X
تبلیغات
رایتل

آب سرچشمه پاکی ها

زلزله و آلودگی آب های زیرزمینی

ایران از جمله کشور هایی است که بر روی کمربند زلزله واقع شده است و هر روزه اخباری پیرامون وقوع زلزله در این کشور به گوش می رسد.زلزله علاوه بر تاثیرات مخرب سازه ای تاثیرات سوء زیست محیطی نیز دارد که از آن جمله می توان به آلوده نمودن آبهای زیر زمینی اشاره نمود .در ارتباط با آلودگی آبهای زیر زمینی می توان به آلودگی شیمیایی و میکروبی که از مهمترین اثرات زلزله بر آبهای زیر زمینی   می باشد اشاره نمود.باتوجه به زلزله خیز بودن ایران و کمبود منابع آبی نیاز به حفاظت از آبهای زیر زمینی امری کاملا ضروری به نظر می رسد.در این مقاله به نقش زلزله در آلودگی آبهای زیر زمینی، تاثیرنامطلوب آن از جنبه های مختلف براین ماده ارزشمند. و بحث در مورد راههای حفاظت از آن در برابر زلزله پرداخته می شود.  

کلمات کلیدی : زلزله ، آبهای زیر زمینی ، آلودگی 
نویسنده : حسین ظفری، علی ماهرو بختیاری ، اکبر باغوند

مقدمه

امروزه دسترسی به منابع آب یکی از مهمترین چالشهای دولتها و ملتهاست.چرا که با افزایش جمعیت وفعالیت انسانها مصرف آب نیز زیادتر می شود. این در حالیست که مقدار آب کره زمین ثابت است و در نتیجه نیاز و وابستگی انسان به آب بیشتر می شود.از کل آب موجود در کره زمین حدود 97درصدآن بصورت دریاها و اقیانوسها میباشدکه شور می باشند و در شرایط عادی نمی تواند مورد استفاده بشر قرار بگیرد. و از 3درصد باقی مانده که شیرین می باشند 2درصد آن بصورت یخهای قطبی بوده که آنها نیز در شرایط موجود قابل استفاده نمی باشند.از 1درصد دیگر نیز قسمت اعظم آن را آبهای زیر زمینی تشکیل می دهند.ایران نیز سرزمینی نسبتا"خشک است بطوریکه اگر میانگین بارندگی سالانه در سطح کره زمین که حدودا"860میلی متر تخمین زده می شود را با میانگین بارندگی ایران که تقریبا" 240میلی متر است، مقایسه کنیم ملاحظه می شود که حتی از یک سوم هم کمتر است . علاوه بر این زمان ومحل ریزش نزولات جوی با نیازها کشاورزی که عمده ترین مصرف کننده آب است،مطابقت ندارد.اکثر شهرهای بزرگ ایران نیز در مناطقی واقع شده اند که دسترسی آنها به منابع آبهای سطحی کم است.و اکثرا" از آبهای زیر زمینی استفاده    می کنند که وجود و احداث چاهها، قناتها و...دلیلی بر این مدعاست. ایران کشوری است که بر روی کمربند زلزله خیز دنیا واقع شده است و تقریبا" هر روزه شاهد زلزله های مختلف با بزگای متتفاوت هستیم.وقوع زلزله موجب خسارات مستقیم و غیر مستقیم می شود، از جمله این خسارات آلودگی آبهای زیر زمینی است.
ادبیات تخصصی
برای بررسی نحوه تاثیر زلزله بر آلودگی آبهای زیر زمینی نیاز به شناخت بیشتر آبهای زیر زمینی داریم.آب حاصله از بارندگی یا ذوب برفها پس از نفوذ به داخل خاک به حرکت عمقی خود در خاک ادامه داده تا سرانجام به لایه غیر قابل نفوذ بخورد کند و متوقف گردد.آب نفوذی در روی این لایه ها تمامی منافذ را پر    می کند و منطقه اشباعی را بوجود می آورد . که به آن سفره آب زیر زمینی گویند.اصو?منطقه موجود در خاک را می توان از جنبه رطوبت به دو منطقه تقسیم کرد.
1.منطقه غیر اشباع یا لایه هوا دار : منطقه ای است که از سه فاز آب، هوا و خاک تشکیل شده است . که البته با توجه به اینکه این منطقه دارای رطوبت می باشدامابه آن آب زیر زمینی اطلاق نمی شود.در منطقه هوادار آب بصورت رطوبت موجود بوده و علاوه بر آن برخی از منافذ خاک با هوا پر شده اند. این آب اگر چه ممکن است دارای حرکت باشد اما از نظر بهره برداری اقتصادی از آن امکانپذیر نمی باشد.مطالب گفته شده را در شکل1 میتوان دید.
2. منطقه اشباع منطقه ای است که کلا" از دو فاز آب و خاک تشکیل شده یعنی این منطقه اشباع از آب است و به آن آب زیر زمینی نیز گفته می شود.
در منطقه مویینگی آب در اثر نیروهایبالا دهنده مویینگی از قسمت اشباع بالا کشیده می شود و لذا قسمتی از خاک را بصورت اشباع در می آورد. ضخامت این لایه بستگی به جنس خاک دارد.همانگونه که گفته شد خاک یک سیستم سه فازی است و از آب،هواو مواد جامد تشکیل شده است.فضای خالی موجود در خاک می تواند حجم زیادی از آب را در خود جای دهد. میزان فضای بین ذرات را تخلخل می نامند.که معمو? نسبت حجم فضای خالی در لایه آبدار به حجم کل مواد تشکیل دهنده آن است. vt /n= vvدر این فرمول nتخلخل کل،vt حجم کل مواد رسوبی ، vv حجم منافذ موجود در مواد رسوبی است.موادی نظیر رس دارای تخلخل زیادی هستند اما آبدهی ویژه کمی دارند. به این معنی که آب به سختی از بین منافذ آنها عبور می کند.
دلایل استفاده از آبهای زیر زمینی
دلایل استفاده از آبهای زیر زمینی یا مزایای آن نسبت به آب سطحی را به اختصار اینگونه می توان ذکر کرد
1-آب زیر زمینی صاف و بی رنگ است.
2-کمتر به میکروبها و انگلها و مواد زیانبخش آلوده است.در مواردی که آب سطحی پس از نفوذ در زمین و عبور از طبقات ماسه ای و شنی ضخیم، آب زیر زمینی را تشکیل می دهد،این آب حتی میتواند عاری از آلودگی بیولوژیکی بوده و بدون تصفیه قابل استفاده باشد.
3-ترکیب شیمیایی آب زیر زمینی تقریبا" ثابت است.
4-مواد را دیو اکتیو به سختی می توانند آب زیر زمینی را آلوده کند، در حالیکه آبهای سطحی که در سطح زمین قرار دارد،به آسانی آلوده میشوند.
5-دمای آب زیر زمینی تقریبا" ثابت است و از این رو ،آب زیر زمینی در مصارف تبرید از مزیت زیادی بر خوردار است.
6-هزینه استخراج آب زیر زمینی در بسیاری از موارد نسبت به تهیه آب از منابع سطحی ،از طریق تاسیساتی نظیر سد یا بندکمتر است.
آلودگی آبهای زیر زمینی
یکی از تعاریفی که برای آلودگی آب بکار می رود ،اینست که آلودگی آب عبارتست از تغییرات نامطلوب کیفیت یا خصوصیات فیزیکی، فیزیولوژیکی،شیمیایی و حیاتی آب که حیات انسان و دیگر موجودات زنده را بطور موثری تهدید می کند. 
فرآیند آلودگی آبهای زیر زمینی پس از زلزله
به نظر می رسد هر زلزله ای طبق دو ویژگی بر محیط زیست تاثیر می گذارد : اثرات اولیه و اثرات ثانویه .اثرات اولیه را می توان ناشی از تکان های زلزله بر سفره آبهای زیرزمینی دانست ، این عامل به نوعی به صورت عامل تشدید کننده و گاه به صورت عامل اولیه محسوب می شود .عامل دوم را می توان ناشی از حرکت بخشی از زمین یا قطعاتی از آن را در اثر زلزله دانست ، این عامل بطور ویژه ای تاثیر مخرب سازه ای بر شبکه جمع آوری و تصفیه فاضلاب خواهد داشت.زلزله ممکن است بر برخی از تاسیسات که انهدام یا تخریب  آنها باعث آلودگی آبهای زیر زمینی می شود تاثیرات سوء بگذارد که از آن جمله می توان موارد زیر را نام برد:
1.مخازن یا تانک های ذخیره محصولات نفتی : در کلیه کشور های جهان ، برای ذخیره کردن محصولات و زواید نفتی مانند بنزین گازوییل و غیره از تانک های مخصوص که در زیر یا روی زمین قرار داده می شود ، استفاده می کنند این تانک ها بسته به جنس و قدمتشان بر اثر رخ دادن زلزله با ریشتر های مختلف احتمال دارد تخریب (سوراخ شدن)و یا منهدم گردند و در نتیجه بانشت مواد نفتی ، موجب آلودگی آبهای زیر زمینی می شود.
2. مخازن سطحی :مخازن سطحی نیز یکی دیگر از تاسیساتی است که در صورت وجود مواد آلاینده احتمال دارد پس از رخ دادن زلزله باعث نشت مواد آلاینده شده و تاثیرات نامطلوب خود را بر محیط زیست و به ویژه آبهای زیر زمینی بگذارد .
3. سیستم جمع آوری فاضلاب : در صورت وجود چنین سیستمی در یک منطقه ، می تواند یکی از     خطر ناک ترین علل آلودگی آبهای زیر زمینی پس از زلزله می باشد به دلیل توزیع مکانی گسترده این سیستم یکی از دلایل آلودگی آبهای زیر زمینی پس از زلزله محسوب می شود . باید اشاره کرد که در برخی از شهر های ایران سیستم جمع آوری فاضلاب در حال احداث می باشد که لزوم طراحی مناسب و مقاوم آن در برابر زلزله امری ضروری می باشد .
4. شکسته شدن سیل بند ها و سد های کوچک :که در صورت رخ دادن چنین حادثه ای منطقه زیر آب رفته و احتمال آلوده شدن آب موجود در سطح منطقه به دلایل مختلف وجود دارد و به دنبال آن احتمال آلوده شدن آبهای کم عمق یا زیر سطحی می رود . وجود یک سیستم زهکشی مناسب در منطقه جهت تخلیه سیلاب موجود می تواند بسیار مناسب و مفید باشد .
5. سیستم انتقال آب آشامیدنی : شاید بتوان گفت که این عامل بالفطره باعث آلودگی آبهای زیر زمینی نشود اما در صورت وجود هر گونه شکست یا تخریبی در شبکه انتقال آب آشامیدنی احتمال آلوده شدن آب خارج شده از سیستم در هنگام بحران بشدت بالاست و در نتیجه همین آب آلوده می تواند تاثیرات سوء خود را بر آبهای زیر زمینی بگذارد.
6. عدم نگهداری زباله ها : منظور از زباله در این بخش کلیه مصادیق آن اعم از خانگی ، صنعتی ، بیمارستانی و... می باشد، نگهداری نامناسب آنها از دیگر عواملی است که می توان گفت پس از زلزله دست به دست دیگر عوامل داده و باعث آلودگی آبهای زیر زمینی منطقه خواهد شد . زباله ها ممکن است باعث آلوده کردن آبهای جاری در سطح منطقه به علت ترکیدن لوله های انتقال آب یا شکست سد ها و... شود و در نتیجه احتمال دارد باعث آلودگی آبهای زیر زمینی نیز شود .
یکی از مهمترین پتانسیلهای ایجاد خطر پدیده زمین لغزش می باشد خصوصا در مناطقی که تاسیسات جمع آوری یا ذخیره فاضلاب ها یا زباله ها وجود دارد این پدیده که از اثرات ثانویه زلزله می باشد می تواند در مناطقی که آب های زیر زمینی کم عمق یا آبهای زیر سطحی وجود دارد در ایجاد آلودگی موثر تر است.زمین لغزش ها معمولا به صورت موضعی باعث تخریب می شوند اما همانگونه که گفته شد می تواند در انهدام یا تخریب سیستم های جمع آوری فاضلاب و تاسیسات انتقال آب و... نقش مهمی را ایفا کند.علاوه بر زمین لغزش ها گسل ها نیز می توانند پس از وقوع زلزله باعث تخریب سازه های جمع آوری فاضلاب و... باشند. ، اگر گسل ها از زیر تاسیسات جمع آوری یا ذخیره مواد آلوده کننده محیط زیست بگذرد می تواند بشدت باعث تخریب این سازه ها شوند.
حفاظت از آلوده شدن آبهای زیر زمینی
 اگر چه معمولا آب سطحی ، از لایه های متخلخل مانند ماسه نرم و امثال اینها عبور می کند و در نتیجه عبور از منافذ ریز و کوچک ، خود به خود به طور طبیعی تصفیه می شود ، اما ممکن است که سنگهای شکسته و مضرس از لحاظ تصفیه کردن آب ، دارای قدرت کمتری از سنگهای آهکی و سنگ خارای پر شکاف و نیز ماسه های درشت باشد. همچنین آلوده کننده های به وجود آمده توسط فعالیت های انسانی بقدری زیاد است که امکان دارد که این تصفیه طبیعی کارایی لازم را نداشته باشد. بنابراین با توجه به شناخت مسئله تمهیدات خاصی را جهت جلوگیری از آلودگی باید اندیشید . یعنی شناخت منطقه مستعد زلزله ، پیش بینی تاثیرات آن بر آبهای زیر زمینی و در نهایت مدیریت مناسب جهت جلوگیری یا کاهش آلودگی آبهای زیر زمینی می باشد.ایجاد نقشه های خطر پذیری و شناسایی مناطق پر خطر و یا امن از نظر زلزله و نیز آبهای زیر زمینی مهمترین گام محسوب می شود.یکی دیگر از اقامات اساسی در جهت کاهش یا مقابله با آلودگی ، تهیه و تصویب قوانین و استاندارد هایی است که از آلودگی جلوگیری می نماید ، و در نهایت اجرای این قوانین و استاندارد ها بصورت ایجاد سازه های مقاوم در برابر سوانح . البته باید اشاره کرد که قوانین و مقرراتی وجود دارد اما این قوانین بصورت مجزا تنظیم شده اند که باید توسط یک کمیته مشترک شامل کلیه کارشناسان مختلف اعم از کارشناسان شبکه آب و فاضلاب ، کارشناسان و طراحان مخازن ذخیره مواد آلوده ، کارشناسان منابع آب زیر زمینی ، مدیران بحران و... بازنگری و با دید کلی تری نوشته شوند.
نتیجه گیری
آبهای زیر زمیینی به عنوان یکی از با ارزشترین منابع خدادادی در طبیعت همواره به عنوان یکی از پر استفاده ترین ذخایر آبی از گذشته تاکنون مورد استفاده قرار می گرفته است به دلایل مختلف از جمله محدود بودن این ذخایر ، زلزله خیز بودن کشور ، کند بودن مکانیزم تصفیه و فیلتراسیون طبیعی در این آبها لزوم حفاظت به منظور جلوگیری از اتلاف هزینه های گزاف ضروری به نظر می رسد.در مجموع می توان عوامل زیر را از مهمترین راهکارهای ممکن برای جلوگیری از آلودگی آبهای زیر زمینی در اثر زلزله دانست.
1.     ایجاد نقشه های خطر پذیری و شناسایی مناطق پر خطر و یا امن از نظر زلزله و نیز آبهای زیر زمینی
2.     طراحی اصولی و مقاوم سازه های جمع آوری و انتقال آب و فاضلاب در برابر تکان های ناشی از زلزله و نیز مقاوم سازی این سازه ها در برابر حرکت های ناشی از زلزله.
3.     تنظیم قوانین و مقررات مناسب در این زمینه و نیز بازنگری مجدد کد ها و قوانین موجود.
4.     تعیین حریم مناطق حفاظت شده با استفاده از آگاهی از انتشار مواد آلاینده ها. 
منابع:
1. علیزاده، امین ، هیدرولوژی کاربردی ، انتشارات دانشگاه امام رضا، 1378
2. کردوانی ، پرویز ،ژئوهیدرولوژی ، انتشارات دانشگاه تهران،1374
3. باغوند ، اکبر ، جزوه درسی آبهای زیر زمینی دانشکده محیط زیست دانشگاه تهران،1382
4. jolankai G. ، Gayer j. ، water related environmental problems ، VITUKI BUDAPEST ، 1997
5. Vogelsang ، D.، grundwasser.springer-verlag.Berlin Heidelberg ، 264 p ، 1998
نظرات (0)
نام :
ایمیل : [پنهان میماند]
وب/وبلاگ :
برای نمایش آواتار خود در این وبلاگ در سایت Gravatar.com ثبت نام کنید. (راهنما)