وجود ترکیبات آلی در آب آشامیدنی به معنای آلودگی آب است. از این رو سنجش مقدار ترکیبات آلی موجود در آب یکی از الزامات تشخیص آب آشامیدنی سالم است. اکسیژن مورد نیاز پارامتری است که معمولا به منظور سنجش پتانسیل تاثیر آلاینده­ های آلی بر فرایند تصفیه فاضلاب یا بدنه­­ دریافت کننده آب­ها، استفاده می­ شود. هرگاه میکروارگانسیم­ ها از این مواد آلی تغذیه می­کنند، غلظت اکسیژن محلول در آب کاهش می یابد. کاهش اکسیژن در طبیعت، تاثیری مخرب بر زندگی آبزیان دارد. دو روش اصلی برای سنجش میزان اکسیژن مورد نیاز آب و فاضلاب، اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی(Biochemical Oxygen Demand) و اکسیژن مورد نیاز شیمیایی(Chemical Oxygen Demand) می­ باشند. این دو روش به طور مستقیم میزان اکسیژن مورد نظر را اندازه ­گیری می­ کنند؛ در حالی که روشی دیگر به نام مجموع کربن­های آلی(Total Organic Carbon) غیر مستقیم میزان اکسیژن مورد نیاز را می­ سنجد.

اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی(BOD): اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی، مقدار اکسیژن مورد نیاز میکروارگانیسم­ ها جهت اکسید کردن مواد آلی زیست تجزیه­ پذیر حاضر در آب و فاضلاب است. این روش براساس رابطه­ ی مستقیم میان غلظت مواد آلی و میزان اکسیژن مصرف شده جهت اکسید کردن آلاینده ­ها و تبدیل آن­ها به آب، کربن­ دی­ اکسید و ترکیبات نیتروژنی معدنی بنا شده است. اکسیژن مورد نیاز آب و فاضلاب متناسب با مقدار ماده­ ی آلی حاضر در محیط است. منابع طبیعی BOD در آب­های سطحی شامل مواد آلی ناشی از تجزیه ­ی گیاهان و ضایعات حیوانی و منابع انسانی همچون مدفوع، ادرار، مواد شوینده، چربی­ها، روغن­ها و گریس می باشند. آزمایش استاندارد شده­ ی BOD₅، روشی است که اطلاعات قدرت آلی یک فاضلاب را تامین می­ کند. یکای غلظت BOD₅ به صورت میلی­ گرم اکسیژن بر لیتر یا ppm بیان می­ شود.

اکسیژن مورد نیاز شیمیایی(COD): اکسیژن مورد نیاز شیمیایی، مقدار اکسیژن معادل میزان ماده­ آلی حاضر در یک نمونه، که مستعد اکسید شدن توسط یک اکسیدانت شیمیایی قوی می­ باشد، است. در آزمایش COD، از یک اکسیدانت شیمیایی قوی در یک محلول اسیدی به همراه حرارت استفاده می­ شود تا کربن آلی را به کربن­ دی­ اکسید و آب اکسید کند. اکسیژن مورد نیاز توسط اندازه­ گیری مقدار اکسیدانت مصرف شده تعیین می گردد.

مجموع کربن آلی(TOC): در آزمایش TOC، حرارت یا پرتو ماوراء­بنفش یا یک اکسیدانت شیمیایی قوی( یا ترکیبی از هر سه مورد) برای اکسیداسیون ترکیبات آلی به کربن­ دی اکسید و آب به کار گرفته می­ شوند. اکسیژن مورد نیاز، به طور غیر مستقیم، از طریق مشخص کردن میزان کربن دی اکسید تولید شده به دست می ­آید.

کاهش مقادیر BOD و COD یکی از اهداف اصلی واحدهای تصفیه فاضلاب و پساب صنعتی است. در جدول زیر شرایط و ویژگی های آزمایشهای BOD، COD و TOC با یکدیگر مقایسه شده ­اند:

ارتباط BOD و COD: میزان COD یک پساب از میزان BOD آن معمولا بیشتر است زیرا:

1. بسیاری از ترکیبات آلی که به روش شیمیایی اکسید می­ شوند، نمی ­توانند به روش بیولوژیکی(بیوشیمیایی) هم اکسید گردند. به طور مثال، سلولز با روش BOD نمی تواند در فاضلاب مشخص گردد اما با آزمایش COD می­ توان مقدار آن­ را مشخص کرد.
2. مواد سمی حاضر در آب و فاضلاب بر روی نتایج آزمایش COD تاثیر نمی­ گذارند. در صورتی نتایج آزمایش BOD تحت تاثیر قرار می­ گیرند.

با توجه به اینکه وجود مواد آلی در آب آشامیدنی آلودگی محسوب می شود؛ آب آشامیدنی سالم باید فاقد هر گونه BOD و COD باشد. 

ویژگیهای میکروبی آب آشامیدنی سالم

متداول­ترین و شایع­ترین خطر سلامتی مرتبط با آب آشامیدنی، آلودگی مستقیم یا غیر مستقیم آب آشامیدنی با فضولات انسان­ها یا حیوانات و میکروارگانیسم­های موجود در مدفوع­ است. نوشیدن چنین آب آلوده ­ای یا استفاده از آن برای پخت غذا می­ تواند مولد موارد جدید بیماری­های عفونی باشد. نوزادان، کودکان و افرادی که سیستم ایمنی ضعیفی دارند، بیشتر در خطر ابتلا به چنین بیماری­هایی هستند. ارگانیسم­های پاتوژنیک(بیماری­ زا) عامل ایجاد بسیاری از بیماری­ها مانند بیماری گوارشی خفیف یا شدید، اسهال­ های کشنده، دیسانتری، هپاتیت، وبا یا تب تیفویید هستند.

شایان ذکر است که برخی از میکرو ارگانیسم ­ها نظیر پروتوزوا نگلیریا فاولری،سودوموناس، کلبسیلا پنومونیه و لژیونلا با منشا طبیعی ممکن است عامل بیماری در انسان­ها شوند. عفونت تنها عارضه­ ورود چنین ارگانیسم­هایی به بدن از طریق آب آشامیدنی نیست. به طور مثال، نوعی جلبک و باکتری­ها می­ توانند سمی تولید کنند که بر انسان­ها تاثیر می­ گذارد. دیگر ارگانیسم­های آزاردهنده احتمال ایجاد طعم، بو و رنگ یا گسترش ته­ نشینی و خوردگی را در آب افزایش می ­دهند.

میکروارگانیسم­ های بیماری­ زا را عموما می­ توان در پنج دسته­ کلی طبقه­ بندی کرد:

• باکتریهای بیماری زا: این نوع باکتریها به دو دسته اصلی باکتریهای بیماری زا دفعی مانند سالمونلا، شیگلا، اشریشیا کلی و باکتری­های بیماری ­زا رشد کننده در منابع آبی همچون گونه ­هایی از کلبسیلا پنومونیه و آئروموناس تقسیم بندی می گردند.
• تک یاختگان: این ارگانیسم ها نیز به دو گروه اصلی تقسیم بندی می شوند. گروه اول تک یاختگان گوارشی که عمدتا به صورت انگل در روده انسان و دیگر پستانداران پدیدار می گردد، همانند کریپتوزپوزیدیوم و انتاموبا هیستولیتیکا. گروه دوم را تک یاختگان آزاد فرصت طلب تشکیل می دهند که عامل رخداد بیماری های وخیم چشمی و مغزی در انسان می باشند،مانند Acanthamoeba.
• ویروس­ها: شاخص ­ترین­ ویروس­های آلاینده­ آب آشامیدنی آن­هایی هستند که در سیستم گوارشی انسان تکثیر شده و به تعداد زیادی از طریق مدفوع شخص آلوده دفع می­ گردند.
• کرم­های انگلی: تخم نماتود گوارشی مانند Trichurus ممکن است وارد منبع آبی شده و انسان با نوشیدن آن آلوده شود.
• سیانوباکتری­ها: این دسته میکروارگانیسم­ها باکتری هستند، اما از آن­ها به عنوان جلبک سبز-آبی یاد می­ شود. این باکتری­ها در صورت حضور به تعداد بسیار زیاد در آب آشامیدنی، عامل بیماری خواهند بود. این میکروارگانیسم­ها سم­ تولید می ­کنند و به همین دلیل باید از آب آشامیدنی زدوده شوند.

طبق سازمان استاندارد کشور ایران، حداکثر مقدار مجاز آلاینده ­های میکروبی در آب آشامیدنی به شرح ذیل است:

آلودگی ­های صنعتی آب آشامیدنی

آفت­ کش­ها: مجموع مواد شیمیایی استفاده شده در صنایع کشاورزی، مانند حشره­ کش ­ها و علف­کش­ ها و کرم­کش­ ها و مرگ موش و کشنده­ ی بندپایان را آفت­ کش گویند. نمونه ­هایی از این مواد در جدول ذیل ذکر شده­ اند:

فلزات سنگین: یکی از مهمترین آلاینده ­های صنعتی، فلزات سنگین می ­باشند. فلز سنگین، به هر فلز و عنصر شبه فلزی که چگالی نسبتا بالایی در حدود ۳٫۵ تا ۷ گرم بر سانتی ­متر مکعب داشته و در غلظت­های کم سمی باشد، گفته می­ شود. برخی از آن­ها نقش مهمی در متابولیسم انسان­ها و حیوانات در مقادیر بسیار اندک دارند، اما غلظت­های زیاد آن­ها موجب ایجاد مسمومیت و خطرات سلامتی می­ شود. فلزات سنگین از منابع متعددی ممکن است وارد منابع آب آشامیدنی گردند. پوسته­ ی زمین و فرسایش طبیعی خاک و سنگ­ها، دلیل طبیعی ورود این فلزات به منابع آبی است. هرچند، مهم­ترین منابع آلودگی شامل پساب­های استخراج از معدن، شیرابه­ های ناشی از دفن زباله، فاضلاب­ شهری و رواناب شهری(Urban Runoff) و پساب­های صنعتی به خصوص صنایع آبکاری الکترولیتی و صنایع الکترونیک می باشند.

یکی از روشهای حذف ترکیبات مربوط به فلزات سنگین، تصفیه آب با بهره گیری از آب شیرین کن های صنعتی است.

مقایسه ویژگیهای آب آشامیدنی سالم استاندارد ایران و سازمان بهداشت جهانی

جدول زیر ویژگی ها و شاخص های آب آشامیدنی سالم را در استاندارد آب آشامیدنی ایران و سازمان بهداشت جهانی با یکدیگر مقایسه می کند: