کدورت آب یکی از مهم ترین پارامترهای کیفیت آب است که نشان دهنده مقدار موانع موجود در عبور نور از لایه های مختلف آن است. به طوریکه با افزایش کدورت، نور به لایه های پایین آب به سختی عبور کرده و رنگ آن کدر می شود. بالا بودن این فاکتور نه تنها شکل ظاهری آب را تغییر می دهد، بلکه ارتباط مستقیم با آلودگی میکروبی آب دارد. به همین دلیل یکی از اصلی ترین فاکتورهای کیفی محسوب شده و مقدار آن نباید از 5 NTU بیشتر شود. در ادامه به سوالاتی از قبیل کدورت آب چیست و چطور اندازه گیری میشود، مقدار استاندارد کدورت آب آشامیدنی چقدر است پاسخ خواهیم داد.
کدورت آب چیست؟
آب در حالت طبیعی باید ظاهری کاملا شفاف و زلال داشته باشد و نور به لایه های پایین آن نفوذ می کند. کدورت آب در واقع میزان توانایی آب برای هدایت نور به لایه های پایین را نشان می دهد. مواد آلی و معدنی موجود در آب وقتی از حد استاندارد بیشتر شوند، نور ورودی به آب را پراکنده کرده یا با جذب مانع از عبور آن میشوند.
ذرات کلوئیدی موجود در آب با توجه به اندازه و سایز تاثیر متفاوتی بر کدورت آب دارند و بیشترین اثر را ذرات بزرگ و معلق ایجاد می کنند. ذرات کلوئیدی در اندازه های 0.001 تا 0.01 میکرون که بسیار ریز هستند، اگر تراکم بالایی داشته باشند نیز می توانند آب را کدر کنند.
کدورت یکی از پارامترهای سنجش کیفیت فیزیکی آب بوده و متناسب با روش و ابزار استفاده شده واحد اندازه گیری متفاوتی دارد. در حالت استاندارد این شاخص با واحد NTU (NEPHELOMETRIC TURBIDIMETER UNIT) اندازه گیری میشود.
عوامل موثر بر کدورت آب
عوامل متعددی بر کدر شدن آب و از دست رفتن شفافیت آن میشوند که از مهم ترین آنها می توان به ورود فاضلاب صنعتی، خاکستری و انسانی اشاره کرد. فاضلاب حاوی مقدار زیاد مواد آلی، فلزات سنگین، مواد شیمیایی، ذرات کلوئیدی و روغنی هستند که به شدت آب را کدر می کنند. علاوه براین، گل و لای و مواد معدنی موجود در لایه های خاکی زمین نیز عامل دیگری در افزایش کدورت آب هستند.
از دیگر عوامل موثر در افزایش کدورت آب، گیاهان، فیتوپلانکتون ها و جلبک های موجود در آب هستند. در صورت مناسب نبودن شرایط آب برای فتوسنتز گیاهان دریایی، به مرور از بین رفته و بعد از تجزیه و پوسیده شدن آب را کدر می کنند. ورود گل و لای حاصل از شستشوی لایه های خاکی توسط آب جوی و بارندگی ها نیز عامل دیگری در افزایش این شاخص است.
یکی از اصلی ترین دلایلی که باعث پایین بودن کدورت آب چاه های عمیق و نیمه عمیق و رودخانه های شن و ماسه ای میشود، ته نشینی ذرات معلق در آب بر روی بستر شن و سنگ و ماسه است. در واقع در این منابع آبی تصفیه طبیعی توسط دانه های شن و ماسه انجام شده و شبیه به فیلتر شنی عمل می کند.
مقدار استاندارد کدورت آب
بر اساس استانداردهای ارائه شده از سوی سازمان بهداشت جهانی، مقدار کدورت آب شرب در بازه یک تا 5 NTU است. آب با NTU بالاتر از 5 از نظر میزان آلودگی میکروبی در سطح غیراستاندارد قرار داشته و طعم و بوی آن نیز مناسب نیست.
تاثیر کدورت بالای آب
به چند دلیل کدورت آب اهمیت بسیار بالایی دارد که از مهم ترین آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
آلودگی میکروبی آب
یکی از اصلی ترین تاثیرات منفی کدورت بر کیفیت آب، افزایش بار آلودگی میکروبی آب است. بهترین شرایط برای رشد و تکثیر میکروب های بیماری زا، محیط تاریک و بدون نور است. در لایه های پایین آب های کدر هیچگونه نور نفوذ نمی کند و به همین دلیل به مرور میکروب زیادی در آن رشد و اکثیر میشود. تاثیر کدورت بر رشد میکروب ها به اندازه ایست که در آمریکا برای آزمایش آلودگی میکروبی حتما کدورت باید بررسی شود.
عدم تاثیر روش های گندزدایی با UV
یکی از گام ها در دستگاه تصفیه آب صنعتی، تابش اشعه ماورابنفش به آب برای از بین رفتن باکتری ها و آلاینده ها است. با توجه به اینکه ذرات کلوئیدی موجود در آب نور را جذب یا پراکنده می کنند، به همین دلیل امکان عبور اشعه UV در لایه های آب وجود ندارد. آب های کدر با این روش تصفیه نشده و ابتدا باید کدورت آن کاهش پیدا کند.
کاهش DO و مرگ و میز آبزیان
آبزیان برای زندگی از اکسیژن محلول یا DO آب استفاده می کنند. علاوه بر اکسیژن حاصل از جریان آب، بخش زیادی از آن با فتوسنتز گیاهان تامین میشود. گیاهان دریایی برای رشد تکثیر به نور نیاز دارند. با افزایش کدورت آب، نور به لایه های پایین آب و گیاهان نمی رسد و فتوسنتز با اختلال مواجه خواهد شد. در نهایت اکسیژن محلول در آب نیز کاسته شده و آبزیان و ماهی ها با مرگ مواجه خواهند شد.
عدم تاثیر مواد گندزدا
یکی دیگر از اثرات نامطلوب بالا بودن NTU آب، تاثیر نداشتن مواد ضدعفونی کننده و گندزدا بر باکتری ها است. مواد آلی و معدنی موجود در آب مانند یک لایه در برابر مواد گندزدا عمل می کنند و قدرت آنها را کاهش خواهند داد. به همین دلیل به مرور بار آلودگی میکروبی آب افزایش یافته و بو نیز تغییر می کند.
بیشتر بخوانید: پارامترهای کیفیت آب
روش اندازه گیری کدورت آب
برای اندازه گیری کدورت آب روش های متعددی وجود دارد که رایج ترین آنها عبارتند از:
اندازه گیری با دیسک سشای Secchi
این روش دقت بالایی ندارد و بیشتر در شرایط اضطراری برای سنجش سریع میزان کدورت استفاده میشود. برای اندازه گیری دیسک secchi را تا عمقی که قابل مشاهده نباشد باید وارد آب کنید. این روش دقت پایینی دارد و تنها در طبیعت و در صورت عدم دسترسی به ابزارهای پیشرفته اجرا میشود.
اندازه گیری با روش JTU
روش کدورت سنج شمعی جکسون (JACKSON CANDLE TURBIDIMETEROR UNIT) که به اختصار JTU نامیده میشود، از دیگر روش های اندازه گیری کدورت است. در این روش لوله شیشه ای مدرج و شمع نیاز است. شمع در زیر لوله شیشه ای قرار گرفته و آب نمونه را داخل لوله بریزید. تا زمانی آب داخل لوله بریزید که با چشم غیرمسلح نور شمع قابل رویت باشد. بعد از پنهان شدن نور شمع، ارتفاع آب در لوله را اندازه گیری کنید. سپس بر اساس مقادیر درج شده در جدول مخصوص این روش می توان درجه کدورت را شناسایی کرد.
اندازه گیری کدورت با NTU
یکی از دقیق ترین روش ها برای اندازه گیری میزان کدورت آب، روش نفلومتری یا NTU است. در این روش میزان و شدت پراکندگی نور آب نمونه با آب استاندارد با هم مقایسه میشود. در این ابزارها عدسی، روزنه برای متمرکز شدن نور، آشکارسازی نوری و یک منبع نور وجود دارد. سپس میزان نور پخش شده در روزنه در زاویه 90 درجه اندازه گیری میشود.
علاوه براین روش، در آزمایشگاه ها از دستگاه های الکترونیکی برای شمارش تعداد ذرات موجود در مقدار مشخصی از آب استفاده میشود. این روش بالاترین دقت را دارد اما اندازه گیری کدورت با آن زمان بر است. به همین دلیل کدورت سنج NTU بیشتین کاربرد را دارد.
جمع بندی
کدورت آب از اصلی ترین پارامترهای سنجش کیفیت است که بالا بودن آن نشان دهنده مقدار زیاد ذرات معلق در آب است. این ذرات مانع از نفوذ و عبور آب به لایه های پایین آب شده و شرایط را برای رشد و تکثیر میکروب ها فراهم می سازد. برای سنجش و اندازه گیری کدورت آب از روش های شمعی جکسون، دیسک سشای، شمارش ذرات با دستگاه الکترونیکی و NTU استفاده میشود. با توجه به میزان دقت و سهولت اندازه گیری، NTU رایج ترین روش در این زمینه است.
