آزمایشات دو نوع آب از نظر آلودگی

مقدمه

ما قصد داریم دو نوع آب را از یک سرچشمه ی مشابه مورد بررسی قرار دهیم، این تحقیق برای بررسی و جستجوی آلودگی است که ممکن است در آن حضور داشته باشد. این دو آب باید حتماً از یک منبع باشند برای اینکه مطمئن شویمآنها از بارندگی های یکسانی هستند. اگر این موضوع را رعایت نکنیم ممکن است نتایج ما را تحت تأثیر خود قرار دهد. مثلاً ممکن است در داخل یکی از این نمونه ها مقدار باران  اسیدی باشد و این باعث می شود تا نتایج درست و برابر نباشند. بنابراین با استفاده از منابع مشابه نتایج بدست آمده تا حد امکان از صحت و روشی بیشتری نسبت به حالتی که از دو منبع متفاوت باشند برخوردار است.

رودخانه ی ( دوان بانک) یکی از شاخه های رود ترنت است و در داخل یکی از پارک های ملی پیدا شده است، جایی که عموم اجازه داده نمی شود تا به طور متسقیم به رودخانه دسترسی پیدا کرده و آن را آلوده کنند.

این به این معنی است که در صورتی به عموم اجازه داده شود تا به آن دسترسی پیدا کنند نباید هیچگونه زبال ی مایع، تخلیه ی زباله و سایر موادی که آن را آلوده می کنند در آن یافت شود.

همچنین این رود توسط محققین محلی که روی آب بررسی می کنند مورد استفاده قرار گرفته است برای مقایسه س سطوح آلودگی در اطراف این ناحیه و این ناشی از این واقعیت است که این رودخانه یکی از آلوده ترین انواع آب در این ناحیه است و باید در مقایسه با سایر انواع نتایج درستی از آن بدست آید.

هنوز عقیده بر این است که رودخانه ی قرنت بصورت خیلی جدی آلوده است. عوامل زیادی وجود دارد که قوت گرفتن این عقیده کمک می کند یکی از این عوامل این است که گفته می شود این رود در قسمت پائین شهر استوان قرار گرفته و این باعث ورود منابع زیادی از آلودگی می شود.

از قبیل ورود فاضلابهای عمومی و همچنین قسمتهای فرسوده و زنگ زده ی ماشین ها که در نقطه ای که مورد بررسی قرار داشت پیدا شدند.

همچنین به این دلیل که این رودخانه در قسمت پائین یک شهر صنعتی قرار گرفته است، این موضوع می تواند برداشت شود که آب گرمی که از کارخانه ها خارج می شود به داخل آب ریخته می شود و موارد دیگر از این قبیل، این ها می توانند نقاطی باشند که سطح  را کاهش داده موجب مرگ زندگی آبزیان می گردند. به علاوه یک فعالیت فاضلابی در قسمت بالای رودخانه قرار دارد که موقعی که طوفانهای شدید اتفاق می افتد، حجم بیشتری از فاضلابها را به داخل رودخانه می ریزند.

این به این معنی است که علاوه بر فاضلاب خام، مواد سال و جاری دیگر و همچنین مواد شیمیایی دیگری نیز هستند که وارد فاضلاب می شوند و همه ی اینها آلودگی رودخانه ی ترنت که از این آبها تشکیل شده است.

علاوه بر زمینهای پوشیده شده هنوز در مسیری که مامور بررسی قرار داریم مناطق آلوده به مواد جنگی وجود دارد بعضی از این مواد وسایل با زمینهای آبی به حرکت در آمده اند و اگر آب بوسیله ی هر چیزی آلوده شده باشد این مواد می توانند به داخل آب تراوش کنند.

این نقاط نمی توانند به عنوان منبع در نظر گرفته شوند چون مشخص کردن این که آلودگی از کجا منشاء می گیرد می تواند بسیاری مشکل باشد.

رودخانه ی ترنت همچنین خیلی دورتر از زمینهای کشاورزی است که بوسیله ی نیترات و سولفات می تواند تیمار شوند.

استفاده ی بیش از حد از این مواد می تواند موجب انباشته شدن آنها شود و به این معنی است که وقتی بارندگی اتفاق می افتد این می تواند مستقیماً شسته شده و وارو رودخانه شوند یا می توانند وارد شاخه های فرعی شوند و آلودگی های شکل یافته به این صورت می توانند باشند: این نیترات ها می توانند باعث این شوند که گیاهان آبزی رشد بیش از حد داشته باشند و از شدت تجمع آنها در آب باعث مرگ آنها می شود.

پس در میان آلودگی ها باکتری ها شروع به رشد می کنند و این باعث مرگ بیشتر آبزیان می شود.

روش ها

اسباب و لوازم

سینی بزرگ سفید ( طوری سفید باشد که ارگانیسم ها را نشان دهد)

سینی نمونه ( برای نزدیک تر نشان دادن گونه های متفاوت)

کیت آزمایش PH

کیت آزمایش نیترات غیر محلول

شبکه

فهرست گونه های زیستی رودخانه ترنت

ذره بین یا میکروسکوپ

برای بررسی سطح آلودگی این دو نوع آب چهار تست باید انجام شود:

تست PH:

حدود 10 میلی لیتر از آب که باید مورد آزمایش قرار گیرد در یک ظرف کوچک قرار می دهیم و یک قرص که خرد شده به آن اضافه می کنیم این محلول در یک جعبه ی کوچک قرار می گیرد و از میان جعبه مورد بررسی قرار می گیرد و رنگ آن با سایر رنگهای موجود در جعبه مورد مقایسه قرار می گیرد. هر کدام با دیگری رنگ هماهنگی داشته باشد نشان دهنده ی PH مشابه است. PH برای این مورد بررسی قرار می گیرد که ببینیم آیا هیچگونه ناخالصی در آب وجود  دارد که منبع اسیدی یا بازی (معدنی) داشته باشد. اگر چه این مشخص است که آبهای رودخانه ها بطور طبیعی حالت اسیدی هستند که دلیل آن آلودگی های موجود در اتمسفر است که ناشی از برخی مواد حل نشده در ابرهای بارانی و مقدار اندک اسیدی است. همچنین اگر موجودات آبزی بمیرند ، آمینو اسیدهای بدن آنها نیز در آب پراکنده  می شود.

دومین مورد آزمایش نیترات است که برای این انجام می شود که بفهمیم آیا تعداد PPM یا قسمت در میلیون زیادی نیترات در آب وجود دارد که این می تواند موجب آلودگی شود.

بطور طبیعی حجم خاصی از نیترات در آب وجود دارد و این به دلیل نیتروژن مشتق شده از موجودات و نیترات اضافی است که می توان در این نوع آب و سایر انواع آن وارد شود. لوله هایی که باید در معرض آلودگی قرار بگیرن بوسیله ی آب شسته می شوند و سپس بوسیله ی 10 میلی لیتر از اب برای آزمایش پر می شوند.

در مرحله ی بعد که 10 سی سی اضافه کردیم با استفاده از پودر فوری sachet - Nitrave 5 به محلول اضافه می کنیم. باید در این مرحله بسیار مراقب بود چون مواد نیتراته بسیار خطرناک هستند.

پس برای مخلوط شدن پودر با آب به مدت 1 دقیق محلول را بهم می زنیم. پس محلول را گرفته و با صعفهای نمونه مورد مقایسه قرار می دهیم، این نشان دهنده ی نیترات هایی است که رنگ مشابه دارند.

سومین تست، آزمایش اکسیژن است و این آزمایش برای این است که بفهمیم چقدر اکسیژن غیر محلول در واحد PPM یا قسمت در میلیون در آب وجود دارد. این آزمایش می تواند بوسیله ی فرآیند زیر انجام شود:

بطری شیشه ای را 3 بار شستشو می دهیم و تا گردن با آب پر می کنیم تا برای آزمایش آماده شود. 5  قطره سولفات منگنز به آن اضافه کرده و آن را به هم می زنیم. باید مواظب بود چون ترکیبات شیمیایی می توانند به ما صدمه بزنند.

5 قطره هیدروکسید سدیم، یدید پتاسیم و سدیم خشک به محلول اضافه می کنیم و آن را هم می زنیم باید مواظب بود که ترکیبات شیمیایی، سمی، خورنده و سوزش آور و محرک هستند. مقدار از محلول را در یک ظرف پلاستیکی با حجم بالای 5 میلی لیتر قرار می دهیم.

یک قطره از  اسید سولفووریک 42 درصد اضافه کرده و تکان می دهیم. یک قطره نشاسته و محلول اسید سالیسیلکا اضافه می کنیم تا رنگ به تیرگی گرایش پیدا کند.

یک قطره سولفات سدیم اضافه می کنیم تا محلول به رنگ اصلی خود بر گردد و این می تواند به عنوان نقطه ی پایان واکنش در نظر گرفته شود. بوسیله ی شمردن تعداد قطرات تا زمانی که رنگ محلول واکنش برگردد می تواند محتوای میزان اکسیژن غیر محلول را بر حسب  یا PPM محاسبه کرده از فهرست موجودات زیستی رودخانه ی ترنت استفاده می شود برای تعیین این که چگونه این دو نوع آب آلوده شدند. این فهرست شامل گونه های مختلف آبزی است اما شامل گیاهانی که در شرایط مشخص پیدا شدند و باعث میزان کسی از آلودگی می شوند نیست.

این آزمایش بوسیله ی ضربات زیادی به آب انجام می شود و سپس آبهایی که آزمایش روی آنها انجام گرفته است در سینی های بزرگ و سینی های نمونه پر می شدند.

ابتدا شبکه را شستشو می دهیم. و از هر گونه آلودگی که آزمایشات قبلی بر روی آن مانده است پاک می کنیم و سپس شبکه را در جهت خلاف جریان آب و در مقابل آن قرار می دهیم و شروع می کنیم آب را با فشار و حالت ضربه به سمت شبکه روانه می کنیم، در همین حین، جریان را به سمت بالا هداست می کنیم و رنگ آن در برخورد با شبکه تغییر می کند. بعد از حدود 30 ثانیه همه چیز را متوقف می کنیم و محتوای شبکه را در داخل سینی های بزرگ خالی می کنیم و مطمئن می شویم که همه چیز از داخل آن خالی شده است.

انواع موجوداتی که جمع آوری شده اند می توانند با دقت مورد بررسی قرار گیرند. در ادامه آنها در سینی های نمونه قرار می گرفتند و علامت گذاری می شدند و سپس که دوباره داخل آب قرار می گرفتند. این کار در زمانهای مختلف به دفعات انجام شد امّا این کار در محدوده ی یک نقطه خاص انجام شد برای این که نتایج بیشترین دقت و صحت را داشته باشند. همچنین اگر یک گونه در یک نقطه کم می شد یا وجود نداشت در محل دیگر وجود داشت. سپس بوسیله ی یک کلید که مشخص می کرد. آبها چقدر آلوده شده اند بوسیله ی چه نوعی آلوده شده اند، سطح آلودگی دو گونه ی آب مورد بررسی  قرار می گرفت و می توانست تعیین شود.

احتیاطات اولیه و محدودیت ها

به طور مطلوب آزمایشها باید هر 4 ساعت یک بار انجام شود برای اینکه نتایجی با حداکثر دقت به دست آید، در شب هم مثل روز می توان این تغییرات را مشاهده کرد اما هنوز این ممکن نیست چون محدودیت زمان و محدودیت امکانات داریم. بنابراین این دو نوع آب باید در یک روز ماشبه مورد بررسی قرار گیرند و این به این دلیل است که شاید یک روز بارش داشته باشیم و روز دیگر نداشته باشیم. و این می تواند نتایج را به طور چشمگیری تحت تأثیر قرار دهد به عنوان مثال اگر باران اسیدی داشته باشیم می تواند آب را اسیدی کند.

این آزمایشها همچنین در نظر می گیرند که چگونه آبی را انتخاب کنند که آولده شده است و تصور بر این است که به کارگیری روشهای موثر می تواند بدست آوردن نتایج مطلوب و بهینه را برای آزمایش بهبود می توانند باعث صدمه شوند اگر به درستی به کار گرفته نشوند بنابراین در هنگام انجام آزمایشات بیشترین مراقبتها باید اعمال شود.

همچنین در زمان انجام آزمایش ضر به زدن در رودخانه این کار می تواند در کناره ها و اوایل انجام شود چون این قسمتها عمیق نیست. در حال حاضر در رودخانه ترنت قیسمت میانی کاملاً عمیق است و آزمایش ضربه زدن نمی تواند مستقیماً در انجا انجام شود. این یک محدودیت برای ما است که موجوداتی که در وسط رودخانه زندگی می کنند را نمی توانیم در بررسی مشاهده کنیم چون به تمام نقاط رودخانه دسترسی نداریم. امّا در حال حاضر ما تمام گونه های زیستی را می توانیم مورد بررسی قرار دهیم چون به تمام نقاط رودخانه می توانیم دسترسی داشته باشیم. این گونه های می توانند شامل موجودات خاصی باشند که در آب واقعی زندگی نمی کنند و فقط در استخرهای ایزوله می توانند باشند. مثلاً در این مورد که نشان داده شده است گونه ی Baetis mayfly رودخانه ( دوان بانک) وجود داشته اما گونه ی Ritlrofena mayfly حضور نداشت، همچنین این دو گونه ی خاص در رودخانه ی ترنت وجود نداشتند.

همچنین جدول 3 آزمایش دیگر در زیر نشان داده شده است. این نشان دهنده ی سطح نیتراتها، PH و محتوای اکسیژن غیر محلول است.

اکسیژن غیر محلول                            تست نیترات                          آزمایش PH

11                                     کمتر از 5                                   1/7

این آزمایش PH را مقداری قلیایی نشان داد که مناسب برای آب طبیعی نیست، آما آب اندکی اسیدی از خود آلودگی نشان داد. کمتر از PPM5 از نتیرات نشان دهنده ی این است که به سختی بتوان آلودگی مربوط به نیترات را تدئید کند. نتایج مربوط به اکسیژن به صورت میانگین است و این  هیچگونه تغییر عمده در میزان اکسیژن نیست.

پیش گویی ها

من فکر می کنم که رودخانه ی ترنت به مراقبت آلوده تر از رودخانه ی (داون بانک) است. این به این دلیل است که رودخانه ی ترنت از پائین یکی از شهرهای صنعتی است که منابع آلودگی به آن وارد می شوند ( به قسمت های بالایی و نتایج مراجعه شود). به عنوان مثال از جمله ی این آلودگیها می توان زباله های دفعی بوسیله ی مردم، آب های داغ خارج شده از کارخانجات صنعتی که به داخل آب رودخانه پمپ می شوند و کاهش میزان اکسیژن  غیر محلول و کشتن موجودات آب زی می شود و سایر موارد.

رودخانه ی (داون بانک) هنوز در پارک ملی است و این به این معنی است که این رودخانه تحت پشتیبانی است و هیچگونه کارخانه ای که آب داغ صنعتی را وارد آن کند در نزدیک آن وجود ندارد و هیچگونه زمین کشاورزی که از آن نیترات وارد آب شود در آن نزدیکی وجود ندارد یا هیچگونه فاضلابی وارد آن نمی شود. به نظر می رسد که این یکی از پاک ترین رودخانه ها باشد که کمترین آلودگی به آن وارد شده است. من همچنین فکر می کنم که موثر ترین راه برای بررسی این که چگونه رودخانه ها آلوده شده اند استفاده از فهرست موجودات زیستی رودخانه ترنت است.

من فکر می کنم این موضوع به این دلیل باشد که گونه های آبزی موجود بسیار حساس هستند به هر گونه آلودگی تشدید، فقط گونه های کمی هستند که نسبت به میزان حلالیت مقاوم هستند، هنوز پاک کننده ی عمده ی آب نشان دهنده ی موجودات آبزی موجود در این دو نوع آب است.

نتایج

رودخانه PH                            نیترات               اکسیژن غیر محلول

داون بانک                 8/7                          کمتر ار 5             2/11

ترنت                        6/7                         کمتر از 5               10

نتیجه گیری

با مشاهده ی نتایج فهرست زیستی رودخانه ی ترنت من می توانم قوّیاً بگویم رودخانه ی (داون بانک) میزان گونه های متنوع تر و بیشتری نسبت به رودخانه ترنت دارد و خود ایت نشان می دهد که رودخانه ترنت آلودگی بیشتری نسبت به سایر رودخانه ها دارد و این به دلیل گونه های متفاوت آن است.

با نگاه دقیق تر به نتایج ، گونه های زیستی که در رودخانه ی (داون بانک) وجود دارند گونه های متنوعی هستند و نسبتاً حساس هستند حتّی به کوچکترین آلودگیها و این نتایج به سرعت به ما این نتیجه را داد که شهر باید خیلی تمیز باشد تا بتواند از جانوران حساس به آلودگی پشتیبانی کند.

هنوز در رودخانه ترنت موجودات آبزی هستند مثل زالوها که می توانند  آلودگی زیادی را تحمل کنند و همچنین قابل مشاهده است هیچ گونه ای از ان نیست که نتواند آلودگی را تحمل کند همچنین برخی از گونه های این زالو که در رودخانه ترنت پیدا می شدند در رود دیگری مشاهده نشدند همچنین با استفاد از نکته ی کلیدی در مورد گونه های زیستی ( به صفحه 6 مراجعه شود) سطح آلودگی این دو نوع آب می تواند محاسبه شود، این اطلاعات بوسیله ی بررسی این که چه گونه هایی در رود حضور داشتند و قرار دادن این اطلاعات در جدول 6 و کار با اعداد به دست آمد.

با دقت در سایر نتایج می توان دید که چگونه رودخانه ی ترنت از رودخانه ی دیگر آلوده تر است. این به این دلیل است که در آزمایش PH رودخانه ی ترنت اندکی اسیدی تر از دیگر رودخانه بود و بنابراین می تواند به عنوان یک نقطه و منبع در رودخانه مورد بررسی قرار گیرد و این یک علت است که رودخانه اندکی اسیدی است.

همچنین، با مشاهده ی نوشته ها می توان فهمید PHاین دو نمونه 6/7 ئ 8/7 است که تقریباً PH خنثی است امّا PH باران حدود 6/5 است. احتمالاً این دلیل این است که سایر منابع طبیعی مقداری قلیایی تر هستند نسبت به باران.

نتایج در مورد نیترات تفاوت چندانی را در دو نمونه نشان نداد چون در هر دو نمونه نتایج کمتر از 5 بود. این به این معنی است که هر دو رودخانه بوسیله ی نیترات آلوده نشده بودند و همچنین مشخص کردن این که کدامیک از این دو بیشترین آلودگی را در نتایج بدست آمده دارد می تواند بسیار مشکل باشد.

با مشاهده ی نتایج بدست آمده در مورد اکسیژن غیر محلول یک تفاوت بین دو نوع آب وجود دارد. این تفاوت بر می گردد به آنچه که ما پیش بینی کرده بودیم مربوط به محتوای کمتر اکسیژن رودخانه ی ترنت است. این می تواند به علت پس آب ها و فاضلاب هایی باشد که از کارخانجات صنعتی به داخل این آب ریخته می شود و این به این معنی است که به احتمال کم در آب اکسیژن می ماند احتمال دارد که تبخیر شود و برای موجودات آبزی باقی نماند.

تنفس در اکسیژن کم می تواند سخت باشد چون میزان اکسیژن کم است و اکثر موجودات احتمالاً می میرند. این بیشتر در رودخانه ترنت اتفاق می افتد چون محتوای اکسیژن در آن از دو نمونه ی دیگر کمتر است.

فهرست موجودات زیستی رودخانه ترنت

این فهرست یک اندازه از حجم آلودگی موجود در آب را به ما می دهد. حجم این فهرست از  0 تا 10 است.

برای محاسبه فهرست شما نیاز دارید که ابتدا بدانید در نمونه ی خود چند نمونه دارید.

1) لیست نمونه های خود را با جدول شماره 1 مقایسه کنید و هر وقت یک هماهنگی بین لیست خود و جدول 1 مشاهده کردید یک امتیاز بدهید. روی جدول کار کنید و هر وقت یک گروه نشانه به لیست شما اضافه شد به نمره ی خود 1 را اضافه کنید.

جدول 1

17 نمونه است که نامهای صلی ان باید نوشته شود.

2) این محاسبات به شما یک عدد را می دهد که به عنوان نشانه ی گروه در نمونه های خود استفاده می کنید.

http://donyayezireaab.persianblog.ir