المــــــاء
يعد الماء أحد أهم العناصر الطبيعية في كرتنا الأرضية فهو سر الحياة، ويعتبر من أهم مكونات المادة الحية. ويمثل الماء% 63 من وزن جسم الإنسان (متوسط)، وتحتوي عضلات الإنسان على نحو% 83 منه. أما جسم الإنسان فيحتاج إلى نحو 2.5 لتر يوميا من الماء، وهذه النسبة يحصل عليها من الأطعمة والشرب.
ويلعب الماء دورا أساسيا في العمليات الكيمائية الحيوية في الجسم، وتخليصه من الفضلات، ويساهم في تنظيم حرارة الجسد بعملية التعرق.
رغم أن الماء متوفر بكثرة في كرتنا الأرضية إلا أن أكثر من % 97 منه مالح في البحار والمحيطات، و% 2 من المياه العذبة على شكل ثلوج والكمية الباقية منه والتي تشكل نسبة %1 فتمثل المياه الجوفية والسطحية وبخار الماء في الغلاف الجوي.
والماء باعتباره مركبا كيمائيا فريد من نوعه فهو يتركب من ذرتين من الهيدروجين وذرة من الأوكسجين(H2O). وهو المادة الوحيدة التي تتواجد في ثلاث حالات فيزيائية (صلبة وسائلة وغازية) عند درجات الحرارة والضغوط العادية لكرة الأرضية. ولأن المياه تتبخر وتتكاثف بمنتهى السهولة، فهي تدور بصفة مستمرة مع هطول الأمطار فوق كل مكان من الكوكب الأزرق.
ونظرا لقدرتها الفائقة على امتصاص الحرارة، فإنها تحمي كوكب الأرض من الصدمات الحرارية الشديدة. كما تتميز بخصائص المذيبات القوية، بمعنى أنها تستطيع إذابة كميات كبيرة من المواد الأخرى، وهي لا تنقل فقط العناصر الغذائية الضرورية إلى أنسجة النباتات والحيوانات والإنسان، وإنما تذيب أيضا الملوثات وتنقلها من الهواء والتربة إلى كل مكان في البيئة.
1-معايير جودة الماء
الماء النقي هو الماء الذي لا لون ولا طعم ولا رائحة له. أما المياه الطبيعية فليس من السهل وضع تحديد دقيق لها، بل يمكن وصفها وفق معايير فيزيائية وكيمائية وحيوية.
فالمعايير الفيزيائية للماء، تتمثل في كونه يتركب من ماء نقي ذي درجة حرارة معينة، وخال من العكارة والجزئيات الصلبة، والتلوين، والرائحة الكريهة والطعم.
أما المعايير الكيمائية للماء، هو وجود الأوكسجين المذاب في الماء بصورة كافية، إضافة لوجود توازن للمواد المغذية المذابة فيه لاستمرار الحياة، وعدم وجود مواد سامة فيه، وعدم وجود كميات زائدة من المادة العضوية.
والمعايير الحيوية، فهي وجود الكائنات الحية ضمن نظام بيئي طبيعي يكفل استمرار بقاء الأنواع.
2-الحالات التي توجد عليها المياه العذبة
توجد المياه على كوكبنا في صورتين: مياه سطحية، ومياه جوفية. وتنتظم حركة المياه على سطح الأرض وفي باطنها وفقا لدورة منتظمة تسمى الدورة المائية، أو الدورة الهيدرولوجية.
تعيد الطبيعة تدوير إمدادات المياه من خلال عملية تسمى "الدورة المائية"، أو الدورة الهيدرولوجية. وهي دورة مغلقة ومستمرة تستمد طاقتها من الشمس. وعناصر الدورة المائية هي: التبخر، والتكثف، والتساقط، والاختراق، والنفاذ، والجريان.
- تأثير الإنسان على دورة الماء
تبقى إمدادات المياه على كوكبنا ثابتة، لكن الإنسان قادر على تعديل دورة هذه الإمدادات الثابتة. والواقع أن الزيادة السكانية، والتوسع العمراني، وارتفاع مستويات المعيشة والنمو الاقتصادي والصناعي كلها عناصر أسهمت في زيادة الضغوط على البيئة الطبيعية. ويمكن لنشاطات الإنسان أن تؤدي إلى اختلالات في المعادلة المائية وتؤثر بالتالي على كمية ونوعية موارد المياه الطبيعية المتاحة للأجيال الحالية والمستقبلية.
ورغم ازدياد كميات المياه المستخدمة في البيوت، والصناعة والزراعة. إلا أنها تبقى محدودة على كوكبنا. والخطورة هنا تتجلى في الإنتاج الكبير من مياه الصرف الصحي الذي يرافق الاستهلاك المتزايد.
ويؤدي الصرف المنزلي والزراعي والصناعي، والاستخدام المكثف للمبيدات والمخصبات، إلى تحميل إمدادات المياه بكميات كبيرة من الكيماويات والبكتيريا الخطرة. وبالإضافة إلى ذلك، تؤدي أنظمة الري البائسة إلى زيادة معدلات ملوحة الأرض. وتؤدي هذه العوامل مجتمعة إلى تشكيل المزيد من الضغوط على الموارد المائية الحالية. وإذا استمرت الاتجاهات الراهنة على حالها، فإن هذا سيلحق عواقب بالغة السلبية بمجاري الأنهار، وأسطح البحيرات، وخزانات المياه الجوفية، وهو ما يؤثر على البيئة ككل.
- المياه الجوفية
هي كل المياه الموجودة تحت سطح الأرض، سواء تلك الموجودة في المناطق المشبعة أو غير المشبعة. وتوجد المياه الجوفية داخل خزانات المياه الجوفية في باطن الأرض، أو في الفراغات والشقوق بين حبيبات التربة والرمل والحصى والصخور. وتتحرك المياه الجوفية ببطء خلال فراغات التربة أو الصخور مقارنة بالتدفق السطحي لمياه الأمطار. وتعتمد كمية المياه المتجمعة ومعدل تدفقها على نوعية التربة ومسامية ونفاذية الصخور، إذ يتحرك الماء بحرية في التربة والصخور ذات النفاذية العالية حيث ينفذ ويمر من خلال المسامات ذات الأحجام الكبيرة، بينما يبقى في الطبقات الطينية لأن الطين يعتبر ذو نفاذية منخفضة ينفذ فيها الماء بشكل بطيء جدا. وتدعى المناطق الرئيسية تحت سطح الأرض المملوءة بالمياه الجوفية بـ «الخزانات الجوفية".
- مصادر تلوث المياه الجوفية
تتعدد المصادر المسببة لتلوث المياه الجوفية. فمنها ما يعود لعوامل طبيعية، ومنها ما يعود لطائفة متنوعة من أنشطة الإنسان. ويمكن تقسيم مصادر التلوث الناتجة عن نشاطات الإنسان إلى مصادر زراعية وصناعية ومنزلية.
أولا-العـوامل الطبيعيـة
يمكن للمياه الجوفية أن تصاب أحيانا بالتلوث دون أن يكون الإنسان سببا فيه. ويتوقف الأمر على التركيبة الجيولوجية لطبقات الأرض التي تتحرك خلالها المياه الجوفية. والتي تتحرك عبر طبقات صخرية وطينية تحتوي على طائفة واسعة من العناصر مثل المغنسيوم والكالسيوم والكلور. وتحتوي الجدران الداخلية لخزانات المياه الجوفية على تركيزات طبيعية عالية لمكونات قابلة للذوبان مثل الزرنيخ، والبورون والسلنيوم. ويتوقف تأثير مصادر التلوث الطبيعية على نوع الملوثات وتركيزها.
ثانيـا-الناتجـة عن نشــاطات الانسـان
1-مصادر التلوث الزراعية
مبيدات الآفات، المخصبات، مبيدات الحشرات والمخلفات الحيوانية، تلك هي المصادر الزراعية الرئيسية لتلوث المياه الجوفية. ومن أمثلة ذلك:
كما أن المزارع التي تفرط أو تسيء في استخدام المخصبات والمبيدات يمكن أن تؤدي إلى تلويث المياه الجوفية بالعديد من المركبات العضوية، وعناصر النيتروجين، والكادميوم، والكلور، والزئبق والسيلينيوم.
أما المخلفات الحيوانية فيمكنها تلويث خزانات المياه الجوفية بالنيترات، وبكتيريا الكوليفورم، والمواد الصلبة الذائبة وال كبريتات.
كما يمكن للتعامل غير الرشيد مع الآلات الزراعية أن يؤدي إلى تلويث المياه الجوفية بالأصباغ (التي تحتوي على الرصاص والباريوم)، والبنزين وزيوت التشحيم التي تحتوي على مركبات عضوية طيارة، ووقود الديزل (الذي يحتوي على الباريوم)، وسوائل الشطف (التي تحتوي على بقايا المخصبات والمبيدات).
2-مصـادر التلـوث الصناعيـة
تتطلب الأنشطة الاقتصادية الحديثة نقل وتخزين مواد تستخدم في التصنيع، والمعالجة، والبناء. وبين إنتاجها وتخزينها ونقلها يمكن لهذه المواد أن تجد طريقها إلى المـياه الجوفية من خلال التسرب، أو الانسكاب، أو التعامل غير الصحيح معها .... والأكثر من هذا فإن تنظيف هذه المواد يمكن أن يسبب هو الآخر تهديدا للمياه الجوفية عندما تنتقل هذه المواد مع مياه التنظيف إلى باطن الأرض.
ولا ترتبط منشآت صناعية، بشبكة الصرف الصحي المخصصة للمنازل، وتلقي بمخلفاتها مباشرة إلى باطن الأرض أو إلى أحواض معدة لذلك. ومن أخطر هذه المنشآت محطات تنظيف وتصليح السيارات، ومحلات تنظيف الملابس، ومعامل تحميض الصور، ومصانع الأدوات الكهربائية ومكوناتها لأن مخلفاتها تتضمن مواد كيميائية سامة.
كما أن الكميات القليلة من مخلفات المنشآت الكبيرة المربوطة بشبكات الصرف الصحي، يمكنها أن تشكل تهديدا حقيقيا للمياه الجوفية.
3-مصـادر التلـوث المنزليـة
تعتبر مياه الصرف الصحي المتدفقة من المنازل مصدرا رئيسيا لتلوث المياه الجوفية، حيث تقف وراء طائفة واسعة من الملوثات، بما في ذلك البكتيريا، والفيروسات، والنترات من المخلفات المنزلية، والمركبات العضوية.
فالمواد الكيميائية المخزنة في المنازل بطريقة غير سليمة أو التي يتم التخلص منها مع مياه الصرف الصحي يمكن أن تكون مصدرا خطيرا لتلويث المياه الجوفية. ومن بين هذه المواد الأصباغ، سوائل التنظيف، والزيوت، والأدوية، والمطهرات ... الخ.
وتصبح المشكلة أخطر بكثير في حالة حدوث تسرب في شبكات الصرف، أو في حالة الصرف المباشر في باطن الأرض.
وبالنظر إلى التوسع الكبير في حجم الأحياء السكنية الحديثة وفي شبكات الطرق، فقد أصبح مياه الأمطار مصدرا إضافيا لتلويث المياه الجوفية بما تأخذه معها من على أسطح البيوت والأماكن المكشوفة فيها، وكذلك من الشوارع، إلى باطن الأرض. كما يمكن للمخلفـات المنزلية أن تصيب المياه الجوفية بالعديد من الملوثات، ومن بينها: المنظفات الاصطناعية المستخدمة في غسيل الأطباق والملابس، والمركبات العضوية في مخلفات المنازل، والبكتيريا والنترات والكبريتات في مياه المجاري، والزيوت والشحوم، وسوائل التنظيف ومعطرات الجو التي تحتوي جميعها على رابع كلوريد الكاربون. أما مياه الأمطار فيمكنها أن تأخذ معها إلى المياه الجوفية الكلور والصوديوم، والمركبات العضوية من الزيوت والبنزين، والرصاص، وسوائل التنظيف ومذيبات الشحوم التي تحتوي جميعها على مواد سامة مثل رابع كلوريد الكربون.
ويلعب الماء دورا أساسيا في العمليات الكيمائية الحيوية في الجسم، وتخليصه من الفضلات، ويساهم في تنظيم حرارة الجسد بعملية التعرق.
رغم أن الماء متوفر بكثرة في كرتنا الأرضية إلا أن أكثر من % 97 منه مالح في البحار والمحيطات، و% 2 من المياه العذبة على شكل ثلوج والكمية الباقية منه والتي تشكل نسبة %1 فتمثل المياه الجوفية والسطحية وبخار الماء في الغلاف الجوي.
والماء باعتباره مركبا كيمائيا فريد من نوعه فهو يتركب من ذرتين من الهيدروجين وذرة من الأوكسجين(H2O). وهو المادة الوحيدة التي تتواجد في ثلاث حالات فيزيائية (صلبة وسائلة وغازية) عند درجات الحرارة والضغوط العادية لكرة الأرضية. ولأن المياه تتبخر وتتكاثف بمنتهى السهولة، فهي تدور بصفة مستمرة مع هطول الأمطار فوق كل مكان من الكوكب الأزرق.
ونظرا لقدرتها الفائقة على امتصاص الحرارة، فإنها تحمي كوكب الأرض من الصدمات الحرارية الشديدة. كما تتميز بخصائص المذيبات القوية، بمعنى أنها تستطيع إذابة كميات كبيرة من المواد الأخرى، وهي لا تنقل فقط العناصر الغذائية الضرورية إلى أنسجة النباتات والحيوانات والإنسان، وإنما تذيب أيضا الملوثات وتنقلها من الهواء والتربة إلى كل مكان في البيئة.
1-معايير جودة الماء
الماء النقي هو الماء الذي لا لون ولا طعم ولا رائحة له. أما المياه الطبيعية فليس من السهل وضع تحديد دقيق لها، بل يمكن وصفها وفق معايير فيزيائية وكيمائية وحيوية.
فالمعايير الفيزيائية للماء، تتمثل في كونه يتركب من ماء نقي ذي درجة حرارة معينة، وخال من العكارة والجزئيات الصلبة، والتلوين، والرائحة الكريهة والطعم.
أما المعايير الكيمائية للماء، هو وجود الأوكسجين المذاب في الماء بصورة كافية، إضافة لوجود توازن للمواد المغذية المذابة فيه لاستمرار الحياة، وعدم وجود مواد سامة فيه، وعدم وجود كميات زائدة من المادة العضوية.
والمعايير الحيوية، فهي وجود الكائنات الحية ضمن نظام بيئي طبيعي يكفل استمرار بقاء الأنواع.
2-الحالات التي توجد عليها المياه العذبة
توجد المياه على كوكبنا في صورتين: مياه سطحية، ومياه جوفية. وتنتظم حركة المياه على سطح الأرض وفي باطنها وفقا لدورة منتظمة تسمى الدورة المائية، أو الدورة الهيدرولوجية.
الدورة المائية (أو الهيدرولوجية) (Hydrological cycle)
تعيد الطبيعة تدوير إمدادات المياه من خلال عملية تسمى "الدورة المائية"، أو الدورة الهيدرولوجية. وهي دورة مغلقة ومستمرة تستمد طاقتها من الشمس. وعناصر الدورة المائية هي: التبخر، والتكثف، والتساقط، والاختراق، والنفاذ، والجريان.
- تأثير الإنسان على دورة الماء
تبقى إمدادات المياه على كوكبنا ثابتة، لكن الإنسان قادر على تعديل دورة هذه الإمدادات الثابتة. والواقع أن الزيادة السكانية، والتوسع العمراني، وارتفاع مستويات المعيشة والنمو الاقتصادي والصناعي كلها عناصر أسهمت في زيادة الضغوط على البيئة الطبيعية. ويمكن لنشاطات الإنسان أن تؤدي إلى اختلالات في المعادلة المائية وتؤثر بالتالي على كمية ونوعية موارد المياه الطبيعية المتاحة للأجيال الحالية والمستقبلية.
ورغم ازدياد كميات المياه المستخدمة في البيوت، والصناعة والزراعة. إلا أنها تبقى محدودة على كوكبنا. والخطورة هنا تتجلى في الإنتاج الكبير من مياه الصرف الصحي الذي يرافق الاستهلاك المتزايد.
ويؤدي الصرف المنزلي والزراعي والصناعي، والاستخدام المكثف للمبيدات والمخصبات، إلى تحميل إمدادات المياه بكميات كبيرة من الكيماويات والبكتيريا الخطرة. وبالإضافة إلى ذلك، تؤدي أنظمة الري البائسة إلى زيادة معدلات ملوحة الأرض. وتؤدي هذه العوامل مجتمعة إلى تشكيل المزيد من الضغوط على الموارد المائية الحالية. وإذا استمرت الاتجاهات الراهنة على حالها، فإن هذا سيلحق عواقب بالغة السلبية بمجاري الأنهار، وأسطح البحيرات، وخزانات المياه الجوفية، وهو ما يؤثر على البيئة ككل.
- المياه الجوفية
هي كل المياه الموجودة تحت سطح الأرض، سواء تلك الموجودة في المناطق المشبعة أو غير المشبعة. وتوجد المياه الجوفية داخل خزانات المياه الجوفية في باطن الأرض، أو في الفراغات والشقوق بين حبيبات التربة والرمل والحصى والصخور. وتتحرك المياه الجوفية ببطء خلال فراغات التربة أو الصخور مقارنة بالتدفق السطحي لمياه الأمطار. وتعتمد كمية المياه المتجمعة ومعدل تدفقها على نوعية التربة ومسامية ونفاذية الصخور، إذ يتحرك الماء بحرية في التربة والصخور ذات النفاذية العالية حيث ينفذ ويمر من خلال المسامات ذات الأحجام الكبيرة، بينما يبقى في الطبقات الطينية لأن الطين يعتبر ذو نفاذية منخفضة ينفذ فيها الماء بشكل بطيء جدا. وتدعى المناطق الرئيسية تحت سطح الأرض المملوءة بالمياه الجوفية بـ «الخزانات الجوفية".
- مصادر تلوث المياه الجوفية
تتعدد المصادر المسببة لتلوث المياه الجوفية. فمنها ما يعود لعوامل طبيعية، ومنها ما يعود لطائفة متنوعة من أنشطة الإنسان. ويمكن تقسيم مصادر التلوث الناتجة عن نشاطات الإنسان إلى مصادر زراعية وصناعية ومنزلية.
أولا-العـوامل الطبيعيـة
يمكن للمياه الجوفية أن تصاب أحيانا بالتلوث دون أن يكون الإنسان سببا فيه. ويتوقف الأمر على التركيبة الجيولوجية لطبقات الأرض التي تتحرك خلالها المياه الجوفية. والتي تتحرك عبر طبقات صخرية وطينية تحتوي على طائفة واسعة من العناصر مثل المغنسيوم والكالسيوم والكلور. وتحتوي الجدران الداخلية لخزانات المياه الجوفية على تركيزات طبيعية عالية لمكونات قابلة للذوبان مثل الزرنيخ، والبورون والسلنيوم. ويتوقف تأثير مصادر التلوث الطبيعية على نوع الملوثات وتركيزها.
ثانيـا-الناتجـة عن نشــاطات الانسـان
1-مصادر التلوث الزراعية
مبيدات الآفات، المخصبات، مبيدات الحشرات والمخلفات الحيوانية، تلك هي المصادر الزراعية الرئيسية لتلوث المياه الجوفية. ومن أمثلة ذلك:
- تسرب المخصبات والمبيدات مباشرة إلى الأرض أثناء التعامل معها.
- التسرب الناجم عن تحميل وغسل معدات رش المبيدات.
- التسرب الناجم عن تخزين الكيماويات الزراعية في مناطق مكشوفة دون حمايتها من الرياح والأمطار.
كما أن المزارع التي تفرط أو تسيء في استخدام المخصبات والمبيدات يمكن أن تؤدي إلى تلويث المياه الجوفية بالعديد من المركبات العضوية، وعناصر النيتروجين، والكادميوم، والكلور، والزئبق والسيلينيوم.
أما المخلفات الحيوانية فيمكنها تلويث خزانات المياه الجوفية بالنيترات، وبكتيريا الكوليفورم، والمواد الصلبة الذائبة وال كبريتات.
كما يمكن للتعامل غير الرشيد مع الآلات الزراعية أن يؤدي إلى تلويث المياه الجوفية بالأصباغ (التي تحتوي على الرصاص والباريوم)، والبنزين وزيوت التشحيم التي تحتوي على مركبات عضوية طيارة، ووقود الديزل (الذي يحتوي على الباريوم)، وسوائل الشطف (التي تحتوي على بقايا المخصبات والمبيدات).
2-مصـادر التلـوث الصناعيـة
تتطلب الأنشطة الاقتصادية الحديثة نقل وتخزين مواد تستخدم في التصنيع، والمعالجة، والبناء. وبين إنتاجها وتخزينها ونقلها يمكن لهذه المواد أن تجد طريقها إلى المـياه الجوفية من خلال التسرب، أو الانسكاب، أو التعامل غير الصحيح معها .... والأكثر من هذا فإن تنظيف هذه المواد يمكن أن يسبب هو الآخر تهديدا للمياه الجوفية عندما تنتقل هذه المواد مع مياه التنظيف إلى باطن الأرض.
ولا ترتبط منشآت صناعية، بشبكة الصرف الصحي المخصصة للمنازل، وتلقي بمخلفاتها مباشرة إلى باطن الأرض أو إلى أحواض معدة لذلك. ومن أخطر هذه المنشآت محطات تنظيف وتصليح السيارات، ومحلات تنظيف الملابس، ومعامل تحميض الصور، ومصانع الأدوات الكهربائية ومكوناتها لأن مخلفاتها تتضمن مواد كيميائية سامة.
كما أن الكميات القليلة من مخلفات المنشآت الكبيرة المربوطة بشبكات الصرف الصحي، يمكنها أن تشكل تهديدا حقيقيا للمياه الجوفية.
3-مصـادر التلـوث المنزليـة
تعتبر مياه الصرف الصحي المتدفقة من المنازل مصدرا رئيسيا لتلوث المياه الجوفية، حيث تقف وراء طائفة واسعة من الملوثات، بما في ذلك البكتيريا، والفيروسات، والنترات من المخلفات المنزلية، والمركبات العضوية.
فالمواد الكيميائية المخزنة في المنازل بطريقة غير سليمة أو التي يتم التخلص منها مع مياه الصرف الصحي يمكن أن تكون مصدرا خطيرا لتلويث المياه الجوفية. ومن بين هذه المواد الأصباغ، سوائل التنظيف، والزيوت، والأدوية، والمطهرات ... الخ.
وتصبح المشكلة أخطر بكثير في حالة حدوث تسرب في شبكات الصرف، أو في حالة الصرف المباشر في باطن الأرض.
وبالنظر إلى التوسع الكبير في حجم الأحياء السكنية الحديثة وفي شبكات الطرق، فقد أصبح مياه الأمطار مصدرا إضافيا لتلويث المياه الجوفية بما تأخذه معها من على أسطح البيوت والأماكن المكشوفة فيها، وكذلك من الشوارع، إلى باطن الأرض. كما يمكن للمخلفـات المنزلية أن تصيب المياه الجوفية بالعديد من الملوثات، ومن بينها: المنظفات الاصطناعية المستخدمة في غسيل الأطباق والملابس، والمركبات العضوية في مخلفات المنازل، والبكتيريا والنترات والكبريتات في مياه المجاري، والزيوت والشحوم، وسوائل التنظيف ومعطرات الجو التي تحتوي جميعها على رابع كلوريد الكاربون. أما مياه الأمطار فيمكنها أن تأخذ معها إلى المياه الجوفية الكلور والصوديوم، والمركبات العضوية من الزيوت والبنزين، والرصاص، وسوائل التنظيف ومذيبات الشحوم التي تحتوي جميعها على مواد سامة مثل رابع كلوريد الكربون.
أكثر...