كيف نحافظ على جودة المياه؟
مفهوم جودة المياه أي تقييم نوعية المياه وتحديد تركيز جمع مكوناتها والإضافات التي تضاف إليها، ثم مقارنة نتائج هذا التركيز مع الغرض الذي ستستعمل له هذه المياه، مثلاً: تعتبر المياه المقطّرة من أجود أشكال المياه، إلا أنّها ليست مناسبة لجميع الكائنات.
لهذا فمن غير الممكن قياس الجودة دون تحديد الغرض المستخدمة له، فالمياه التي تستخدم في المنازل للشرب وإعداد الطعام، تختلف عن المستخدمة لري الأراضي الزراعية، أو المستخدمة في المزارع السمكية، أو المستعملة في تربية الحيوانات.
معايير قياس جودة المياه
أولاً: المقاييس الفيزيائية لجودة المياه:
- درجة الحرارة: فهي تؤثر بشكل مباشر على العمليات البيولوجية في الماء، حيث يؤدّي ارتفاع درجة الحرارة إلى انخفاض تركيز الأكسجين المذاب في الماء وزيادة معدل عمليّات الأيض للكائنات الحية وتسريع تكاثرها.
- التعكر: تؤدي الأجسام الصلبة التي لا تذوب في الماء مثل الطحالب وذرات الرمال والبكتيريا إلى تعكر لون الماء، الأمر الذي يؤدي إلى تقليل إمكانية دخول أشعة الشمس إلى التجمعات المائية وبالتالي تقليل عملية التمثيل الضوئي وتقليل تركيز الأكسجين مع زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون في الماء، مما يؤثر سلباً على الكائنات التي ستشرب هذه المياه.
- لون وطعم ورائحة الماء: من المعروف أنّ الماء لا طعم له، ولا لون له، ولا رائحة له، وبالتالي فإن وجود أي صفة من هذه الصفات يعني تلوث المياه.
ثانياً: المقاييس الكيميائية لجودة المياه:
- الملوحة: عادةً ما توجد الأملاح في الماء بطريقة طبيعية تنتج عن ذوبان الأملاح الموجودة في التربة، أو بطريقة غير طبيعية بفعل الإنسان من خلال استعمال الأسمدة الكيميائية أو خلط المياه الصالحة للشرب بمياه المجاري.
- النيترات والفوسفات: تؤدي زيادة نسبة النيترات والفوسفات في الماء إلى تكاثر الكائنات الحية النباتية بسرعة في الماء، وعلى وجه الخصوص الطحالب، مما يقلل التمثيل الضوئي للنباتات، وتركيز الأكسجين فتموت معظم الكائنات التي تعيش في الماء، كما أنّ زيادة النيترات في مياه الشرب يؤدّي إلى اتصالها مع مادة الهيموغلوبين الموجودة في كريات الدم الحمراء وإعاقة نقل الأكسجين في الجسم والإصابة بمرض الازرقاق وخاصةً لدى الأطفال.
- الأكسجين: تحتاج الكائنات التي تعيش في الماء إلى نسبة تركيز معيّنة من الأكسجين، حيث يصل التركيز الأدنى للحياة في الماء إلى 4 ملغم/ لتر، ولا تستطيع الكائنات العيش بتركيز أقل.
- درجة الحموضة: ويقصد بها نسبة درجة حامضية أو قاعدية الماء، حيث يقاس pH في مجال 0ـ 14، وعندما تكون نسبة pH=7 فهو متعادل، أما إذا كانت أقل من 7 فهو حامضي، أما أكثر من 7 فهو قاعدي، الرقم الهيدروجيني للمياه الصالحة للشرب يتراوح بين 6.5 و 8.5 درجة.
- عسر المياه: يقصد بعسر الماء تركيز أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم مجتمعة في الماء، فكلّما زاد تركيز هذه الأيونات زاد عسر الماء، وبالتالي زيادة ترسبات الأملاح في المياه.
- المعادن الثقيلة: تؤثر المعادن الموجودة في الماء على صحّة الإنسان، سواء كانت معادن طبيعيّة ناتجة عن ذوبان الصخور، أو معادن صناعية ناتجة عن المياه العادمة.
ثالثاً: المقاييس البيولوجية:
يقوم مبدأ المعيار الإحيائي البيولوجي على قياس نسبة الكائنات الحية وخصوصاً اللافقاريات التي تعتبر أكثر الكائنات حساسية ضد التلوث، التي تعيش وتتكاثر داخل الوسط المائي، حيث يجب أن يتراوح المعامل الإحيائي بين 0 و10، وكلّما زادت القيمة من ستة إلى عشرة كان ذلك معياراً على جودة مياه مرتفعة.
رابعاً: المقاييس الإشعاعية:
يقصد بها المواد المشعة، والتي تؤدي إلى تلوث المياه، وقد يكون مصدر هذه المواد المشعة ذوبان الصخور المشعة. أو رمي مخلفات المواد المشعة الناتجة عن المصانع أو المستشفيات أو المختبرات في الماء. ويعتبر هذا الأمر خطيراً جداً لتأثيره على المادة الوراثية للإنسان DNA وتسببه بحدوث طفرات فيها، أو الإصابة بمرض السرطان.
أسس مراقبة جودة وسلامة المياه
حتى نحافظ على جودة المياه يجب أن نحرص على توافر بعض الأسس
- التوافق مع القوانين والتشريعات ذات الصلة.
- مراقبة جودة المياه والتحقق من دقة نتائج الفحوصات المخبرية.
- التحقق من كفاءة الأجهزة المستخدمة في قياس جودة المياه .
- التحقق من سلامة المواد الكيمائية وأدوات الاختبارات الميدانية المحمولة المستخدمة قياس جودة المياه.
- المتابعة المستمرة لكفاءة وتطور أداء العاملين على إجراء هذه الفحوصات.
ما هي العوامل الرئيسية التي تؤثر على جودة المياه وتلوث المياه؟
- النفايات الصناعية: لا يزال هناك عدد كبير من الشركات في جميع أنحاء العالم التي تصب النفايات غير المعالجة بشكل كافٍ في الأنهار أو البحار.
- الاحتباس الحراري: يساهم تغير المناخ أيضًا في تلوث المياه. عندما يتعرض النظام البيئي لدرجات حرارة أعلى من المتوسط، يتغير تكوين الماء لأن كمية الأكسجين تنخفض.
- استخدام المبيدات الحشرية في الزراعة: تتخلص المزارع والزراعة من كميات كبيرة من المواد الكيميائية والأسمدة والمواد العضوية والنفايات الأخرى في الماء.
- إزالة الغابات: يؤدي هذا إلى ظهور البكتيريا والرواسب تحت التربة، مما يتسبب في تلوث المياه الجوفية.
- الانسكابات النفطية: تحدث الانسكابات النفطية ومشتقاتها بسبب سوء نقل وتصفية المنتجات مثل الوقود، الذي يتم تخزينه عادة في خزانات تحت الأرض.
أصبحت مشكلة المياه مشكلة عالمية. 90٪ من المياه التي نسكبها في الأنهار هي مياه غير معالجة لم يتم تنقيتها. وبالتالي، فإننا نسكب المياه الملوثة في شرايين الكوكب، وهذا يصبح سمًا للأنظمة البيئية والأنواع والبشرية. وفقًا لدراسات مختلفة، يمكن أن يؤثر ارتفاع درجات حرارة البحر على نمو بعض الكائنات الحية الدقيقة الضارة بحياة الحيوان والإنسان.
كيف يمكن تقييم جودة المياه وتلوث المياه؟
هناك أوقات يمكننا فيها تحديد ما إذا كانت مياه معينة صالحة للاستهلاك البشري أم لا. إذا فتحت الصنبور وتدفق الماء
إذا كان الماء عكرًا أو مائلًا إلى الاصفرار، فمن الواضح أنه لا يمكن شربه. ومع ذلك، في معظم الحالات، سيؤكد التحليل المخبري أي المياه صالحة للاستهلاك.
على ماذا تستند هذه التحليلات؟ الخصائص الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية لهذا العنصر.
كيف يمكن تحسين جودة المياه وتلوث المياه؟
في غضون بضع سنوات فقط، كان هناك تغيير كبير في نظافة المياه. حتى بضعة عقود مضت، كنا نعتقد أن المياه مورد طبيعي غير محدود سيتم توفيره دائمًا من الطبيعة الأم. والآن يتعين علينا تطوير تقنيات لإعادة استخدام المياه وتحسين جودتها بشكل مناسب.
معالجة المياه
الغرض من معالجة المياه هو تقليل أو القضاء على التلوث أو الخصائص غير المرغوب فيها للمياه. وهي تتكون من سلسلة من العمليات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية التي تزيل الملوثات من المياه. والهدف هو إعطاء المياه الخصائص الصحيحة للاستخدام المطلوب. ونتيجة لذلك، تختلف عملية معالجة المياه اعتمادًا على خصائصها في البداية وكذلك استخدامها النهائي.
تنقية المياه
يتم تنقية مياه الصرف الصحي من المراكز الحضرية أو الصناعات في محطة معالجة مياه الصرف الصحي (WWTP). في الأساس، تحاكي محطة معالجة مياه الصرف الصحي عمليات التنقية التي تحدث بشكل طبيعي في مجرى النهر، وتكمل هذه العمليات تلقائيًا وشاملًا.
تحلية مياه البحر
تتم عملية تحلية مياه البحر منذ فترة طويلة الآن. ولكن الجديد هو أنه بفضل تحلية المياه بالتناضح العكسي، أصبحت هذه العملية أكثر كفاءة في استخدام الطاقة.
يسمح التناضح العكسي بإزالة الملح من المياه المالحة من خلال غشاء شبه نافذ. هذه ليست العملية الأكثر تقدمًا فحسب، بل إنها أيضًا الأكثر كفاءة واستدامة. حيث تولد ما يصل إلى 4.5 مرات أقل من انبعاثات الغازات الدفيئة مقارنة بتقنيات تحلية المياه الأخرى.
يمكنك الاطلاع على المزيد عن تقنية التناضح العكسي.
