نشریه الکترونیک سیب
سرب در آب آشامیدنی


رحيم دواني


مقدمه: ب
رای قرن‌ها است که سرب به عنوان یک ماده
ی سمی شناخته شده، بنابراین در مورد اثرات حاد و مزمن سرب بر انسان اطلاعات بیشتری نسبت به مواد سمی دیگر در دسترس است.

از زمان حذف سرب از بنزین، آب آشامیدنی مهمترین منبع مواجهه قابل کنترل انسان دراروپا و امریکا بوده است.

اثرات طولانی مدت مواجهه با مقادیر کم سرب عمدتا شامل تأثیر بر مغز،اعصاب، تغییرات رفتاری و کند‌ذهنیاست. مواجهه با مقادیر کم سرب ناشی از آب آشامیدنی اثرات سوئی بر توانایی یادگیری کودکان دارد.

 

منابع سرب: سرب ترکیبی است که بهطور طبیعی در پوستهی زمین در غلظتی معادل 16  میلی گرم در کیلو گرم خاک یافت می‌شود و عمدتا به شکل ترکیب معدنی سولفید سرب وجود دارد .

سرب بهطور عمده در تولید باطری های اسیدی، در لحیم کاری و تولید آلیاژ مورد استفاده واقع می شود.

ترکیبات آلی سرب، تترااتیل سرب و تترامتیل سرب نیز بهطور وسیع به عنوان کوبنده و روان‌کننده در بنزین استفاده شده‌اند که درحال حاضر دیگر استفاده نمی شوند و به خاطر کاهش استفاده از افزودنی های محتوی سرب در بنزین و لحیم سرب دار در صنایع غذایی غلظت های آن در هوا و غذا رو به کاهش است .

میزان دریافتی سرب از طریق آب آشامیدنی سهم بیشتری از کل میزان دریافتی را به خود اختصاص می دهد.

منیع اصلی سرب، غذا، هوا و آب است. سرب در محیط زیست وجود دارد در غذا و نیز غذاهای کنسرو شده و هوا و رنگ لعاب و گرد و غبار و البته آب آشامیدنی یافت می شود.

غلظت سرب در آب های زیرزمینی و سطحی به ندرت به بیش از 10 میکرو گرم  درلیتر میرسد و نمک های سرب در تصقیه آب کاربرد ندارد و احتمالا افزایش غلظت آن در خطوط اصلی نیز کم است .

مشکل اصلی مربوط به استفاده ازسرب در اتصالات آبرسانی به منازل و کاربرد وسیع لوله ها و اتصالات سربی در منازل است. مشکل ازآنجا ناشی می شود که آب قادر به حل کردن سرب واتصالات سربی است و مهمترین عامل در این پدیده pH آب می باشد. میزان خوردگی در pH  کمتر از 8 که در اغلب مناطق وجود دارد شدیدا زیاد شده است و آب های اسیدی pH=6.5   به سرعت سرب لوله‌ها را حل می کند.

بنابراین بیشتر ساکنین منازل قدیمی که هنوز لوله های سربی و آب اسیدی دارند در معرض خطر هستند.

به هر حال سبکی آب تنها عامل مرتبط با خورده شدن نیست و حتی در آب های سخت نیز سرب می تواند مشکل ساز باشد. عوامل دیگر شامل دمای آب، مدت زمان تماس بین آب و منبع سرب و میزان لوله های سربی است.

از جمله عوامل مأثر برحل شدن سرب در آب آشامیدنی ارتعاشات لوله ها،کنده شدن رسوبات به دلیل سرعت زیاد آب، اثر انبساط حرارتی، کهنگی و طبیعت حضور ذرات رسوب سرب و واکنش های الکتروشیمیایی ناشی از مجاورت لوله‌های مختلف است.

به دلیل پیچیدگی بر هم کنش تمام این عوامل با هم، تفاوت های مشخصی در غلظت سرب در منطقه، یعنی در زمان‌های مختلف و حتی بین منازل در همان منطقه مشاهده می شود.

 

 

  

1 - منابع آب:
به استثنای موارد نادر میزان سرب موجود در اغلب منابع آب دنیا نسبتا اندک می باشد.

مقدار سرب آب زیرزمینی عموما بسیار کم است و آب رودخانه ها نیز گاهی به واسطه تخلیه پساب های صنعتی یا زه‌کشی اسیدی معادل حاوی مقادیر اندک سرب خواهند شد.

با این حال در موارد یادشده نیز بخش عمده ای از سرب موجود در آب از طریق تصفیه حذف خواهد شد.

مقدار طبیعی سرب دریاچه ها ورودخانه ها در سطح دنیا رقمی معادل 1 تا 10 میکروگرم در لیتر است.

 

2 - شبکه های توزیع آب

شاه‌لوله های آب مورد استفاده برای تأمین و توزیع آب شرب معمولا از چدن نشکن، سیمان آزبستی و پلاستیک پلی‌اتیلن چگالی متوسط ساخته می شوند. فرایند شسته شدن سرب از این مواد کمتر مشاهده شده است. در دنیا به ندرت از شاه لوله های سربی برای توزیع آب شرب استفاده می شود.

3- اتصالات لوله های سربی

تا اوایل 1980 در بسیاری از کشورها برای اتصال بین شاه لوله های توزیع آب شرب ساختمان ها و مراکزی که آب  شرب در آنجا مصرف می شود (خانه ها، آپارتمان ها، مؤسسات و مناطق صنعتی) از لوله های سربی یا لوله هایی با روکش سربی یا از آلیاژ سرب استفاده شده است.

 لوله های سربی به دلیل مقاومت در برابر خوردگی (در مقایسه با آهن و قابلیت انعطاف که احتمالا ترک خوردگی و نشت آب را در وضعیت متغیر زمین به حداقل می رساند) استفاده می شوند.

 

4- لوله کشی های خانگی سربی

در دهه های گذشته از لوله های سربی به طور گسترده و به منظور رساندن آب شرب به نقاط مختلف مصرف در داخل ساختمان استفاده می شده است.

 

 5-  اتصالات برنجی حاوی سرب

اتصالات برنجی معمولا همراه با لوله کشی های مسی به فرم زانو، رابط و شیر فلکه مورد استفاده قرار می گیرند. اتصالات انشعابی برنجی برای توزیع آب شرب از یک شاه لوله در میان گروهی از منازل نیز استفاده می شوند.

کنتور های آب، ابزارهای کنترل فشار و جریان در گذشته عمدتا از آلیاژ برنج و سرب ساخته می شدند.

برنج، آلیاژی متشکل از مس و روی وسرب می باشد که سرب موجود در آن قابلیت ماشین کاری در این آلیاژ را ایجاد کرده است. در امریکا اگر میزان سرب آلیاژ برنج کمتر از 8 درصد باشد، آن را برنج بدون سرب در نظر می‌گیرند.

آلیاژهای برنج با میزان کمتر از 8 درصد سرب، مشکلی از نظر انحلال سرب در آب ایجاد نمی کند، اما اگر درصد سرب افزایش یابد مشکل ساز است.

 

 

 

6- خوردگی گالوانیکی لحیم های دارای سرب

از لحیم برای اتصال لوله های مسی در لوله کشی ها اسفاده می شود. اگر لحیم دارای سرب، در محل اتصال در معرض جریان آب قرار گیرد خوردگی سرب در نتیجه تاثیرات گالوانیکی ( الکتروشیمیایی) بروز خواهدکرد.

استفاده از لحیم های دارای سرب در اروپا و آمریکای شمالی از ابتدای دهه 1980 ممنوع شده است.

خوردگی گالوانیکی منجر به انحلال غلظت های بالا و اغلب نامنظم سرب در آب شرب می شود.

 

7- نرم کننده ها (روان ساز ها)

در گذشته برخی مواد نرم کننده لوله های پلاستیکی حاوی سرب بودند و امکان شسته شدن سرب به داخل آب شرب وجود داشت.

 

8-سرب محلول و ذرات ریز سرب در آب

انحلال یا تجزیه لایه نازک خوردگی ایجاد شده در سطح داخلی لوله ها، مکانیزم اصلی شسته شدن سرب از لوله های سربی به آب می‌باشد. متداول ترین محصول اولیه اکسیداسیون فلز سرب اکسید سرب دو ظرفیتی است که به سرعت در حضور یون های کربنات یا بیکربنات موجود در آب به ترکیبات کربنات سرب (Pb II)  یا هیدروکسی کربنات سرب (Pb II) تبدیل می شوند .

وقتی که زنگ زدگی لوله های آب چدنی همراه با رنگی شدن باشد، رسوبات معلق حاصل از خوردگی آهن در لوله‌های سربی ته‌نشین شده ،سرب لوله ها را جذب می کند. این احتمال وجود دارد که این عمل جذب، انحلال سرب از رسوبات حاصل از خوردگی سرب را افزایش دهد.

هر گونه آشفتگی در رسوبات معلق لوله ها، از جمله اثر سایشی جریان های سریع آب منجر به افزایش غلظت سرب موچود در آب خواهد شد.

ذرات ریزسرب نیز گاهی در نتیجه یک آسیب فیزیکی (مثلا هنگام تعویض قسمتی از لوله های سربی) به صورت قطعات ورقه ای سرب، از رسوبات حاصل از خوردگی سرب موجود در لوله های سربی جدا می شود .

ارتعاشات ناشی از ترافیک سنگین جاده ای نیزموجب آزاد شدن ورقه هایی از رسوبات حاصل از خوردگی سرب در آب می گردد.  شواهد زیادی وجود دارد که نشان می دهد مواد آلی طبیعی به ویژه اسید هیومیک و اسید فولیک بر رنگ اثر می گذارد و میزان انحلال سرب از لوله های سربی را تا 10 برابر افزایش می دهد.

 

استاندارد های سرب در آب آشامیدنی

سازمان بهداشت جهانی (2004) مقدار راهنمای 50میکروگرم در لیتر سال  1984 برای سرب را،درسال 1992 به میزان کنونی 10 میکروگرم درلیتر کاهش داد و در بازنگری رهنمود های کیفی آب سال 2004 همین میزان را تأیید کرد.

جامعه ی اروپا نیز در بازنگری رهنمود آب آشامیدنی بالاترین حد مجاز سرب را از 50 میکروگرم در لیتر به 10 میکروگرم درلیتر کاهش داد. به هرحال با توجه به مشکلات پیش روی برخی از اعضا در دستیابی به این استاندارد جدید دوره انتقال 15 ساله، یک مقدار موقتی 25 میکروگرم درلیتر در نظر گرفته است .

سازمان حفاظت محیط زیست امریکا نیز حداکثر میزان سرب  را کاهش و مقدار تراز عمل جدید در آب آشامیدنی را  15 میکروگرم در لیتر قرار داده است. بنابراین اگر بیش از 10درصد نمونه های برداشت شده از شیرهای آب آشامیدنی بیش از این مقدار سرب داشته باشند، شرکت تأمین کننده ی آب ملزم به انجام فعالیت هایی جهت کاهش هرچه سریع تر خوردگی آب می شود.

در ایران اداره ی کل استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران در استاندارد شماره 1053 سال 1376 میزان حداکثر 50 میکروگرم در لیتر سرب را تأیید کرده بود و در بازنگری همان استاندارد به سال 1388 حداکثر مجاز سرب در آب آشامیدنی را به 10 میکروگرم در لیتر کاهش داد.

 

عوامل مؤثر بر میزان سرب

حلالیت سرب به دمای آب بستگی دارد به طوری که در طول سال تفاوت مشخصی مشاهده می شود. در تابستان مقادیر دو برابر زمستان است.

به عنوان راهنما افزایش دما به میزان 10 درجه سانتی گراد میزان فروشست به واسطه اکسیداسیون را دو برابر می کند. این تفاوت در نمونه هایی که از شیر آب داغ و سرد گرفته می شود نیز مشاهده می شود.

بنابراین از آب داغ شیر به هیچ وجه نباید برای آشامیدن استفاده کرد.

پس از هر بار استفاده کتری حتما باید کتری  شسته شود زیرا جوشیدن آب باعث افزایش غلظت سرب می گردد.

غلظت سرب در نمونه هایی که در طول روز از شیر آب داغ گرفته شده 3 تا 10 برابر بیشتر از آب سرد همان شیر است.

 

مشخص شده که در یک تحقیق محدوده سرب در کتری حداکثر 20 برابر حد مجاز جامعه اروپا بوده است .

و این موضوع برای سلامت مصرف کنندگان مهم است که همیشه قبل از پرکردن مجدد کتری ها آن‌را کاملا خالی و سپس پر کنند.

به غیر از مدت زمان تماس، دما و pH  عوامل ثانویه ای هستند که در غلظت کلی سرب موثر هستند.

سرعت آب درون لوله ی سربی نیز تأثیر زیادی دارد. در جریان های کم، زمان تماس افزایش یافته بنابراین غلظت سرب نیز افزایش می یابد، به همین دلیل است که اول صبح غلظت سرب زیادتر از روز است. بنابراین قبل از استفاده، این بخش از آب لوله باید دور ریخته شود.

از نقطه نظر میزان فروشست سرب، کهنگی لوله ها نیز مهم است.  با کهنه شدن لوله، خوردگی سرب به دلیل افزایش سطح تماس با آب بیشتر می گردد.

اتصالات لحیم کاری لوله های مسی درخانه های جدید می تواند منجر به افزایش غلظت سرب به بیش از 390 میکروگرم درلیتر درآب شود.

صفحه بعد

 
نسخه چاپی
تمامی حقوق مادی و معنوی این نشریه متعلق به روابط عمومی دانشگاه است.
 
 
بازديدامروز:  1
کل بازديد:  2,626
بازدیدکنندگان برخط:  1