الرئيسية
mms
تلوث الماء وطرق المعالجة
يعتبر الماء من أكثر المركبات الكيميائية أهمية على وجه الأرض ، فهو عصب الحياة الذي لا بد من وجوده لكي تعيش جميع الكائنات الحية .
ويتركب الماء من ذرتي هيدروجين وذرة أوكسجين بشكل هندسي يطلق عليه اسم منحنى زاوي ، وتبلغ الزاوية في داخل المركب 104.5 درجة ، وترتبط الذرات برابطة تساهمية ، أما جزيئات الماء H2O فترتبط فيما بينها برابطة هيدروجينية تضفي على المركب الكثير من الخصائص الفيزيائية والكيميائية المميزة .
يشكل الماء حوالي 68 إلى 70 % من وزن جسم الإنسان البالغ ، كما يشكل من 90 إلى 95 % من وزن الجنين و من 70 إلى 75 % من وزن المولود الجديد ، هذا علما بأن جسم الرجل يحتوي على نسبة من الماء أكبر مما يحتويه جسم المرأة وذلك بسبب قلة الأنسجة الدهنية في أجسام الرجال بوجه عام .
ونظرا لخصائص الماء المميزة والتي تؤهله لأن يكون مذيبا مناسبا للكثير من المواد ووسطا مدهشا لنمو الكثير من الكائنات الحية ، لذلك فإن الماء العادي يحتوي على الكثير من هذه الشوائب الضارة وغير الضارة بصحة الإنسان والتي يجب التعامل معها بحذر وانتباه والتخلص منها وفق الطرق العلمية والصحيحة .
أنواع الشوائب الموجودة في الماء العادي
يكاد لا يخلو أي مصدر للمياه من وجود بعض الشوائب ، والتي تتفاوت نسبتها ونوعها بسبب اختلاف الظروف الجغرافية والجيولوجية والكيميائية للمصدر أو ما يحيط بمصدر الماء ، ومن أهم هذه الشوائب :
المواد العالقة :
وهي عبارة عن المواد الصلبة الغير ذائبة في الماء والتي يكثر وجودها في المياه السطحية وفي بعض المياه الجوفية ، وتعمل هذه المواد على تغير صفات الماء الكيميائية والفيزيائية كما تؤثر بشكل كبير على كفاءة عملية تعقيم الماء ،حيث توفر المواد العالقة الحماية للأحياء الدقيقة من المعقمات .
ويمكن التخلص من المواد العالقة الموجودة في المياه ، بالترشيح والفلترة أو بالتخثير .
المواد الذائبة :
وتتكون هذه المواد أساسا من الأملاح وبعض المركبات الكيميائية الأخرى ، وهي تتفكك وتتأين عند ذوبانها في الماء وبالتالي يتعذر فصلها بالترسيب أو الترشيح .
يتم فصل المواد الذائبة في الماء بعدة طرق من أهمها طريقة التناضح العكسي Reverse Osmosim ، وطريقة التبادل الأيوني ، أيضا يمكن فصل الكثير من المواد الذائبة في الماء بإضافة بعض المواد الكيميائية إلى الماء والتي تعمل على فصل وترسيب تلك المواد الذائبة.
المواد المشعة:
مما لا شك فيه أن احتواء الماء على بعض العناصر المشعة يعتبر أمرا خطيرا للغاية ، نظرا لما تشكله مثل هذه العناصر من مخاطر هائلة وعواقب وخيمة على صحة الإنسان وحياته ، كما تشكل أيضا خطرا على كافة الكائنات الحية ( الحيوانية والنباتية).
ويمكن أن تتلوث المياه بالمواد المشعة بسبب بعض الظروف الجيولوجية ، حيث يمكن أن يكون منبع تلك المياه من طبقات صخرية تحتوي على بعض المواد المشعة أو يمكن أن تتلوث المياه بالمواد المشعة أثناء جريانها فوق صخور ذات نشاط إشعاعي .
لقد دلت الدراسات أن نسبة الإشعاع في الماء يجب أن لا تتجاوز 5 بيكاريل / لتر من إشعاعات ألفا ويجب أيضا أن لا تتجاوز 1 بيكاريل / لتر من إشعاعات بيتا .
المواد السامة والمعادن الثقيلة :
المعادن الثقيلة مثل الرصاص و الزئبق وبعض المركبات الكيميائية من أملاح الباريوم ومركبات الزرنيخ وغيرها من المواد الكيميائية والتي تشكل عند وجودها في الماء خطرا حقيقيا على صحة من يتناول مثل تلك المياه الملوثة ، لقد أكدت كافة مواصفات مياه الشرب العالمية على ضرورة مراقبة مثل هذه المركبات والتأكد من أن نسب تلك المواد في الماء لا تتجاوز الحدود المسموح بها دوليا .
الغازات:
يمكن أن تحتوي المياه على بعض الغازات الذائبة فيها ، كثاني أكسيد الكربون والذي يتحول إلى حامض الكربونيك ، وغاز كبريتيد الهيدروجين H2S والذي يكسب الماء رائحة كريهة ومذاقا منفرا للغاية ، كما تعمل بعض هذه الغازات على إكساب الماء بعض الصفات الحامضية والتي تعمل على تآكل الأنابيب الناقلة للمياه في حال كونها معدنية ، ويتم إزالة مثل هذه الغازات عن طريق تهوية المياه وتقليبها بشكل جيد .
الملوثات البيولوجية:
تضم هذه الملوثات ، البكتيريا وما ينتج عنها من مواد سامة ، والفطريات والديدان والكائنات الحية الأولية والجراثيم ، وتسبب هذه الملوثات في إصابة الإنسان بالكثير من الأمراض الخطيرة.
ويمكن تجنب مخاطر هذه الملوثات عن طريق تعقيم الماء بأحد الطرق التالية
:
1- التعقيم بالتسخين والغلي ، ويكون ذلك للكميات القليلة من المياه الملوثة وللاستعمالات الشخصية والطبية المحدودة ، ويتم اللجوء إلى هذه الطريقة عند الحاجة الملحة وفي حال تعذر توفر طرق أخرى للتعقيم.
2- العقيم بغاز الكلور ، وهذه الطريقة يتم استخدامها منذ سنوات طويلة وفي شتى أنحاء العالم ، وقد أثبتت هذه الطريقة نجاحها وقدرتها على القضاء على الكثير من الملوثات البيولوجية ، وفي هذه الطريقة يتم استخدام غاز الكلور Cl2 بشكل مباشر أو استخدام هيبوكلورات الكالسيوم أو هيبوكلورات الصوديوم ، هذا علما بأن الكثير من الأبحاث الحديثة بينت مخاطر استخدام الكلور في التعقيم على المدى الزمني الطويل .
3- التعقيم باستخدام غاز الأوزون ، يستخدم غاز الأوزون لتعقيم مياه الشرب وقد أثبت هذا الغاز قدرة فائقة على القضاء على الكثير من الملوثات البيولوجية الموجودة في المياه ، وتجدر هنا الإشارة إلى أنه ينبغي التقييد التام بالنسب المحددة من غاز الأوزون ، حيث تبين أن زيادة تركيز غاز الأوزون في المياه ينجم عنه تكون تفاعلات كيميائية جانبية مع بعض المركبات الأخرى مما يكون كل من الفورملدهايد والأسيتالدهايد في الماء.
4- التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية والأمواج فوق الصوتية والليزر ، تعتبر هذه الطرق هي الأكثر تقدما والأحدث والأكثر أمنا بسبب عدم احتوائها على مواد كيميائية للتعقيم ، وقد أثبتت الأشعة فوق البنفسجية قدرة متميزة على القضاء على معظم الملوثات البيولوجية الموجودة في المياه ، هذا علما بأنه قد تم تصنيع أجهزة صغيرة للتعقيم بالأشعة فوق البنفسجية يتم تركيبها داخل المنازل لضمان جودة ونظافة مياه الشرب
يعتبر الماء من أكثر المركبات الكيميائية أهمية على وجه الأرض ، فهو عصب الحياة الذي لا بد من وجوده لكي تعيش جميع الكائنات الحية .
ويتركب الماء من ذرتي هيدروجين وذرة أوكسجين بشكل هندسي يطلق عليه اسم منحنى زاوي ، وتبلغ الزاوية في داخل المركب 104.5 درجة ، وترتبط الذرات برابطة تساهمية ، أما جزيئات الماء H2O فترتبط فيما بينها برابطة هيدروجينية تضفي على المركب الكثير من الخصائص الفيزيائية والكيميائية المميزة .
يشكل الماء حوالي 68 إلى 70 % من وزن جسم الإنسان البالغ ، كما يشكل من 90 إلى 95 % من وزن الجنين و من 70 إلى 75 % من وزن المولود الجديد ، هذا علما بأن جسم الرجل يحتوي على نسبة من الماء أكبر مما يحتويه جسم المرأة وذلك بسبب قلة الأنسجة الدهنية في أجسام الرجال بوجه عام .
ونظرا لخصائص الماء المميزة والتي تؤهله لأن يكون مذيبا مناسبا للكثير من المواد ووسطا مدهشا لنمو الكثير من الكائنات الحية ، لذلك فإن الماء العادي يحتوي على الكثير من هذه الشوائب الضارة وغير الضارة بصحة الإنسان والتي يجب التعامل معها بحذر وانتباه والتخلص منها وفق الطرق العلمية والصحيحة .
أنواع الشوائب الموجودة في الماء العادي
يكاد لا يخلو أي مصدر للمياه من وجود بعض الشوائب ، والتي تتفاوت نسبتها ونوعها بسبب اختلاف الظروف الجغرافية والجيولوجية والكيميائية للمصدر أو ما يحيط بمصدر الماء ، ومن أهم هذه الشوائب :
المواد العالقة :
وهي عبارة عن المواد الصلبة الغير ذائبة في الماء والتي يكثر وجودها في المياه السطحية وفي بعض المياه الجوفية ، وتعمل هذه المواد على تغير صفات الماء الكيميائية والفيزيائية كما تؤثر بشكل كبير على كفاءة عملية تعقيم الماء ،حيث توفر المواد العالقة الحماية للأحياء الدقيقة من المعقمات .
ويمكن التخلص من المواد العالقة الموجودة في المياه ، بالترشيح والفلترة أو بالتخثير .
المواد الذائبة :
وتتكون هذه المواد أساسا من الأملاح وبعض المركبات الكيميائية الأخرى ، وهي تتفكك وتتأين عند ذوبانها في الماء وبالتالي يتعذر فصلها بالترسيب أو الترشيح .
يتم فصل المواد الذائبة في الماء بعدة طرق من أهمها طريقة التناضح العكسي Reverse Osmosim ، وطريقة التبادل الأيوني ، أيضا يمكن فصل الكثير من المواد الذائبة في الماء بإضافة بعض المواد الكيميائية إلى الماء والتي تعمل على فصل وترسيب تلك المواد الذائبة.
المواد المشعة:
مما لا شك فيه أن احتواء الماء على بعض العناصر المشعة يعتبر أمرا خطيرا للغاية ، نظرا لما تشكله مثل هذه العناصر من مخاطر هائلة وعواقب وخيمة على صحة الإنسان وحياته ، كما تشكل أيضا خطرا على كافة الكائنات الحية ( الحيوانية والنباتية).
ويمكن أن تتلوث المياه بالمواد المشعة بسبب بعض الظروف الجيولوجية ، حيث يمكن أن يكون منبع تلك المياه من طبقات صخرية تحتوي على بعض المواد المشعة أو يمكن أن تتلوث المياه بالمواد المشعة أثناء جريانها فوق صخور ذات نشاط إشعاعي .
لقد دلت الدراسات أن نسبة الإشعاع في الماء يجب أن لا تتجاوز 5 بيكاريل / لتر من إشعاعات ألفا ويجب أيضا أن لا تتجاوز 1 بيكاريل / لتر من إشعاعات بيتا .
المواد السامة والمعادن الثقيلة :
المعادن الثقيلة مثل الرصاص و الزئبق وبعض المركبات الكيميائية من أملاح الباريوم ومركبات الزرنيخ وغيرها من المواد الكيميائية والتي تشكل عند وجودها في الماء خطرا حقيقيا على صحة من يتناول مثل تلك المياه الملوثة ، لقد أكدت كافة مواصفات مياه الشرب العالمية على ضرورة مراقبة مثل هذه المركبات والتأكد من أن نسب تلك المواد في الماء لا تتجاوز الحدود المسموح بها دوليا .
الغازات:
يمكن أن تحتوي المياه على بعض الغازات الذائبة فيها ، كثاني أكسيد الكربون والذي يتحول إلى حامض الكربونيك ، وغاز كبريتيد الهيدروجين H2S والذي يكسب الماء رائحة كريهة ومذاقا منفرا للغاية ، كما تعمل بعض هذه الغازات على إكساب الماء بعض الصفات الحامضية والتي تعمل على تآكل الأنابيب الناقلة للمياه في حال كونها معدنية ، ويتم إزالة مثل هذه الغازات عن طريق تهوية المياه وتقليبها بشكل جيد .
الملوثات البيولوجية:
تضم هذه الملوثات ، البكتيريا وما ينتج عنها من مواد سامة ، والفطريات والديدان والكائنات الحية الأولية والجراثيم ، وتسبب هذه الملوثات في إصابة الإنسان بالكثير من الأمراض الخطيرة.
ويمكن تجنب مخاطر هذه الملوثات عن طريق تعقيم الماء بأحد الطرق التالية
:
1- التعقيم بالتسخين والغلي ، ويكون ذلك للكميات القليلة من المياه الملوثة وللاستعمالات الشخصية والطبية المحدودة ، ويتم اللجوء إلى هذه الطريقة عند الحاجة الملحة وفي حال تعذر توفر طرق أخرى للتعقيم.
2- العقيم بغاز الكلور ، وهذه الطريقة يتم استخدامها منذ سنوات طويلة وفي شتى أنحاء العالم ، وقد أثبتت هذه الطريقة نجاحها وقدرتها على القضاء على الكثير من الملوثات البيولوجية ، وفي هذه الطريقة يتم استخدام غاز الكلور Cl2 بشكل مباشر أو استخدام هيبوكلورات الكالسيوم أو هيبوكلورات الصوديوم ، هذا علما بأن الكثير من الأبحاث الحديثة بينت مخاطر استخدام الكلور في التعقيم على المدى الزمني الطويل .
3- التعقيم باستخدام غاز الأوزون ، يستخدم غاز الأوزون لتعقيم مياه الشرب وقد أثبت هذا الغاز قدرة فائقة على القضاء على الكثير من الملوثات البيولوجية الموجودة في المياه ، وتجدر هنا الإشارة إلى أنه ينبغي التقييد التام بالنسب المحددة من غاز الأوزون ، حيث تبين أن زيادة تركيز غاز الأوزون في المياه ينجم عنه تكون تفاعلات كيميائية جانبية مع بعض المركبات الأخرى مما يكون كل من الفورملدهايد والأسيتالدهايد في الماء.
4- التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية والأمواج فوق الصوتية والليزر ، تعتبر هذه الطرق هي الأكثر تقدما والأحدث والأكثر أمنا بسبب عدم احتوائها على مواد كيميائية للتعقيم ، وقد أثبتت الأشعة فوق البنفسجية قدرة متميزة على القضاء على معظم الملوثات البيولوجية الموجودة في المياه ، هذا علما بأنه قد تم تصنيع أجهزة صغيرة للتعقيم بالأشعة فوق البنفسجية يتم تركيبها داخل المنازل لضمان جودة ونظافة مياه الشرب
