کد : 3830
تاریخ درج مقاله : دوشنبه 27 مهر 1388 
مشکل کمبود آب
در حالی که حدود یک درصد از جمعیت جهان در ایران زندگی می کنند، تنها 26% از منابع آب شیرین جهان در کشور وجود دارد. برآوردهای علمی نشان می دهد که با افزایش تدریجی جمعیت، ایران تا دو دهه ی آینده با کمبود شدید آب روبه رو خواهد شد.
 گروه : علم و دانش / علوم پایه
در حالی که حدود یک درصد از جمعیت جهان در ایران زندگی می کنند، تنها 26% از منابع آب شیرین جهان در کشور وجود دارد. برآوردهای علمی نشان می دهد که با افزایش تدریجی جمعیت، ایران تا دو دهه ی آینده با کمبود شدید آب روبه رو خواهد شد. در ضمن پژوهش های جهانی نشان داده است که کاهش منابع آب در کشورهای خاورمیانه و رقابت بر سر بهره برداری از منابع آب موجود در منطقه، نقش روزافزونی در امنیت ملی هر یک از این کشوره دارد. از این رو در آینده، آب در خاورمیانه می تواند به سرمایه ای ارزنده تر و حیاتی تر از نفت تبدیل شود!

قابل توجه است که بیش از 70 درصد منابع آب قابل دسترسی در خاورمیانه به آبیاری دذر بخش کشاورزی اختصاص دارد. اهمیت بخش کشاورزی برای افزایش درآمدهای ملی، کارآفرینی و تأمین غذا و در واقع برای تضمین اقتدار و امنیت ملی و هدف های اقتصادی ـ سیاسی این کشورها بر کسی پوشیده نیست.

بی توجهی به مسایل مربوط به آب، مصرف بی رویه، آلوده کردن آب رودخانه ها، دریاچه ها و دیگر منابع از یک سو، و افزایش روزافزون جمعیت مصرف کننده ی آب از سوی دیگر، سبب شده است که کار تأمین آب مورد نیاز ما دشوارتر شود. بی تردید ادامه ی این روند در آینده بر شدت بحران کم آبی خواهد افزود.

اندازه گیری و محاسبه تنها هنگامی سودمند است که همه ی مردم در سراسر جهان برای گزارش و اریه ی یافته های خود از یکاهای یکسانی استفاده کنند. از این رو دانشمندان همه ی کشورها، اندازه گیری ها و محاسبه های خود را با سیستم متریک گزارش می دهند.

بیش از صد سال پیش، یکاهای متریک، برای نخستین بار در فرانسه معرفی شدند. اما شکل جدید این سیستم، از سال 1960 میلادی به این سو، در سراسر جهان به کار می رود. این سیستم بین المللی که SI نامیده می شود، در کشور ما نیز پذیرفته شده است. متر (m ، یکای اندازه گیری طول)، کلیوگرم (kg ، یکای اندازه گیری جرم) و ثانیه (s ، یکای اندازه گیری زمان) برای شما یکاهای آشنایی هستند. اما پاسکال (Pa ، یکای اندازه یری فشار)، ژول (J ، یکای اندازه گیری انرژی) و مول (mol ، یکای اندازه گیری مقدار ماده) یکاهایی هستند که در جای خود معرفی خواهند شد.

یکای طول در سیستم SI متر است و آن را با نماد m نشان می دهند. اما، بسیاری از طول ها وجود دارند که ممکن است خیلی بزرگ تر یا خیلی کوچک تر از یک متر باشند. برای نمایش این طول ها در سیستم SI پیشموندهایی تعریف شده است که برای همه ی یکاها به کار می روند. هرگاه یکی از این پیشوندها در جلوی یکی از یکاهای سیستم SI قرار گیرد، آن یکا را به اندازه ی مشخصی بزرگ یا کوچک می کند. کیلو (k ، هزار برابر)، دسی (d ، 1/0 برابر) سانتی (c ، 01/0 برابر) و میلی (m ، 001/0 برابر) پیشوندهای مهمی هستند که در این کتاب با آن ها سروکار خواهید داشت.

در مثال های زیر با کاربرد و معنای این پیشوندها بهتر آشنا می شوید:

ضخامت هر برگ این کتاب 1/0 میلی متر است:

0/ 1mm =0/1 0/ 001m =0/0001m

فاصله ی تهران تا شیراز 895 کیلومتر است:

895km =895 1000m = 895000m

افزون بر یکاهای SI از یکاهای غیر SI بسیاری نیز در شیمی استفاده می شود. درجه ی سلسیوس ( C ، یکای اندازه گیری دما)، لیتر (L ، یکای اندازه گیری حجم) و کالری (cal ، یکای اندازه گیری انرژی) از جمله ی مهم ترین یکاهای غیر SI هستند.

از آن جا که یکای اندازه گیری حجم، یعنی متر مکعب (3m ، حجم مکعبی به طول، عرض و ارتفاع m1) یکای بزرگی است، در شیمی و حتی در زندگی روزانه از یکاهای کوچک تری مانند لیتر (L)، سانتی متر مکعب (3cm) یا میلی لیتر (mL) استفاده می شود. رابطه ی این یکاها به این شکل است:

1m3=1000000 cm3 = 1000L

1L=1000cm3=1000mL

1cm3=1mL

در مناطقی که منابع آبی آن ها آب سخت است، برای زدودن یون های کلسیم و منیزیم، از دستگاهی به نام دستگاه تبادلگر یونی استفاده می کنند. این دستگاه را می توان در کنار شمارشگر آب در خانه نصب کرد. ماده ی اصلی موجود در این دستگاه در ساختار خود کاتیون های سدیم دارد و با عبور آب سخت از روی این ماده، کاتیون های +2Ca و +2Mg جای +Na را می گیرند و آن را به جای خود، وارد آب می کنند.

نتیجه این که آب سختِ دارای یون های کلسیم و منیزیم، از یک سو وارد دستگاه می شود و از سوی دیگر، آب نرم دارای یون های سدیم خارج می شود و به مصرف عمومی می رسد.

ماده ی از کارافتاده موجود در آب نمک ماده ی بازیافت شده پساب دورریختنی جالب این که، این فرآیند برگشت پذیر است. به این معنا که پس از چندی، دستگاه از یون های کلسیم و منیزیم انباشته می شود و در تنیجه از فعالیت باز می ایستد. در این هنگام باید آن را به وسیله ی آب نمک غلیظ شست وشو داد تا با اجرای وارونه ی حالت پیشین، ماده یادشده دوباره به حالت نخستین خود برگردد و برای نرم کردن آب آماده شود. در این زمان پساب دستگاه دور ریخته می شود.

Ca2+ + ماده ی انباشته ازNa +Na + ماده ی دارای+Ca2+

برای این کار کافی است که شیرهای ورود و خروج مرحله ی نخستین را ببندیم و شیرهای ورود و خروج مرحله ی دوم را باز کنیم. معمولاً شست وشوی ماده ی درون دستگاه را شب ها در 2 تا 3 ساعت یا در زمانی که نیاز به آب نیست، انجام می دهند.

چنان که می دانید، گاز متان یک گاز گلخانه ای است و افزایش مقدار آن سبب افزایش دمای زمین می شود. یکی از تولیدکنندگان عمده ی گاز متان موریانه ها هستند. هنگامی که موریانه ها چوب را می خورند، متان، کربن دی اکسید و ترکیب های شیمیایی دیگری تولید می کنند و تخمین زده شده است که موریانه ها سالانه 165 میلیون تُن کربن دی اکسید تولید می کنند. آشکار است که میزان متان و کربن دی اکسید تولیدشده به وسیله ی موریانه ها بسیار قابل توجه است و بنابراین بعید نیست که با ایجاد شرایط محیطی مناسب، جمعیت آن ها ازایش یابد و به این ترتیب، مقدار بسیار بیش تری متان به هواکره وارد شود.

▪ آیا می توان افزایش دمای زمین را به گردن موریانه ها انداخت؟!

شیمیدان هواکره فردی است که ترکیب شیمیایی طبیعی هواکره را بشناسد و از شیوه های برهم کنش گازها، مایع ها، و جامدهای موجود در هواکره با سطح زمین و با موجودات زنده ای که روی زمین زندگی می کنند، آگاه و به چگونگی تأثیر فعالیت های انسانی بر ویژگی های شیمیایی و فیزیکی هواکره علاقه مند باشد. او کسی است که با پژوهش روی آثار زیان بار برخی از بحران های زیست محیطی که ناشی از تغییر در هواکره است، در جهت درک و حل امیدوارانه ی این بحران ها تلاش می کند. اهمیت این رشته ی تحصیلی در جهان از آن جا آشکار می شود که در سال 1995 دو شیمیدان هواکره موفق به دریافت جایزه ی نوبل در شیمی شدند.

مهم ترین پیامد زیست محیطی ناشی از جنگ خلیج فارس فاجعه ی آتش سوزی چاه های نفت کویت در 22 فوریه 1991 بود. در این روز هواپیماهای عراقی 900 حلقه چاه نفت کویت را بمباران کردند و به این ترتیب آتش سوزی مهیبی را در سطح منطقه به وجود آوردند. در این حادثه ی عظیم نفتی، حدود یک میلیارد بشکه نفت طعهمه ی آتش شد و نزدیک به 1 میلیون بشکه نفت از طریق پایانه ها و مخازن نفتی بندر احمدی به خلیج فارس راه یافت. در این روادید بر اثرسوختن روزانه حدود 5 میلیون بشکه نفت خام، حدود 4000 تُن خاکستر، 2000 تُن نیتروژن دی اکسید، 40000 تُن گوگرد دی اکسید و هزارها تُن گازهای سمی دیگر، وارد محیط زیست شد. افزون بر این، تخمین زده می شود که در مجموع 200 میلیون تُن گاز 2CO در جریان این حادثه به هوا کره افزوده شده است.

حدود 95% از انرژی رسیده به سطح زمین به وسیله ی اقیانوس ها جذب می شود. تعجب نکنید، زیرا، همان طوری که می دانید حدود 75 درصد از سطح زمین را آب های تیره رنگ و نفوذناپذیر اقیانوس ها پوشانده اند. این در حالی است که سطح خشکی ها رنگ روشن تری دارند و مقدار زیادی از تابش خورشیدی را منعکس می کنند. برای مثال، نواحی بیابانی زردرنگ و نواحی قطبی و برف گیر سفید رنگند. بنابراین، تغییر میزان بازتابندگی سطح زمین نیز می تواند در تغییر دمای زمین مؤثر باشد. به نظر شما، اگر روی برف ها و یخ های موجود در قطب جنوب و شمال لایه ای از غبار ریخته شود، دمای زمین چه تغییری خواهد کرد؟


سازمان آموزش و پرورش استان خراسان