طعم و بو آب

آب در خالص ترین حالت، بدون طعم و بو است. لیکن با انحلال مواد آلی و معدنی در آن، بو و طعم پیدا می کند. علت بو و طعم آب، طبیعی یا انسان زاد است و عمدتاً از ذرات خاک، واپاشی گیاهان، برخی موجودات (دروایان، باکتری ها و قارچ ها)، برخی نمک های معدنی (کلریدها و سولفیدهای سدیم، کلسیم، آهن و منگنز)، برخی ترکیبات آلی و گازها منشأ می گیرد. این مواد از منابع مختلف، همچون حوضۀ آبریز، خط انتقال، تصفیه خانه یا شبکه توزیع، به آب وارد می شوند.

مهم ترین علت طعم و بو آب و بوی بد آب ، جلبک ها و اکتینو میکت ها (actinomycetes) در فصول خاص در آب های سطحی می باشد زیرا آب های سطحی بیشتر از میکروارگانیسم ها، مواد آلی و فاضلاب کارخانه های تاثیر می پذیرند. دلیل دیگری که ممکن است منشا بوی بد آب باشد ، پوسیدگی گیاهان است. مشکلات طعم و بو آب ، گاه در نتیجه وجود سولفید هیدروژن ، رواناب کشاورزی ، تخلیه مواد شیمیایی صنعتی ، تخلیه غیر قانونی مواد شیمیایی و آلودگی ناشی از شبکه فاضلاب است.

الف- بو

جلبک ها و واپاشی گیاهان از منابع عمده حضور مواد بوزا در آب های طبیعی هستند. چندین گونه از جلبک ها قارند مواد آلی بوزا، همچون روغن های اسانس دار تولید کنند. وقتی این جلبک ها می میرند مواد بوزای آنها در آب رها شده و آب بودار می شود.

جلبک های تولید کننده مواد بوزا شامل سه گروه زیر هستند:

• دیاتومه ها، همچون سرده های Asterionella، Fragillaria، Melosira، Tabellaria و Synedra که معمولاً به آب بوی ماهی یا آروماتیکی می دهند.
• جلبک های سبز، همچون سرده های Volvox و Staurastrum که مولد بوی ماهی یا علفی در آب هستند.
• جلبک های قهوه ای – زرد، همچون Uroglenopsis که بوی ماهی، Synura که با جمعیت کم، بوی خیار، با جمعیت متوسط، بوی ماهی و با جمعیت زیاد، بوی گندیدگی به آب می دهند.

سیانو باکتری ها (موسوم به جلبک های آبی – سبز) همچون سرده های Anabaena، Anacystis، Aphanizomenon، Gomphosphaeria و Oscillatoria نیز  معمولاً بوی علفی به آب می دهند.

آب رست ها (ماکروفایت ها – macrophyte) نیز ممکن است منشأ بو دریاچه ها و مخازن کم عمق باشند که در نتیجه واپاشی بقایای گیاهان مرده، مواد بوزای آنها وارد آب می شود.

بسیاری از شکایت های مشترکین آب شهری مربوط به وجود بوهای خاکی یا کپکی (بوی نا) در آب است که بوها عمدتاً توسط اکتینومیست ها ( actinomycete ) و در مواردی نیز جلبک های سبز – آبی و قارچ ها تولید می شوند. ترکیبات آلی اصلی مولد بوهای خاکی یا کپکی، ژئوسمین و میتل ایوبورنئول (MIB) است و معمولاً اگر غلظت این مواد در آب شهری از ng/L 10-8 تجاوز کند، مورد اعتراض مردم قرار می گیرد. دی میتل تری سولفید نیز که توسط جلبک های سبز-آبی تولید می شود به آب بوی علفی می دهد. در جدول 1 برخی ترکیبات بوزا و منابع احتمالی آنها در آب و در جدول 2 غلظت های آستانۀ بو برخی از ترکیبات بوزا در آب ارائه شده اند.

در آب های طبیعی بی اکسیژن یا کم اکسیژن، مثل آب های زیرزمینی یا زیر لایه دریاچه ها، سولفات به سولفید کاهیده می شود؛ سولفید حتی در غلظت های کمتر از mg/L 5/0 نیز به آب بوی ناخوشایند می دهد. بسیاری از آلاینده های آلی بوزا، همچون آلکان ها، کلروبنزن، بنزالدهید و بنزوتیازول، از طریق فاضلاب های صنعتی وارد آب های طبیعی می شوند. آفت کش ها نیز بوزا هستند، ولی به دلیل سمی بودن، معمولاً غلظت های آستانۀ بوی آنها از غلظت مجاز آنها بیشتر است. فنول از طریق واپاشی مواد آلی طبیعی و فاضلاب های صنعتی، همچون فاضلاب های صنایع پتروشیمی و فراوری چوب، وارد آب می شود. وقتی آب دارای فنول، کلرزنی شود، کلروفنل ها تشکیل می شوند که بوی دارویی به آب می دهند. درضمن، کلروفنل ها ممکن است مستقیماً نیز توسط فاضلاب های صنعتی وارد آب شوند.

با حس بویایی انسان، معمولاً وجود مواد بوزا در غلظت های بسیار کم (حتی چند نانو گرم بر لیتر) قابل تشخیص است، ولی جداسازی و اندازه گیری این مواد بسیار مشکل است. از این رو، از حس بویایی انسان برای بیان کمّی شدت بوی آب استفاده می شود؛ بر این اساس، دو روشِ آزمایش آستانۀ بو ( threshold odor test (TOT) ) و آنالیز پروفیل طعم ( flavor profile analysis (FPA) )، توسعه یافته اند. آزمایش آستانۀ بو، متداول ترین روش برای تعیین شدت بوی آب است که در آن نمونه اصلی با آب بدون بو، آنقدر رقیق می شود تا با کمترین غلظت قابلِ تششخیص (آستانۀ بو) برسد. عدد آستانۀ بو (threshold odor number (TON)  ) از رابطۀ زیر بدست می آید:

که در آن، _s∀ حجم نمونه اصلی (mL) و _d∀ حجم آب رقیق کنندۀ بدون بو برای رسیدن به آستانۀ بو (mL) است. آزمایش آستانۀ بو در دما 40 یا ℃ 60 و با حضور یک هیئت قضاوت کننده (معمولاً بیش از 5 نفر) انجام می گیرد.

در استانداردهای آب آشامیدنی ایران و سازمان بهداشت جهانی، حدّ مجازی برای بوی آب آشامیدنی تعیین نشده و فقط توصیه شده است که باید در حد قابل قبول (بدون اعتراض) باشد.

ب- طعم

خورندگی سطوح فلزی باعث انحلال فلزات در آب می شود و به آب مزه تلخی می دهد. انحلال زیاد سدیم کلراید به آب مزۀ شوری می دهد. معمولاً آب وقتی مزه شوری دارد که غلظت کلرید در آن بیش از mg/L 500 باشد. آهن و منگنز به آب مزه تلخی می دهند و چنین مشکلی به خصوص در برخی از چشمه ها و آب های زیرزمینی مشاهده می شود.

دو لغت مزه و طعم معنای متفاوتی دارند. مزه، فقط با حس چشایی قابل تشخیص است و با عناوین تلخی، شوری، ترشی یا شیرینی توصیف می شود؛ لیکن طعم، مربوط به برآیند دریافت حس های چشایی، بویایی و غیره است. بنابراین، وقتی آب در دهان نگه داشته شود، در واقع طعم آن مشخص می شود؛ بر این مبنا، سه روش توسعه یافته برای آزمایش طعم آب عبارت اند از: آزمایش آستانۀ طعم ( fiavor threshold test (FTT) )، ارزیابی سنجش طعم ( flavor rating assessment (FRA) )  و آنالیز پروفیل طعم (flavor profile analysis (FPA) ). این آزمایش ها برای نمونه هایی به کار می روند که عاری از هر گونه آلودگی میکروبی و شیمیایی باشند.

آزمایش آستانۀ طعم، متداول ترین روش برای آزمایش طعم آب است که در آن، نمونۀ اصلی با آب رقیق کنندۀ بدون طعم، آن قدر رقیق می شود تا به حدّ طعمد آستانه برسد. عدد آستانۀ طعم (flovor threshold number (FTN)  ) از رابطۀ زیر بدست می آید:

که در آن، _s∀ حجم نمونه اصلی (mL) و _d∀ حجم آب رقیق کنندۀ بدون طعم برای رسیدن به آستانۀ بو (mL) است. آزمای آستانۀ طعم معمولاً در دمای ℃ 15 و با حضور یک هیئت قضاوت کننده (معمولاً بیش از پنج نفر) انجام می گیرد.

در استانداردهای آب آشامیدنی ایران و سازمان بهداشت جهانی، حد مجازی برای طعم آب آشامیدنی تعیین نشده است و فقط توصیه شده است که باید در حد قابل قبول (بدون اعتراض) باشد.

استاندارد های فعلی کیفیت آب آشامیدنی ، مقدار آستانه بو (TON) را کمتر از ۳  تنظیم کرده است. در حالت کلی ، کنترل طعم و بو و مشکلات آنها در صورت گسترش آنها سخت است، بنابراین در تصفیه خانه باید از اپراتور های استفاده کنیم که قابلیت انعطاف پذیری زیادی داشته باشند و بتوانند از گزینه های مختلفی برای حل مشکل استفاده کنند. از این رو خیلی مهم است که از روش های مختلف تغذیه مواد شیمیایی و نقاط کاربرد مختلف آنها استفاده کنیم تا  بتوانیم متناسب تغییرات کیفیت آب خام نوع تغذیه و حمل تغذیه مواد شیمیایی را تغییر دهیم.

مواد تولید کننده طعم و بو آب

شدت طعم و بوی آب مسائل نگران کننده ای هستند. بعضی از افراد خیلی حساس هستند و بعضی ها هم تحمل زیادی دارند. تحلیل پروفیل طعم (FPA)  شاخصی برای طعم آب است که مشکل ذهنی این مساله را با استفاده از یک پانل برای آموزش افرادی که مشکلات مربوط به طعم آب را تحلیل می کنند، حل کنند.

اغلب مشکلات بو مربوط به جلبک ها و باکتری های رشته ای است. عوامل مهم ایجاد بو و طعم و نمونه های جلبک آن مشخص گردیده است. از بین عوامل مولد بوی بد نامطبوع ، ژئوسمین ، متیلیسبور نئول از مهم ترین عوامل ایجاد بو ی نامطبوع حتی در غلظت های خیلی کم هستند (0.01 میکروگرم بر لیتر) هستند. بنابراین ، مقدار قابل قبول این ترکیبات حدود ۸ نانو گرم بر لیتر در نظر گرفته می شود.

منبع:

• تائبی، امیر (1398). کیفیت آب (مبانی و محاسبات)