت بسیارزیادی است.

آبخوان لایه ای با بستر متخلخل و حاوی آب زیرزمینی است که آن را انتقال می دهد. هنگامی که آب مستقیماً بین سطح و ناحیه اشباع شده آبخوان جریان یابد، آبخوان آزاد است. به دلیل وجود نیروی گرانش که باعث جریان رو به پایین آب می شود، بخش های عمیق تر آبخوان های آزاد، معمولاً اشباع تر هستند. سطح بالایی این لایه اشباع شده از آبخوان آزاد، سطح ایستابی یا سطح آب اشباع نامیده می شود. زیر سطح ایستابی، جایی که همه منافذ کاملاً از آب اشباع شده اند، منطقه آب اشباع است. لایه‌ای با تخلخل کم که امکان انتقال محدود آب زیرزمینی را فراهم می کند تحت عنوان aquitard شناخته می شود. Aquiclude لایه‌ای است با تخلخل بسیار کم که در واقع نسبت به آب زیرزمینی غیر قابل نفوذ است. آبخوان تحت فشار، سفره آبی است که توسط یک لایه نسبتاً غیر قابل نفوذ از سنگ یا بستری مثل aquiclude یا aquitard پوشیده شده است. اگر یک آبخوان محدود از منطقه تغذیه خود به یک لایه پایین تر جریان یابد، آب زیرزمینی در مسیر جریان خود تحت فشار قرار می گیرد. این امر به ایجاد چاه های آرتزین منجر می شود که آب در آنها آزادانه و بدون نیاز به پمپ، جریان می یابد و به ارتفاع بالاتری نسبت به سطح ایستابی استاتیک آبخوان آزاد واقع در بالای خود فواره خواهد زد.

ویژگی های آبخوان ها از نظر زمین شناسی و ساختار و توپوگرافی لایه‌ای که در آن شکل می گیرند، متفاوت است. به طور کلی، آبخوان های پرآب تر در سازه های رسوبی ایجاد می شوند. در مقایسه، سنگ های کریستالی هوازده و شکسته شده مقدار کمتری آب زیرزمینی را در خود جا می‌دهند. مواد آبرفتی که رسوبات اصلی در دره‌ها هستند و در دره های اصلی رودخانه جمع شده اند، از پربارترین منابع آب زیرزمینی هستند. ظرفیت گرمایی ویژه آب و اثر عایق بندی خاک و سنگ می تواند تأثیر اقلیم را بر آب کاهش داده و دمای آب زیرزمین را نسبتاً ثابت نگاه دارد. در مناطقی که دمای آب زیرزمینی با این اثر در حدود c˚10 یا (F˚50) حفظ می شود، برای کنترل دمای داخل سازه ها در سطح، می توان از آب زیرزمینی استفاده کرد. مثلاً، در هوای گرم، آب زیرزمینی نسبتاً خنک می تواند از طریق رادیاتورها در یک خانه پمپ شود و سپس در چاه دیگری به زمین برگردانده شود. در طی فصول سرد، به دلیل اینکه آب زیرزمینی نسبتاً گرم است، آب در مسیری مشابه به عنوان منبع حرارتی برای پمپ های گرمایی که نسبت به استفاده از هوا کارآمدتر هستند، مورد استفاده قرار می گیرد.

حجم آب زیرزمینی یک آبخوان با اندازه گیری سطوح آب در چاههای محلی و با بررسی سوابق زمین شناسی ثبت شده از چاههای حفاری به منظور تعیین میزان، عمق و ضخامت رسوبات و سنگ های حامل آب، تخمین زده می‌شود. قبل از سرمایه گذاری در چاههای بهره‌برداری، چاههای آزمایشی حفر می شوند تا عمق هایی که در آن به آب می رسیم اندازه گیری شده و نمونه های خاک، سنگ و آب برای آنالیزهای آزمایشگاهی جمع آوری شوند. همچنین آزمایشات پمپاژ در چاههای آزمایشی برای تعیین ویژگی های جریان آبخوان انجام می شود.^[۳]

اشکال مختلف آب‌های زیرزمینی[ویرایش]

اشکال مختلف آب در زیرزمین

چرخه آب[ویرایش]

آب زیرزمینی حدود 30 درصد از منابع آب شیرین جهان که تقریباً 0/76 درصد از کل آب جهان که شامل اقیانوس ها و یخ های دائمی است را تشکیل می دهد.^[۵][۶] ذخایر آب زیرزمینی جهان تقریباً برابر با کل میزان آب شیرین ذخیره شده در بسته های برفی و یخی از جمله قطب های شمال و جنوب می باشد. این امر، آب زیرزمینی را به منبعی مهم تبدیل می کند که به عنوان یک ذخیره طبیعی عمل کرده و در کمبود آب سطحی مانند مواقع خشکسالی می تواند مؤثر باشد و مانند بافر عمل می کند. آب زیرزمینی به طور طبیعی توسط آب سطحی ناشی از بارش، جویبارها و رودخانه ها تغذیه می شود تا زمانی که به سطح ایستابی برسد. برخلاف مخازن کوتاه مدت مثل آب شیرین سطحی و اتمسفری (از چند دقیقه تا سال ها ماندگاری)، آب زیرزمینی، مخزن و ذخیره ای بلند مدت از چرخه طبیعی آب (از روزها تا هزاران سال ماندگاری ^[۷][۸]را می‌تواند فراهم کند.

حوضه بزرگ آرتزین (GAB) در استرالیای مرکزی و شرقی یکی از بزرگترین سیستم های آبخوان تحت فشار در جهان می باشد که تقریباً 2 میلیون کیلومترمربع امتداد دارد. متخصصان هیدروژئولوژی با تجزیه و تحلیل عناصر کمیاب موجود در آبی که از عمق زمین گرفته شده است، توانسته اند مشخص کنند که آب حاصل از این آبخوان ها می تواند بیش از یک میلیون سال قدمت داشته باشد. هیدروژئولوژیست ها با مقایسه قدمت آب زیرزمینی بخش های مختلف GAB دریافتند که این قدمت در طول حوضه افزایش می یابد. در امتداد قسمت شرقی که آبخوان ها تغذیه می شود، قدمت کمتر است. همانطور که آب زیرزمینی به سمت غرب در سراسر قاره، جریان می یابد، قدمت آب افزایش می یابد و قدیمی ترین آب های زیرزمینی در بخش های غربی واقع شده اند. یعنی آب زیرزمینی برای اینکه بتواند حدود 1000 کیلومتر مسافت را از محل تغذیه خود در عرض یک میلیون سال طی کرده باشد باید با سرعت متوسط حدود 1 متر در سال حرکت کند.

مطالعات اخیر نشان می‌دهد که تبخیر آب زیرزمینی می تواند نقش بسیار مهمی در چرخه آب محلی به ویژه در نواحی خشک ایفا کند.^[۹] دانشمندان در عربستان سعودی طرح هایی را برای بازیابی و بازیافت این رطوبت تبخیری جهت آبیاری محصولات زراعی پیشنهاد داده اند. در عکس مقابل یک فرش منعکس کننده 50 سانتی متر مربعی ساخته شده از مخروط های پلاستیکی کوچک کنار هم به مدت 5 ماه در یک منطقه بیابانی خشک بدون گیاه، بدون باران و آبیاری قرار داده شد. این طرح موفق شد که به میزان کافی تبخیر زمینی را به دام بیندازد و متراکم کند تا به بذرهایی که به طور طبیعی در زیر آن مدفون شده اند، با فضای سبزی حدود 10 درصد مساحت فرش، حیات بخشد. پیش بینی می شود اگر بذرها قبل از قرار دادن این فرش کاشته شوند، منطقه وسیع تری سبز خواهد شد.^[۱۰]

مخاطرات آب‌های زیرزمینی[ویرایش]

به دلیل عدم شناخت صحیح یا عدم درک میزان آسیب‌پذیری سریع آب‌های زیرزمینی، سهل انگاری‌های زیادی صورت گرفته‌است. اجازه داده‌ایم که بنزین و سایر مایعات مضر از مجاری زیرزمینی به درون سفره‌های آب‌های زیرزمینی نفوذ کند. آلاینده‌ها، از محل‌های دفن زباله یا سیستم‌های فاضلاب که به‌طور غلطی ساخته شده‌اند، به داخل آن تراوش می‌کنند. آب‌های زیرزمینی از طریق زهاب حاصله از مزارع کشاورزی کود داده شده و مناطق صنعتی، آلوده می‌شوند. صاحبان خانه‌ها با ریختن مواد شیمیایی به داخل فاضلاب یا روی زمین، آب‌های زیرزمینی را آلوده می‌کنند. آب‌های زیر زمینی در طی روند نفوذ خود به لایه‌های آبدار بسته به نوع خاک و آلاینده‌های موجود در خاک ممکن است حاوی مواد معدنی و آلی شوند. به عنوان مثال زمین‌های آهکی چون دارای کربنات و بی کربنات هستند، آبهایی که از این نوع زمین‌ها نفوذ می‌کنند حاوی کربنات و بی کربنات بوده و سختی آب را بالا می‌برند. یا اینکه در اثر نفوذ مواد آلاینده نظیر آلاینده‌های نفتی در سطح زمین یا چاه‌های جذبی فاضلاب ممکن است در اثر نفوذ، این مواد به سطح آب‌های زیر زمینی رسیده و منبع آب را آلوده نمایند.

استفاده از آب زیرزمینی در سراسر جهان با مشکلات خاصی مواجه است. درست همانطور که آب رودخانه در بسیاری از مناطق جهان بیش از حد مورد استفاده قرار گرفته و آلوده شدند، آبخوان ها نیز چنین مشکلی دارند. تفاوت عمده این است که آبخوان ها خارج از محدوده دید هستند. مشکل اصلی دیگر این است که آژانس های مدیریت آب، هنگامی که "آبدهی پایدار" آبخوان و آب رودخانه را محاسبه می کنند، غالباً همان آب را دو بار، یک بار در آبخوان و یک بار در رودخانه متصل شونده (به آن آبخوان) به حساب می آورند. مثلاً در استرالیا قبل از اینکه اصلاحات قانونی براساس چارچوب اصلاح آب مصوب شورای دولت های استرالیا در دهه 1990 آغاز شود، بسیاری از ایالات استرالیا از طریق سیاست های دولتی جداگانه، که دارای ارتباطات ضعیف و رقابتی بودند، آب سطحی و زیرزمینی را اداره می کردند.

اثرات اضافه برداشت از آب زیرزمینی اگرچه واقعاً غیر قابل انکار است دهه ها یا قرن ها زمان می برد تا آشکار شود. در یک مطالعه کلاسیک در سال 1982، Bredhoeft و همکارانش^[۱۱] موقعیتی را طراحی کردند که استخراج آب زیرزمینی در یک حوضه بین قاره ای، برابر با کل میزان تغذیه سالانه بود و چیزی برای پوشش گیاهی که طبیعتاً وابسته به آب زیرزمینی است باقی نمی‌گذاشت. با نزدیک‌تر کردن محل برداشت آب به پوشش‌های گیاهی، 30 درصد تقاضای اصلی پوشش گیاهی به دلیل تأخیر در حرکت آب زیرزمینی تا 100 سال تأمین می‌شد و در پانصدمین سال این میزان به 0% کاهش می یافت که نشان دهنده مرگ کامل پوشش گیاهی وابسته به آب زیرزمینی بود. علم لازم برای انجام این محاسبات ده ها سال در دسترس بوده است؛ با این حال، آژانس های مدیریت آب، عموماً اثراتی را که خارج از بازه‌های زمانی انتخابات سیاسی ظاهر می‌شوند (3 تا 5 سال) نادیده می‌گیرند. پژوهشگران قویا استدلال کرده اند که آژانس های مدیریتی باید محدوده های زمانی مناسب را در برنامه ریزی آب زیرزمینی بکار گیرند.^[۱۱] این به معنی محاسبه مجوزهای برداشت آب زیرزمینی بر اساس دهه ها و گاهی اوقات قرن ها خواهد بود.

همانطور که آب در سطح زمین حرکت می کند، نمک های محلول به خصوص سدیم کلرید را جمع می کند. جایی که این آب از طریق تبخیر و تعرق وارد اتمسفر می شود، این نمک ها باقی می مانند. در مناطق آبیاری‌شده، زهکشی ضعیف خاک ها و آبخوان های کم‌عمق منجر به بالا آمدن سطح ایستابی به لایه سطحی در مناطق کم عمق می شود. مشکلات اصلی تخریب زمین ناشی از شوری خاک و آبگرفتگی با افزایش سطوح نمک در آب های سطحی همراه می‌شود. در نتیجه، آسیب اصلی به اقتصادهای محلی و محیط های طبیعی وارد می‌گردد.^[۱۲]

در اینجا لازم است تا چهار اثر مهم مختصراً ذکر شوند. اول، راهکارهای کاهش سیل، که به منظور حفاظت از زیرساخت های ایجاد شده بر روی دشت های سیلابی بکار گرفته می‌شوند، پیامد ناخواسته‌ای بر کاهش تغذیه آبخوان به همراه دارند. دوم، کاهش و تخلیه طولانی مدت آب زیرزمینی در آبخوان های وسیع به فرونشست زمین و آسیب های زیرساختی منجر می شود. سوم، تداخل آب شور، چهارم، زهکشی خاک های حاوی اسید سولفات که اغلب در دشت های ساحلی کم عمق وجود دارند، به اسیدی شدن و آلودگی جریان های رودخانه ای منجر می شود.^[۱۳]

یکی دیگر از دلایل نگرانی این است که افت آب زیرزمینی در آبخوان های بهره‌برداری شده، این پتانسیل را دارد که آسیب شدیدی به اکوسیستم های خاکی و آبی وارد کند – در بعضی موارد بسیار واضح و آشکار است اما در سایر موارد به دلیل طولانی بودن زمانی که خسارت و آسیب در آن رخ می دهد، کاملاً غیر منتظره است.^[۱۴]

برداشت بیش از حد[ویرایش]

منابع زیرزمینی آب به صورت مستقیم یا غیرمستقیم از آب‌های سطحی و بارندگی تغذیه می‌شوند؛ بنابراین استفاده پایدار از این منابع به معنای برداشت محدود از آن‌هاست. در سال‌های اخیر در بسیاری از کشورهای جهان برداشت آب از منابع زیرزمینی از میزان تغذیه سالیانه آن‌ها بیشتر است. این امر به معنای استخراج و استفاده از آبی است که در طول هزاران سال در لایه‌های آب‌دار زمین ذخیره شده‌است. با این کار سطح آب‌های زیرزمینی در منطقه روز به روز افت کرده و سرانجام به جایی خواهد رسید که آبی برای استخراج وجود نخواهد داشت. پایین افتادن سطح آب‌های زیرزمینی به معنای خشک شدن مناطق پایین دست (مناطق با ارتفاع کمتر که آب جاری در لایه‌های آب‌دار تحت اثر گرانش به سمت آن‌ها جریان می‌یابند) و از بین رفتن چاه‌ها، قنات‌ها و چشمه‌های آن است. بارزترین مشکل (تا آنجایی که به استفاده انسانی از آب زیرزمینی مربوط می شود) پایین آمدن سطح ایستابی فراتر از دسترسی چاههای موجود می باشد. در نتیجه، برای رسیدن به آب زیرزمینی، چاهها باید عمیق تر شوند؛ در بعضی مناطق (مثل کالیفرنیا، تگزاس و هند) سطح ایستابی به دلیل پمپاژ گسترده چاه، صدها پا افت داشته است.^[۱۵] مثلاً در منطقه پنجاب هند از سال 1979 سطح آب زیرزمینی 10 متر افت داشته و نرخ تخلیه شتاب گرفته است.^[۱۶] در سال ۲۰۰۵ (میلادی) چین، هند و ایران رتبه‌های اول تا سوم برداشت بیش از حد از منابع زیرزمینی آب را داشته‌اند. ایران به‌طور متوسط سالانه پنج میلیارد مترمکعب آب بیش از ظرفیت لایه‌های آب‌دار زمین از آن‌ها بهره‌برداری می‌کند. این مقدار آب معادل آب مورد نیاز جهت تولید یک سوم کل غله تولیدی این کشور است. سطح آب‌های زیرزمینی در منطقه چناران در شمال‌شرقی ایران، که منطقه کوچک اما بسیار پراهمیتی برای کشاورزی است، در سال‌های پایانی دهه نود میلادی به صورت میانگین ۲٫۸ متر در سال افت داشته‌است. چاه‌های حفر شده جهت تأمین آب کشاورزی و همچنین تأمین آب آشامیدنی شهر مشهد عامل این اتفاق بوده‌اند.

آب زیرزمینی از نظر اکولوژیکی نیز مهم است. اهمیت آب زیرزمینی برای اکوسیستم ها حتی توسط بیولوژیست های آب شیرین و اکولوژیست ها اغلب نادیده گرفته می شود. آب های زیرزمینی معمولاً موجب پایداری رودخانه ها، تالاب ها، دریاچه ها و همچنین اکوسیستم های زیرزمینی در آبخوان های کارست یا آبرفتی، می شوند.

البته همه اکوسیستم ها به آب زیرزمینی وابسته نیستند. برخی اکوسیستم های زمینی–مثلاً آنهایی که در بیابانهای باز و محیط های خشک مشابه هستند— در مناطقی وجود دارند که بارندگی های نامنظم دارند و رطوبت مورد نیاز از طریق رطوبت موجود در هوا تکمیل می شود. اگر چه اکوسیستم های خاکی دیگری در محیط های پذیرنده تری که آب زیرزمینی هیچ نقش مرکزی برای آنها ایفا نمی‌کند، حیات دارند، اما در حقیقت آب زیرزمینی برای بسیاری از اکوسیستم های اصلی جهان ضروری است. آب، بین منابع زیرزمینی و سطحی جریان می یابد. اکثر رودخانه ها، دریاچه ها و تالاب ها با آب زیرزمینی تغذیه می شوند و (در مکان ها یا زمان های دیگر) در درجات مختلفی آب زیرزمینی را تغذیه می کنند. آب زیرزمینی از طریق نفوذ، رطوبت خاک را تغذیه می کند و بسیاری از پوشش های گیاهی حداقل برای بخشی از سال مستقیماً به آب زیرزمینی یا رطوبت خاک نفوذ یافته بالای آبخوان وابسته هستند. مناطق hyporheic و مناطق ساحلی مثال هایی از اکوتون هایی هستند که به طور کامل یا به میزان بالایی به آب زیرزمینی وابسته هستند.

فرونشست[ویرایش]

فرونشست وقتی اتفاق می افتد که مقدار زیادی آب از زیر زمین برداشت شود، فضای زیر سطح بالایی خالی و درنتیجه باعث فروپاشی زمین می شود. نتیجه این اتفاق در نقاطی از زمین، شبیه دهانه های آتشفشان قابل مشاهده است. دلیل فرونشست این است که، در حالت تعادل طبیعی، فشار هیدرولیکی آب زیرزمینی، در منافذ آبخوان و aquitard، مقداری از وزن رسوبات پوشاننده را تحمل می کند. هنگامی که آب زیرزمینی آبخوان ها با پمپاژ بیش از حد حذف می شود، فشارهای منافذ در آبخوان افت می کند و فشرده سازی و تراکم آبخوان رخ می دهد. اگر فشارها برگردند، این تراکم تا حدی قابل بازیابی است اما اکثر آنها قابل بازیابی نیستند. هنگامی که آبخوان متراکم شود، باعث فرونشست زمین، پایین رفتن یا افت سطح زمین می شود. شهر Louisiana متعلق به New Orleans امروزه واقعاً پایین تر از سطح دریاست و فرونشست آن تا حدی با حذف آب زیرزمینی از نظام های مختلف آبخوان و aquitard زیر آن ایجاد شده است.^[۱۷] در نیمه اول قرن بیستم، San Joaquin Valley فرونشست چشمگیری را به علت حذف آب زیرزمینی و در بعضی مکان ها تا 8/5 متر (28 پا) تجربه کرد.^[۱۸] شهرهایی که در دلتای رودخانه ها واقع شده اند از جمله ونیز در ایتالیا و بانکوک در تایلند فرونشست را تجربه کرده اند؛ مکزیکوسیتی که در بستر یک دریاچه ساخته شده است، درجاتی از فرونشست تا 40 سانتی متر در سال را تجربه کرده است.^[۱۹]

تداخل آب دریا/شور[ویرایش]

تداخل آب دریا، یعنی جریان یافتن یا حضور آب دریا به داخل آبخوان ساحلی؛ نفوذ آب دریا، یک مورد از نفوذ آب شور می باشد. این امر یک پدیده طبیعی است اما می تواند توسط عوامل انسانی ایجاد و یا تشدید شود. در مورد سفره های آب همگن، نفوذ آب دریا می‌تواند ناحیه شوری را زیر یک ناحیه آب زیرزمینی شیرین ایجاد کند، و با جریان آب، موجب شوری آب شیرین شود.^[۲۰][۲۱]

آلودگی[ویرایش]

آب زیرزمینی آلوده کمتر دیده می شود اما پاکسازی دشوارتری به نسبت آلودگی در رودخانه ها و دریاچه ها دارد. آلودگی آب زیرزمینی غالباً نتیجه دفع نادرست زباله ها در زمین است. مواد شیمیایی صنعتی و خانگی و محل های دفن زباله، تالاب های مواد زائد صنعتی (پساب های صنعتی)، پسماندها و فاضلاب فرآوری شده معادن، گودال های آب نمکی میدان نفتی، نشت مخازن ذخیره و خطوط انتقال نفتی زیر زمین، شیرابه فاضلاب شهری و سیستم های سپتیک و آلوده، منابع اصلی (آلودگی) می باشند. برای تعیین میزان آلودگی و کمک به طراحی سیستم های ترمیم و اصلاح آب زیرزمینی، با نمونه برداری از خاک و آب زیرزمینی نزدیک منابع آلودگی مشکوک یا شناخته شده، آب زیرزمینی آلوده نقشه برداری می‌شود. برای جلوگیری از آلودگی آب زیرزمینی نزدیک منابع بالقوه (آلاینده) مثل محل های دفن زباله نیاز است که کف محل دفن زباله با مواد ضد آب پوشانده شود، هر نوع شیرابه توسط زهکشی جمع آوری و آب باران از هرگونه آلاینده های احتمالی حفظ شود و پایش منظم آب زیرزمینی مجاور به منظور عدم نشت آلاینده ها به آب زیرزمینی، صورت گیرد.^[۳]

آلودگی آب زیرزمینی از آلاینده های رها شده در زمین که می توانند راه خود را به سمت آب زیرزمینی پیدا کنند، یک توده یا ستون آلاینده درون آبخوان ایجاد می کند. آلودگی، می‌تواند از محل دفن زباله، آرسنیکی موجود، سیستم های بهداشتی واقع در بالای آبخوان، یا منابع دیگر مثل پمپ های بنزین با مخازن ذخیره نشتی زیر زمینی یا فاضلاب شتی ایجادشود.

حرکت و انتشار آب درون آبخوان، آلاینده ها را در منطقه وسیع تری پخش کرده و گسترش می دهد؛ مرز پیشرفت آن اغلب لبه ستون (plume edge) نامیده می شود، که می تواند با چاههای آب زیرزمینی یا آب سطحی مثل تراوشات طبیعی و چشمه ها تلاقی یابد و منابع آب را برای انسان ها و حیات وحش ناسالم سازد. در آلودگی آب زیرزمینی، سازوکارهای متفاوتی مثل انتشار، جذب، بارش، فروپاشی و پوسیدگی، در انتقال آلاینده ها مؤثر هستند. اثر متقابل آلودگی آب زیرزمینی با آب های سطحی با استفاده از مدل‌های انتقال آلودگی هیدرولوژیکی بررسی می‌شوند. خطر آلودگی منابع شهری را می‌توان با جاگیری و قرار دادن چاهها در مناطق عمیق آب زیرزمینی و خاک های نفوذناپذیر و آزمایش دقیق و پایش آبخوان و منابع آلودگی بالقوه مجاور، به حداقل رساند.^[۳]

حدود 1/3 درصد از آب آشامیدنی جهان از منابع آب زیرزمینی تأمین می شود. از این مقدار، حدود 10 درصد، تقریباً 300 میلیون نفر، آب را از منابع آب زیرزمینی که به شدت با آرسنیک و فلوراید آلوده هستند برداشت می‌کنند.^[۲۲] این عناصر کمیاب اساساً از منابع طبیعی توسط فرایند سنگشویی صخره ها و رسوبات مشتق می شوند.

روش جدید شناسایی موادی که برای سلامتی خطرناک هستند:

در سال 2008 مؤسسه تحقیقات آبی سوئیس، Eawag، روشی جدید برای ساخت نقشه های خطر در مورد مواد سمی ژئوژنیکی در آب زیرزمینی ارائه داد.^{[۲۳][۲۴][۲۵]} این امر راهی مؤثر برای تعیین اینکه کدام چاهها باید مورد آزمایش قرار گیرند را فراهم می کند. در سال 2016، این گروه تحقیقاتی، دانش خود در مورد ارزیابی بستر آب زیرزمینی GAP را به صورت رایگان در دسترس همگان قرار دادند. این امر به متخصصان سراسر جهان امکان بارگذاری داده های اندازه گیری شده، نمایش بصری آنها و تولید نقشه های خطر برای مناطق مورد نظر (انتخاب های خود) را فراهم می‌کند. GAP به عنوان یک انجمن تبادل دانش به منظور امکان توسعه بیشتر روش های حذف مواد سمی از آب، خدمت می کند.

مقررات[ویرایش]

ایالات متحده[ویرایش]

در ایالات متحده، قوانین مربوط به مالکیت و استفاده از آب زیرزمینی معمولاً قوانین ایالتی هستند؛ با این حال قوانین آب زیرزمینی برای به حداقل رساندن آلودگی آب زیرزمینی توسط آژانس حفاظت از محیط زیست (EPA) در هر دو سطح ایالتی و فدرال وضع می شود. حقوق مالکیت و استفاده از آب زیرزمینی معمولاً یکی از سه نظام اصلی زیر را دنبال می کند:

قوانین دیگر در ایالات متحده شامل (موارد زیر می باشد):

هند[ویرایش]

در هند، 65 درصد آبیاری از آب زیرزمینی صورت می گیرد. تنظیم آب زیرزمینی توسط دولت مرکزی و چهار سازمان 1) کمیسیون مرکزی آب 2) آب زیرزمینی مرکزی 3) اداره مرکزی آب زیرزمینی 4) هیئت مرکزی کنترل آلودگی، کنترل و حفظ می شود.^[۲۷]

قوانین، مقررات و طرح های مرتبط با آب زیرزمینی هند:

کانادا[ویرایش]

بخش عمده ای از جمعیت کانادا به استفاده از آب زیرزمینی متکی است. در کانادا 8/9 میلیون نفر یا 30 درصد جمعیت کانادا برای مصارف خانگی به آب زیرزمینی متکی هستند و تقریباً دو-سوم این کاربران در مناطق روستایی زندگی می کنند.^[۳۰]

ایران[ویرایش]

بر اساس قانون توزیع عادلانه آب (فصل 5) این موارد جرم محسوب می شود (مجازات از 10 تا 50 ضربه شلاق یا از 15 روز تا 3 ماه حبس)^[۳۱]:

1- شخصی که بدون اجازه برای دسترسی به آب، چاه حفر کند.

2- شخصی که بدون اجازه از آب زیرزمینی برداشت کند.

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

منبع مطلب : fa.wikipedia.org

مدیر محترم سایت fa.wikipedia.org لطفا اعلامیه سیاه بالای سایت را مطالعه کنید.

آلودگی آب‌های زیرزمینی

آلودگی آبهای زیرزمینی (که آلایش آبهای زیرزمینی نیز نامیده می‌شود) هنگامی اتفاق می‌افتد که آلاینده‌ها به داخل زمین راه یافته و راه خود را به سمت آب‌های زیرزمینی پیش می‌روند. این نوع از آلودگی آب نیز می‌تواند به‌طور طبیعی به دلیل حضور جزئی و ناخواسته یک عنصر آلاینده یا ناخالصی در آب‌های زیرزمینی وجود دارد، رخ می‌دهد که در این صورت به آن به جای آلودگی، آلایش گفته می‌شود.

آلاینده غالباً یک ستون آلوده کننده در داخل سفره آب ایجاد می‌کند. حرکت آب و انشار آن درون سفره آب، آلاینده‌ها را در یک منطقه وسیع تر گسترش می‌دهد. مرز پیشروی آن که غالباً لبه ستون نامیده می‌شود، می‌تواند با چاه‌های آب زیرزمینی یا در قسمتهای روی زمینی سفره آب، در آبهای سطحی مانند آبشارها و چشمه‌ها تلاقی کند، و این باعث می‌شود منابع آب برای انسان و حیات وحش ناامن باشد. حرکت ستون آلوده کننده، به نام جبهه ستون، از طریق یک مدل جابجایی هیدرولوژیکی یا مدل آبهای زیرزمینی قابل تجزیه و تحلیل است. تجزیه و تحلیل آلودگی آب‌های زیرزمینی ممکن است بر ویژگی‌های خاک و زمین‌شناسی محل، هیدروژئولوژی، هیدرولوژی و ماهیت آلاینده‌ها متمرکز شود.

آلودگی می‌تواند از طریق سیستم‌های بهداشتی در محل، محل‌های دفن زباله، پساب از تصفیه خانه‌های فاضلاب، نشت فاضلاب، ایستگاه‌های پمپ بنزین یا از کاربرد بیش از حد کود در کشاورزی ایجاد شود. آلودگی (یا آلایش) همچنین می‌تواند از آلاینده‌های طبیعی مانند آرسنیک یا فلوراید ایجاد شود. استفاده از آبهای زیرزمینی آلوده باعث ایجاد خطراتی برای سلامت عمومی از طریق مسمومیت یا شیوع بیماری می‌شود.

مکانیسم‌های مختلف مؤثر در انتقال آلاینده‌ها، به عنوان مثال انتشار، جذب، بارش، پوسیدگی، در آب‌های زیرزمینی می‌باشند. اثر متقابل آلودگی آبهای زیرزمینی با آبهای سطحی، با استفاده از مدلهای انتقال هیدرولوژی بررسی شده‌است.

انواع آلاینده‌ها[ویرایش]

آلودگی‌های موجود در آب‌های زیرزمینی طیف گسترده‌ای از پارامترهای فیزیکی، شیمیایی معدنی، شیمیایی آلی، باکتریولوژیکی و رادیواکتیو را پوشش می‌دهد. در اصل، بسیاری از همان آلاینده‌ها که در آلودگی آبهای سطحی نقش دارند نیز ممکن است در آبهای زیرزمینی آلوده دیده شوند، اگرچه اهمیت مربوط به آنها ممکن است متفاوت باشد.

آرسنیک و فلوراید[ویرایش]

آرسنیک و فلوراید توسط سازمان بهداشت جهانی (WHO) به عنوان جدی‌ترین آلاینده‌های معدنی در آب آشامیدنی به‌طور جهانی شناخته شده‌اند.^[۱]

آلودگی با فلز آرسنیک به‌طور طبیعی در آب‌های زیرزمینی رخ می‌دهد، به عنوان مثال اغلب در آسیا، از جمله در چین، هند و بنگلادش دیده می‌شود.^[۲]

در دشت گنگ در شمال هند و بنگلادش آلودگی شدید آبهای زیرزمینی توسط آرسنیک، ۲۵٪ از چاه‌های آب در قسمت‌های کم عمق دو سفره منطقه ای را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

آرسنیک موجود در آب‌های زیرزمینی همچنین می‌تواند ناشی از شسته شدن آرسنیک توسط آب، در جایی که عملیات معدنکاری یا زباله‌های مین وجود دارد، باشد.

آلودگی ناشی از فلوراید طبیعی در آبهای زیرزمینی با توجه به استفاده عمیق‌تر از آبهای زیرزمینی، نگرانی رو به رشدی دارد، زیرا «بیش از ۲۰۰ میلیون نفر در معرض خطر استفاده از آب آشامیدنی آلوده با غلظت‌های بالا» می‌باشند.^[۳] هنگامی که سختی آب کم است، فلوراید می‌تواند از سنگهای آتشفشانی اسیدی آزاد شود و خاکستر آتشفشانی پراکنده شود. مقادیر بالای فلوراید در آبهای زیرزمینی یک مشکل جدی در پمپای آرژانتین، شیلی، مکزیک، هند، پاکستان، ریفت آفریقای شرقی و برخی جزایر آتشفشانی (تنریفه)است.^[۴]

در مناطقی که به‌طور طبیعی فلورایدفلوراید زیادی در آبهای زیرزمینی که از آن‌ها برای آب آشامیدنی استفاده می‌شود، وجود دارد، هر دو بیماری فلوئوروزیس دندانی و فلوئوروزیس استخوانی ممکن است شایع و شدید باشد.^[۵]

پاتوژن‌ها یا عوامل بیماری‌زا[ویرایش]

فقدان اقدامات بهداشتی مناسب و همچنین جانمایی نامناسب چاه‌های آب می‌تواند به نوشیدن آب آلوده به پاتوژن‌های حامل مدفوع و ادرار منجر شود. چنین بیماریهای منتقل شده مدفوعی از جمله وبا و اسهال است.^[۶][۷] از چهار نوع پاتوژن موجود در مدفوع (باکتری‌ها، ویروس‌ها، تک یاخته‌ها و کرم‌ها ی روده یا تخم‌های کرم روده)، سه مورد اول معمولاً در آب‌های زیرزمینی آلوده وجود دارد، در حالی که تخم‌های نسبتاً بزرگ کرم روده معمولاً توسط ماتریس خاک فیلتر می‌شوند.

از نظر عوامل بیماری‌زا، سفره‌های آبخیز عمیق و محدود معمولاً امن‌ترین منبع آب آشامیدنی محسوب می‌شوند. پاتوژن‌های حاصل از فاضلاب تصفیه شده یا تصفیه نشده می‌توانند برخی سفره‌های آب خاص، به خصوص سفره‌های آب کم عمق را آلوده کنند.^[۸][۹]

نیترات[ویرایش]

نیترات رایج‌ترین آلاینده شیمیایی در آب‌های زیرزمینی و سفره‌های آب در جهان است.^[۱۰] در برخی از کشورهای کم درآمد میزان نیترات موجود در آبهای زیرزمینی بسیار بالا است و باعث ایجاد مشکلات قابل توجهی از نظر سلامتی می‌شود. نیترات همچنین در شرایط اکسیژن زیاد پایدار است (کاهش نمی‌یابد).^[۱]

سطح نیترات بالای mg / L 10(میلی‌گرم در لیتر) یا (10 ppm) در آبهای زیرزمینی می‌تواند باعث " سندرم کودک آبی " (متموگلوبینمی اکتسابی) شود.^[۱۱] استانداردهای کیفیت آب آشامیدنی در اتحادیه اروپا میزان مجاز نیترات در آب آشامیدنی را کمتر از ۵۰ میلی‌گرم در لیتر تصریح می‌کند.^[۱۲]

با این وجود، ارتباط بین وجود نیترات در آب آشامیدنی و سندرم کودک آبی در مطالعات دیگر مورد اختلاف قرار گرفته‌است.^[۱۳][۱۴] شیوع این سندرم ممکن است به دلیل وجود عوامل دیگر به غیر از افزایش غلظت نیترات در آب آشامیدنی باشد.^[۱۵]

سطح نیترات افزایش یافته در آبهای زیرزمینی می‌تواند به دلیل بهداشت محل، دفع لجن فاضلاب و فعالیت‌های کشاورزی باشد.^[۱۶] بنابراین می‌تواند منشأ شهری یا کشاورزی داشته باشد.^[۴]

ترکیبات آلی[ویرایش]

ترکیبات آلی فرار (VOC) یک آلاینده خطرناک آبهای زیرزمینی است. آنها معمولاً به دلیل بی‌توجهی عملیات کارخانه جات صنعتی وارد محیط زیست می‌شوند. بسیاری از این ترکیبات تا اواخر دهه ۱۹۶۰ به عنوان ترکیبات مضر شناخته نشده بودند و مدتی قبل از آزمایش منظم آبهای زیرزمینی بود که وجود این مواد در منابع آب آشامیدنی تشخیص داده شد.

آلاینده‌های VOC عمده موجود در آب‌های زیرزمینی، شامل هیدروکربن‌های بودار مانند ترکیبات BTEX (بنزن، تولوئن، اتیل بنزن و زایلن) و حلال‌های کلر دار شامل تتراکلرو اتیلن (PCE)، تری کلرو اتیلن (TCE) و وینیل کلرید (VC) هستند. BTEX اجزای مهم بنزین هستند .PCE و TCE به عنوان حلالهای صنعتی هستند که در طول زمان، به ترتیب در فرایندهای خشک‌شویی و به عنوان یک جدا کننده فلز استفاده می‌شوند.

سایر آلاینده‌های آلی موجود در آب‌های زیرزمینی و حاصل از عملیات صنعتی هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه ای (PAHs) هستند. به دلیل وزن مولکولی، نفتالین محلول‌ترین و قابل حمل‌ترین PAH موجود در آب‌های زیرزمینی است، در حالی که بنزو (a) پیرن سمی‌ترین آن است. PAHs به‌طور کلی از احتراق ناقص مواد آلی به عنوان فراورده فرعی تولید می‌شود.

داروها ی حشره کش و علف کش نیز به عنوان آلاینده‌های آلی در آب‌های زیرزمینی نیز دیده می‌شوند. بیشتر سموم دفع آفات، مانند سایر ترکیبات آلی مصنوعی، دارای ساختارهای مولکولی بسیار پیچیده‌ای هستند. این پیچیدگی میزان حلالیت در آب، ظرفیت جذب و تحرک سموم دفع آفات را در سیستم آب زیرزمینی تعیین می‌کند؛ بنابراین، برخی از انواع سموم دفع آفات نسبت به سایر مناطق دیگر بیشتر فعال هستند به طوری که راحت تر به یک منبع آب آشامیدنی می‌رسند.^[۳]

فلزات[ویرایش]

چندین ردیابی فلز به‌طور طبیعی در سازندهای سنگی خاص رخ می‌دهد و می‌تواند از طریق فرایندهای طبیعی مانند هوازدگی وارد محیط شود. با این وجود، فعالیتهای صنعتی مانند معدن کاری، متالورژی، دفع مواد زاید جامد، کارهای رنگ آمیزی و مینای دندان و غیره می‌تواند منجر به افزایش غلظت فلزات سمی از جمله سرب، کادمیوم و کروم شود. این آلاینده‌ها این پتانسیل را دارند که خود را به داخل آب‌های زیرزمینی برسانند.^[۱۶]

مهاجرت فلزات (و متالوئیدها) در آبهای زیرزمینی تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار دارد، به ویژه توسط واکنشهای شیمیایی که تقسیم‌بندی آلاینده‌ها را بین فازها و گونه‌های مختلف تعیین می‌کنند؛ بنابراین، تحرک فلزات در درجه اول به pH و وضعیت اُکسایـِش و کاهش آبهای زیرزمینی بستگی دارد.^[۳]

دارویی[ویرایش]

نفوذ مقادیری از داروها، از فاضلاب تصفیه شده به سفره‌های آب، از جمله آلاینده‌های نو ظهور آب‌های زیرزمینی است که در سراسر ایالات متحده مورد مطالعه قرار می‌گیرد. داروهای پرطرفدار مانند آنتی‌بیوتیک‌ها، ضد التهابات، ضد افسردگی‌ها، مواد ضد احتقان، آرام بخش و غیره معمولاً در فاضلاب تصفیه شده یافت می‌شوند.^[۱۷] این فاضلاب، از تصفیه خانه فاضلاب تخلیه می‌شود و اغلب به داخل سفره آب یا منبع آب سطحی مورد استفاده برای آشامیدنی راه می‌یابد.

مقادیر ردیابی شده از داروها، در آبهای زیرزمینی و آبهای سطحی، به مراتب کمتر از آنچه در بیشتر مناطق خطرناک یا نگرانی محسوب شود، می‌باشد، اما با افزایش جمعیت و ازدیاد فاضلاب تصفیه شده بیشتر برای استفاده در منابع آب شهری، این مشکل بیشتر می‌شود.^[۱۷][۱۸]

سایر آلاینده‌ها[ویرایش]

سایر آلاینده‌های آلی شامل طیف وسیعی از ارگانو هالیدها و سایر ترکیبات شیمیایی، هیدروکربن های نفتی و ترکیبات متنوع شیمیایی است که در محصولات بهداشت شخصی، محصولات آرایشی و بهداشتی، و نیز در آلوده کنندگان دارویی شامل داروها و متابولیت‌های آنها وجود دارد. آلاینده‌های معدنی ممکن است شامل مواد مغذی دیگری مانند آمونیاک و فسفات و رادیونوکلئیدها مانند اورانیوم (U) یا رادون (Rn) که به‌طور طبیعی در برخی سازندهای زمین‌شناسی موجود است، باشد. نفوذ آب شور نیز نمونه ای از آلودگی‌های طبیعی است، که اغلب در اثر فعالیت‌های انسانی تشدید می‌شود.

آلودگی آبهای زیرزمینی یک مسئله جهانی است. بررسی کیفیت آبهای زیرزمینی سفره‌های اصلی ایالات متحده که بین سالهای ۱۹۹۱ تا ۲۰۰۴ انجام شده‌است، نشان داد که ۲۳٪ از چاه‌های بومی، آلودگی‌هایی در سطوح بالاتر از معیارهای سلامت انسان دارند.^[۱۹] یک مطالعه دیگر نشان داد که عمده مشکلات آلودگی آبهای زیرزمینی در آفریقا با توجه به ترتیب اهمیت عبارتند از: (۱) آلودگی نیترات، (۲) عوامل بیماری‌زا، ۳) آلودگی ارگانیک، (۴) نمک زدایی و ۵) زهکشی اسید معدن.^[۲۰]

علل و عوامل[ویرایش]

عوامل زیر از جمله دلایل آلودگی آب‌های زیرزمینی می‌باشند (جزئیات بیشتر در زیر ارایه شده‌است):

عوامل طبیعی (ژئوژنیک)[ویرایش]

عوامل «ژئوژنیک» به‌طور طبیعی ناشی از فرایندهای زمین‌شناسی است.

آلودگی آرسنیک طبیعی وقتی به وجود می‌آید که رسوبات سفره آب حاوی مواد آلی هستند که باعث ایجاد شرایط بی هوازی در سفره آب می‌شوند. این شرایط منجر به تجزیه میکروبی اکسیدهای آهن در رسوبات و در نتیجه آزادسازی آرسنیک، که به‌طور عادی به سختی به اکسیدهای آهن متصل شده‌است، درون آب می‌شود. به عنوان یک نتیجه، آبهای زیرزمینی غنی از آرسنیک معمولاً غنی از آهن هستند، اگرچه فرایندهای ثانویه اغلب ارتباط آرسنیک و آهن محلول را مبهم می‌کنند. ^{[نیازمند منبع]} آرسنیک معمولاً در آبهای زیرزمینی به عنوان گونه‌های ساده آرسنیت و آرسنات اکسیده شده یافت می‌شود، سمیت حاد آرسنیت تا حدودی بیشتر از آرسنات است.^[۲۱] بررسی‌های WHO نشان داد که ۲۰٪ از ۲۵٬۰۰۰ گمانه آزمایش شده در بنگلادش غلظت آرسنیک بیش از ۵۰ میکروگرم در لیتر داشته‌است.^[۱]

ظهور فلوراید ارتباط نزدیکی به میزان فراوانی و حلالیت مواد معدنی حاوی فلوراید، مانند فلوریت (CaF2)، دارد.^[۲۱] وجود غلظت‌های قابل توجه فلوراید در آبهای زیرزمینی به‌طور معمول ناشی از کمبود کلسیم در سفره آب است.^[۱] براساس راهنمایی WHO از سال ۱۹۸۴،^[۱] هنگامی که غلظت فلوراید در آبهای زیرزمینی از ۱٫۵ میلی‌گرم در لیتر، بیشتر شود، ممکن است مشکلات بهداشتی مرتبط با فلوروز دندان رخ دهد.

انستیتوی فدرال علوم و فنون آبزی سوئیس (EAWAG) به تازگی پلتفرم تعاملی ارزیابی آبهای زیرزمینی (GAP) را توسعه داده‌است، که در آن می‌توان خطر آلودگی ژئوژنیکی در یک منطقه معین را با استفاده از داده‌های زمین‌شناسی، توپوگرافی و سایر داده‌های زیست‌محیطی بدون نیاز به نمونه آزمایش از هر منبع آب زیرزمینی برآورد کرد. این ابزار همچنین به کاربر اجازه می‌دهد تا نقشه احتمال خطر را برای آرسنیک و فلوراید تهیه کند.^[۲۲]

غلظت بالای پارامترهایی مانند شوری، آهن، منگنز، اورانیوم، رادون و کروم در آبهای زیرزمینی نیز ممکن است منشأ ژئوژنیکی داشته باشد. این آلاینده‌ها می‌توانند به صورت موضعی مهم باشند اما به اندازه آرسنیک و فلوراید گسترده نیستند.^[۲۱]

سیستم‌های بهداشتی در محل[ویرایش]

آلودگی آبهای زیرزمینی با عوامل بیماری‌زا و نیترات همچنین می‌تواند از مایعاتی که از سیستم‌های بهداشتی محلی مانند توالت گودالی و مخازن سپتیک به داخل زمین نفوذ می‌کنند، رخ دهد که این امر تحت تأثیر میزان تراکم جمعیت و شرایط هیدروژئولوژیک نیز می‌باشد.^[۶]

پارامترهای تعیین‌کننده سرنوشت و جا بجایی عوامل بیماری‌زا کاملاً پیچیده‌است و تعامل بین آنها به خوبی شناخته شده نیست.^[۱] اگر شرایط هیدروژئولوژیکی محلی (که می‌تواند در فضای چند کیلومتر مربع هم متفاوت باشد) نادیده گرفته شود، زیرساخت‌های ساده بهداشتی در محل مانند توالت‌های گودالی می‌توانند از طریق آبهای زیرزمینی آلوده خطرات قابل توجهی برای سلامت عمومی ایجاد کنند.

مایعات از توالت گودالی خارج می‌شوند و از منطقه ای که خاک اشباع نشده‌است، عبور می‌کنند. در ادامه، این مایعات خروجی از توالت گودالی، وارد آبهای زیرزمینی می‌شوند که در نتیجه می‌توانند منجر به آلودگی آبهای زیرزمینی شوند. این یک مشکلی است که در استفاده از چاه آب نزدیک برای تهیه آب زیرزمینی برای اهداف آب آشامیدنی مشاهده می‌شود. در طول عبور از خاک، عوامل بیماری‌زا می‌توانند از بین بروند یا به‌طور قابل توجهی جذب شوند، که بیشتر به زمان مسیر بین گودال و چاه بستگی دارد.^[۲۳] بیشتر عوامل بیماری‌زا، و نه همه آن‌ها، در طی مسیر حرکت ۵۰ روز در زیرزمین می‌میرند.^[۲۴]

میزان حذف پاتوژن، بسته به نوع خاک، نوع سفره آب، مسافت و سایر عوامل محیطی به شدت متفاوت است.^[۲۵] به عنوان مثال، دوره طولانی باران‌های شدید در مناطق با خاک غیر اشباع، باعث «شسته شدن» خاک شده و مسیر هیدرولیک را برای عبور سریع پاتوژن‌ها فراهم می‌کند.^[۱] تخمین فاصله لازم بین توالت گودالی یا مخزن سپتیک با منبع آب، برای ایمنی منبع آب از آلوده شدن دشوار است. در هر صورت، رعایت چنین توصیه‌هایی در مورد فاصله ایمن، بیشتر توسط ساختمان‌های دارای توالت گودالی نادیده گرفته می‌شود. علاوه بر این، ساختمان‌های مسکونی از ابعاد محدودی برخوردار هستند و به همین دلیل، توالت‌های گودالی معمولاً بسیار نزدیک تربه چاه‌های آب زیرزمینی ساخته شده‌اند تا حدی که نمی‌توان فاصله آن‌ها را ایمن دانست. این امر باعث آلودگی آبهای زیرزمینی می‌شود و اعضای خانواده هنگام استفاده از این آب زیرزمینی به عنوان منبع آب آشامیدنی بیمار می‌شوند.

فاضلاب و لجن فاضلاب[ویرایش]

آلودگی آبهای زیرزمینی در اثر تخلیه زباله‌های خام، می‌تواند منجر به بیماری‌هایی مانند ضایعات پوستی، اسهال خونی و درماتیت شود. این امر در مکانهایی که دارای زیرساخت‌های محدود تصفیه فاضلاب هستند، یا در جایی که نقص سیستماتیک سیستم دفع فاضلاب در محل وجود دارد، شایع تر است.^[۲۶] در کنار عوامل بیماری‌زا و مواد مغذی، فاضلاب‌های تصفیه نشده نیز می‌توانند بار مهمی از فلزات سنگین داشته باشند که ممکن است در سیستم آب‌های زیرزمینی رسوخ کند.

پساب تصفیه شده از تصفیه خانه‌های فاضلاب در صورت نفوذ یا دفع فاضلاب به آبهای سطحی محلی ممکن است به سفره آب نیز برسد؛ بنابراین، موادی که در تصفیه خانه‌های فاضلاب معمولی حذف نمی‌شوند ممکن است به آب‌های زیرزمینی نیز راه یابند.^[۲۷] به عنوان مثال، غلظتهای باقیمانده دارویی در آبهای زیرزمینی در چندین مکان در آلمان در حدود ng / L 50بود.^[۲۸] این امر به این دلیل است که در کارخانه‌های تصفیه فاضلاب معمولی، میکرو آلاینده‌ها مانند هورمون‌ها، پسماندهای دارویی و سایر میکرو آلاینده‌های موجود در ادرار و مدفوع به صورت جزئی حذف می‌شوند و باقی مانده این آلاینده‌ها در آب‌های سطحی تخلیه می‌شود، که از آنجا نیز ممکن است به آب‌های زیرزمینی برسند.

آلودگی آب‌های زیرزمینی همچنین می‌تواند در نتیجه نشت فاضلاب رخ دهد که به عنوان مثال در آلمان مشاهده شده‌است.^[۲۹] که آلودگی آب‌های زیرزمینی همچنین می‌تواند به آلودگی متقابل بالقوه منابع آب آشامیدنی منجر شود.^[۳۰]

پخش فاضلاب یا لجن فاضلاب در بخش کشاورزی نیز ممکن است منبع آلودگی به مدفوع در آبهای زیرزمینی باشد.^[۱]

کودها و سموم دفع آفات[ویرایش]

نیترات نیز ممکن است در نتیجه استفاده بیش از حد از کودها از جمله پخش کودهای حیوانی، وارد آبهای زیرزمینی شود. این امر به این دلیل است که فقط بخشی از کودهای با پایه نیتروژن برای تولید و رشد گیاهان دچار تبدیل و تغییر و تحول می‌شوند و باقیمانده آن‌ها در خاک جمع می‌شود یا به صورت رواناب دفع می‌شوند.^[۳۱] کاربرد زیاد کودهای حاوی نیتروژن همراه با حلالیت بالای نیترات در آب، منجر به افزایش رواناب در آبهای سطحی و همچنین آبشویی به داخل آبهای زیرزمینی می‌شود و در نتیجه باعث آلودگی آبهای زیرزمینی می‌شود.^[۳۲] استفاده بیش از حد از کودهای حاوی نیتروژن (اعم از مصنوعی یا طبیعی) بسیار مضر است، به طوری که مقادیر زیادی از نیتروژن که توسط گیاهان جذب نشده به نیترات تبدیل می‌شود که به راحتی تحت اثر آبشویی قرار می‌گیرد.^[۳۳]

مواد مغذی، به ویژه نیترات موجود در کودها در صورت شستشوی خاک از داخل رودخانه‌ها، یا آب شویی خاک به آبهای زیرزمینی، می‌توانند مشکلاتی را برای زیستگاه‌های طبیعی و سلامت انسان ایجاد کنند. استفاده سنگین از کودهای حاوی ازت در سیستم‌های زراعی، بزرگترین عامل انتشار نیتروژن انسانی در آب‌های زیرزمینی در سراسر جهان است.^[۳۴]

مواد خوراکی / آغل حیوانات نیز می‌توانند منجر به آب شویی احتمالی ازت و فلزات به داخل آبهای زیرزمینی شوند.^[۳۰] استفاده بیش از حد از کود حیوانی هم ممکن است منجر به آلودگی آبهای زیرزمینی با پسماندهای دارویی ناشی از داروهای دامپزشکی شود.

آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA) و کمیسیون اروپا به‌طور جدی با مشکل نیترات مربوط به توسعه کشاورزی، به عنوان یک مشکل بزرگ در زمینه تأمین آب که نیاز به مدیریت و حمایت مناسب دارد، برخورد می‌کنند.^[۴][۳۵]

رواناب ناشی از سموم دفع آفات ممکن است به داخل آب زیرزمینی ریخته شود که باعث ایجاد مشکلاتی برای سلامتی انسان ناشی از آب آلوده چاه‌ها می‌شود.^[۱]غلظت سموم دفع آفات موجود در آبهای زیرزمینی به‌طور معمول کم است، و غالباً از حد مجاز مبتنی بر سلامت انسان، که آن نیز بسیار پایین است، فراتر می‌رود.^[۱] به نظر می‌رسد حشره کش ارگانوفسفرهmonophotophos (MCP) یکی از معدود سموم دفع آفات خطرناک، پایدار، محلول و سیار است (که با مواد معدنی موجود در خاک پیوند برقرار نمی‌کند) که قادر به رسیدن به یک منبع آب آشامیدنی است.^[۳۶] به‌طور کلی، ترکیبات سموم دفع آفات، باگسترده تر شدن برنامه‌های کنترل کیفیت آبهای زیرزمینی، بیشتر شناسایی می‌شوند. با این حال، به دلیل هزینه‌های بالای تحلیل، در کشورهای در حال توسعه، نظارت بسیار کمتری در ارزیابی کیفیت آبهای زیرزمینی انجام شده‌است.^[۱]

نشت‌های تجاری و صنعتی[ویرایش]

طیف گسترده‌ای از انواع آلاینده‌های آلی و غیرآلی در سفره‌های آب زیرزمینی، ناشی از فعالیت‌های تجاری و صنعتی یافت شده‌است.

معادن سنگ معدن و تأسیسات فرآوری فلزات عامل اصلی حضور فلزات در آبهای زیرزمینی با منشأ انسانی، از جمله آرسنیک می‌باشند. pH پایین همراه با زهکشی اسید معدن (AMD) به حلالیت فلزات سمی بالقوه کمک می‌کند که در نهایت می‌توانند وارد سیستم آب زیرزمینی شوند.

نگرانی فزاینده ای در مورد آلودگی آبهای زیرزمینی با بنزین نشت شده از مخازن ذخیره زیرزمینی نفتی (USTs) از پمپ بنزین‌ها وجود دارد.^[۱] ترکیبات BTEX رایج‌ترین مواد افزودنی بنزین می‌باشند. ترکیبات BTEX، از جمله بنزن، وزن مخصوص کمتری نسبت به آب (۱ گرم در میلی لیتر) دارند. شبیه به نشت نفت در دریا، فاز غیرقابل حل، که به آن مایع فاز غیر آبی سبک(LNAPL) گفته می‌شود، روی سطح ایستابی آب در سفره آب «شناور» خواهد شد.^[۱]

حلالهای کلر تقریباً در هر عملیات صنعتی که در آن به حذف کننده‌های چربی نیاز است استفاده می‌شود.^[۱] PCE، به دلیل اثربخشی زیاد آن در نظافت و هزینه نسبتاً کم، یک حلال بسیار مورد استفاده در صنعت خشکشویی است. PCE، همچنین برای عملیات چربی زدایی فلزات مورد استفاده قرار گرفته‌است. از آنجا که بسیار فرار است، در آب‌های زیرزمینی بیشتر از آب‌های سطحی یافت می‌شود.^[۳۷] TCE در طول زمان به عنوان یک تمیز کننده فلز استفاده شده‌است. تأسیسات نظامی Anniston Dept Army (ANAD) در ایالات متحده به دلیل آلودگی آبهای زیرزمینی با بیش از ۲۷ میلیون پوند TCE در فهرست اولویت‌های ملی EPA Superfund (NPL) قرارگرفت.^[۳۸] PCE و TCE، هر دو ممکن است به وینیل کلرید (VC)، که سمی‌ترین هیدروکربن کلریدی است تبدیل شوند.^[۱]

بسیاری از انواع حلالها نیز ممکن است به‌طور غیرقانونی دفع شوند و به مرور زمان به سیستم آب زیرزمینی نفوذ کنند.^[۱]

چگالی حلالهای کلر مانند PCE و TCE بالاتر از آب است و دارای فاز غیرقابل حل هستند، که به آن مایعات فاز غیر آبی (DNAPL) متراکم گفته می‌شود.^[۱] پس از رسیدن به سفره آب، آنها «ته‌نشین» خواهند شد و سرانجام در بالای لایه‌های با نفوذپذیری پایین جمع می‌شوند.^[۱][۳۹] در طول تاریخ، تأسیسات مربوط به کارهای چوبی، حشره کش‌هایی مانند پنتاکلروفنول (PCP) و کرئوزوت را نیز در محیط زیست رها کرده‌اند که به منابع آب زیرزمینی صدمه زده‌است.^[۴۰] PCP بسیار محلول است و یک آفت کش قدیمی سمی منسوخ شده‌است که اخیراً در لیست کنوانسیون استکهلم در مورد آلاینده‌های آلی پایدار ذکر شده‌است. PAHs و دیگر نیمه VOCها آلاینده‌های متداول مرتبط با کرئوزوت هستند.

LNAPL و DNAPL، اگرچه هر دو غیرقابل حل هستند، ولی این پتانسیل را دارند که به آرامی در فاز آبی (مخلوط شده) حل شوند تا یک ستون ایجاد شود و به این ترتیب به یک منبع طولانی مدت از آلودگی تبدیل شود. مدیریت DNAPLها (حلال‌های کلر دار، PAHهای سنگین، کرئوزوت، PCB)، به دلیل اینکه می‌توانند بسیار عمیق در سیستم آبهای زیرزمینی مستقر شوند، بسیار دشوار است.^[۱]

شکست هیدرولیکی[ویرایش]

رشد اخیر چاه‌های شکست هیدرولیکی ("Fracking") در ایالات متحده، نگرانی‌هایی را در مورد خطرات احتمالی آن در آلودگی منابع آب زیرزمینی ایجاد کرده‌است. EPA، به همراه بسیاری از محققان دیگر، مأمور به بررسی رابطه بین شکستگی هیدرولیک و منابع آب آشامیدنی شده‌است. در حالی که در صورت وجود کنترل‌های دقیق و اقدامات مدیریت کیفیت، می‌توان شکستگی هیدرولیکی را انجام داد بدون اینکه تأثیر قابل ملاحظه ای در منابع آب زیرزمینی داشته باشد، مواردی وجود دارد که آلودگی آبهای زیرزمینی به دلیل مدیریت نامناسب یا خرابی‌های فنی مشاهده شده‌است. ^{[نیازمند منبع]}

در حالی که سازمان حفاظت محیط زیست شواهد مهمی از تأثیر گسترده و سیستماتیک شکستگی هیدرولیکی بر سیستم آب آشامیدنی پیدا نکرده‌است، و البته این امر ممکن است به دلیل عدم وجود سیستماتیک داده‌های کافی از قبل و بعد از شکستگی هیدرولیکی در کیفیت آب آشامیدنی و نیز وجود سایر عوامل آلودگی باشد، که از اتصال بین استخراج روغن فشرده و استخراج گاز شیل و تأثیر آن جلوگیری می‌کند.^[۴۱]

علیرغم فقدان شواهد گسترده عمیق EPA، سایر محققان مشاهدات قابل توجهی در مورد افزایش آلودگی آبهای زیرزمینی در نزدیکی سایت‌های اصلی حفاری نفت / گاز شیل واقع در مارچلوس^[۴۲][۴۳] (بریتیش کلمبیا، کانادا) انجام داده‌اند.

منابع[ویرایش]

منبع مطلب : fa.wikipedia.org

مدیر محترم سایت fa.wikipedia.org لطفا اعلامیه سیاه بالای سایت را مطالعه کنید.

جواب کاربران در نظرات پایین سایت

مهدی : نمیدونم, کاش دوستان در نظرات جواب رو بفرستن.