أهمية الماء:

(1) 

   الماء المادة الأكثر شيوعا على الأرض، ويغطي أكثر من 70% من سطح الأرض. يملأ البحيرات، ويوجد في باطن الأرض، وفي الهواء الذي تننفسه، وفي كل مكان. ولا حياة بدون ماء. كل الكائنات الحية( نبات، حيوان، إنسان) لا بد لها من الماء كي تعيش. وفي الحقيقة فإن كل الكائنات الحية تتكون غالبا من الماء، كما أن ثلثي جسم الإنسان مكون من الماء، وثلاثة أرباع جسم الدجاجة من الماء. كما أن أربعة أخماس ثمرة الأناناس من الماء. ويعتقد بعض علماء الطبيعة أن الحياة نفسها بدأت في ماء البحر المالح.

   كان الماء_ ولا يزال_ عصب الحياة، فقد ازدهرت الحضارات المعروفة حيثما كانت مصادر الماء وفيرة، كما أنها انهارت عندما قلت مصادر المياه. وتقاتل الناس من أجل حفرة ماء مشوب بالوحل، كما عبد الوثنيون آلهة المطر وصلوا من أجلها.

   إن احتياجنا للماء في زيادة مستمرة، وفي كل عام يزداد عدد سكان العالم، كما أن المصانع تنتج أكثر فأكثر وتزداد حاجتها إلى الماء. نحن نعيش في عالم الماء، ولكن معظم هذا الماء- حوالي 97% منه- يوجد في المحيطات. وهو ماء شديد الملوحة إذا ما استعمل للشرب أو الزراعة أو الصناعة. إن نسبة 3% فقط من مياه العالم عذبة. وهذا الماء غير متوفر بيسر للناس إذ قد يكون محجوزا في المثالج والأغطية الثلجية.

   بالرغم من وجود كميات وفيرة من الماء العذب في العالم، فإن بعض المناطق تعاني نقص الماء، فالمطر لا يسقط بالتساوي على أنحاء الأرض المختلفة. إذ إن بعض المناطق تكون جافة جدا على الدوام بينما يكون بعضها الآخر مطيرا جدا.

   يمكن أن تنتاب نوبة من الجفاف وبشكل مفاجئ منطقة ما هي في العادة ذات أمطار كافية، كما يمكن أن يجتاح الفيضان منطقة أخرى بعد هطول أمطار غزيرة عليها.

   وتعاني بعض المناطق نقصان الماء بسبب عدم كفاية إدارة سكانها لمصادر الماء لديها. ويستقر الناس حيثما يوجد الماء الوفير وذلك بجوار البحيرات والأنهار، حيث تنمو المدن وتزدهر الصناعة.

   وتصرف المدن والمصانع فضلاتها في البحيرات والأنهار. وهي بذلك تلوث المياه، ثم يعود الناس بعد ذلك للبحث عن مصادر جديدة للماء. وقد يحدث نقص في الماء حينما لا تستثمر بعض المدن مصادرها المائية على الوجه الأمثل. فقد تمتلك كميات كبيرة من المياه ولكنها تفتقد خزانات المياه الكافية وأنابيب توزيع المياه التي تفي باحتياجنا للماء مرات ومرات، وجبت علينا الاستفادة أكثر فأكثر من مصادر مياهنا. وكلما تعلمنا أكثر عن الماء ازدادت مقدرتنا على مواجهة تحدي نقصان المياه.

   يتكون كل كائن حي في معظمه من الماء، فجسم الإنسان مؤلف بنسبة 65% من الماء وهكذا الحال في الفأر. أما بالنسبة للفيل وسنبلة القمح فيتألفان بنسبة 70% من الماء، ودرنة البطاطس ودودة الأرض تتألفان من 80% من الماء. أما ثمرة الطماطم ففيها 95% من الماء.

   تحتاج كل الكائنات الحية إلى كميات من الماء للقيام بعملياتها الحيوية. ويجب أن تتناول النباتات والحيوانات والإنسان العناصر الغذائية. وتساعد المحاليل المائية على تحليل العناصر الغذائية، وتحملها إلى كافة أجزاء جسم الكائن الحي. ومن خلال عمليات كيميائية يحول الكائن الحي العناصر الغذائية إلى طاقة أو إلى مواد لازمة لنموه أو إصلاح ما تلف منها. وتتم هذه التفاعلات في وسط محلول مائي. وأخيرا فإن الكائن الحي يحتاج إلى الماء للتخلص من الفضلات.

   وعلى كل كائن حي أن يتناول الماء في حدود طبيعته وإلا سيموت. فالإنسان يستطيع أن يبقى على قيد الحياة لمدة أسبوع واحد فقط بلا ماء. ويموت الإنسان إذا فقد جسمه أكثر من 20% من الماء. ويجب على الإنسان تناول حوالي 2,4 لتر من الماء يوميا، إما على هيئة ماء شرب أو مشروبات أخرى غير الماء أو في الطعام الذي يتناوله.

   الاستعمال الوحيد الكبير للماء هو في الصناعة. ويلزم حوالي 270 طنا متريا من الماء لعمل طن متري واحد من الورق. ويستعمل أرباب الصناعة حوالي 10 لترات من الماء لتكرير لتر واحد من النفط.

   تسحب المصانع في الولايات المتحدة حوالي 530 بليون لتر من الماء يوميا من الآبار والأنهار والبحيرات. وتعتبر هذه الكمية معادلة لحوالي 52% من كميات الماء المستعمل في ذلك القطر.

   بالإضافة لذلك تشتري العديد من المصانع الماء من إدارات المياه في المدن. وتستعمل الصناعة في إنجلترا وويلز 80% من مجمل كميات المياه المستعملة هناك.

   تستعمل الصناعة الماء بعدة طرق، فهي تستعمله في تنظيف الفاكهة والخضراوات قبل تعبئتها أو تجميدها. ويستعمل مادة أساسية في المشروبات الغازية والأطعمة المعلبة المحفوظة ومنتجات عديدة أخرى وفي تكييف الهواء وتنظيف المصانع أيضا. ولكن معظم كميات المياه المستعملة في الصناعة يتم استعمالها في عمليات التبريد. فمثلا يبرد الماء البخار المستعمل في إنتاج القدرة الكهربائية من حرق الوقود، كما يقوم بتبريد الغازات الساخنة الناتجة عن عمليات تكرير النفط. ويبرد الفولاذ الساخن في مصانع الفولاذ.

   مع أن الصناعة تستعمل كميات وفيرة من الماء، إلا أن نحو 2% فقط من هذا الماء يعتبر مستهلكا مهدرا. ويعاد معظم الماء المستعمل في عمليات التبريد ثانية إلى الأنهار والبحيرات التي أخذ منها أصلا. والماء المستهلك في الصناعة هو ذلك الماء المضاف للمشروبات الغازية والمنتجات الأخرى. وكذلك كميات الماء القليلة التي تتحول إلى بخار أثناء عمليات التبريد.

   كما يستعمل الناس الماء أيضا في إنتاج القدرة الكهربائية اللازمة لإضاءة منازلهم وتشغيل مصانعهم. وتقوم محطات توليد القدرة الكهربائية باستعمال الفحم الحجري أو أي وقود آخر لتحويل الماء إلى بخار. ويؤمن البخار الطاقة اللازمة لتشغيل الآلات التي ستنتج الطاقة الكهربائية. وتستخدم محطات توليد القوة الكهرومائية طاقة المياه الساقطة من الشلالات والسدود لتدوير التوربينات التي تدفع بدورها مولدا لإنتاج الكهرباء.

التوزيع غير المتوازن للأمطار:

تنقية الماء ومعالجته:

   يرغب الناس في الحصول على ماء شرب خال من البكتيريا، لا لون ولا طعم ولا رائحة له. والماء بحالته الطبيعية لا يتمتع بهذه الصفات إلا نادرا. ولهذا يعمد بعد سحب الماء من مصدره إلى ضخه في أنابيب إلى محطة معالجة. وقد يخضع الماء هناك لواحدة أو أكثر من عمليات المعالجة وذلك حسب نوعية الماء وتبعا لمواصفات ماء الشرب التي تأخذ بها المدينة. وتستخدم العديد من المدن ثلاث عمليات رئيسية في معالجة المياه هي

1-التخثير والترويق،

2-2- التصفية،

3- 3- التعقيم.

   التخثير والترويق. يتدفق الماء الخام غير المعالج إلى معمل معالجة المياه حيث تضاف إليه مواد كيميائية مختلفة. وبعض هذه الكيميائيات مخثرات. وأكثرها استعمالا كبريتات الألومنيوم أو الشب. يشكل الشب مع الماء كريات بالغة الدقة لزجة القوام تسمى التفل. وتلتصق البكتيريا والغرين وشوائب أخرى بالتفل لدى تمرير الماء إلى حوض ترويق. ويترسب التفل فوق قاع الحوض، ويزيل التخثر والترويق معظم الشوائب من الماء.

   التصفية. يمرر الماء بعد ذلك خلال مرشح ويتكون من طبقة من الرمل أو الرمل والفحم بسمك 75 سم فوق طبقة من الحصى بسمك 30 سم. وعندما ينساب الماء في المرشح يتم حجز الجزيئات المتبقية فيه. وبعد ذلك يمرر الماء إلى خزانات ضخمة حيث يعالج معالجة أخيرة تقضي على البكتيريا.

   التعقيم. تعقم معظم معامل الماء بإضافة مادة الكلور إليه. وقد يضاف الكلور للماء قبل عمليات التخثير والترويق. يضاف الكلور غالبا بعد عملية التصفية. وتضيف معظم المدن الكلور إلى مياهها حتى ولو لم تعالج بأي طريق آخر.

   هناك عمليات أخرى تستعمل للتخلص من طعم الماء ورائحته غير المرغوبة لإعطائه صفات خاصة تحسن طعمه ورائحته. في هذه العملية يرش الماء أو يقطر خلال الهواء حيث يقوم أكسجين الهواء بتخليص الماء من رائحته وطعمه.

   يحتوي الماء عند كثير من المجتمعات البشرية على بعض المعادن التي تجعله عسرا. والماء العسر يتطلب كميات كبيرة من الصابون لتكوين رغوة. كما أنه يشكل رواسب على جدران الأنابيب والمعدات الأخرى. وهناك عمليات عديدة لجعله ماءا يسرا. وتضيف بعض المدن الجير أو رماد الصودا إلى الماء لمنع صدأ الأنابيب. كما تساعد مادة الكربون المنشط على تحسين طعم ورائحة الماء وإزالة الكيميائيات السامة منه.

معمل تنقية الماء

    يتتبع هذا المخطط جريان الماء لمدة ثماني ساعات داخل معمل تنقية الماء. يسحب الماء من بحيرة عبر مسرب إلى غرفة تجميع. 1- ثم يجري من غرفة التجميع عبر أنفاق. 2- وينساب تحت البحيرة ثم إلى حوض تجميع.   3- ويمكن سحب الماء مباشرة إلى معمل التنقية عبر الشاطئ. 4- ومن حوض التجميع يجري الماء خلال مصاف. 5- تحجز الأسماك والنباتات والأوساخ. 6- تدفع المضخات الماء عاليا إلى علو ستة أمتار فوق مستوى ماء البحيرة وذلك كي يتمكن من الانسياب بفعل الجاذبية إلى عمليات التصفية حيث تضاف إليه مواد الشب والكلور والجير ومواد كيميائية أخرى. 7- يتم مزج المواد بالماء تماما في أحواض مزج. 8- فتلتصق البكتيريا والغرين وشوائب أخرى بمادة الشب التي تهبط بدورها إلى قاع حوض ترويق. 9- بعد ذلك يتخلل الماء خلال مرشحات من الرمل والحصى. 10-وهذه تحجز ما تبقى من شوائب ومن ثم يتجمع الماء في بئر نقي. 11- ينساب منها إلى خزان. 12- وهنا يخضع الماء لمعالجة أخيرة بالكلور والفلوريد ومواد كيميائية أخرى. 13-ثم يجري الماء المنقى عبر نفق إلى محطة ضخ. 14-تضخ المحطة الماء في أنابيب تحت سطح الأرض إلى المنازل والمصانع والمباني الأخرى.

تطهير المياه

   عملية تطهير المياه تعني قتل أو إزالة الجراثيم الضارة من السائل المعالج وتختلف عملية التطهير عن التعقيـم إذ يتـم في الأخيرة قتل جميع الكائنات الدقيقة بما فيها الأنواع الضارة والمسببة للأمراض . يتم تطهير المياه أو السائل النهائي من الفضلات السائلة بإضافة مادة مطهرة لأحد الأسباب التالية :

1- قتل الجراثيم الضارة بالصحة العامة .

2- إزالــة الأمونيــا .

3- أكسدة المـواد غيـر العضويـة مثل كبريتيـد الهايدروجيـن ، والحديد Fe++ والمنجنيز Mn++ لتسهيل إزالتها .

   الماء أساس الحياة وجزء لا يتجزأ من تكوين أي كائن حي. الماء له صفات فيزيائية وكيميائية فريدة تجعل منه مادة عجيبة لا بديل عنها في حياتنا. من أهم ما يتصف به الماء أنه يتواجد في الطبيعة على الحالات الفيزيائية المختلفة الغازية ( بخار الماء ) والسائلة ( الماء السائل ) والصلبـة ( الثلـج ) وله في ذلك دورة مائية في الطبيعة متميزة ينتقل خلالها من حالة إلى أخرى. تساهم الدورة المائية في إمدادنا بالمياه العذبة باستمرار على هيئة أمطار وثلوج وتعويضها عن المياه التي تم استهلاكها والتي استخرجت من باطن الأرض أو من مجاري الأنهار أو غيرها من المصادر. وبالرغم من أن المياه تغطي غالبية سطح الأرض فإن المياه العذبة لا تشكل سـوى 2.5% تقريباً من إجمالي كمية المياه على كوكب الأرض وهي موزعة بين مياه متجمدة في القطبين وقمم الجبال وبعضها يجري على سطح الأرض والباقي مخزن تحت سطح الأرض مكوناً المياه الجوفية.

   المياه تصنف حسب احتوائها على أملاح ذائبة فالمياه المالحة ( مياه البحر ) تحوي حوالي 35000 مليجرام من الأملاح الذائبة في كل لتر، والمياه العذبة تتراوح كمية الأملاح الذائبة بها من 100 إلى 1000 مليجرام في كل لتر. ويقع بين المياه العذبة والمياه المالحة، المياه شبه المالحة أما المياه النقية فهي التي لا تحتوي على الأملاح الذائبة ولا يمكن الحصول عليها في الطبيعة ولكن تحضر صناعياً لغرض استخدامها في بعض المجالات الصناعية والمختبرات.

   يعتمد تعريفنا للمياه الجيدة على مدى ملاءمتها للغـرض المستخدمـة من أجله وليس على مدى احتوائها على الأملاح فعلى سبيل المثال لا تعتبر المياه الخالية من الأملاح جيدة للشرب كما أن مياه الشرب تختلف من ناحية الطعم أو المذاق حسب نوعية الأملاح الذائبـة حتى لو كانت تحوى نفس الوزن من الأملاح الذائبة.

   الماء العذب الصالح للشرب لم يعد بالسلعة الرخيصة الثمن التي يمكن أن نتحصل عليها بالمجان من الطبيعة. فمع تفاقم مشاكل تلوث البيئة المائية في العالم سواء كانت جوفية أو سطحية وحتى في المناطق التي لديها موارد مائية كبيرة أصبح من المفروض علينا أن ننفق أموالاً طائلة لتوفير مياه صحية صالحة للشرب وذلك بمعالجة المياه لإزالة الملوثات المختلفة وتعقيمها للتخلص من الميكروبات التي تسبب الأمراض أو استجلابها من مناطق بعيدة تتوفر بها مياه جيدة إلى المناطق العمرانية والصناعية. كما اعتاد الناس في جميع أنحاء العالم على استهلاك المياه المعبأة في القوارير لغرض الشرب بسبب عدم جودة إمدادات مياه الشرب بالمدن في كثير من الأحيان.

   أخي القارئ قد لا تدرك مدى التكاليف التي ينفقها المجتمع في سبيل أن تصلك المياه إلى بيتك أو مقر عملك، ولكن ليس هذا المهم في نظري، ولكن الأهم أن تدرك أن مواردنا المائية محدودة جداً وأننا قد نصنف من أفقر مناطق العالم من ناحية توفر موارد مائية طبيعية متجددة لتلبي احتياجاتنا المتزايدة وأن ندرك إن قطرة الماء التي نضيعها هدراً تعني أننا نحرم الأجيال القادمة حقها في الحصول على مياه طبيعية نقية. أعتقد أخي القارئ أن أجدادنا كانوا أكثر حرصاً منا في المحافظة على الموارد المائية وفي استخدام الطرق والوسائل الملائمة ولعل من أهم هذه الوسائل جمع مياه الأمطار المتساقطة على سطح المبنى السكني وتجميعهـا في خزانات أرضية ( الماجن ) بحيث توفر مصـدراً لمياه الشرب والطهي للأسرة بكاملها طول أيام السنة بالمناطق التي يزيد سقوط الأمطار بها على 150 مليمتر في السنة. إن مبدأ الترشيد في استهلاك المياه لم يعد موجهاً لاستهلاك المياه في المنازل فقط ولكن أصبح ذا أهمية كبيرة في مجال النشاط الصناعي بتبني استخدام التقنيات العلمية الملائمة التي تستهلك كميات قليلــة من المياه في العمليات الصناعية المختلفة. وهذا أيضاً ينطبق على النشاط الزراعي سواء من ناحية اختيار طرق وأساليب ومعدات الري أو نوعية ومساحـات المحاصيل الزراعيـة وهذا يندرج تحت تطبيق سياسة التخطيط والإدارة المتكاملة للموارد المائية على المستوى الوطني. كما أنـه من أهم الوسائـل المرجوة في تحقيـق غايتنا لترشيد استهلاك المياه هو تفعيل دور المدارس ووسائل الإعلام المختلفة في الدعوة وباستمرار للتذكير بأهمية الاقتصاد في استهلاك المياه والتأكيد على أهمية تعاون الجميع في المحافظة على أساس الحياة.

تعريف تحلية المياه :

   هي تحويل المياه المالحة إلى مياه نقية من الأملاح صالحة للاستخدام . ويتم ذلك عبر طرق عديدة للتحلية.

اختيار مصدر المياه :

   توجد العديد من أنواع مصادر المياه علي كوكب الأرض غير انه يمكن إجمالها في ثلاثة صور تضم :

   مياه الأمطار والمياه السطحية والمياه الجوفية ومن الأهمية بمكان معرفة خصائص المصدر وكمية المياه به ومدي إمكانية ايفائة بالكميات المطلوبة من المياه واستمرارية المصدر وطاقته الانتاجيه ونوع المياه به وقرب المصدر أو بعده من منطقة الاستهلاك ورغبة جمهور المستهلكين في استخدام المصدر .

   وتستخدم مياه الأمطار بطرق مباشرة أو غير مباشرة بواسطة المواطنين وتعتمد كمية المياه التي يمكن الحصول عليها علي شدة الأمطار وعلي زمن هطولها وفترة الهطول والعوامل المناخية المؤثرة علي الأمطار وطريقة تجميع المياه وحفظها وسبل الاستخدام ومظاربها ونوعية المياه المجمعة أما المياه السطحية فتشكل النسبة الكبرى في الحصول علي المياه وتضم في مجملها الأنهار والبحيرات والبرك والأنهار الصغيرة والخيران الموسمية والدائمة والبحار وتتفاوت كمية المياه بالمصدر طبقا لنوع المصدر وكمية الأمطار الهاطلة بالمنطقة ومقدار الجريان السطحي وطبغرافية وجيولوجية وجغرافية المنطقة والظروف المناخية المحيطـة والنسبة المصرح باستغلالها من هذه المياه لا سيما وغالبا ما تشترك العديد من الدول في مصدر من مصادر المياه وتحدد الاتفاقيات الثنائية والمشتركة كمية المياه التي ممكن أن تستغل وعادة فان استغلال المياه السطحية تحكمه نوع المياه ودرجة التلوث الموجودة وإمكانية تنقيتها بالموارد والإمكانيات المحلية المتاحة ومدي مواكبة التنقية للتشريعات المنظمة للاستخدام ولابد من توخي الحذر واخد الحيطة عند استخدام المياه السطحية لتفادي مشاكل التلوث بها ولعدم مضاعفة الملوثاث الموجودة أو الإتيان بأخرى تصعب أزالتها من المصدر ولابد من أخد العوامل الصحية في الحسبان عند تصميم وإجازة وإنشاء المشاريع التنموية تعتبر المياه الجوفية من افضل مصادر للاستهلاك نسبة إلى نوع المياه وجودتها مقارنة بالمياه السطحية خاصة عند غياب التلوث وعند وجود الكميات الكافية من المخزون الجوفي أما عملية اختيار المصدر المائي الملائم فتتم بالاعتماد علي عوامل مؤثرة ومتداخلة فيما بينها مثل درجة القبول للمصدر من قبل جمهور المستهلكين ،وكمية ونوع المياه بالمصدر ، وسبل استخدام المصدر، وتكلفة الإنتاج والتوزيع ، وقرب المصدر من منطقة الاستهلاك والطاقة المستهلكة، وجودة التقنية المحلية الملائمة وأساليب التدريب ، وجود العمالة ومتطلبات التشغيل والصيانة والترميم ، وإمكانية التنمية والزيادة علي المدى القصير والطويل كما ويمكن استخدام اكثر من مصدر للإيفاء بالاحتياجات وتعتمد النسبة المئوية لاستخدام كل مصدر علي العوامل الاقتصادية والفنية والبيئية وعوامل التقنية في المقام الأول .

   وأخيراً نستخلص أنه يجب علي المصمم أن يقوم بالاختيار المناسب لمصدر المياه وذلك بأن يكون هذا المصدر ملماً بالعديد من المواصفات التي يجب أن تتوفر فيه فعلي سبيل المثال نوعية مائه وعمره الافتراضي .... الخ.

<<<< يتبع

808

عالم المعلومات العامه