پایان نامه بررسی توزیع جغرافیایی DMFT گروه های سنی 6 و 9 و 12 ساله و ارتباط آن با میزان فلوراید آب آشامیدنی شهر اردبیل

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد (M.A.) در گرایش آلودگی های محیط زیست

مقدمه:

     امروزه لزوم مطالعات کیفی منابع آب با توجه به ورود آلاینده های متنوع متمرکز و گسترده امری اجتناب ناپذیر و به عنوان یکی از مهم ترین چالش های پیش روی بشر طی سالیان اخیر در اکثر نقاط دنیا بوده است. طی دهه های اخیر راه کارهای متعددی در مراحل مختلف شناسایی، پیشگیری و اقدامات اصلاحی جهت افزایش کیفیت منابع آب توسط محققین مختلف ارایه شده است. در این میان مرحله شناسایی و اطلاع از وضعیت کیفی منابع آب به عنوان اولین گام در جهت دستیابی به محیط آبی سالم و استاندارد سهم عمده ای از مطالعات را به خود اختصاص داده و در صورت توجه کافی می تواند به عنوان بستری  مناسب برای پیشگیری و اقدامات اصلاحی جهت افزایش کیفیت منابع آب محسوب گردد( نوری و همکاران، 1390). همچنین رشد روز افزون جمعیت جهان، مصارف گوناگون آب را افزایش داده و این امر نه تنها کمیت آب در دسترس را کاهش داده و با محدودیت بیشتری روبرو نموده، بلکه آلودگی و کاهش کیفیت منابع آب را به همراه داشته است(حاجیان نژاد و همکاران، 1389). سفره های آب زیر زمینی که به صورت چاه های کم عمق و یا نیمه عمیق در مناطق شهری و روستایی به عنوان منبع تأمین آب مورد استفاده قرار می گیرند امروزه در اثر بی توجهی و بی مبالاتی با راه یافتن فاضلاب های شهری و کشاورزی دچار آلودگی های میکروبی و شیمیایی گردیده است. (چولگی،1384). در بسیاری از موارد ، آلودگی آب های زیرزمینی، بعد از آلوده شدن چاه های آب شرب شناسایی می شوند. رفع آلودگی آب زیرزمینی بسیار پرهزینه و فرآیندی طولانی است و اغلب زمانی آلودگی تشخیص داده میشود که رفع آلودگی آبخوان تقریباً غیرممکن می گردد. یکی از راه های مناسب برای جلوگیری از آلودگی های آب زیرزمینی، شناسایی مناطق آسیب پذیر آبخوان و مدیریت کاربری اراضی است که آسیب پذیری را می توان به عنوان امکان نفوذ و پخش آلاینده ها از سطح زمین به سیستم آب زیرزمینی تعریف کرد (نیک قوجق، 1389). رای حفظ کیفیت آب آشامیدنی از نظر غلظت فلزات سنگین و کنترل آلودگی احتمالی ناشی از منابع، برنامه ریزی و انجام تحقیقات در این خصوص لازم بوده و جهت رسیدن به این مهم، نیاز به تعیین وضعیت موجود غلظت فلز سنگین (سرب) و عنصر سرب در منابع آب آشامیدنی شهر اردبیل می باشد. در این پژوهش میزان غلظت برخی فلزات سنگین از جمله سرب و مقدار فلوئور در آب های شرب زیر زمینی شهر اردبیل اندازه گیری شد و تغییرات غلظت عناصر یاد شده در این محیط ها، مقایسه این غلظت ها با غلظت های استاندارد، عوامل مختلف موثر در این تغییرات و ناهنجاری های احتمالی بوجود آمده در محیط های مختلف در اثر عوامل طبیعی و انسانی بررسی شد. پژوهش حاضر در صدد پاسخگویی به این سوال اساسی است که  غلظت فلزسنگین سرب و عنصر فلوئور در آب های شرب زیر زمینی شهر اردبیل چند میلی گرم بر لیتر می باشد.

بیان مسئله:

     آب مهمترین ترکیب غیر آلی برای سلول زنده است و زندگی تمام موجودات زنده به آن بستگی دارد. امروزه با افزایش جمعیت، کاهش سرانه ذخیره منابع آبی وافزایش آلودگی های فیزیکی، شیمیایی و میکروبی آب ، بحران آب به عنوان یکی از معضلات بزرگ جهانی مطرح شده است. (وزارت بهداشت درمان وآموزش پزشکی معاونت بهداشت، 1389). یکی از مشکلات امروزه جهان و بخصوص کشور ایران که در منطقه نیمه خشک جهان قرار دارد، مسأله کمبود آب است. با افزایش جمعیت و مصرف روزافزون انسان به آب طی هفتاد سال گذشته شش برابر شده است )کاظمی،1385)    خصوصاًدر دهه‌های  اخیر  مهمترین  نگرانی مردم  ساکن  کره زمین و خصوصاَ کشورهای واقع در مناطق خشک و نیمه خشک  ازجمله ایران، مساله تامین آب با کمبت و کیفیت مناسب می باشد. از جهتی دیگرافزایش حساسیت‌ها و آگاهی‌های عمومی در مورد محیط زیست ونیل به توسعه پایدار تاکید دارد. بنابر این، ایجاد موازنه ای بین اهداف قبلی وشرایط زیست محیطی ونگرشی جامع به کیفیت آب در کنار کمیت آن الزامی گشته است(رضایی وهمکاران، 1390). آلودگی آب، حاصل اضافه شدن هر جسم خارجی به آن است به گونه‌ای که کیفیت فیزیکی، شیمیایی و یا بیولوژیکی آن طوری تغییر نماید که برای مصرف انسان و سایر موجودات و کشاورزی مضر باشد و انسان نتواند حتی با تصفیه عادی آن، آب مورد نیاز مصارف زندگی خود را تامین نماید. به عبارت دیگر آب هنگامی آلوده محسوب می‌شود که ترکیب یا حالت آن، مستقیم یا غیر مستقیم در اثر فعالیتهای انسانی تغییر کند و این تغییر موجب شود که دیگر از آن برای مصارفی که قبلاً در حالت طبیعی داشت نتوان استفاده نمود (فتائی، 1390).

       فلزات سنگین از جمله آلاینده های محیطی هستند که نظر به اهمیت آن ها توجه محافل علمی را به خود معطوف کرده اند. این عناصر یکی از مهمترین آلاینده های محیط زیست محسوب می شوند از خصوصیات این فلزات می توان به پایداری آن ها اشاره کرد که نمی توانند مانند اغلب مواد آلی از طریق فرآیند های شیمیایی و زیستی در طبیعت تجزیه شوند. یکی از نتایج مهم این پایداری تغلیظ و تجمع این فلزات در مواد غذایی و یا بافت های جاندارانی است که از این مواد غذایی استفاده می کنند(پتی جی[1]، 1998). فلزات سنگین اگرچه به طور طبیعی در منابع آب زیرزمینی به واسطه جنس تشکیلات زمین شناسی خاک منطقه در مقادیر جزئی یافت می شوند، لیکن دفن زباله ها در زمین، تخلیه فاضلاب های صنعتی و شهری و کاربرد کودهای شیمیایی در کشاورزی و ورود آلاینده های ناشی از سوخت های فسیلی می تواند منجر به افزایش غلظت فلزات سنگین در آب و خاک شود (رای اون[2]، 2002). دسترسی به آب آشامیدنی سالم از نیازهای اساسی هر جامعه به شمار می رود. افزایش جمعیت، گسترش شهرها و صنایع و... باعث آلودگی محیط زیست، مخصوصا منابع تامین کننده آب آشامیدنی شده است (حاجی زاده، 1377). آلودگی آب های زیر زمینی یکی از مهمترین مباحث زمین شناسی زیست محیطی به خصوص در مناطقی که آب های سطحی وجود ندارند، یا ناچیز هستند، به شمار می رود (نظری و همکارارن، 1993). متاسفانه به دلیل غیر قابل رویت بودن آب های زیرزمینی، بسیاری از مردم در مورد اهمیت آن ها و آثار زیانبار آلودگی محیط بر آن ها آگاهی کافی ندارند (دیویس[3] و همکاران، 1994) جدول تناوبی فلزات گروه 3 تا 16 از تناوب 4 به بعد را فلزات سنگین می گویند. این فلزات ترکیبات معدنی با دانسیته بالا و مسمومیت در غلظت کم هستند که وزن مخصوص آن ها 4 تا 5 برابر آب است(,  at allDuruibe JO2007؛ 2008,  Raikwar MK). فلزات سنگین در محیط زیست پایدارند و برای موجودات زنده سمی هستند و تمایل دارند در بافت های گیاهی و جانوری تجمع یابند. این فلزات از در بدن انسان دارند. به طوری که در مقادیر کم بی ضرر و در برخی موارد حتی برای سلامتی مفید هستند، ولی در مقادیر بالاتر از استانداردهای آب آشامیدنی می توانند اثرات جدی بر سلامتی داشته باشند(Ahmad AKو2009؛ Fiket Zو 2007؛ Khan MAو 2007 )

     فلزات سنگین در نتیجه عمل هوازدگی سنگ ها وخاک ها، فعالیت های آتش فشانی و انسانی به اکوسیستم های آبی راه می یابند(خاتمی، 1386). خاصیت سمی تعدادی از ترکیبات معدنی خصوصا عناصر سنگین فلزی سال ها شناخته شده است.  سمی ترین این مواد در محیط زیست شامل مواد حاوی سرب، جیوه، کادمیوم و نیکل می باشد. این فلزات در بدن موجودات زنده جمع شده و به مدت زمان طولانی باقی مانده و به عنوان مجموع سم عمل می نماید(دبیری، 1375). فلزات سمی در مقادیر کم برای انسان ها و دیگر موجودات مضر هستند. فلزاتی که در سیستم بدنی انسان ها تجمع پیدا می کندمانند سر ب و آرسنیک مشخصا خطرناک می باشد. این فلزات به وسیله زنجیره غذایی تغلیظ شده و از این طریق خطر مهمی برای ارگانیسم های موجود در سطح بالای زنجیره غذایی به شمار می رود. به طور کلی فلزات سمی در اکثر آب های طبیعی کم است. اگر چه منابع طبیعی برای کلیه فلزات سمی موجود است، ولی غلظت زیاد در آب معمولا به عملیات استخراج صنعتی، معدنی و کشاورزی مربوط می شود(تراکیان، 1374).

طبق مطالعات اپیدمیولوژیک بین پوسیدگی دندان، ابتلا به بیماریهای قلبی، اختلالات کلیوی و عصبی و شکل های مختلفی از سرطان با فلزات سنگین ارتباط وجود دارد (karamanis D et all, 2007). مقدار مطلوبی برای آب و هوای معتدل است، که در این شرایط شیوع کرم خوردگی و فساد دندان ها در حدود 60 درصد کاهش می یابد و نیز به جلوگیری از فساد دندان های کودکان کمک می کند و تعداد دندان های خراب، کشیده و پر شده یا شاخص DMFT را کاهش می دهد(13). DMF شاخص کمیت اثر پوسیدگی به روی دندانها می باشد .

DMF مخفف کلمات زیر است :

پوسیدگی (دندان پوسیده) D= Decay

دندانی که در اثر پوسیدگی کشیده شده است M= Missing

دندانی که پر شده است F= Filling

برای محاسبه این شاخص در هر فرد میزان D + M + F = DMF خواهد بود اگر در یک فرد ، D = 3 ، F=1 ، M=1 باشد .

یعنی در این فرد 5 دندان تحت تأثیر پوسیدگی قرار گرفته است .

برای محاسبه این شاخص در سطح جامعه از میانگین آن استفاده می شود .

WHO این شاخص را برای افراد 12 ساله ایرانی در سال 2000 زیر 3 اعلام نموده است ، در حال حاضر این شاخص در کودکان 12 ساله ایرانی 86/1 می باشد . در صورتیکه برای دندانهای شیری نیز بخواهیم این شاخص را نشان بدهیم آنرا با حروف کوچک , d,m,f نمایش می دهیم.  شاخص dmf در کودکان 3 ساله ایرانی 7/1 می باشد که حدوداً 54% آن مربوط به پوسیدگی 4 دندان قدامی فک بالاست. شاخص  DMFT  که در دندان های دائمی به کار می رود و بازتاب کننده وضعیت بهداشت دهان و دندان است در بر دارنده (F) ترمیم شده، (M) کشیده شده و (D) دارای پوسیدگی است. (Pizzo G atall, 2007). غلظت فلوراید درآب آشامیدنی بیشتر بصورت ماده معدنی فلورید کلسیم است و در آب هایی که دارای غلظت های بالای سدیم، پتاسیم و کلرید، و غلظت پایین کلسیم باشد، میزان فلوراید آب بالا خواهد بود(Edmunds, WMatall, 1996, ). روش هایی گوناگون برای مطالعه و پهنه بندی تغییرات ویژگی های آب های زیرزمینی وجود دارد که هر کدام از  آن ها بسته به شرایط منطقه و وجود آمار و داده های کافی دارای دقت هایی گوناگون می باشند. شناسایی به موقع و تهیه نقشه از تغییرات کیفیت و شناسایی عامل آن توسط روش های مشاهده ای و سنتی، کاری سخت، زمان بر و پرهزینه می باشد (اکبری، 1388). یکی از بهترین سیستم ها، تکنولوژی سیستم اطلاعات جغرافیایی(GIS) است که در سال 1960 در آمریکا و کانادا توسعه یافت. از جنبه های کاربردیGIS می توان در مدیریت آب های زیرزمینی شامل طراحی، مدیریت، طراحی بهینه و تحلیل شبکه های توزیع آب و ... را نام برد (حسنی پاک ، 1389).

اهداف تحقیق

اهداف کلی

    هدف کلی از انجام این تحقیق بررسی رابطه پوسیدگی دندان های کودکان 12، 9، 6 سال بین منابع آلاینده فلز سنگین ( سرب) و عنصر فلوئور با آب شرب چاه های  شهر اردبیل و تهیه نقشه کیفی مربوط به آنها در محیط  Arc Gis مقایسه با استاندارد های ملی و بین المللی می باشد.

اهداف جزئی

     بررسی میزان غلظت سرب و عنصر فلوئور در نمونه­های آب چاه های شرب  و پهنه بندی کیفی با استفاده از نرم افزار GIS.

    مقایسه غلظت های اندازه­گیری شده فلز سرب و عنصر فلوئور  با حدود مجاز توصیه شده دندان پزشکی          توسط موسسه استاندارد وتحقیقات صنعتی ایران  و سازمان بهداشت جهانی.

     بررسی کیفیت پارامتر های شیمیایی در چاه ها تامین کننده آب آشامیدنی شهری..

تشخیص عمده ترین عوامل و منابع ایجاد آلودگی فلزسرب و عنصر فلوئور چاه های شرب شهراردبیل و راه های کنترل آن

فرضیه ها:

     مقادیر فلزسرب و عنصر فلوئور در آب های زیر زمینی شرب شهراردبیل  بیش از حد مجاز استاندارد ملی و بین المللی می باشد.

    مقادیر سرب و عنصر فلوئور در آب های زیر زمینی شرب شهر اردبیل  کمتر از حد مجاز استاندارد ملی و بین المللی می باشد.

    مقادیر فلزات سنگین سرب و عنصر فلوئور در آب شرب برای استفاده کودکان 12 سال  پایین تراز حد استاندارد است.

    مقادیر فلزات سنگین سرب و عنصر فلوئور در آب شرب برای استفاده کودکان 9 سال  پایین تراز حد استاندارد است.

    مقادیر فلزات سنگین سرب و عنصر فلوئور در آب شرب برای استفاده کودکان 6 سال  بالاتراز حد استاندارد است.

    منابع آلاینده فلزات سنگین آب های زیر زمینی  منشا طبیعی دارد.

    منابع آلاینده فلزات سنگین آب های زیر زمینی منشا طبیعی ندارد.

   منابع آلاینده های انسانی در آب های زیر زمینی وجود دارد.

    ارتباط مستقیمی بین غلظت فلزسرب وعنصر فلوئورو بیماری  دندان و مشکل استخوانی کودکان وجود دارد.

فصل اول

کلیات   (مبانی نظری تحقیق، مفاهیم وتعاریف)

1-1- آب آشامیدنی

    آب آشامیدنی ، آب گوارائی است که عوامل فیزیکی ، شیمیایی و بیولوژیکی آن در حد استانداردهای مطلوب باشد و مصرف آن عارضه سوئی در کوتاه مدت یا دراز مدت در انسان ایجاد نکند(فتائی،1390).

    آب قابل شرب یا آب آشامیدنی را میتوان آبی تعریف نمود که پس از رسیدن به دست مصرف کننده بتواند بدون ایجاد عارضه سوء برای مقاصد شرب پخت و پز و شست شو مورد استفاده قرار گیرد. بنابر این جهت دسترسی به آب به عنوان مایعی سالم لازم است که آب از هر نوع ارگانیسمی که موجب بیماری میشود و هر ماده معدنی و آلی که باعث اثرات سوء فیزیولوژیکی  میگردد عاری شود. آب آشامیدنی باید از نظر ظاهری مقبول بوده و فاقد کدورت آشکار رنگ و بو و هر نوع طعم ناخوشایند باشد. همچنین لازم است که دمای معقولی داشته باشد آبی که دارای این شرایط باشد قابل آشامیدن تعریف می گردد. یعنی نوشیدن آن به هر مقدار مورد نیاز اثر سوءبر روی سلامت انسان ندارد آب آشامیدنی بایستی با دبی و فشار مناسب به دست مصرف کننده برسد و از نظر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی و رادیوکلوئیدی در حد استانداردهای قابل قبول ملی و بین المللی باشد .

لینک دانلود پروپوزال این پایان نامه