پژوهشگر

همکاران پژوهشگر

چکیده پژوهش

مقدمه و بیان مسئله بیان مساله: فرآیند توسعه کشورها، از جمله ایران، مسائل گسترده آلودگی آب را ایجاد کرده است. این آلودگی ها به صورت میکروبی، شیمیایی، فیزیکی و رادیولوژیکی می باشند. آلودگی های میکروبی به دلیل داشتن اثرات حاد بر سلامت انسان همواره مورد توجه بوده اند(1)، در حالی که ازدیاد مواد شیمیایی در آب آشامیدنی در اثر مواجهه طولانی و مستمر با این ترکیبات می تواند اثرات بسیار شدیدتری بر سلامت انسان داشته باشند(2). در میان طیف گسترده ای از این آلاینده ها فلزات سنگین به دلیل سمیت بالا حتی در غلظت های بسیار پایین و خاصیت تجمع پذیری بیولوژیکی به توجه خاص نیاز دارند (3). انسان به طور دایم و موقت در معرض 23 فلز سنگین قرار دارد. این فلزات در مقادیر کم به طور طبیعی در محیط و رژیم غذایی وجود دارند و برای سلامتی بدن لازم هستند، اما در اثر آلودگی های ناشی از توسعه صنعتی و مصرف مواد شیمیایی، غلظت آنها در محیط زیاد شده سبب آلودگی منابع آب شده اند. نشت فلزات سنگین از طریق خوردگی لوله ها و آلودگی های ثانویه در شبکه توزیع نیز درصد مهمی از آلودگی های آب های آشامیدنی به این عناصر را تشکیل می دهد. این فلزات پس از وارد شدن به زنجیره غذایی انسان ها بسته به نوع و مقدار فلز اثرات سمی حاد و مزمنی برای بدن ایجاد می کنند(4). سمیت آنها در اثر تشکیل کمپلکس با پروتئین هایی که حاوی گروه های اسید کربوکسیلیک، آمین و تیمول هستند ایجاد می شود. این تغییر بیولوژیکی سبب اختلال در عملکرد مناسب مولکول شده و مرگ سلول را به دنبال دارد. همچنین این تغییر سبب مهار آنزیم های حیاتی و تخریب برخی پروتئین های ضروری جهت عملکرد کاتالیستی آنزیم ها می شود. بعضی از این فلزات سنگین می توانند با تشکیل رادیکال های مضر سبب اکسید شدن مولکول های بیولوژیکی شوند(5). سرب، جیوه، کروم، ارسنیک، کبالت و نیکل معمول ترین فلزات سنگین هستند که انسان در مواجهه با آنها قرار می گیرد. سرب یک ترکیب سمی و سرطان زا است (6). به طور کلی تخمین زده میشود که 10 تا 20 درصد آلودگی های سربی در اثر آب آشامیدنی اتفاق می افتد. منبع اصلی سرب در آب مصرفی از حل شدن آن در لوله کشی های قدیمی ناشی میشود(7). اختلال بیوسنتز هموگلوبین و کم خونی، افزایش فشار خون، آسیب به کلیه، سقط جنین و نارسی نوزاد، اختلال سیستم عصبی، آسیب به مغز، کاهش قدرت یادگیری و اختلالات رفتاری در کودکان از عوارض منفی افزایش غلظت سرب در بدن است. موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران حداکثر غلظت مجاز سرب را در آب آشامیدنیmg/L 01/0 گزارش کرده است(8). جیوه هم یک ترکیب سمی است و ممکن است موجب زوال عقل، اختلالات گفتاری،‌ شنوایی، بینایی و حرکتی، افسردگی، عصبانیت، دیوانگی(عامل بیناری عصبی میناماتا)،کوری، شکستن کروموزمها و در نتیجه متوقف شدن تقسیم سلولی، بیماری نفریت، دردهای شکم، تهوع، استفراق، اسهال خونی، شوک تورم غدد بزاقی و شل شدن دندانها شود(9). سرب و جیوه همچنین باعث بیماری های خود ایمنی شده که در آن سیستم ایمنی بدن به سلول های خود حمله کرده که ممکن است سبب نقص عملکرد کلیه ها، نقص در سیستم عصبی و عروق شود. سرب و جیوه در غلظت های بالا آسیب های دائمی مغز را موجب می شوند(10). موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران حداکثر غلظت مجاز جیوه را در آب آشامیدنیmg/L006/0 عنوان کرده است(8). کروم در نتیجه فعالیتهایی نظیر تهیه آلیاژهای کروم، آبکاری کروم، ترکیبات بازدارنده خوردگی، صنعت نساجی، صنعت چاپ، عکاسی، دباغی و غیره وارد محیط زیست می گردد.کروم یک فلز ضروری برای انسان و حیوانات است اما در غلظت های بالا به ویژه به صورت کروم 6 ظرفیتی به دلیل سرطان ریه و دستگاه گوارش به سلامتی انسان آسیب می رساند (11). آثار سوء کروم در انسان در کوتاه مدت التهاب و سوزش دهان، بینی، ریه ها، و التهاب پوست و ایجاد مشکلات در هضم غذا، آسیب دیدن کلیه ها و کبد است. طبق گزارشات سازمان بهداشت جهانی این فلز در حدود 9/1 تا 7 ٪ ‌از طریق آب وارد بدن می شود(12). موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران حداکثر غلظت مجاز کروم در آب آشامیدنی را mg/L 05/0 گزارش کرده است(8). ارسنیک نیز یک عنصر سرطان زاست و شبه فلزی است که در همه جای پوسته زمین وجود دارد. مواجه انسانها با آرسنیک غیرآلی عمدتاً از طریق مصرف آب شربی است که بصورت طبیعی آلوده شده باشد. آرسنیک در آبهای سطحی و در مناطقی که معادن سنگ فلزات آهنی وجود دارد، یافت میشود و در بیشتر مواقع در نتیجه مصرف مواد ضد آفات نباتی و حشره کشها که حاوی آرسنیک میباشند وارد آب میگردد(13). از اثرات ارسنیک افزایش ریسک ابتلا به سرطان پوست،‌ ریه، ‌مثانه، ‌کبد و احتمالاً‌کلیه است(14 و 15). تعدادی از اثرات غیر سرطانی از قبیل جراحات پوستی،‌ بیماری های عروقی،‌ دیابت ملیتوس، ‌نوروتوکسیسیتی و سمیت کبد،‌ سرفه مزمن و عوارض نامطلوب بارداری نیز ممکن است توسط ارسنیک ایجاد شود (16-18). علائم اولیه مسمومیت مواجهه مزمن با ارسنیک در انسان ها آسیب پوستی بوده و ممکن است بعداً‌ به سرطان پوست تبدیل شود (19-22). موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران حداکثر غلظت مجاز ارسنیک را در آب آشامیدنیmg/L 01/0 بیان نموده است(8). منبع اصلی نیکل در آب آشامیدنی حل شدن آن از لوله ها و سایر اتصالات نیکلی می باشد. همچنین ممکن است در نتیجه انحلال سنگ معدن حاوی نیکل در آب های زیرزمینی نیز یافت شود(23). مقدار اندک نیکل برای انسان ضروری است اما اگر مقدار آن افزایش یابد، برای سلامت انسان خطرناک است. نیکل شانس ابتلا به سرطان ریه، سرطان بینی، سرطان حنجره و سرطان پروستات را افزایش می دهد. آب آوردن ریه ها، مشکلات تنفسی، کاهش توانایی تولید مثل، آسم و برونشیت مزمن، حساسیت هایی از قبیل خارش پوست و نارسایی قلبی از اثرات نامطلوب نیکل بر سلامت می باشد. از نظر طبقه بندی آژانس بین المللی تحقیقات سرطان (IARC) نیکل در گروه B2 قرار دارد (24). موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران حداکثر غلظت مجاز نیکل را در آب آشامیدنیmg/L 07/0 گزارش کرده است(8). کبالت نیز به عنوان جزئی از ویتامین B12 از عناصر ضروری برای بدن انسان بوده و در درمان کم خونی به کار می رود. اما غلظت بالای آن می‌تواند به استفراغ و تهوع، مشکلات بینایی، مشکلات قلبی وآسیب به تیروئید منجر شود(25). ضرورت طرح : نیاز آبی در شهرکرد توسط 28 حلقه چاه واقع در شهرکرد و آب چشمه کوهرنگ که توسط خط لوله ای با ظرفیت L/s560 به صورت ثغلی از چشمه کوهرنگ (در فاصله 95 کیلومتری شمال غرب مرکز استان) به شهرکرد، منتقل می شود تامین می شود. حفظ کیفیت آب از نظر غلظت فلزات سنگین وکنترل آلودگی احتمالی ناشی از منابع، خصوصاٌ منابعی که در معرض آلودگی قرار دارند همچنین آلودگی احتمالی شبکه توزیع، مستلزم برنامه ریزی و انجام تحقیقات لازم در این خصوص بوده که رسیدن به این مهم، نیاز به تعیین وضعیت موجود غلظت فلزات سنگین در سیستم آبرسانی دارد. همچنین آبی که آلوده به فلزات سنگین است در بسیاری از آزمایشاتی که در آزمایشگاه گروه مهندسی بهداشت محیط انجام می شود تداخل ایجاد می کند. به عنوان مثال فلزات مس، کروم و آهن در آزمایش اندازه گیری دی اکسید کربن ایجاد خطای مثبت کرده و نتیجه آزمایش را به صورت کاذب بالا خواهد برد. منگنز در آزمایش اندازه گیری کلر باقیمانده در آب ایجاد خطا می کند. در آزمایش اندازه گیری کلرور در آب، آهن در غلظت بیشتر از10 mg L در نقطه پایانی آزمایش تداخل ایجاد می کند. کروم، کبالت و مس در نتایج به دست آمده در آزمایش اندازه گیری آهن خطا ایجاد می کنند که در این صورت استخراج آهن بایستی با استفاده از دی ایزوپروپیل اتر انجام گیرد که هزینه بیشتری را خواهد داشت. جیوه در آزمایش اندازه گیری ید اثرات بازدارندگی خواهد داشت که جهت رفع تداخل نیاز به اضافه کردن مقادیر بیشتری سدیم کلراید خواهیم بود(53). جهت رفع تداخل این مداخله گرها نیاز به مصرف ترکیبات شیمیایی بیشتری خواهد بود که هزینه بیشتری را به آزمایشگاه و گروه تحمیل می کند. در بعضی از آزمایشات نیز کاهش تداخل امکان پذیر نیست و در نهایت این آلاینده ها سبب کاهش اعتبار و صحت نتایج به دست آمده خواهند شد. بنابراین سنجش غلظت این مداخله گرها درآزمایشگاه های گروه مهندسی بهداشت محیط جهت اطمینان از صحت نتایج آزمایشات انجام شده و کاهش هزینه مواد مصرفی لازم و ضروری است. لازم به توضیح است که آب مصرفی در مجتمع رحمتیه (آزمایشگاه گروه مهندسی بهداشت محیط ) از یک حلقه چاه واقع در رحمتیه تامین می شود و از شبکه آبرسانی شهر شهرکرد مجزا می باشد. با توجه به اهمیت موضوع و اینکه تاکنون مطالعه ای در زمینه بررسی غلظت فلزات سنگین در آب مصرفی در آزمایشگاه های گروه مهندسی بهداشت محیط و سیستم آبرسانی شهرکرد انجام نگرفته است بنابراین هدف از این مطالعه تعیین غلظت فلزات سنگین در آب مصرفی در دانشگاه علوم پزشکی، منابع تامین و شبکه توزیع آب آشامیدنی شهر شهرکرد و در صورت لزوم تلاش برای بهبود کیفیت آن می باشد. روش اجرا نمونه برداری به صورت سرشماری از 28 حلقه چاه فعال و آب چشمه کوهرنگ به عنوان منبع تامین آب شهر شهرکرد انجام گرفت. نمونه ها در فروردین ماه (ماه کم آبی) و شهریور ماه (ماه کم آبی) در سال 1400 برداشت شدند. جهت نمونه برداری در سیستم توزیع و به منظور بالا بردن دقت مطالعه، با استفاده از نقشه جغرافیایی و کروکی شبکه توزیع، شهر شهرکرد به 5 ناحیه شمالی، جنوبی، شرقی ، غربی و مرکزی تقسیم بندی شد و از هر قسمت 4 نمونه برداشت و به این ترتیب 21 نقطه در شبکه توزیع که کل شهر را تحت پوشش قرار می داد در شهریور ماه سال 1400 نمونه بردای انجام گرفت . دو نمونه نیز از منبع تامین و شبکه توزیع رحمتیه برداشت شد. در مجموع 81 نمونه برداشت و تعداد 891 آنالیز فلز سنگین انجام پذیرفت. حجم نمونه های برداشت شده 300میلی لیتر و جنس ظروف نمونه برداری طبق کتاب استاندارد متد (B3010) پلی اتیلنی می باشد. روش نمونه برداری و نگه داری نمونه ها طبق توصیه کتاب روش های استاندارد آزمایشات آب و فاضلاب 2005 می باشد(53) که بر طبق آن نمونه ها در ظروفی که 24 ساعت قبل با اسید نیتریک اسید پاشی شده است جمع آوری و سپس با اسید نیتریک 65% تا pH پایین تر از 2 فیکس خواهد شد(B3010). نمونه ها پس از جمع آوری در مجاورت یخ به آزمایشگاه منتقل شده می شود. به منظور جلوگیری از تغییر حجم در نمونه در نتیجه فرایند تبخیر نمونه ها تا زمان آنالیز در یخچال و دمای تقریبی 4 درجه سانتی گراد نگه داری می شوند. غلظت کروم ،‌جیوه، نیکل ،‌کبالت،‌سرب و ارسنیک، آهن، منگنز، روی و مس با استفاده از دستگاه جذب اتمی با روش فلیم مورد سنجش قرار گرفت(A 3111 ) و جیوه توسط روش بخار سرد توسط دستگاه VGA با استفاده از Sncl2 تعیین شد. نتایج با استفاده از نرم افزارهای اکسل و SPSS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. یافته ها نتایج این مطالعه نشان میدهد میانگین غلظت ارسنیک، سرب، کادمیوم، کروم، روی، مس، آهن، منگنز، کبالت ، نیکل و جیوه در منابع تامین آب شهرکرد در فروردین ماه به ترتیب برابر با 0.032، 0.69، 0.07، 0.07، 23.71، 9.02، 9.07، 6.37، 0.04، 0.11، 0.0017 و در شهریور ماه برابر با 0.07، 0.71، 0.062، 0.09، 22.58، 11.88، 11.18، 8.93، 0.039، 0.063، 0.0006 میکروگرم در لیتر می باشد. نتایج آزمون آماری T-Test نشان می دهد غلظت آهن و منگنز بین دو فصل کم آبی و پر آبی در سطح اطمینان 90 درصد اختلاف معناداری وجود دارد و میزان آن در فصل کم آبی بیشتر می باشد اما در غلظت سایر فلزات در منابع تامین آب اختلاف معنی داری بین فصل بهار و تابستان وجود ندارد. هم چنین نتایج این آزمون نشان میدهد اختلاف معناداری بین غلظت فلزات سنگین در منابع تامین آب با سطح استانداردها وجود دارد و در تمامی موارد میانگین ها کمتر از سطح استانداردها (ملی و بین المللی) است. میانگین غلظت ارسنیک، سرب، کادمیوم، کروم، روی، مس، آهن، منگنز، کبالت ، نیکل و جیوه در شبکه توزیع آب شهر شهرکرد به ترتیب برابر با 0.014، 0.79، 0.074، 0.074، 0.19 ، 25.24، 16.99، 9.91، 8.33 ، 0.05، 0.16 و 0 اندازه گیری شد. آزمون آماری T- Test نشان میدهد در سطح احتمال 95 درصد کروم و مس در شبکه توزیع شهر شهرکرد نسبت به منابع آب به طور معناداری بیشتر است. در مورد سایر فلزات تفاوت معناداری دیده نشد. هم چنین نتایج نشان می دهد که اختلاف معناداری بین غلظت فلزات سنگین در شبکه توزیع شهر شهرکرد و هر سه استاندارد وجود دارد و مقدار آن به طور معناداری در شبکه توزیع شهر کمتر است. همچنین میانگین غلظت این فلزات در منبع تامین آب شرب رحمتیه به ترتیب برابر با 027/0، 122/0، 081/0، 25/0، 3/12، 67/1، 5، 6، 064/0، 476/0و 045/0 میکروگرم در لیتر و در شبکه توزیع آن 013/0، 354/0 ، 056/0، 28/0، 6/11، 5/1، 6/4، 5/5، 072/0 ، 512/0 و صفر میکروگرم در لیتر اندازه گیری شد. نتایج آزمون آماری T- Test نشان دارد تفاوت معناداری در غلظت فلزات سنگین در منبع رحمتیه با شبکه توزیع آن وجود ندارد. هم چنین نتایج نشان می دهد که اختلاف معناداری بین غلظت فلزات سنگین در منبع تامین و شبکه توزیع مجتمع و هر سه استاندارد وجود دارد و مقدار آن به طور معناداری در منبع و شبکه توزیع مجتمع کمتر است. مشاهده می شود غلظت همه فلزات مورد مطالعه در محدوده مجاز استاندارد ملی ایران، استاندارد WHO وEPA می باشد و در هیچ یک از نمونه ها در منابع تامین و شیکه توزیع غلظت فلزات فراتر از حد استاندارد نمی باشد.هم چنین نتایج این مطالعه نشان داد غلظت فلزات سنگین در آزمایشگاه آب و فاضلاب گروه مهندسی بهداشت محیط پایین تر از حد تداخل این فلزات جهت انجام آزمون های آب می باشد و مشکلی از این بابت وجود ندارد. بحث و نتیجه گیری نتایج مطالعه حاضر نشان می دهد غلظت ارسنیک در کلیه منابع تامین آب، شبکه توزیع آب شرب شهرکرد و همچنین مجتمع رحمتیه پایین تر از حد استاندارد ملی (8)و بین المللی (WHO و EPA ) 10 میکروگرم بر لیتر می باشد(54-55). در مطالعه کمره ئی و همکاران نیز غلظت ارسنیک در منابع آب در حد مجاز قرار داشت(35). اما در مطالعه منابع آب زیر زمینی شهراب و روستاهای اطراف شهرستان اردستان (56)، منابع آب روستاهای شهرستان چاراویقمان استان آذربایجان شرقی و منابع تامین آب در شهرستان هشترود غلظت ارسنیک در بعضی از چاه ها بالاتر از حد مجاز گزارش شده است که علت بالا بودن آن را می توان به ساختار و کیفیت زمین شناسی منطقه و همچنین مصرف مواد ضد آفات نباتی نسبت داد(57) . غلظت ارسنیک در فصل کم آبی بیشتر از میزان آن در فصل پر آبی می باشد اما از نظر آماری این اختلاف معنی دار نبود. نوسانات غلظت ارسنیک در فصول مختلف سال در مطالعه مسافری و همکاران نیز ذکر شده است(57). تحقیقات Geen و همکاران در کشور بنگلادش نیز نشان داد غلظت های ارسنیک شدیداً در طول زمان تغییر می کند و چاه های موجود در یک منطقه می توانند به طور گسترده ای دارای غلظت های متفاوتی از آرسنیک باشند به طوری که غلظت ارسنیک در چاه های کم عمق بالاتر است(58). اختلاف آماری معنی دار بین غلظت ارسنیک در منابع با شبکه توزیع شهر شهرکرد مشاهده نشد. استاندارد ملی و سازمان بهداشت جهانی عنصر سرب برابر 10 میکرو‌گرم بر لیتر(8) و استاندارد EPA در آب شرب برابر با 15 میکروگرم بر لیتر تعیین شده است(54- 55) . نتایج این مطالعه نشان از عدم آلودگی آب آشامیدنی در منابع و شبکه توزیع به سرب می¬باشد. این موضوع با مطالعه والائی و همکاران (59) و میران زاده و همکاران (30) مطابقت دارد. همچنین در مطالعه عالیقدر و همکاران در شبکه توزیع آب شهر اردبیل غلظت سرب در دو فصل کم آبی و پر آبی در حد استاندارد قرار داشت(38). اما در مطالعه آقاولی و همکاران میزان سرب بیشتر از 10 میکروگرم بر لیتر اندازه گیری شد که بیشتر از حد مجاز استاندارد آب آشامیدنی می باشد(56). هم چنین نتایج مطالعه ای بر روی آب آشامیدنی مناطق مختلف تهران نشان داد که سرب در برخی نمونه ها بیش از حد استاندارد بوده که علت به جنس لوله های مورد استفاده نسبت داده شده است(36). بررسی تغییرات فصلی این عنصر نشانگر بالاتر بودن میزان غلظت این عنصر در تابستان نسبت به فصل بهار با توجه به میزان جریان کمتر آب می باشد اما این اختلاف از نظر آماری معنی دار نمی باشد. این موضوع در مطالعه علیدادی و همکاران نیز تائید شده است(60). همچنین غلظت این فلز در شبکه توزیع نسبت به منابع تامین آب بالاتر بوده که نشانگر نشت عناصر سازنده لوله که سرب نیز یکی از آنهاست به داخل لوله می باشد. غلظت کادمیوم در کلیه نمونه های آنالیز شده در این مطالعه پایین تر از حد مجاز استاندارد ایران (8)و WHO( 3 میکروگرم بر لیتر) و EPA (5 میکروگرم بر لیتر) یود(54-55). در بررسی غلظت فلزات سنگین در آب شرب مشهد نیز غلظت کادمیوم در حد مجاز استاندارد ملی گزارش شد(27). در بررسی آب چاه های دشت گیلان نیز غلظت کادمیوم در محدوده استاندارد گزارش شده است(34).در کلیه نمونه های مورد بررسی در منابع آب روستاهای منطقه اردستان نیز میزان کادمیوم کمتر از 3 میلی گرم بر لیتر گزارش شد(56). غلظت کادمیوم در همه دوره های نمونه برداری در مطالعه منابع تامین آب شهرستان الشتر کمتر از حد استاندارد گزارش شده که همگی با مطالعه حاضر هم خوانی دارند(32). غلظت کادمیوم به طور طبیعی در منابع آب ناچیز است مگر این که از طریق آلودگی های محیطی همچون دفع غیربهداشتی فاضلاب و زباله ها و استفاده بی رویه از کودهای فسیلی به منابع آب راه یافته باشند(42) در مطالعه عالیقدر و همکاران غلظت کادمیوم در مرز استاندارد گزارش شد(38). بررسی تغییرات فصلی نشانگر کاهش اندک در غلظت این عنصر در فصل تابستان (کم آبی) دارد اما از نظر آماری این اختلاف معنی داری نبود. علیدادی و همکاران نیز در مطالعه خود کاهش اندک غلظت کادمیوم در فصل تابستان نسبت به بهار را گزارش کرده اند(60). اختلاف آماری بین غلظت کادمیوم در منابع و شبکه توزیع شهر مشاهده نشد. حداکثر غلظت مجاز تعیین شده فلز کروم در منابع آشامیدنی توسط موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران استاندارد 1053 (8)و سازمان بهداشت جهانی برابر 50 میکروگرم بر لیتر (54)و استاندارد EPA برابر با 100 میکروگرم در لیتر است(55). مقایسه نتایج بدست آمده از منابع تامین و شبکه توزیع شهر شهرکرد و مجتمع رحمتیه با استانداردها گویای عدم نگرانی در مورد منابع آبی از لحاظ آلودگی به عنصر کروم می¬باشد. به طورکلی یکی از راه‌های ایجاد آلودگی آب توسط این فلز وجود صنایعی از قبیل آب‌کاری، شیشه‌سازی، صنعت نساجی، صنایع چاپ، دباغی درمنطقه می‌باشد. در این خصوص براساس مشاهدات جمع‌آوری شده در هنگام نمونه‌برداری از هر نقطه و عدم مشاهده منابع آلوده کننده، لذا نتایج تایید کننده این موضوع می باشد. در بررسی غلظت فلزات سنگین در آب شرب مشهد نیز غلظت کروم در حد مجاز استاندارد ملی گزارش شد(27). یوسفی فلکدهی و همکاران نیز غلظت کروم را در محدوده استاندارد گزارش کردند(34).در مطالعه منابع آب شرب شهر اردبیل غلظت کروم در مرز استاندارد گزارش شد(39). در مطالعه میرزابیگی و همکاران بر روی منابع تامین آب شرب شهرستان تربت حیدریه حداکثر غلظت فلز کروم در برخی نقاط بیشتر از مقدار مجاز تعیین شده توسط سازمان جهانی بهداشت، استاندارد ملی و آژانس حفاظت محیط زیست آمریکا بود(61) . شهریاری و همکاران نیز میانگین میزان کروم را در منابع آب و شبکه توزیع شهر بیرجند به ترتیب برابر 09164/0 و 05146/0 میلی گرم در لیتر برآورد کردند (33) غلظت این عنصر در فصل تابستان نسبت به بهار اندکی افزایش داشته که این موضوع در مطالعه علیدادی و همکاران نیز گزارش شده است(60). اما این اختلاف از نظر آماری معنی دار نمی باشد. نتایج نشان میدهد که کروم در شبکه توزیع شهر نسبت به منابع توزیع به طور معناداری (در سطح احتمال 95 درصد) بیشتر است. راه ورود این عنصر به آب آشامیدنی در شبکه توزیع به واسطه خوردگی لوله های فلزی و نشت از طریق اتصالات آنهاست. فلز روی یکی دیگر از فلزات مورد آزمایش در این مطالعه بود که حداکثر مطلوب آن طبق استانداردهای ملی(8) و سازمان جهانی برابر 3000 میکرو‌گرم بر لیتر (54) و بر اساس استاندارد EPA 5000 میکرو‌گرم بر لیتر (55) می¬باشد. نتایج آزمایشات انجام شده در این بررسی نشان‌گر قابل قبول بودن میزان این عنصر در منابع آب شرب و شبکه توزیع شهر شهرکرد بود.اختلاف معنی داری بین غلظت کروم در دو فصل پر آبی و کم آبی هم چنین غلظت این عنصر در منابع و شبکه توزیع شهر مشاهده نشد. غلظت مس آنالیز شده در منابع تامین، شبکه توزیع آب شهر شهرکرد و مجتمع رحمتیه بسیار پایین تر از حد مجاز استاندارد ایران(8) و EPA (برابر با 1000 میکروگرم بر لیتر) و WHO (برابر با 2000 میکروگرم بر لیتر مشاهده شد(54-55). حضور این عنصر در غلظت بالا شاخص برای آلودگی آب از طریق شیرابه زباله یا فاضلاب های صنعتی، خوردگی لوله های فلزی و نشت از طریق اتصالات است. در مطالعه شهریاری و همکارن نیز غلظت مس در همه نمونه ها در حد مطلوب گزارش شد(33). اختلاف معنی داری بین غلظت مس در دو فصل پر آبی و کم آبی وجود نداشت اما اختلاف بین غلظت این عنصر در منابع و شبکه توزیع شهر معنی دار می باشد. همچنین غلظت آهن در100 درصد نمونه ها پایین تر از استاندارد ملی (8)و بین المللی WHO و EPA (300 میکروگرم بر لیتر) بوده 054-55) که از این نظر آب هیچ مشکل کیفیتی را برای مصرف کنندگان نخواهد داشت. نتایج آزمون آماری نشان از اختلاف معنی دار غلظت این عنصر در دو فصل پرآبی و کم آبی در منابع تامین آب دارد اما اختلاف معنی داری بین غلظت این عنصر در منابع و شبکه توزیع آب مشاهده نشد. منگنز موجود در آب آشامیدنی، از لحاظ تهدید سلامت انسان اهمیت چندانی ندارد، اما با توجه به اثرات ظاهری ناخوشایند، لکه‌گذاری بر روی سطوح و همینطور طعم تلخ فلزی که هم برای انسان و حتی برای حیوانات مورد قبول نیست، استانداردهای معتبر مرتبط با کیفیت آب، حدود و پیشنهاداتی در این خصوص ارائه داده‌اند. حداکثر استاندارد مجاز منگنز در منابع آب در استاندارد ایران برابر 200 تا 400 میکروگرم بر لیتر(8)، در استاندارد WHO برابر با 200 میکروگرم بر لیتر و در استاندارد EPA برابر با 50 میکروگرم بر لیتر می باشد(54-55). وجود منگنز در آب معمولاً خود را به صورت لکه و یا ذرات سیاه نشان می‌دهد که سبب شکایت مصرف‌کننده خواهد شد. غلظت منگنز در کلیه منایع تامین و شبکه توزیع آب شرب (شهر شهرکرد و مجتمع رحمتیه) در حد مطلوب قرار دارد بنابراین نگرانی از این بابت وجود ندارد. به طور کل حضور این فلز می تواند ناشی از دو منبع باشد. بررسی حضور منابع تولید فاضلاب در شعاع 5 تا 6 کیلومتری منبع تامین کننده آب می¬تواند یکی از علل حضور این فلز مد نظر قرار گیرد. همچنین حضور منگنز ارتباط مستقیمی با بافت زمین شناسی منطقه می¬تواند داشته باشد که نیاز به مطالعات زمین شناختی و خاک شناسی خواهد بود(62) . اختلاف معنی داری بین غلظت این عنصر در دو فصل پرآبی و کم آبی در منابع تامین آب وجود دارد اما اختلاف معنی داری بین غلظت این عنصر در منابع و شبکه توزیع آب مشاهده نشد. حداکثر غلظت مجاز نیکل در آب شرب در استاندارد 1053 (8) و WHO برابر با 70 میکروگرم بر لیتر (54)می باشد. که کلیه نمونه ها از این بابت در حد مجاز استاندارد قرار دارند. اختلاف معنی داری بین غلظت این عنصر در منابع تامین آب در دو فصل پرآبی و کم آبی، همچنین بین منابع و شبکه توزیع شهر وجود ندارد. نتایج این مطالعه نشانگر پایین بودن غلظت کبالت در نمونه های مورد بررسی بود. اختلاف معنی داری بین غلظت این عنصر در منابع تامین آب در دو فصل پرآبی و کم آبی، همچنین بین منابع و شبکه توزیع شهر دیده نشد. در مطالعه ای بر روی منابع آب آشامیدنی شهر اردبیل غلظت فلزات آهن، منگنز، روی، سرب ونیکل در تمام نمونه ها کمتر از حد استاندارد گزارش شد(39). غلظت مس، سرب و روی آب های زیرزمینی شهر Jimmaواقع در جنوب اتیوپی در حد مجاز استاندارد گزارش شد(40). غلظت نمونه های منگنز و مس آب آشامیدنی منطقه Tigray نیز در حد مجاز می باشد(41). Kaplan و همکاران نیز غلظت سرب، کادمیوم، مس، کروم، ارسنیک، نیکل و جیوه را در نمونه های آب آشامیدنی ترکیه در حد مجاز گزارش کردند(42). در مطالعه ارزیابی آلودگی فلزات سنگین در آب های زیرزمینی در اسلام آباد پاکستان هم مشکلی در غلظت های فلزات سنگین دیده نشد(45). در مطالعه پیر صاحب و همکاران نیز غلظت فلزات سنگین به جز آهن و منگنز در حد استانداردهای سازمان جهانی قرار داشت(26). اما مطالعه دهقانی نشان داد غلظت تمام فلزات اندازه گیری شده در منابع آب شرب شیراز بالاتر از حد مجاز بوده که موید مشکلات در شبکه آبرسانی می باشد. غلظت سرب، کادمیوم وکروم در شبکه آب آشامیدنی شهر همدان نیز بیشتر از حد معمول گزارش شد(39). در مطالعه ای در بروجرد میانگین غلظت فلزات کادمیوم، سرب، کروم، جیوه، آرسنیک و باریم در کلیه چاههای آب شرب به ترتیب 0014/0 ، 005/0، 0002/0، 0077/0، 0/0، 3222/0 میلی گرم بر لیترگزارش شد.(35). میانگین غلظت فلزات سرب، کادمیوم، روی، مس، آهن و منگنز در شبکه توزیع آب شرب شهر اهواز به ترتیب 48/8،97/0، 318، 168، 257 و 6/30 میکروگرم بر لیتر درآب مصرفی گزارش شد(37) که علت این اختلاف را می توان به شرایط محل (صنعتی، کشاورزی و .....)، تفاوت جنس شبکه، تفاوت بافت منطقه دانست. در این مطالعه اکثر نمونه ها دارای غلظت جیوه پایین تر از حد تشخیص دستگاه بوده و غلظت صفر جهت آنها گزارش شده است. حد مجاز جیوه در آب آشامیدنی در استاندارد ایران و WHO برابر با 6 میکروگرم بر لیتر و در استاندارد EPA برابر با 2 میکروگرم بر لیتر می باشد. در مطالعه کرباسی و همکاران نیز همانند مطالعه حاضر غلظت فلز جیوه در همه دوره های نمونه برداری برابر صفر گزارش شد(32). اختلاف معنی داری بین غلظت این عنصر در منابع تامین آب در دو فصل پرآبی و کم آبی، همچنین بین منابع و شبکه توزیع شهر دیده نشد. نتایج این مطالعه نشان داد اختلاف آماری معنی دار بین غلظت فلزات سنگین در منبع رحمتیه و شبکه توزیع آن با استاندارد ملی، WHO و EPA دیده می شود. بنابراین نگرانی در مورد مصرف آب مجتمع برای سلامتی وجود ندارد. همچنین تفاوت معناداری در غلظت فلزات سنگین در منبع رحمتیه با شبکه توزیع آن دیده نشد. غلظت فلزات سنگین در آزمایشگاه آب و فاضلاب گروه مهندسی بهداشت محیط پایین تر از حد تداخل این فلزات جهت انجام آزمون های آب می باشد و مشکلی از این بابت وجود ندارد. در مطالعه حاضر اختلاف معناداری بین غلظت فلزات سنگین در منابع تامین شهر شهرکرد و مجتمع رحمتیه و شبکه توزیع آنها با هر سه استاندارد وجود دارد و مقدار آن به طور معناداری در منبع و شبکه توزیع کمتر است و غلظت کلیه فلزات سنگین آنالیز شده در محدوده مجاز استاندارد ملی و بین المللی قرار دارد.

خلاصه نتایج حاصله

یافته ها نتایج این مطالعه نشان میدهد میانگین غلظت ارسنیک، سرب، کادمیوم، کروم، روی، مس، آهن، منگنز، کبالت ، نیکل و جیوه در منابع تامین آب شهرکرد در فروردین ماه به ترتیب برابر با 0.032، 0.69، 0.07، 0.07، 23.71، 9.02، 9.07، 6.37، 0.04، 0.11، 0.0017 و در شهریور ماه برابر با 0.07، 0.71، 0.062، 0.09، 22.58، 11.88، 11.18، 8.93، 0.039، 0.063، 0.0006 میکروگرم در لیتر می باشد. نتایج آزمون آماری T-Test نشان می دهد غلظت آهن و منگنز بین دو فصل کم آبی و پر آبی در سطح اطمینان 90 درصد اختلاف معناداری وجود دارد و میزان آن در فصل کم آبی بیشتر می باشد اما در غلظت سایر فلزات در منابع تامین آب اختلاف معنی داری بین فصل بهار و تابستان وجود ندارد. هم چنین نتایج این آزمون نشان میدهد اختلاف معناداری بین غلظت فلزات سنگین در منابع تامین آب با سطح استانداردها وجود دارد و در تمامی موارد میانگین ها کمتر از سطح استانداردها (ملی و بین المللی) است. میانگین غلظت ارسنیک، سرب، کادمیوم، کروم، روی، مس، آهن، منگنز، کبالت ، نیکل و جیوه در شبکه توزیع آب شهر شهرکرد به ترتیب برابر با 0.014، 0.79، 0.074، 0.074، 0.19 ، 25.24، 16.99، 9.91، 8.33 ، 0.05، 0.16 و 0 اندازه گیری شد. آزمون آماری T- Test نشان میدهد در سطح احتمال 95 درصد کروم و مس در شبکه توزیع شهر شهرکرد نسبت به منابع آب به طور معناداری بیشتر است. در مورد سایر فلزات تفاوت معناداری دیده نشد. هم چنین نتایج نشان می دهد که اختلاف معناداری بین غلظت فلزات سنگین در شبکه توزیع شهر شهرکرد و هر سه استاندارد وجود دارد و مقدار آن به طور معناداری در شبکه توزیع شهر کمتر است. همچنین میانگین غلظت این فلزات در منبع تامین آب شرب رحمتیه به ترتیب برابر با 027/0، 122/0، 081/0، 25/0، 3/12، 67/1، 5، 6، 064/0، 476/0و 045/0 میکروگرم در لیتر و در شبکه توزیع آن 013/0، 354/0 ، 056/0، 28/0، 6/11، 5/1، 6/4، 5/5، 072/0 ، 512/0 و صفر میکروگرم در لیتر اندازه گیری شد. نتایج آزمون آماری T- Test نشان دارد تفاوت معناداری در غلظت فلزات سنگین در منبع رحمتیه با شبکه توزیع آن وجود ندارد. هم چنین نتایج نشان می دهد که اختلاف معناداری بین غلظت فلزات سنگین در منبع تامین و شبکه توزیع مجتمع و هر سه استاندارد وجود دارد و مقدار آن به طور معناداری در منبع و شبکه توزیع مجتمع کمتر است. مشاهده می شود غلظت همه فلزات مورد مطالعه در محدوده مجاز استاندارد ملی ایران، استاندارد WHO وEPA می باشد و در هیچ یک از نمونه ها در منابع تامین و شیکه توزیع غلظت فلزات فراتر از حد استاندارد نمی باشد.هم چنین نتایج این مطالعه نشان داد غلظت فلزات سنگین در آزمایشگاه آب و فاضلاب گروه مهندسی بهداشت محیط پایین تر از حد تداخل این فلزات جهت انجام آزمون های آب می باشد و مشکلی از این بابت وجود ندارد.

فایل های پژوهش