تركيب وخواص وملوثات المياه
قال تعالى (( وجعلنا من الماء كل شيء حي ))
الماء معدن الحياة وحيثما يوجد الماء تدب الحياه وتستمر ويعتبر الماء عنصراً اساسياً لجميع الكائنات الحية ( فلا حياه بدون ماء ) فقد نشأت الأرض منذ بدء الخليقة وستبقى إلى الأبد مرتبطة بالماء ، وقديماً نشأت الحضارات على ضفاف الانهار وبالقرب من مصباتها .
وللما ء صلة اساسية ملموسة بتطور الانسان واحتياجاتة اليومية من المياه في جميع انشطتة الحيوية والمنزلية والدينية والصناعية والتجارية وغيرها ، فعمل الانسان على حسن اختيار مصادرة المائية الملائمة فكرس جميع امكانيتة من اجل المحافظة عليها من التلوث .
فالماء هو العنصر الذي بدونة لايمكن ان تحصل العمليات البيولوجية والكيمائية وغيرها داخل الكرة الارضية وفوقها وهو يمثل 65% من وزن الانسان بصفة عامة .
قال الاكاديمي الروسي ((بي فرناند تدسكي ))من اهم المعاني المطلقة للمياه تكمن في انها تدخل في تكوين الكائنات الحية وغير الحية ، ان الكائنات الحية الصغيرة والدقيقة يمكن ان تعيش بدون هواء ولكنها لاتستطيع ان تعيش دون ماء .
تقدر كميات المياه في الكرة الارضية 1.5 مليار كم 3
97% مياه مالحة ( محيطات – بحار )
3% مياه عذبة موزعة(75%متجمده في الاقطاب–25% مياه جوفية-1%<الانهار والبرك)
التركيب الكيمائي للماء :-
يمكن تعريفة بأنة مركب كيميائي يتكون من عنصرين الهيدروجين والاكسجين .
ذرة اكسجين واحدة وذرتين من الهيدروجين (H2O).
خواص المياه :-
1)يتواجد في الحالة السائلة (ماء) والصلبة (ثلج ) والغازية (بخار ماء) .
2) يتمدد بالحرارة وينكمش بالبرودة مثل كل السوائل الا انة عند درجة حرارة 4م يتمدد بدل ان ينكمش وبذلك تقل كثافتة فيخف ويرتفع الى اعلى وعندما يتجمد عند درجة حرارة صفر يكون الجليد على السطح فيما يكون سائل في الاسفل وهو مايساعد على ابقاء الحياة في المياه .
3) مذيب لكثير من المواد .
اماكن التخزين :-
1- الغلاف الجوي : وهو يتواجد على هيئة بخار نتيجة لدورة المياه في الغلاف الجوي وعندما يسقط على هيئة امطار تغذي ألأرض بالمياه .
2 – المياه السطحية : المحيطات والبحار – الانهار – الجداول – البحيرات العذبة – مياه الجليد في القطبين .
3- المياه الجوفية : هي المياه التي تتسرب الى حوض الارض وبفعل الجاذبية الارضية ويتجمع في مستوعات ارضية (( مكامن)) الاحواض المائية .
اهم استخداماتة :
1/ منزلية (شرب + طبخ + غسيل + تنظيف)
2/ صناعية ( يدخل في جميع الصناعات ).
3/ زراعية ( الري ).
4/ الطاقة في انتاج الطاقة الكهربائية .
5/ النقل ( تستخدمة السفن في عملية نقل البشر والبضائع ).
* مياه الشرب :
تعريفها : هي المياه التي ليس لها لون او طعم او رائحة والتي تحتوى على العناصر المعدنية بنسب معينة وبدون وجود هذة العناصر او وجودها بنسب عالية لاتعتبر المياه صالحة للشرب .
كما يجب ان لاتحتوى على عناصر مشعة وكذلك يجب ان تكون خالية من أي كائنات حية مسببة للامراض .
* مكوناتها :
تحتوى مياه الشرب على العديد من العناصر وتشمل العناصر الطبيعة – الايونات العامة وتشكل ايونات (Cations) وايونات سالبة (Aninos) بالاضافة الى العناصر النادرة والثقيلةوالتي يجب قياسها لتحديد صلاحية المياه لشرب من عدمة وتحديد طرق معالجتها .
* تلوث المياه :
الماء عادة غيرنقي فهو يحتوي على مواد معدنية في حالة معلقة او مذابة او غازات ذائبة .
تعريف التلوث :
يمكن تعريف تلوث المياه بأنة تغير في الصفات الطبيعية او الكيمياوية او البيولوجية للمياه وذلك عن طريق اضافة مواد غريبة تتسبب في تعكر الماء او تكسبة رائحة او لوناً او طعماً او قد يتلوث بأضافة مواد كيمائية سامة ويمكن القول ان المقصود بتلوث المياه هو تغير في خواص مصادرة الطبيعية المختلفة ، بحيث يصبح غير صالح للكائنات الحية التي يعتمد علية في استمرار بقائها او بمعنى آخر غير صالح للاستعمال .
والمياه التي تعتبر ملوثة وخطراً على الانسان في حالة استخدامها يمكن ان تكون مناسبة للاستخدام في صناعة الحديد.
كما ان المياه التي تتوفر فيها المعادن وتكون صالحة للاستخدام الادامي قد تؤدي الى تأكل الغلايات عند استخدامها في الصناعات الكهربائية .
كما ان المياه قد تكون غير صالحة للاستخدام الادامي يمكن ان تكون صالحة للزراعة وهكذا
انواع التلوث :-
1- تلوث كيمائي : يحدث نتيجة للمخلفات السائلة والصلبة الخارجة من المنشأت الصناعية المختلفة وتشمل مخلفات استخراج وتكرير النفط واعمال التنجيم للمعادن وغيرها من الصناعات .
والتلوث الكيمائي لا تقومة المسافات فتأثيرة يمكن ان يكون على مسافات كبيرة اذا ما توفرت الظروف الهيدروجيولوجية المساعده على انتقالة مثل ارتفاع معامل الانتقالية نفاذية الطبقات وجود الشروخ او الفوالق وغيرها وتكون الخطورة اكبر عندما تجتمع المخلفات في مقاطعة التعدية ( بالنسبة للخزانات الجوفية )
2- تلوث بيولوجي : ان مصدر التلوث البيولوجي بالدرجة الرئيسية مخلفات الانسان (برازة ) ومياه الصرف الصحي غير المعالجة التي تصل الى المياه الجوفية عن طريق ترشيح وتغلغل مياه الصرف الصحي مباشرة من قنوات التصريف والابار الامتصاصية (البيارات ) او احواض التجميع .
ويعتمد حجم التلوث على سرعة التسرب وعلى فتره بقاء البكتريا في المياه الجوفية حية .
التلوث الصناعي : يختلف التلوث الصناعي بأختلاف الانشطة الصناعية القائمة وطرق التخلص من المياه الملوثة .تقوم بعض المصانع والمعامل بالتخلص من المياه الملوثة عن طريق مجاري الوديان والبعض الآخر عن طريق الحفر الامتصاصيه (البيارات ) وهذا يؤدي الى تلوث المياه الجوفية ولكن بدرجات متفاوتة في الحالة الثانية تكون تغذية المياه الجوفية مباشرة بالمياه الملوثة .
وتعتمد درجة خطورة التلوث على نوع النشاط الصناعي المتبع فنجد مادة الرصاص مرتفعة في المياه الخارجة من مصانع البطاريات سواء الجافة او غيرها وقد اكدت الدراسات التي نفذت في مدينة تعز بواسطة دار اليمن الاستشارية للمياه على وجود مادة الرصاص في اعالي مجرى وادي رسيان حيث تقوم مصانع البطاريات والسمن والصابون بالتخلص من المواد الخطرة في مجاري الوديان اضافة الى حقن المياه الملوثة في آبار امتصاصية .
وتصنف مياه الصرف الصحي الصناعي كالآتي :
مياه صرف صناعي خفيف يكون تركيز العناصر
COD <800mgil & BOD 5 <500mgil
TOC<50mgil & TDS<2000mgil
مياه صرف صناعي متوسط
COD<3000mgil & BOD 5<2000mgil
TOC <500mgil & TDS < 2000mgil
مياه صرف صناعي قوي
COD <10000mgil & BOD <7500mgil
TOC < 20000mgil & TDS <3000
مياه صرف صناعي قوي جداً
COD >10000mgil & BOD >7500 &
TOC >2000mgil & TDS >3000mgil
اما في بعض البلدان مثل الولايات المتحدة الامريكية فأنة يتم التخلص من المياه الملوثة في آبار عميقة جداً حيث يتم وضع المياه في تكوينات جيولوجية تقع تحت الخزانات الجوفية للمياه ذات التركيز العالي للاملاح .
COD :ألأحتياج الكيميائي للاكسجين
BOD_5 : ألأحتياج الكيميائي للاكسجين
TOC : مجموع المركبات العضويه
TDS : مجموع ألأملاح الذائبه
مقالب القمامة (النفايات ) : تعتبر مقالب القمامة من اهم (اخطر) مصادر تلوث المياه الجوفية لما تحتوية من كم هائل من المخلفات الصلبة وخاصة في المدن الرئيسية المكتظة بالسكان ذات النشاطات المتنوعة .
(5 )نشاط التعدين والتلوث :
التعدين قد يكون لة تأثير سلبي على نوعية المياه الجوفية والسطحية ويعتمد ذلك نوع المعادن المستخرجة من المناجم ( المكامن) سوء السطحية او العميقة ، فاذا كانت المعادن المستخرجة هي يورانيوم – فوسفات – زنك – الحديد – فحم – نحاس – فضة ، فأن المياه التي تتموضع تحت المنجم ستكون ذات تركيز معدني عالي كما ان المؤشر الهيدروجيني (الحامضى PH) ستكون منخفضة مع ارتفاع الحديد والالمونيوم والسلفات في المياه كا قد يكون تلوث المياه الجوفية نتيجة تسرب المياه من المناجم القديمة المهجورة في حالة ان يكون منسوب المياه ادنى من موقع المنجم .
وقد يكون التلوث الناتج عن تسرب كميات من النفط والغاز من الخزانات وانانبيب النقل مباشرة الى التكوينات الجيولوجية العليا وهذا بحد ذاتة يشكل مصدر تلوث هام للمياه الجوفية .