بررسی پتانسیل نشت فلزات سنگین و خوردگی در شبکه توزیع آب آشامیدنی شهر اهواز

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مهندسی محیط زیست، دانشکده محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران

2 دانشیار دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی جندی‌ شاپور اهواز

3 استادیار دانشکده محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران

4 استادیار دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی لرستان

چکیده

این تحقیق با هدف بررسی پتانسیل خوردگی و نشت تعدادی از مهم‌ترین فلزات سنگین (سرب، کادمیم، مس، روی، آهن و منگنز) در شبکه توزیع آب شهر اهواز با استفاده از روش استاندارد USEPA انجام گرفت. بر اساس اهداف این تحقیق 76 ایستگاه، شامل منبع آب خام ورودی و خروجی تصفیه‌خانه‌ها و شیرهای آب مصرفی در شبکه توزیع آب آشامیدنی اهواز به عنوان نقاط نمونه‌برداری انتخاب شدند. قبل از انجام اولین نمونه‌برداری، آب با زمان ماند حداقل 6 ساعت در لوله‌ها نگه داشته شد. نمونه‌برداریها طی مدت شش ماه و طبق روشهای استاندارد صورت پذیرفت. غلظت فلزات مذکور با استفاده از تکنیک‌های اسپکترومتری دستگاه جذب اتمی، اندازه‌گیری گردید. نتایج به دست آمده با استاندارد USEPA مقایسه شده و از لحاظ پتانسیل خوردگی و میزان نشت فلزات با استفاده از نرم‌افزار SPSS نسخه 11/5 مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج میانگین شش مرحله، غلظت فلزات سرب، کادمیم، روی، مس، آهن و منگنز را به ترتیب 8/48، 0/97، 3180، 168، 257 و 30/6 میکروگرم بر لیتر در آب مصرفی نشان می‌دهد. بررسی بیشتر نتایج، مؤید این واقعیت است که شبکه‌های آب شهری اهواز، دارای پتانسیل خوردگی و نشت این فلزات به درون آب آشامیدنی هستند و روش استاندارد USEPA با دقتی قابل قبول و به سادگی برای تعیین خوردگی و میزان نشت فلزات در شبکه‌های توزیع آب آشامیدنی کاربرد دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Heavy Metals Leakage and Corrosion Potential in Ahvaz Drinking Water Distribution Network

نویسندگان [English]

  • Jasem Savari 1
  • Nematollah Jaafarzadeh 2
  • Amir Hesam Hassani 3
  • Ghodratollah Shams Khoramabadi 4
1 M.Sc. in Environmental Engineering, Science & Research Branch, Islamic Azad University
2 Associate Professor of Environmental Health Engineering, School of Public Health, Ahvaz Jundishapoor University of Medical Sciences
3 Assistant Professor of Environmental Engineering, Science & Research Branch, Islamic Azad University
4 Assistant Professor of Environmental Health Engineering, School of Public Health, Loreastan University of Medical Sciences
چکیده [English]

This study was performed to evaluate the corrosion and leakage potentials of some important heavy metals (Pb, Cd, Zn, Cu, Fe and Mn) using the USEPA standard procedure. For the purposes of this study, 76 sampling points were selected across the study area including raw water intakes, treatment effluents, and tap waters in Ahvaz distribution network. After a minimum retention period of 6 hours in the distribution network, the first samples were taken according to the standard method, repeating the sampling procedure on a monthly basis for six months. Sample preparation and digestion were accomplished using the spectrophotometric atomic absorption technique to determine the concentration levels of the above-mentioned heavy metals. The results obtained were compared with USEPA standard indices and the corrosion potential was evaluated on the basis of heavy metals leakage measurements using SPSS software version 11.5. The results from six rounds of tests indicated values of 8.48, 0.97, 3180, 168, 257 and 30.6 micrograms per liter as the mean heavy metal concentration levels for Pb, Cd,  Zn, Cu, Fe, and Mn respectively. Furthermore, the data indicated the high corrosion potential in Ahvaz drinking water distribution network and the leakage of heavy metals into the network closely associated with the corrosion phenomenon. Based on our findings, the USEPA standard method for corrosion evaluation in drinking water distribution networks is simple, accurate, and reliable.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ahvaz
  • USEPA Corrosion Standards
  • Drinking Water Network
  • heavy metals
1- EPA. (2002). “ Lead and copper monitoring and reporting guidance for public water system.”Office of Water, <http://www.epa.gov/safewater.on line>(Dec. 4, 2005).
2-EPA. (2004). Edition of the drinking water standards and health advisories, Office of Water Protection Agency, Washington, D.C.
3- EPA. (2005) “Water on tap , what you need to know.” Safe Drinking Water Hotline, <http://www.epa.gov/safewater>(Dec. 4, 2005).
4- EPA. (2006). “List of contaminats & their MCLS.” EPA, <http://www.epa.gov/safe water/ Mcl.htm .on line>
( March 2006).
5- سواری ،ج. (1385). تعیین پتانسیل خوردگی در شبکه توزیع آب آشامیدنی شهر اهواز با کاربرد شاخص (EPA) قانون سرب و مس. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران.
6-Wilkes University Center for Environmental Quality Geo Environmental Sciences and Engineering Department Corrosive Waters. (1999). “Corrosion, saturation index, balanced water in drinking water systems.” <http://www .wilkes. edu/eqc/corrosion.htm. online> ( Feb. 6, 2005).
7- Lytley, D. A., Schock, M. R., Clement, J. A., and Spencer, C. M. (1998). “Using aeration for corrosion control.” Journal AWWA, 90 (3), 74-88.
8- EPA . (2002). “Current drinking water standard.” <http://www.epa. org /wos.html> (Jan. 5, 2006).
9- Mogollan , C. D. (2000). “Water treatment standard and methods, water condition and purification.”<http://www.epa.gov/safewater> (Feb. 10, 2005).
10- Craun , G. F., and Calderon, R. L. (2001). “Waterborne disease outbreaks caused by distribution system deficiencies.” Journal AWWA, 93(9), 64-74.
11- Berend, K., and Trouwbors, T. (1999).“Cement marter pipes as a source of aluminum.” Journal AWWA, 91 (7), 91-100.
12- Zhang, X., Pehkonen, S. O., Kocherginsky, N., and Ellis, G. A. (2002). “ Copper corrosion in mildly alkaline water with the disinfectant  monochloramine.” Journal Corrosion Sci.,44 (11), 2507-2528.
13- Davidson, C. M., Peters, N. J., Britton, A., Brady, L., Gardiner, P. H. E., and Lewis, B. D. (2004). “Surface analysis and depth profiling of corrosion products formed in lead pipes used to supply low alkalinity drinking. ” Journal Water Science and Technology, 49 (2) ,49–54.
14- Commission  of the European Union. (1995). Proposal for  the amendment of the drinking water directive, EU Report, 80/77 EEC. EU. Brussel.
15- AWWA. (2003). “ About drinking water.” <http://www.awwa.org/advocacy/learn/info/LFAQ.CFM, assessed> (Feb. 10, 2003).
16- EPA . (2004). “Lead and copper rule: A quick reference guide.” Office of Water
<http:// www.epa.gov/safewater. on line> (Dec. 6, 2005).
 17- Clesceria, L. S., Greenberg, A. E., and Eaton, A. D., eds. (1998). “Standard method for examination of water and wastewater.” APHA, AWWA and WEF, 20th Ed., Washington, D.C.
18- Marshall, W. (1998). Copper in drinking water: what the lead and copper rule tell us and what is dose not tell us, USEPA, Reginlo, Seattle, Washington.
19- شمس خرم آبادی، ق. ا شاهمنصوری، م.ر.، و پورمقدس، ح. (1381). بررسی میزان نشت ریزآلایندهها ناشی از خورندگی داخلی لولهها در شبکه توزیع آب شهری.مجموعه مقالات دومین همایش دستاوردهای پژوهشی گروههای مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه تهران.
20- Lytle, D. A., and Schock, M. R. (1997).“An investigation of the impact of alloy composition and pH on corrosion of brass in drinking water.” <http://www.epa.gov/safewater.on line> (March. 17, 2005).
21- Merkel, T. H. ( 2004). “ Copper corrosion: Understanding and modelling general corrosion . ” Journal Water Science & Technology, 49 (2), 63–71.
22- Morley, M. C., and Dvorak, B. L. (2003). “Assessment of source of variation in copper concentrations in Nebraska drinking water systems.” <http://www. state water resources research institute program.htm.on line> (March, 15, 2005).
23- HDR Engineering Inc. (2001). Handbook of public water  systems, 2nd Ed., John Wiley & Sons, New York