صفحه نخست  نسخه چاپی  ارسال به دوستان 
سه شنبه، ۲۹ مهر ۱۳۹۳
برخی مزایای عضویت در بوم سا

مشاغل دوستدار محیط زیست خود را معرفی کنید؛
محصولات و خدمات متفاوت خود را در وب سایت تخصصی دوستدار محیط زیست به نمایش گذارید؛
✥ صاحب آدرس اینترنتی و صفحه اختصاصی شوید؛
✥ از بخش پشتیبانی اینترنتی قوی در بوم سا بهره مند شوید؛
✥ خرید و یا فروش آنلاین خود را اینجا هم انجام دهید؛
✥ بازاریابی سبز را در بوم سا به آسانی تجربه کنید؛ 

مقالات
علل آلودگی آب شرب با نیترات (١)
دکترسیدکمال سجادیان (دکترای شیمی آلی)   ۱۳۹۰/۰۸/۲۳
دراین مقاله به علل چگونگی تشکیل نیترات وآلودگی آب شرب با این نوع آلاینده، میزان غلظت مجاز آن، شیمی تبدیل نیترات به نیتریت و هموگلوبین به متهموگلوبین و یا مسمومیت با نیترات در اطفال تا سه ماهگی و نیز احتمالاً در زنان باردار، ارائه‌ی راههای خروج از این معضل، روش‌های متداول نیترات‌زدایی از آب و کاهش میزان غلظت آن اشاره می‌شود.

 

چرخه نیتروژن در تشکیل نیترات
نیتروژن همانند اکسیژن برای حیات کلیه موجودات زنده ضروری است و جزء مهم و اساسی در ساختار پپتیدها، پروتئین‌ها، نوکلئیک اسیدها و غیره محسوب می‌گردد. گیاهان نیتروژن را در غالب نیترات جذب و مصرف می‌کنند. همانطوری که در شکل ١ نشان داده شده است، چرخه‌ی نیتروژن ممکن است در واکنش‌های نیتریفیکاسیون و دی نیتریفیکاسیون خلاصه گردد. به طوری که نیتروژن ارگانیکی که در اثر تجزیه‌ی بقایای گیاهان و حیوانات، کودها،فاضلاب‌ها و غیره در خاک تولید می‌شود، ممکن است تبدیل به آمونیاک شده و نهایتاً در واکنش مهم نیتریفیکاسیون در مجاورت باکتری‌ها به نیترات تبدیل گردد. از سوی دیگر، نیتروژن کانی در قالب آمونیاک، نیترات آمونیم، اوره و یا کودهای شیمیایی، نیتراتی و غیره در خاک به کمک باکتریها سرانجام تولید نیترات میکنند.بنابراین ترکیبات نیتروژنی مثل نیتروژن ارگانیکی و آمونیاکی منبع تشکیل دهنده‌ی اصلی برای نیترات هستند. به علاوه برخی از گیاهان مثل سویا، یونجه و غیره قادر به جذب نیتروژن هوا و سپس هدایت آن از طریق ریشه و تثبیت و کاشت آن به درون خاک و در نهایت به کمک باکتری‌ها باعث تولید نیترات نیز می‌گردند. نیترات از طریق واکنش دی نیتریفیکاسیون در مجاورت گروهی از باکتری‌های هوازی تبدیل به گاز نیتروژن می‌گردد.این نوع باکتری‌ها در خاک‌های رسی مجبورند از نیترات‌های موجود برای تنفس استفاده کنند. کودهای آمونیاکی با بار مثبت (NH4+) نسبت به کودهای نیتراتی با بار منفی (NO3-) از نفوذ پذیری کمتری به داخل خاک‌های رسی که خود دارای بار منفی هستند، برخوردارند بنابراین نفوذ نیترات به داخل آب‌های زیرزمینی از میان خاک‌های شنی نسبت به خاک‌های رسی بسیار بیشتر است.


نیترات

 

 

نیترات (NO3)
نیترات یکی از پایدارترین اکسیدهای نیتروژن محسوب می‌شود که معمولاً به طور طبیعی در غالب املاح سدیم و پتاسیم در خاک، آب دریا، اتمسفر، آب‌های راکد و غیره وجود دارد.نیترات حلالیت خیلی بالایی در آب دارد. نیترات موجود در آب بی‌رنگ، بی‌بو و بی‌مزه است. یکی از علل اصلی آلودگی آب با نیترات ممکن است عدم مدیریت صحیح و تخصصی در تولید نیتروژن باشد. یعنی مصرف فله‌یی، بی‌رویه و غیراصولی از انواع کودها و مواد شیمیایی در مزارع، بسیار بیشتر از نیاز خاک و گیاه که اکثراً بدون انجام آنالیزهای مرتبط و محاسبات دقیق علمی صورت می‌گیرد. نتیجتاً موجب تولید نیتروژن مازاد و نهایتاً تشکیل نیترات آزاد در خاک می‌گردد. این نیترات‌ها در اثر بارش برف و باران و غیره به وسیله‌ی آب‌های سطحی به سفره‌های آب زیرزمینی وارد و در آخر به منابع تأمین آب شرب نفوذ و باعث آلودگی آنها میگردند. لذا جهت جلوگیری از این نوع آلودگی در آب شرب، لازم است، اولاً چاه‌های مورد مصرف از ویژگی‌های فنی مهندسی و عمق لازم برخوردار باشند. دوم اینکه کلیه چاه‌ها و منابع آبی دخیل در شبکه‌ی آب‌رسانی شهری باید به اندازه‌ی‌ شعاع لازم از منابع آلوده کننده مثل دامداری‌‌ها، انبار کودها، انواع فاضلاب‌ها، سیستم‌های عفونی، محل دفن زباله‌ها، ضایعات و پساب‌های صنعتی مرتبط و غیره فاصله داشته و به دور باشند. به علاوه، حاشیه‌نشینی در نزدیکی رودخانه‌ها و دیگر منابع تأمین آب شرب شهری، ممکن است یکی دیگر از دلایل آلودگی آب شرب تلقی گردد که باید برای برون رفت از این فاجعه‌ی زیست محیطی هر چه زودتر چاره‌یی اندیشید.

نیترات–نیتروژن (NO3-N)
واژه «نیترات-نیتروژن» به نیتروژنی اطلاق می‌شود که با یون نیترات ترکیب شده و منشاء آن غالباً از آمونیاک است. غلظت «نیترات» در آب معمولاً براساس یون NO3- تعریف می‌گردد. از آنجایی که هر میلی‌گرم در لیتر از «نیترات-نیتروژن» معادل با ۴/۴۳ میلی‌گرم در لیتر از «نیترات» در آب می‌باشد، لذا در موقع اعلام نتیجه‌ی‌ آزمایش و گزارش میزان این آلاینده‌ در آب شرب لوله کشی،لازم است برای مردم به طور شفاف مشخص کنیم که منظور غلظت «نیترات-نیتروژن» یا «نیترات» تنها است. براساس قوانین وضع شده در سال ١۹۷۴ از سوی آژانس حفاظت از محیط زیست آمریکا (EPA) حداکثر میزان غلظت «نیترات-نیتروژن» نباید از ١٠ میلی‌گرم در لیتر و یا «نیترات» آن نباید از ۴۵ میلی‌گرم در لیتر در آب شرب تجاوز کند. با توجه به اینکه غلظت این آلاینده ‌در آب‌های مناطق مختلف متغیر میباشد. ولی به طور معمول لازم است که غلظت «نیترات-نیتروژن» از ٠/١ تا ۴ میلی گرم در لیتر و یا غلظت «نیترات» تنها از ٠/۴ تا ١۷/۷ میلی‌گرم در لیتر در آب شرب تجاوز نکند. البته آب شرب مخصوص اطفال زیر ۶ ماه به ویژه تا سه سالگی و احتمالاً زنان باردار باید فاقد نیترات و یا هر گونه آلودگی دیگر باشد.

براساس گزارش‌های منتشر شده از سوی سازمان بهداشت جهانی (WHO)، اغلب افراد سالم به میزان ٢٠ تا ۷٠ میلی‌گرم از «نیترات -نیتروژن» را از طریق سبزی‌هایی مثل کاهو، کرفس، چغندر و اسفناج و غیره مصرف می کنند که بیشتر آن از طریق ادرار دفع و فقط مقدار کمی یعنی کمتر از ١٠ درصد از آن به وسیله‌ی بزاق دهان به «نیترات» (NO2) تبدیل می‌گردد. البته میزان کمی از آن ممکن است برای بدن مفید باشد، برای اینکه نیتریت با خاصیت گشاد کنندگی عروق باعث بهتر شدن جریان خون در رگها و نتیجتاً تسریع در امر اکسیژن رسانی به بافت‌ها و غیره می‌شود. پس افراد سالم نباید زیاد درباره‌ی وجود میزان ناچیزی از نیترات در آب، آن هم برای کوتاه مدت، نگران باشند. اما چنانچه افراد به طور معمول و مستمر در معرض آلاینده‌هایی از قبیل نیترات، نیتریت و ترکیبات حاوی نیتروز از طریق آب، مواد غذایی، دارویی، توتون و سیگار و غیره قرار بگیرند، ممکن است با مشکلات قلب و عروق،ابتلا به سرطان، اختلالاتی در ستون فقرات و کانال‌های عصبی مواجه شوند، و در زنان باردار موجب سقط جنین یا تولد نوزادان ناقص الخلقه و غیره گردد. به علاوه، اگر مقدار این آلاینده‌ از حد ذکر شده در آب شرب شهری بیشتر باشد، احتمالاً ممکن است زنگ خطری برای وجود دیگر آلاینده‌ها مثل میکروب‌های پاتوژن، ضدآفت‌ها، دیگر مواد مضر شیمیایی و غیره در آب باشد که برای سلامتی بسیار زیان بارند. لذا چنانچه از آب چاه‌ها برای تأمین بخشی از آب شرب شهری استفاده شود، در این صورت، ضروری است آزمایش‌های مربوط به نیترات به طور منظم هر ماهه در ٢ یا ۴ نوبت انجام شود و در صورت خارج از حد استاندارد بودن غلظت آن، منبع یا چاه مربوطه را شناسایی و سپس مبادرت به مسدود نمودن آن در اسرع وقت و مرتفع نمودن مشکل نمایند. البته امروزه در برخی کشورها معمول است که قبل از اینکه آب چاهی را به شبکه‌ی سراسری آب شهری وصل کنند، ابتدا به کمک دستگاه اسمز معکوس و غیره، آن را پالایش می‌کنند. به هر حال، در مواقعی که آب شرب لوله‌کشی شهری به هر دلیلی آلوده به نیترات گردد، بهتر است مسوولان مربوطه تا مرتفع نمودن مشکل، مردم را اولاً از میزان غلظت «نیترات» و یا «نیترات-نیتروژن» در آب آگاه سازند، تا مردم بتوانند حداقل با روش رقیق کردن یعنی با محلوط کردن آب لوله‌کشی با آب معدنی یا آب خالص بدون نیترات، که در این مقاله به آن اشاره خواهد شد، غلظت آن را در حد قابل قبول برسانند. همچنین مردم در این مدت می‌توانند از خوردن سبزی‌های نیترات دار که قبلاً ذکر شد نیز خودداری نمایند تا جذب نیترات در بدن آنها بالا نرود. در ضمن لازم است اطفال زیر شش ماه به‌خصوص زیر سه ماه و نیز زنان باردار از مصرف این نوع آب آلوده به نیترات تا اطلاع ثانوی منع گردند.

شیمی تشکیل متهموگلوبین در خون
متهموگلوبین(met Hb) یا فری هموگلوبین در اثر واکنش‌ اکسایش هموگلوبین در خون تشکیل می‌شود و به رنگ قهوه‌یی شکلاتی می‌باشد. محیط سیستم گوارشی در اطفال تا سه ماهگی، به علت عدم تکامل، برخلاف دیگر رده‌های سنی، دارای pH نسبتاً بالایی است و به همین دلیل،قادر به تولید اسیدکلریدریک لازم برای از بین بردن باکتری‌های دخیل در واکنش احیای نیترات به نیتریت، نمی‌باشند. بنابراین چنانچه طفلی در این دوران، در معرض غذاها و یا مایعات آلوده به نیترات قرار بگیرد، سلماً این «نیترات» وارد شده توسط باکتری‌های موجود در سیستم گوارش به طور تقریباً صد در صد تبدیل به ماده‌ی سمی با خاصیت اکسایشی به نام «نیتریت» می‌گردد که در نهایت وارد خون شده و منجر به اکسیداسیون هموگلوبین به متهموگلوبین می‌گردد (شکل١). به عبارت دیگر، هموگلوبین با آهن دوظرفیتی به راحتی با اکسیژن ایجاد پیوند کرده و نتیجتاً در امر اکسیژن رسانی نقش بسیار کلیدی ایفا می‌کند. ولی متهموگلوبین به دلیل دارا بودن آهن سه ظرفیتی قادر به پیوند با اکسیژن نمی‌باشد، در این شرایط، عمل اکسیژن رسانی مختل و اگر غلظت آن در خون افزایش یابد، نهایتاً منجر به بیماری بلو-‌بی‌بی (Blue-Baby) یا سیانوز در طفل می‌گردد. البته افراد بالای شش ماه که سیستم گوارشی آنها دارای pH بالایی بوده و یا با کمبود آنزیم احیا کننده‌ی سیتوکروم ب-5متهموگلوبین مواجه‌اند و یا احتمالاً در زنان باردار، ممکن است به این بیماری و یا مسمومیت با نیترات مبتلا گردند. در هر حال شدت این بیماری بستگی به میزان تشکیل متهموگلوبین در خون دارد،در مراحل اولیه ممکن است فرد دچار علائم حادی مثل اسهال، استفراغ، ضعف،خواب آلودگی و در مراحل پیشرفته‌ گردد که با بروز علائمی مانند تغییر رنگ پوست به رنگ آبی یا کبودی به ویژه در اطراف چشمان، ناخن‌ها، لب ها همراه میباشد، و درصورت عدم تشخیص و رسیدگی به موقع، ممکن است بیمار به مشکلاتی از قبیل اختلالات مغزی، تنفسی و غیره مبتلا و در بعضی موارد حتی منجر به مرگ نیز می‌گردد. تشخیص قطعی این بیماری با انجام آزمایش خون امکانپذیر است و جهت درمان معمولاً از آمپول میتلن‌بلو استفاده می‌کنند.لازم به ذکر است که بعضی از حیوانات مانند گاو، گوسفند، بچه خوک، اسب و جوجه‌ها و غیره به علت وجود باکتری‌های تبدیل کننده‌ی نیترات به نیتریت در بخش معده‌یی-روده‌یی، مستعد به مسمومیت با نیترات و نهایتاً تشکیل متهموگلوبین در خون می‌باشند. مصرف حدود ١٠٠٠ میلی‌گرم از نیترات در طول روز به وسیله‌ی حیوان ممکن است موجب بروز علائمی از مسمومیت نگردد. ولی در هر حال میزان غلظت «نیترات-نیتروژن» در آب شرب برای مصرف حیوانات نباید از ١٠٠ میلی‌گرم در لیتر تجاوز کند. علائم این مسمومیت در این حیوانات با بروز کبودی در اطراف چشمان، مخاطها، دهان، تنبلی، گیجی، مشکلات تنفسی و ضربان قلب، تشنج و زمین خوردن همراه است که در صورت عدم رسیدگی منجر به تلف شدن آنها و نیز در موارد باردار بودن، باعث سقط جنین می‌گردد.

ادامه دارد...

منبع: مجله پزشکی امروز(شماره ۸۷۸)

 

 

اظهار نظر
میانگین امتیاز کاربران: 1.7  (3 رای)
mosayyebi
۶ آذر ۱۳۹۰ ۱۳:۳۹

 مطلب فوق واقعاًعالی بود


  • 0
  • 0
  • 5
علا
۱ فروردین ۱۳۹۲ ۰۶:۳۱

 مقاله خیلی خوب است


  • +1
  • 0
  • 0
مبینا
۲۱ آذر ۱۳۹۲ ۱۵:۲۱

 مختصر و مفید . ممنون


  • +1
  • 0
  • 0

امتیاز :
 
نام فرستنده :
پست الکترونیک :  
نظر : *
   
تعداد کاراکتر باقیمانده: 500  

  
 
 
کلیه حقوق این وب سایت متعلق به بوم سا می باشد.