كمبود منابع آب يكي از خصوصيات كشورهايي نظير ايران است كه از يك سو به طور مشخص داراي توزيع ناهمگن زمان و جغرافياي بارش هستند و از سوي ديگر، توزيع منابع آب در آنها نيز توزيع يكنواخت يا متقارني ندارد.
اين موضوع، تحقق پديده‌اي تحت عنوان مديريت منابع آب را ضروري مي‌سازد. مديريت منابع آب داراي الزام‌ها و متغيرهاي متفاوتي است كه هر يك نقش تعيين‌كننده‌اي را بر عهده دارند. يكي از مهم‌ترين اين متغير‌ها «پايش منابع آب» است.
حفاظت و بهره‌برداري بهينه و پايدار از منابع آبي مانند هر نوع توسعه ديگري نيازمند برنامه مديريتي بوده كه مشتمل بر مراحل و گام‌هاي خاص خود است و بايد با اولويت‌بندي و برنامه اجرايي مدون به اجرا گذاشته شود. هدف اصلي مديريت كيفيت، تضمين پايداري كميت و كيفيت منابع آب به منظور تأمين مصارف مختلف است. به طور كلي اجزاي اصلي مديريت كيفيت منابع آب را مي‌توان در سه محور اصلي پيشگيري، پايش و كنترل برشمرد. در مرحله پيشگيري تلا‌ش مي‌شود تا تمام اقدام‌هاي لا‌زم، به منظور جلوگيري از ايجاد ظرفيت آلودگي و افت كيفيت منابع آب با استفاده از ابزارهايي چون آمايش سرزمين، ارزيابي اثرهاي زيست‌محيطي و ... انجام مي‌گيرد. مرحله پايش شامل تمام برنامه‌ها و فعاليت‌هايي است كه به منظور اندازه‌گيري و سنجش كيفيت آب و بررسي روند تغييرات كيفي منابع آبي در دوره‌هاي زماني مختلف صورت مي‌پذيرد و بالا‌خره كنترل در برگيرنده اقدام‌هاي اجرايي است كه به منظور جلوگيري از آلودگي منابع آب ناشي از فعاليت مراكز آلوده كننده انجام مي‌شود.
با توجه به مشكلا‌ت كمي و كيفي منابع آب كشور و واقع شدن ايران در منطقه خشك و نيمه‌خشك و رويارويي با بحران‌هاي كم‌آبي، تدوين برنامه‌هاي مديريت كيفي براي تمام منابع آبي، راهكاري ضروري و غير قابل اجتناب براي حفاظت و بهره‌برداري پايدار از منابع آبي است. در بين اجزاي مديريت كيفيت منابع آب، پايش كيفي داراي اهميت ويژه‌اي است. انجام پايش ضمن ارايه اطلا‌عات مورد نياز به منظور شناخت وضعيت موجود، كيفيت منابع آب با تعيين نوسان‌هاي كيفي، زمينه مناسب را براي انجام اقدام‌هاي كنترلي به موقع فراهم و بعلا‌وه روند و گرايش كيفي منابع آبي را براي تدوين برنامه‌هاي حفاظت و بهره‌برداري مشخص مي‌كند. به عبارت ديگر، پايش كيفي حلقه مياني فعاليت‌هاي پيشگيري و كنترل آلودگي و تكميل كننده فرآيند مديريت كيفيت منابع آب است. بر اساس اين بايد سعي ‌شود انواع برنامه‌هاي پايش منابع آب سطحي و زيرزميني و اجزاي آن كه شامل تعيين پارامترها و شاخص‌هاي مهم در پايش كيفي آب‌ها، ضوابط و معيارهاي انتخاب نوع ايستگاه و مكان آن، فواصل زماني نمو‌نه‌برداري‌ها، نوع ابزار و وسايل نمونه‌برداري و روش‌هاي تجزيه و تحليل است، همچنين ارتباط و جايگاه مبحث پايش در فرآيند برنامه‌ريزي و مديريت كيفيت منابع آب مورد تحليل قرار گيرد.
البته توجه به اين موضوع ضروري است كه با اينكه حدود دو سوم سطح كره زمين را آب فرا گرفته است اما منابع آب شيرين قابل دسترس درصد بسيار ناچيزي از آن را تشكيل مي‌دهد و تنها 59/2 درصد ازمنابع آب زمين و شيرين است كه فقط 014/0 درصد آن آب‌هاي زيست كره‌اي (آب‌هاي زيست كره‌اي شامل آب‌هاي درياچه‌اي، رودخانه‌اي، اتمسفري و رطوبت خاك سطحي) است و مابقي، آب‌هاي زيرزميني و يخ‌هاي قطبي است. به عبارت ديگر، مي‌توان گفت كه كمتر از 01/0 درصد از كل آب جهان در درياچه‌ها، رودخانه‌ها و نهرها جاري است.
در حال حاضر 41/97 درصد آب جهان به صورت آب اقيانوس است و 59/2 درصد باقيمانده در قالب آب‌هاي زيرزميني و يخچال‌هاي قطبي و طبيعي مشاهده مي‌شود.
علا‌وه بر بحران كمبود آب، آلودگي‌ها نيز يكي از معضلا‌تي است كه منابع آب را تهديد مي‌كند. آب از لحظه بارش با آلا‌ينده‌هاي هوا تماس مي‌يابد و آلوده مي‌شود. سپس با جاري شدن در سطح زمين با انواع آلا‌ينده‌ها، آلوده و فاضلا‌ب‌هاي منابع مختلف به آن وارد مي‌شود. اين آلودگي‌ها از طريق چرخه آب به طرق مختلف به منابع آبي (زيرزميني و سطحي) منتقل مي‌شود و منابع آب قابل استحصال را كاهش مي‌دهد.
مشكلا‌ت كيفي منابع آب كشور
آلا‌ينده‌هاي موجود در منابع آبي به اشكال مختلف موجب ايجاد مشكلا‌ت زيست محيطي و بهداشتي مي‌شود. غلظت‌هاي بسيار اندك فلزات سنگين در فرآيند بزرگ‌نمايي بيولوژيك با غلظت‌هاي بالا‌ در اندام‌هاي انسان و ساير موجودات زنده تجمع مي‌يابد و موجب ايجاد انواع بيماري‌ها نظير سرطان‌ها و بيماري‌هاي مزمن و كشنده ديگر مي‌شود. مواد آلي تركيبات شيميايي، سمي و ... از ديگر آلا‌ينده‌هايي هستند كه موجب بروز مسايل زيست‌محيطي و بهداشتي منابع آب مي‌شوند و اثرهاي اين آلودگي‌ها به اكوسيستم‌ها و همچنين جوامع انساني منتقل مي‌شوند.
مشكلا‌ت منابع آب كشور عبارت‌اند از:
- فرسايش خاك و افزايش رسوبات.
- توسعه نامناسب كاربري‌ها.
- بحران كمبود آب.
- پسماند‌هاي مواد زايد جامد.
- آلودگي هوا و انتقال آن در منابع آب.
- آلودگي‌ناشي از فاضلا‌ب‌هاي صنعتي.
- آلودگي ناشي از پساب‌ها.
- آلودگي‌ناشي از فاضلا‌ب‌هاي شهري و روستايي
مراحل اساسي مديريت كيفي منابع آب
با توجه به محدوديت منابع آبي، افزايش روز افزون آلودگي، خطرات بيشتري را براي منابع آبي فراهم مي‌آورد كه به همين دليل لزوم حفاظت كيفي منابع آب را امري اجتناب‌ناپذير كرده است. حال با عنايت به اين واقعيت با توجه به چارچوب‌هاي قانوني، ضرورت ايجاد تشكيلا‌ت منسجم مديريت كيفي منابع آب در سطح كشور مطرح مي‌شود.
فرآيند پيشگيري يكي از مهم‌ترين مراحل مديريت كيفي منابع آب است. پيشگيري عبارت است از تمام اقدام‌هايي كه به نحوي قبل از ايجاد زمينه هر گونه آلودگي صورت مي‌گيرد. از جمله ابزارهاي اين اقدام مي‌‌توان به ارزيابي توان سرزمين و آمايش، تعيين ضوابط دقيق و علمي استقرار مناسب كاربري‌ها، تعيين حريم كيفي و استانداردهاي كيفي منابع آب و ... اشاره كرد.
فرآيند كنترل در مورد فعاليت‌ها و كاربري‌ها كه در سطح زمين استقرار مي‌يابند و در حال فعاليت هستند، به كار برده مي‌شود. به منظور حفاظت كيفيت منابع آب لا‌زم است تا اقدام‌هايي كنترلي براي كاهش آلودگي‌هاي حاصل از اين فعاليت‌ها به اجرا گذاشته شود. براي تحقق اين هدف لا‌زم است تا اقدام‌هايي مانند شناسايي مراكز آلوده كننده احتمالي، اجراي نظام‌هاي جمع‌آوري و تصفيه فاضلا‌ب، استقرار نظام‌هاي مديريت زيست محيطي (EMS) در صنايع و كاربري‌هاي ديگر و ساير روش‌هاي مديريتي و مهندسي صورت پذيرد.
فرآيند پايش شامل برنامه‌و فعاليت‌هايي است كه وضعيت كيفيت منابع آبي و همچنين نحوه عملكرد نظام‌هاي تقليل آلودگي را طي دوره‌هاي زماني مختلف مورد نظارت قرار مي‌‌دهد. در عمليات پايش، روند كيفيت منابع آب مورد رديابي قرار مي‌گيرد. از طريق پايش مي‌توان هر گونه آلودگي منابع آب را به سرعت شناسايي و براي رفع عامل آن اقدام كرد. برنامه‌هاي پايش داراي متغيرهاي بسيار مختلفي هستند. زمانبندي دوره‌اي تعيين ايستگاه‌ها، نوع عامل‌هاي مورد سنجش و ... از جمله اجزايي به شمار مي‌آيند كه در برنامه‌هاي پايش براساس نوع منبع آبي و اهميت و كاربرد آن متفاوت هستند.
اهداف پايش منابع آب عبارت‌اند از:
بررسي وضعيت و نوسان‌هاي كيفيت آب.
تعيين ميزان دستيابي به اهداف خاص و رعايت قوانين و استانداردها.
رديابي و واكنش خاص در مواقع بحران و حوادث.
شناسايي مسايل ويژه و خاص كيفيت آب.
فراهم كردن اطلا‌عات مورد نياز برنامه‌ريزي و جلوگيري از آلودگي آب.
منابع مورد پايش كيفي به دو دسته كلي منابع سطحي و منابع زير‌زميني تقسيم مي‌شوند كه هريك از آنها داراي زيرشاخه‌هاي مشخصي هستند. پارامترهاي مورد سنجش در پايش كيفي منابع آبي با توجه به نوع منبع، موارد مصرف آن و اهداف برنامه پايش متفاوت است. به طور كلي براساس دستورالعمل‌هاي جهاني و معيارهاي EPA شاخص‌هاي مورد سنجش به سه گروه عمده فيزيكي، شيميايي و بيولوژيكي، تقسيم مي‌شوند (نمودار شماره يك.)
از نظر زمانبندي، برنامه‌هاي پايش كيفي را مي‌توان به سه گروه دوره‌اي، پيوسته و موردي تقسيم‌بندي كرد . نمودار شماره 2 انواع پايش را براساس نوع كاربرد آنها نشان مي‌دهد.

پايش كيفي منابع آب سطحي
نظر به توسعه روزافزون بهره‌برداري از منابع آب سطحي در كشورمان و با توجه با جوان بودن صنعت آب و فاضلا‌ب، بديهي است كه تخليه انواع فاضلا‌ب‌ها به منابع آب پذيرنده امري اجتناب‌ناپذير باشد از اين رو، ضروري است شبكه‌اي از نقاط نمونه‌برداري (ايستگاه‌هاي پايش) و يك نظام مراقبت مستمر در مناطقي كه در معرض آلودگي هستند، ايجاد شود.
اهداف برنامه‌هاي پايش كيفي آب‌هاي سطحي عبارت‌اند از:
– طبقه‌بندي منابع آب سطحي به منظور اجراي طرح‌هاي توسعه بهره‌برداري براساس معيارهاي كمي و كيفي.
– ثبت مستمر پارامترهاي كيفي منابع آب مرتبط با هدف استفاده از منبع مربوط (شرب، صنعت، كشاورزي و....)
– شناسايي منابع آلودگي، ميزان متوسط آلودگي و مقدار انحراف از اين ميزان در مناطق خاص.
– شناسايي روند آلودگي در طول زمان.
– مقايسه آلودگي‌هاي بين ايستگاه‌ها.
– مقايسه مقادير آلودگي با استانداردها.
– شناسايي اثرهاي حاصل از ورود آب‌هاي آلوده (فاضلا‌ب‌ها) به منابع آبي.
– رديابي زودهنگام آلودگي‌هاي غيرعادي موجود در آب.
– شناخت اثرها و پيامدهاي برنامه‌هاي اجرايي، در كيفيت منابع آب.
انتخاب ايستگاه‌هاي پايش آب‌هاي سطحي
به طور كلي ايستگاه‌هاي نمونه‌برداري دو دسته هستند:
الف ايستگاه‌هاي اصلي.
ب ايستگاه‌هاي كمكي.
ايستگاه‌هاي اصلي بايد در نقاط اصلي آب‌گيري و مناطقي انتخاب شوند تا اطلا‌عات اساسي براي بهره‌برداري از تأسيسات مشخص شود. ايستگاه‌هاي كمكي بايد به منظور بررسي اثر آلا‌ينده‌هاي تخليه شده به جريان آب و به منظور تعيين ظرفيت خودپالا‌يي رودخانه، انتخاب شوند.
مهم‌ترين ضوابط و معيارهاي لا‌زم در انتخاب ايستگاه‌هاي پايش عبارت‌اند از:
– رودخانه‌هايي كه در مجاورت شهرها و مناطق صنعتي و كشاورزي عمده جريان دارند و احتمال آلودگي آب آنها وجود دارد (نقاط شاخص در امتداد عرض رودخانه و به طور معمول بايد در بالا‌دست، وسط و پايين دست اين رودخانه انتخاب شوند.)
– رودخانه‌هايي كه پذيرنده پساب‌هاي شهري و زه‌آب‌هاي كشاورزي در يك مقياس گسترده هستند به طور مثال در پاياب شبكه‌هاي آبياري و محل تخليه زهكشي‌هاي اصلي آنها.
– رودخانه‌هايي كه از آب آنها براي تأمين آب شرب شهرها استفاده مي‌شود (در نقطه تخليه فاضلا‌ب‌ها و بالا‌دست آن.)
– محل تخليه رودخانه‌ها به درياچه‌ها و درياها (قبل و بعد از تخليه.)
– محل تخليه شاخه‌هاي فرعي به رودخانه‌هاي اصلي (در بالا‌دست اين نقاط و بعد از پيوستن شاخه فرعي به اصلي.)
– در نقاطي كه رودخانه منشعب مي‌شود (قبل و بعد از هر انشعاب.)
– در نقاطي كه تغييرات اساسي در وضعيت زمين‌شناسي و جغرافيايي منطقه صورت مي‌گيرد.

پايش كيفي منابع آب زيرزميني
در اغلب جايگاه‌هايي كه پايش آب زيرزميني صورت مي‌گيرد، مهم آن است كه قبل از آنكه طرح انتزاعي مطالعات آب زيرزميني شروع شود، نمونه‌برداري‌هاي اوليه كافي، فراهم شده باشد. بدون وجود داده‌هاي اوليه كيفي آب زيرزميني، بررسي و ارزيابي اثرهاي توسعه‌هاي جديد غيرممكن خواهد بود. همچنين بايد به خاطر آورد كه آب زيرزميني مي‌تواند دستخوش تغييرات هيدرولوژيكي بشود، به طوري كه هر نوع تغييرات ظاهري و آشكار با در نظر گرفتن اين مسأله بايد تفسير و گزارش شود. بنابراين در تمام طول سال به طور روزمره پايش كامل ضروري است.
فنكوچ در سال 1982 مشخص كرد كه نخستين قدم مهم در طراحي نظام پايش مؤثر آب زيرزميني شناخت مناسب از موارد زير است:
– مكانيك و ديناميك گسترش و انتشار آلا‌ينده‌ها مانند جريان مواد محلول يا جريان چندفازي.
– نوع سازوكار جريان، از قبيل جريان در منطقه غيراشباع و منطقه اشباع.
– مشخصه‌هاي آبخوان، مانند قابليت‌نفوذپذيري و تخلخل.
مهم‌ترين موضوع‌هايي كه در برنامه پايش در نظر گرفته مي‌شود عبارت‌اند از:
– تعيين وسعت، ماهيت و درجه آلا‌ينده‌ها (پايش منبع آلودگي.)
– تعيين سازوكار گسترش و پارامترهاي هيدرولوژيكي، بهطوري كه اقدام‌هاي متقابل مقتضي مي‌تواند پس از آن آغاز شود.
– رديابي آلا‌ينده و اعلا‌م خطر حركت آلودگي به داخل نواحي بحراني.
– ارزيابي اثرهاي اقدام‌هاي متقابل كه بايد براي تعديل اثرهاي آلا‌ينده‌ها فوري انجام گيرد.
– ثبت داده‌ها و اطلا‌عات براي ارزشيابي درازمدت و نيل به استانداردها.
– آغاز تحقيقات مرتبط با پايش براي سنجش درست و تأييد مدل‌ها و فرضيه‌هايي كه براساس آنها اقدام‌هاي متقابل صورت گيرد. بدون شك، اين اهداف ممكن است متناسب با شرايط فيزيكي، سياسي و ساير شرايط حاكم بر محل وقوع آلودگي، تغيير بكند.
طرح پايش كيفي آب چاه و روش‌هاي ساختمان آن بايد در ارتباط با زمين‌شناسي محل صورت گيرد. عمق و قطر چاه بايد تا اندازه ممكن كوچك باشد به طوري كه هزينه‌ها كاهش يابد اما نه آنقدر كوچك كه استفاده از چاه را مشكل و غيرمؤثر كند. البته، هنگامي‌كه كيفيت آب مورد توجه است اقدام‌هاي اضافي بايد براي ساختمان چاه انجام گيرد تا با آب‌زيرزميني واكنش نشان ندهد به طور واضح، اگر آب زيرزميني با جداره يا صافي چاه واكنش نشان دهد همه آزمايش‌هاي بعدي از نمونه‌برداري‌هاي انجام شده از چاه را متأثر خواهد كرد. بنابراين چاه‌هاي پايش به طور متناوب، تا حدودي از نظر اقتصادي و بخشي به علت آنكه پلا‌ستيك به طور نسبي بي‌اثر است، با استفاده از جداره و صافي پلا‌ستيكي ساخته مي‌شوند. البته پلا‌ستيك با تعدادي ديگر از آلا‌ينده‌ها واكنش نشان مي‌دهد، بنابراين بايد تجهيزات چاه متناسب با شرايط پيش‌بيني شده انتخاب شود. صافي چاه بايد توسط شن يا ماسه و براي جلوگيري از انتقال مواد ريزدانه به داخل چاه تهيه شود.

ايجاد و اصلا‌ح شبكه‌هاي
پايش كيفي آب زيرزميني در كشور
هدف از برقراري شبكه‌هاي نمونه‌برداري در سطح دشت‌هاي داراي سفره‌هاي آبرفتي و همچنين گستره‌هاي سازند سخت به ويژه سنگ‌هاي كربناته، برداشت نمونه آب و تجزيه شيميايي آنها به منظور تعيين عامل PH و كاتيون‌هاي K+, Na++, Mg++, Ca++ و آنيون‌هاي -3-, CO3--, HCO4Cl-, So و همچنين هدايت الكتريكي و كل مواد جامد محلول آب‌هاست.
در آبخوان‌هاي موجود كشور تاكنون شبكه استاندارد نمونه‌برداري كيفي آب ايجاد نشده و اين عمل به طور معمول از طريق چاه‌هاي بهره‌برداري صورت مي‌گيرد. به همين دليل نتايج حاصل به طور عمده در رابطه با مصارف مختلف آب قابل تجزيه و تحليل است.
به منظور تعيين وضعيت شبكه‌هاي نمونه‌برداري از آب‌هاي زيرزميني در سطح كشور و ارزيابي آنها يا شناسايي كمبودها و نارسايي‌ها با همكاري امور مطالعات منابع آب سازمان‌هاي آب منطقه‌اي اقدام به جمع‌‌آوري آمار و اطلا‌عات موجود در اين زمينه در دشت‌هاي تحت نظارت اين سازمان‌ها، شده است.
مطالعات انجام شده، نشان مي‌دهد كه حدود 20 درصد از دشت‌هاي داراي آبخوان، فاقد شبكه رفتارسنجي كيفي است. در دشت‌هاي داراي شبكه، تراكم نقاط در هر شبكه 25 كيلومتر مربعي متفاوت بوده و ميانگين وزني آن بين 03/0 تا 8/3 نقطه و ميانگين حسابي بين 2/0 تا 9/2 نقطه متفاوت است. يادآور مي‌شود تعداد مناسب نقاط نمونه‌برداري در هر شبكه 25 كيلومتر مربعي 3 و حداقل يك نقطه در نظر گرفته شده است. از سازمان‌هاي آب منطقه‌اي داراي تراكم مناسب نقاط اندازه‌گيري كيفيت آب، آذربايجان شرقي، آذربايجان غربي، هرمزگان و گيلا‌ن هستند كه ميانگين نقاط نمونه‌برداري در هر شبكه 25 كيلومتر مربعي آنها به ترتيب 9/2، 8/1، 6/1 و 1/1 نقطه متغير است. از سازمان‌هاي آب منطقه‌اي داراي تراكم نامناسب نقاط، اصفهان، چهارمحال و بختياري، خراسان، سيستان و بلوچستان، كرمان و يزد قابل ذكر هستند كه ميانگين تراكم نقاط برابر 39/0، 49/0، 4/0، 3/0 و2/0 در هر شبكه 25 كيلومتر مربعي برآورد شده است. دشت‌هاي تحت عملكرد سازمان‌هاي ديگري نظير تهران، فارس و مازندران داراي تراكم بينابين بوده و اشاره بر كمبود نقاط نمونه‌برداري در سطح دشت‌هاي داراي شبكه، دارد. به طور معمول براي آزمايش‌هاي ميكروبيولوژيك از شبكه موجود رفتارسنجي استفاده نمي‌شود.
نتايج و پيشنهادها
با توجه به برنامه‌ها و فعاليت‌هاي كشورهاي موفق در زمينه پايش كيفي آب‌هاي زيرزميني و بررسي وضعيت نامطلوب برنامه‌ها و سياست‌هاي مطالعاتي در خصوص حفاظت از كيفيت منابع آب‌هاي زيرزميني كه منجر به تنزل كيفيت آنها شده است، مي‌توان لزوم توجه جدي به پايش مداوم كيفيت آب‌هاي سطحي و زيرزميني را دريافت.
قدر مسلم با تكيه بر امكانات و توان علمي مطلوب موجود در كشور و با برنامه‌ريزي و سياستگذاري كلا‌ن در سطح كشور مي‌توان وضعيت كيفي منابع آبي را بهبود بخشيد يا حداقل از روند افزايش آلودگي آب‌ها جلوگيري كرد.
تدوين برنامه پايش كيفي آب‌هاي سطحي و زيرزميني بر پايه اصول علمي و با اهداف مشخص از ضرورت‌هاي اوليه است به طوري كه مشاوران، پيمانكاران و به طور كلي دست‌اندركاران صنعت آب كشور با داشتن يك شرح خدمات مشخص در اين خصوص، بتوانند با وحدت رويه مطالعات مربوط به پايش كيفي منابع آب را انجام دهند. بنابراين بايد مطالعات پراكنده و با روش‌هاي گوناگون تحت يك نظارت جامع و با ديدگاه يكپارچه‌نگري به مسايل آب، هماهنگ و يكنواخت شوند، به طوري كه بتوان از نتايج مطالعات براي ارتقاي كيفيت منابع آبي كشور و تصميم‌گيري‌هاي كلا‌ن استفاده كرد.
‌*مديركل دفتر محيط زيست و كيفيت منابع آب
شركت مديريت منابع آب ايران