تعليم اللغة الانجليزية للعربlearn grammer learn English english4arab
 

 

14/11/2012  تعلم اللغة الانجليزية

هل ترغب بالعمل كمعلم في المنتدى؟ تفضل هنا

 

 

 

تحميل برامج قواعد اللغة الإنجليزية اخبار الموقع youtube قناتنا   لطلب المساعدة فيديوهات تعليميمة كتب Books  راديو English4arab شرح التسجيل في المنتدى العاب تعليمية اختبار تحديد المستوى

 

المواضيع العامة و الإسلامية والترفيهية لكافة المواضيع المختلفة ..يرجى ذكر المصدر عند النقل و تغيير العنوان وعدم زخرفة المواضيع وتمديد الحروف

تحلية مياه الشرب المعبأه


هذه المره سأزودكم عن موضوع مره مهم وهو( تحلية مياه الشرب) ’ وياليت تستفيدوا. *-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-* أولا : ما هو الماء ؟ الماء مركب كيميائي صيغته ...
مشاهدة نتائج الإستطلاع: مارئيكم بالموضوع بصراحة تامة ؟
ممتاز 28 56.00%
جيد 12 24.00%
غير جيد 5 10.00%
لا اهتم 5 10.00%
المصوتون: 50. هذا الإستطلاع مغلق

إضافة رد
 
LinkBack أدوات الموضوع تقييم الموضوع
قديم 14-06-2007   #1
معلومات العضو
ma30_am14
طـالب مبتدىء

إحصائية العضو





 

 

anim تحلية مياه الشرب المعبأه


هذه المره سأزودكم عن موضوع مره مهم وهو( تحلية مياه الشرب) ’ وياليت تستفيدوا.

*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*
أولا :
ما هو الماء ؟
الماء مركب كيميائي صيغته (H2O) و هو لا يوجد في الطبيعة بشكله الكيميائي النقي و إنما يكون محتويا" على شوائب مختلفة أهمها الاملاح المنحلة و ماء المطر أنقى أشكال المياه الطبيعية و هو بدوره لا يخلو من الشوائب. و المياه تعد معجزة من معجزات الخالق سبحانه، أودع فيها أسراره فصار ذا خصائص فريدة، احتار في فهمها العلماء . الماء هو أكثر المواد وجوداً على الأرض، حيث يغطى أكثر من ثلاثة أرباع الكرة الأرضية. وعبر التاريخ كانت كمية ونوعية المياه المتوفرة للبشر عامل حيوي لتحديد مصيرهم. فالماء يملأ المحيطات والبحار والأنهار، ويوجد في الهواء، حتى باطن الأرض به ماء. وبدون الماء لا توجد حياة؛ فالماء يدخل في تركيب كل كائن حي، فيزن ما يقرب من ثلثي جسم الإنسان، وثلاثة أرباع جسم الطائر، وأربعة أخماس ثمار الفواكه/وَجَعَلْنَا مِنَ الْمَاءِ كُلَّ شَيْءٍ حَيٍّ /(سورة الأنبياء: الآية30).
يعتمد الإنسان على الماء في حياته كلها، في مشربه، ومطعمه،ونظافته، وري زرعه، واستصلاح أراضيه، وإدارة مصانعه، وتوليد الطاقة.وتزداد حاجة الإنسان إلى الماء كل يوم، فكل عام يزداد التعداد، وتزداد معه الحاجة للماء.ويعتقد العلماء أن كمية الماء الموجودة الآن على سطح الكرة الأرضية، هي الكمية نفسها التي وجدت منذ نشأة الأرض. فقد بدأ الماء على هيئة أبخرة، تصاعدت من الأرض أثناء تكوين قشرتها الصلبة. وحينما أخذت حرارة سطح الأرض في الانخفاض التدريجي، بدأت تلك الأبخرة في التكثف، ثم سالت أمطاراً غزيرة لمئات من السنين. وقد أدّى سقوط الأمطار إلى تكون الأنهار والبحيرات الواسعة، التي سرعان ما اتحدت مع بعضها، مكونة المحيطات.وقد عمل الماء على تشكيل معالم الأرض، وتغيير تضاريسها. فالأمطار المتساقطة تطرق الصخور بشدة، مكونة مجاري الأنهار، التي تشق طريقها في الجبال ووسط الصخور الصماء، وتصنع أخاديد الأرض، وترسب ما تحمله من رواسب وطمي، فتكون دلتا الأنهار عند مصباتها في البحار.ويرتطم موج البحار والمحيطات بصخور الشواطئ ورمالها، دون انقطاع،مكوناً الشقوق والكهوف، وحاملاً أجزاء من اليابس معه إلى القاع.وعلى الرغم من أننا نعيش فوق أرض، يغطى الماء معظمها، فإن أكثر هذا الماء مالح وغير صالح للشرب أو الزراعة، والجزء المتبقي الضئيل ماء عذب، أكثره محصور تحت الأرض، كمياه جوفية، أو متجمد في القطبين، كجبال جليدية. والجزء اليسير المتبقي يملأ الأنهار والبحيرات العذبة. والماء الموجود على سطح الأرض في حركة مستمرة، ودوران عجيب.
فقطرة الماء التي نستخدمها تجد طريقها في نهاية الرحلة إلى المحيط، حيث تتبخر بفعل طاقة الشمس، لتسقط على الأرض من جديد، في دورة مستمرة لا تنتهي.وعلى الرغم من قلة المياه العذبة المتاحة، وتضاعف الحاجة إلى الماء العذب عن ذي قبل، فإن هذا القليل من الماء العذب، لا يزال يكفي هذه الحاجات، لو أُحسِنَ استخدامه. وللأسف، فإن توزيع الماء العذب غير متساوٍ على سطح الكرة الأرضية. فهناك بعض المناطق فقيرة في مصادر المياه، وبعضها الآخر غنية بالمياه. والأمطار حين تسقط على الأرض، لا تسقط بالتساوي، فبعض المناطق صحراء جدباء، وبعضها تسقط عليه الأمطار أنهاراً وسيولاً.وهناك مناطق تعاني من نقص المياه، لا من قلة، وإنما لسوء استخدام مصادره. فالإنسان يقذف بمخلفاته ونفاياته الصناعية في الأنهار،ويلوثها، فتصير غير صالحة للاستخدام. حينئذ يبدأ الإنسان في البحث عن مصدر جديد للمياه النقية، ويشكو من نضوب مصادر المياه القديمة. كذا، تعاني بعض المناطق من نقص المياه، نتيجة عدم استخدامه الاستخدام الأمثل، في تخزينها، ونقلها، وتوزيعها.
الفصل الأول: صور وجود الماء وخصائصه
1- صور وجود الماء على الأرض:
على الرغم من كبر المساحة التي يغطيها الماء، من سطح الكرة الأرضية، إلاّ أن الحجم الفعلي للماء مقارنة بحجم الكرة الأرضية، يبدو ضئيلاً. فإذا تخيلنا الأرض مثل برتقالة، فإن الحجم الإجمالي للماء لا يكاد يملأ ملعقة شاي، والحجم الحقيقي الذي تحتويه هذه الملعقة هو حوالي 1.35 مليار كيلومتر مكعب.ويشكل ماء المحيطات حوالي 97% من حجم الماء الموجود على سطح الأرض، إلاّ أن هذا الماء مالح ولا يصلح للاستخدام الآدمي، من شرب، أو زراعة، ونحو ذلك، نتيجة ذوبان العديد من الأملاح فيه. أمّا كمية الماء العذب الصالحة للاستهلاك الآدمي، فلا تتجاوز 0.3% من الماء الموجود في الكرة الأرضية و تقدر بـ 37 مليون كيلومتر مكعب، و يوجد أربعة أخماس هذه القيمة في القطبين المتجمدين الشمالي و الجنوبي. ويتضمن هذا الماء، ماء البحيرات والأنهار والمياه الجوفية الموجودة في أقل من نصف ميل عمق. ويدخل في هذا، حساب كمية الماء العذب الموجود على هيئة بخار ماء في الغلاف الجوي، الذي سوف يتحول في النهاية إلى أمطار، والرطوبة الموجودة في تربة الأرض السطحية.وتمثل الجبال القطبية غالبية الماء العذب الموجود على سطح الكرة الأرضية، حيث تصل نسبتها إلى حوالي 2,2% من إجمالي كمية المياه في الأرض، ممثلة ما يزيد عن ثلاثة أرباع مخزون الماء العذب في العالم.
أمّا المياه الجوفية Underground water فإن نسبتها تصل إلى حوالي 0.6% من كمية الماء الموجود في الأرض، وهي إمّا أن تكون قريبة من سطح الأرض فتكون عذبة، وإمّا أن تكون على أعماق سحيقة، فنجد في مياهها نسبة عالية من الأملاح، التي ذابت فيها أثناء رحلتها الطويلة إلى باطن الأرض . والجدول الرقم (1) يوضح صور المياه على سطح الأرض، بالحجم والنسبة المئوية.
جدول (1) صور المياه على سطح الأرض
نوع المياه الحجم حوالي (كيلومتر مكعب) النسبة المئوية (تقريباً)
محيطات وبحار وبحيرات مالحة 1.301 × 910 97.191%
غطاء جليدي 2.9 × 710 2.1664%
مياه جوفية 8.4 × 610 0.6275%
مياه عذبة سطحية (أنهار، بحيرات عذبة، مياه تربة سطحية) 1.984 × 510 0.01482%
المجموع
1.3386 × 910 100%
2- تركيب الماء وخصائصه الكيميائية:
لا يُعدّ الماء، فقط، أكثر المواد وجوداً على الأرض، بل يُعدّ، كذلك، أكثرها غرابة، إذ لا تستطيع مادة على سطح الأرض، أن تحل محل الماء أو تقوم بدوره، كما لا توجد أي مادة معروفة، حتى الآن، لها خصائص مشابهة للماء. فالماء هو استثناء لكثير من قوانين الطبيعة، وذلك لخصائصه الفريدة الضرورية للحياة. ويتكون الماء من أجسام متناهية الصغر، تسمى "جزيئات". وقطرة الماء الواحدة تحتوي على الملايين من هذه الجزيئات. وكل جزيء، من هذه الجزيئات يتكون من أجسام أصغر، تسمى "ذرات". ويحتوي جزئ الماء الواحد على ثلاثة ذرات مرتبطة ببعضها، ذرتي هيدروجين وذرة أكسجين. وقد توصل إلى هذا التركيب الكيميائي للماء عام 1860 العالم الإيطالي "ستنزالو كانزارو، والهيدروجين، هو أخف عناصر الكون، وأكثرها وجوداً به، حيث تصل نسبته إلى أكثر من 90%، وهو غاز قابل للاشتعال. والرقم الذرى للهيدروجين هو 1، ووزنه الذرى 1.008 كما يوجد الهيدروجين، كذلك، في الفراغ الفسيح بين المجرات والنجوم بنسبة ضئيلة، أمّا عنصر الأكسجين فهو ثالث أكثر العناصر وجوداً في الكون، حيث يوجد بنسبة 0.05% وهو غاز نشط يساعد على الاشتعال، ورقمه الذرى 8 ووزنه 16 . كما يُكَوِّن الأكسجين 20.95% من الهواء الجوى الجاف ، وهو ضروري لتنفس الكائنات الحية، ويدخل في التركيب العضوي لجميع الأحياء، مع الهيدروجين والكربون. وعلى الرغم من أن الهيدروجين غاز مشتعل، والأكسجين غاز يساعد على الاشتعال، إلاّ أنه عند اتحاد ذرتي هيدروجين مع ذرة أكسجين، ينتج الماء الذي يطفئ النار. والماء النقي لا يحتوي على الأكسجين والهيدروجين فقط، بل يحتوي على مواد أخرى ذائبة، ولكن بنسب صغيرة جداً. لذا، فإنه يمكن القول بأن الماء يحتوي على عديد من العناصر الذائبة، إلاّ أن أغلب عنصرين فيه، هما الهيدروجين والأكسجين. والماء في صورته النقية سائل عديم اللون والرائحة، يستوي في ذلك الماء المالح والماء العذب. إلاّ أن طعم الماء يختلف في الماء العذب، عنه في الماء المالح. فبينما يكون الماء العذب عديم الطعم، فإن الماء المالح يكتسب طعماً مالحاً؛ نتيجة ذوبان عديد من الأملاح به.
3- كيف يمكن للماء التماسك كمادة :
يرتبط الهيدروجين بالأكسجين داخل جزيء الماء، برابطة تساهمية فكل ذرة هيدروجين، تحتاج إلى إلكترون إضافي في مدارها الخارجي، لتصبح ثابتة كيميائياً. وكل ذرة أكسجين تحتاج إلى إلكترونين إضافيين في مدارها الخارجي، لتصبح ثابتة كيميائياً. لذا فإننا نجد في
جزئ الماء ذرتين من الهيدروجين، تشارك كل واحدة بإلكترونها مع ذرة الأكسجين، ليصبح في المدار الخارجي لذرة الأكسجين 8 إلكترونات، وبذلك يكون مكتملاً، وفي حالة ثبات كيميائي. وفي الوقت نفسه، تشارك ذرة الأكسجين بإلكترون من مدارها الخارجي، مع كل ذرة هيدروجين، لإكمال المدار الخارجي لذرة الهيدروجين، ليصبح إلكترونين، وفي حالة ثبات كيميائي. ويسمى هذا النوع من الروابط بالرابطة التساهمية حيث تشارك فيه كل ذرة بجزء منها مع ذرة أخرى، لتكون جزيئاً قوياً للغاية يصعب تحلله ويتجاذب كل جزيء ماء بالجزيئات المجاورة له، من خلال تجاذب كهربي، ناتج عن اختلاف الشحنات الكهربية فذرتا الهيدروجين تلتقيان مع ذرة الأكسجين في نقطتين، بزاوية مقدارها 105 درجة، في شكل هندسي غريب، بما ينتج عنه توزيع الشحنات الكهربية، بشكل يشبه قطبي المغناطيس. فطرف ذرة الأكسجين يمثل شحنة سالبة، وطرفا ذرتي الهيدروجين يمثلان شحنة موجبة. ونتيجة لهذا الاختلاف في الشحنات الكهربية، تتجاذب كل ذرة هيدروجين في جزئ الماء، مع ذرة أكسجين في الجزيء المجاور، بنوع من التجاذب الكهربي، يطلق عليه "الروابط الهيدروجينية" وتُعد الروابط التساهمية والهيدروجينية بين جزيئات الماء، مسؤولة عن الخواص الفريدة للماء، مثل: ارتفاع درجة الحرارة النوعية، والحرارة الكامنة للانصهار والتبخر. كما أنها مسؤولة عن صفات التوتر السطحي واللزوجة، كما سيأتي ذكره فيما بعد. وجزيئات الماء في حركة دائمة، وتعتمد الحالة التي يكون عليها الماء (غازية أو سائلة أو صلبة) على سرعة حركة هذه الجزيئات. فعند انخفاض درجة الحرارة، إلى درجة تساوى أو تقل عن الصفر المئوي، تفقد جزيئات الماء طاقتها، وتقل حركتها، ويزيد ترابطها بالروابط الهيدروجينية، بما يزيد من الفراغات بين جزيئات الماء. ويرتبط كل جزيء مادة في هذه الحالة، بأربعة جزيئات مجاورة بروابط هيدروجينية في شكل ثلاثي الأبعاد، كما في حالة الجليد. ومعظم المواد تنكمش بالبرودة، إلاّ أن الماء حينما يبرد، ينكمش حتى يصل إلى 4 درجات مئوية حيث يبلغ الماء عندها كثافته العظمى، ثم يبدأ بعدها في التمدد بزيادة انخفاض درجة الحرارة، ويُعد الماء مثالاً للخروج على القاعدة العامة في العلاقة بين درجة الحرارة والكثافة. فعند انخفاض درجة الحرارة إلى ما تحت الصفر المئوي، يتحول الماء إلى ثلج، ويقل عدد جزيئات الماء المترابطة، ويزيد الفراغ بينها ـ مقارنة بمثيلتها الموجودة في الحجم نفسه من الماء ـ فتتمدد في الحجم وتقل كثافتها، وتطفو على هيئة قشرة الجليد فوق سطح الماء. وتُعد هذه الخاصية، نعمة عظيمة من نعم البارئ على الكون. فلو خضع الماء للقاعدة العامة للعلاقة بين الكثافة ودرجة الحرارة، لازدادت كثافة الثلج المتكون على السطح عن بقية الماء، وهبط إلى القاع، معرضاً سطح الماء،الذي تحته، إلى درجة حرارة منخفضة، فتتجمد هي الأخرى، وتهبط إلى القاع.وهكذا حتى تتجمد كل طبقات الماء، وتستحيل معها الحياة، في مياه المناطق القطبية، أو شديدة البرودة، والمتجمدة. إلاّ أنه في الحقيقة، ومع انخفاض درجة حرارة الجو، تتجمد طبقات الماء العليا فقط، وتقل كثافتها وتتمدد، فتطفو على سطح الماء، وتعزل بقية الماء تحتها، عن برودة الجو، فيبقى سائلاً ويسمح باستمرار الحياة. وبازدياد درجة الحرارة (أعلى من الصفر المئوي)، تكتسب جزيئات الماء قدراً أعلى من الطاقة، وتزداد حركتها، وتتقارب المسافات بينها،ويتحول الماء إلى صورته السائلة ومع ازدياد ارتفاع درجة الحرارة، يزداد قدر الطاقة الذي تكتسبه جزيئات الماء، وتزداد حركتها، وتتباعد المسافات بينها، وتتحول إلى الحالة الغازية، حيث يوجد جزئ الماء في أغلب الأحوال بصورته المنفردة. وتبلغ أقصى درجة لتحول الماء إلى بخار ماء، عند وصوله إلى 100م ، وهي درجة غليان الماء. إلاّ أن هذا لا يمنع من تحول الماء في درجات الحرارة العادية إلى بخار ماء بفعل الطاقة المكتسبة من الشمس،وإن كان بدرجة أقل من تلك التي تحدث عند درجة الغليان.
4- درجتا التجمد (الانصهار) والغليان:
من خصائص الماء الفريدة، وجوده في حالات المادة الثلاثة، الغازية والسائلة والصلبة وذلك تحت الظروف العادية من الحرارة والضغط الجوى. ومن اللافت للنظر، أنه ليس هناك مادة أخرى على سطح الأرض، يمكن أن توجد في هذه الأشكال الثلاثة، تحت ظروف درجة الحرارة الموجودة طبيعياً على سطح الأرض.والماء سائل عند درجة الحرارة، الموجودة في معظم مناطق الكرة الأرضية. وتُعدّ درجة الحرارة التي يوجد عندها الماء في الصورة السائلة، إحدى الصفات الفريدة والمميزة للماء. فعند درجة الضغط الجوي العادي، يكون الماء سائلاً بين درجتي التجمد "صفر مئوي" ودرجة الغليان 100 د.م . فيما لا توجد المواد الأخرى، ذات التركيب المشابه للماء،بصورة سائلة عند هذا النطاق الحراري الواسع.
فمثلاً توجد مركبات أخرى مكونة من ذرتي هيدروجين وذرة من عنصر آخر، مثل: السيلينوم أو الكبريت. وهذه المركبات لا توجد في حالة سائلة، إلاّ في حرارة منخفضة للغاية (-100 5م إلى -90 5م). فلو استبدلت ذرة للأكسجين في جزئ الماء بأي مركب آخر، فلن يكون هناك ماءً سائلاً على وجه الأرض، حيث إن درجة حرارة سطح الأرض أعلى دائماً من) -90 5م.( وبالنظر إلى الفرق بين درجتي الحرارة اللازمتَيْن للتجمد والغليان، فإن الماء يبقى سائلاً في مدى واسع من درجات الحرارة، يُعدّ أكبر نطاق حراري بين الأوساط السائلة. وتُعدّ هذه الخاصية من النعم العظيمة، إذ يوجد الماء سائلاً عند درجات الحرارة التي تعيش فيها الكائنات الحية، بما يساعد على استمرار حياتها. وتحول الماء إلى بخار، يتطلب قدراً هائلاً من الحرارة. فالماء يغلى، عادة، عند درجة حرارة (100 د.م) . ولكن بوصول الماء إلى درجة الغليان، فإنه لا يتحول مباشرة إلى بخار، إنما هناك فترة يمتص الماء خلالها قدراً إضافياً من الحرارة، من دون حدوث أي زيادة في درجة حرارته، قبل تحوله إلى بخار ماء. لذا، فإن بخار الماء يحتوي على قدر هائل من الطاقة الحرارية، وهي الطاقة التي اكتشفت منذ القرن الثامن عشر، ولما كان بخار الماء يحتوي على قدر كبير من الطاقة الحرارية، فإنه يتكثف عند انخفاض درجة الحرارة، مع انبعاث طاقته الحرارية، ويصير الماء سائلاً، ويسقط على هيئة أمطار.
5- الحرارة النوعية للماء وأهميتها لوظائف الجسم:
تعرف الحرارة النوعية بأنها: "كمية الحرارة اللازمة لتغيير درجة حرارة جرام واحد من الماء، عند 4 درجات مئوية ، درجة مئوية واحدة".ويُعد الماء من المواد التي لها خاصية مقاومة تغير درجة الحرارة، الأمر الذي يؤدي إلى ارتفاع قيمة حرارته النوعية، وهذا نتيجة وجود الرابطة الهيدروجينية في تكوين جزيئات الماء. وتُعدّ هذه الخاصية من الخصائص المهمة، التي تمكن الكائن الحي من استمرار وظائفه الحيوية، أثناء حدوث تغييرات مفاجئة في درجة الحرارة المحيطة به، من دون حدوث خلل في هذه الوظائف.
6- الحرارة الكامنة، للانصهار وللتبخر، وأهميتها في إطفاء الحرائق:
تُعْرَّف الحرارة الكامنة، لانصهار الماء المتجمد، بأنها:"كمية الحرارة اللازمة لصهر جرام واحد من الثلج (أي تحويله من ثلج صلب إلى ماء سائل)، دون تغيير في درجة حرارة الماء"، وهي تبلغ 80 سعراً حرارياً. أمّا الحرارة الكامنة لتبخر الماء؛ أي تحويله من الحالة السائلة إلى بخار الماء، فتعرف على أنها "كمية الحرارة اللازمة لتبخر جرام واحد من الماء من دون تغيير درجة حرارته"، وهي تبلغ 540 سعراً حرارياً. وبمقارنة كمية الحرارة الكامنة للماء، بغيره من السوائل، نجد أن كمية الحرارة الكامنة للانصهار والتبخر للماء كبيرة جداً، ويرجع ذلك إلى وجود الرابطة الهيدروجينية بين جزيئات الماء. وتلك الخاصية الفريدة، جعلت الماء مادة فعالة، في إطفاء الحرائق، حيث يحتاج الماء كمية كبيرة من الحرارة، لكي ترتفع درجة حرارته، بما يؤدى إلى انخفاض درجة حرارة الوسط المحترق المحيط به، وبالتالي إطفاء الحريق.
7- التوتر السطحي واللزوجة:
يُعرَّف التوتر السطحي (Surface Tension)، على أنه "تماسك السطح الحر للسائل، لشغل أقل مساحة ممكنة" ، أمّا اللزوجة (Viscosity)، فهي "مقاومة السائل للحركة". وتتسبب الرابطة الهيدروجينية، في جعل قوة التوتر السطحي للماء ولزوجته، مناسبتين لاستمرار الحياة، فنجد الماء يساعد من خلال هاتين الخاصيتين، على تماسك مواد الخلية، مع توصيل الماء والغذاء لجميع أجزاء الجسم، ويتساوى في ذلك النبات والحيوان. كما تساعد اللزوجة والتوتر السطحي، كذلك، في إبطاء فقدان الماء من أوراق النبات عن طريق الثغور. كما تعمل هاتان الخاصيتان على طفو المراكب والسفن والبواخر، على سطح الماء، دون الغوص فيه، نتيجة الأحمال الثقيلة.
8- المقاومة للتحلل :
نظراً إلى وجود الرابطة التساهمية داخل جزيء الماء، وترتيب ذراته المرتبطة بعضها ببعض، بشكل هندسي مائل، فإنه من الصعب تحلل جزيئات الماء، إلى عناصرها الأولية، تحت الظروف الطبيعية. إلاّ أنه تحت ظروف خاصة، يتحلل الماء بنسبة قليلة (11%)، إلى عنصريه: الهيدروجين والأكسجين، في ظل درجة حرارة 52700م.
9- التأين والأس الهيدروجيني : (pH)
تعرف عملية التأين بأنها: "عملية تحول جزيئات مركب ما، إلى أيونات". وبالنسبة إلى الماء، فإن معدل تأينه يُعدّ ضعيفاً جداً، إذا ما قورن بمعدلات التأين في المركبات الأخرى. إلاّ أنه قد يحدث تحلل لبعض جزيئات الماء، إلى أيوني الهيدروجين الموجب (H+)والهيدروكسيل السالب. (OH-)وقد وجد أن زيادة تركيز أيون الهيدروجين، تعني زيادة الحموضة لهذا السائل، في حين تعني الزيادة في تركيز أيون الهيدروكسيل، زيادة القلوية. وفي حالة الماء النقي، يكون عدد أيونات الهيدروجين،مساوياً لعدد أيونات الهيدروكسيل، أي أنه متعادل .
وتُقاس الحموضة (تركيز أيونات الهيدروجين) في المواد المختلفة، عن طريق مقياس الأس الهيدروجيني . ويراوح مقياس الأس الهيدروجيني بين صفر و14 ، فالمواد المتعادلة الحموضة، مثل الماء النقي، قيمة الأس الهيدروجيني لها = 7 أمّا الأحماض، فإن قيمة الأس الهيدروجيني لها تراوح بين صفر و6.9 ، أمّا المواد القاعدية( القلوية)، فإن قيمة الأس الهيدروجيني لها تراوح بين 7 و14 . ومعظم العمليات الحيوية تتم في مجال محدود من الأس الهيدروجيني، فإذا ما زادت أو قلت درجة الأس الهيدروجيني عن هذا المجال، فإن العمليات الحيوية أو الوظائف الطبيعية للجسم تختل. فعلى سبيل المثال، تبلغ قيمة الأس الهيدروجيني لدم الإنسان 7.4 ، فإذا ما انخفضت هذه القيمة، اختلت وظائف الجسم، وقد تحدث الوفاة . كذلك، قد تكون مياه الأمطار حَمْضية بعض الشيء (حوالي 6)؛ نتيجة ذوبان ثاني أكسيد الكربون في قطرات المطر، إلاّ أن ذوبان بعض أكاسيد الغازات الأخرى الملوثة للجو في مياه الأمطار، قد تسبب زيادة الحموضة في مياه الأمطار، كما هو حادث في الأمطار الحمضية. ويجب ملاحظة أن التغيير في قيمة الأس الهيدروجيني درجة واحدة، يعني تغيير درجة الحموضة بمقدار 10 أضعاف. فالمحلول الذي له قيمة أس هيدروجيني = 3، هو حَمْضي 10 أضعاف المحلول الذي له قيمة أس هيدروجيني = 4 لان درجة الحموضة او القلوية ترتبط بعلاقة لوغاريتمية (لوغاريتم عشري) مع تركيز شوارد الهديروجين في المحلول:
PH = - log [ ]
10- الماء مذيباً :
يُعدّ الماء أقرب من أي مركب غيره يطلق عليه وصف "المذيب العام"، ذلك أن أغلب المواد تذوب في الماء، ولكن بدرجات متفاوتة. وترجع سبب قوة إذابة الماء للمواد الأخرى، إلى قطبية جزيئات الماء الناتجة عن الشكل الهندسي المائل للروابط التساهمية. فكثير من ذرات المواد الذائبة، ترتبط بعضها ببعض، من خلال قوى جذب إلكتروستاتيكي بسيط، ناتجة عن احتوائها على شحنات مختلفة. وهذه الأنواع من الروابط تُعدّ أضعف بكثير من الروابط التساهمية الموجودة داخل جزئ الماء، والروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء. ونتيجة لوجود ذرات تلك المواد في الماء، فإنها تحاط بجزيئات الماء، وتعزلها فيزيائيا بعضها عن بعض،وتتأين وتصبح ذائبة في الماء. وعلى الجانب الآخر، يظل الماء محتفظاً بتركيبه الأساسي، بسبب قوة الروابط التساهمية والهيدروجينية.لذا، تُعدّ مقدرة الماء على إذابة العديد من المواد العضوية وغير العضوية، من دون التفاعل معها، أو تغيير خصائصه الكيميائية الأساسية، من الخصائص الفريدة التي يتميز بها الماء. وهذا على عكس المذيبات العضوية (Organic Solvents) التي لا تقدر على إذابة أي مادة، دون التفاعل معها. فعلى سبيل المثال، يذوب السكر في الماء عن طريق تداخل جزيئات الماء داخل جزيئات السكر، حيث تقوم بعزلها فيزيائياً، والاحتفاظ بها داخل الفراغات الموجودة بين جزيئات الماء ، وبالتالي يذوب السكر عن طريق انتشار جزيئاته بين جزيئات الماء دون التفاعل معها. وهذا الذوبان هو عكس ذوبان ملح الطعام (كلوريد الصوديوم) في الماء، حيث تتم الإذابة عن طريق تأين (Ionization) كلوريد الصوديوم، إلى أيونات الكلوريد السالبة وأيونات الصوديوم الموجبة. ولهذا السبب، نجد أن محلول السكر في الماء المقطر، يكون غير قابل للتوصيل الكهربائي نتيجة عدم تكون أيونات حرة من عملية الذوبان الفيزيائي للسكر، حيث تعمل هذه الأيونات الحرة (Free Ions) على حمل إلكترونات التيار الكهربائي في الماء. فيما يكون محلول الملح (كلوريد الصوديوم)، الذائب في الماء المقطر، موصلاً جيداً للكهرباء، نتيجة ازدياد أيونات الكلوريد وأيونات الصوديوم اللازمة لحمل إلكترونات التيار الكهربائي في الماء. وكلما ازداد تركيز هذه الأيونات، ازدادت مقدرة هذا المحلول على التوصيل الكهربائي. ولصفة الإذابة هذه أهمية خاصة في تغذية الكائنات الحية، وذلك لأن تغذية الكائنات الحية واستفادتها من الغذاء، تعتمد بصورة رئيسية، على إذابة المواد الغذائية في الماء، سواء تم ذلك قبل امتصاص المواد الغذائية، أو بعد امتصاصها وانتقالها في جسم الكائن الحي. وتسبب هذه الخاصية بعض المشكلات في كثير من الأحيان، حيث يصعب الحفاظ على الماء بحالة نقية، لأن نقائه يبدأ في التناقص تدريجياً، بسبب ذوبان الإناء المحتوي عليه، في كثير من الأحيان، ولا يمكن استبعاد مياه الأمطار من هذه الخاصية كذلك. فأثناء هطولها، تذيب كثير من العوالق والشوائب الموجودة في الجو، وبذلك تهبط إلى الأرض محملة بالكثير من المواد الكيميائية والأتربة.
11- الأمطار الحمضية Acid Rain
هي مياه الأمطار، التي تكون قيمة الأس الهيدروجيني لها حمضية وغالباً يراوح بين (4 و5) ، وذلك لتكوّن حمضي الكبريتيك والنيتريك ، الناتجين من تفاعل أكاسيد الكبريت والنيتروجين، الموجودة في الجو، مع قطرات الماء، الموجودة في المطر. وعلى الرغم من أن مياه الأمطار النقية، تكون حمضية بعض الشيء نتيجة ذوبان ثاني أكسيد الكربون في قطراتها، إلاّ أن درجة الحموضة تكون مخففة، إذ يصل رقمها الهيدروجيني إلى حوالي (6) في غالب الأحوال. وقد يعزى هطول هذه الأمطار الحمضية، إلى بعض الظواهر الطبيعية في بعض الأحوال، مثل الأنشطة البركانية. ولكن التلوث الصّناعي، وانطلاق كميات هائلة من أكاسيد الكبريت والكربون والنيتروجين، يظل هو السبب الأكبر في تَكَوّن الأمطار الحمضية. ويرجع التأثير الضار للأمطار الحمضية على البيئة، إلى تغييرها للبيئة المائية المعتدلة إلى بيئة حمضية، بما يؤدي إلى نفوق الكائنات الحية، واختلال التوازن البيئي، في البيئة والمسطحات المائية. كما تؤدي الأمطار الحمضية، أيضاً، إلى تآكل المنشآت المعمارية والآثار، كما تتسبب في ازدياد تأكل المواسير والأنابيب المكونة لشبكات مياه الشرب، وزيادة نسبة ذوبان الفلزات الثقيلة، وتحررها من التربة أثناء جريان المياه الحمضية في البحيرات والأنهار، الأمر الذي يؤدي في النهاية، إلى زيادة تركيز الفلزات الثقيلة السّامة، مثل: الرصاص، والكادميوم،والنحاس في مياه الشرب . وتزداد المشكلة تعقيداً بسبب حركة الرياح، التي قد تحمل الأكاسيد المتسببة في الأمطار الحمضية من مكان إلى آخر، مثلما هو حادث في أمريكا الشمالية، حيث تشير أصابع الاتهام إلى أن ولاية أوهايوالصناعية الأمريكية، تُعدّ مسؤولة عن حوالي 50% من الأمطار الحمضية، التي تسقط على كندا. وقد تأثرت مئات البحيرات في نصف الكرة الشمالية، خصوصاً في السويد، والنرويج، والمملكة المتحدة، وشمال أمريكا، بهذه الأمطار الحمضية، حيث تبدو، لأول وهلة، أنها بحيرات تحتوي على مياه عذبة شفافة، إلاّ أنها في حقيقتها مياه ليس بها حياة، نتيجة تأثير الأمطار الحمضية عليها. وقد وصلت هذه البحيرات إلى درجة ملحوظة من الحموضة، بعدما استنفدت مقدرة التربة على معادلة التأثير الحمضي للأمطار، حيث تحتوي التربة على عدد من الأملاح القلوية، مثل: كربونات الكالسيوم،والمغنزيوم، التي لها القدرة على معادلة الأحماض. وبعد أن فقدت التربة مقدرتها على معادلة الأحماض، لم تعد البحيرات ذات مقدرة، على معادلة التأثير الضار للأمطار الحمضية. وفقدت مقدرتها على تدعيم الحياة فيها، أو إعادة التوازن البيولوجي لها. كما فقدت كثير من الغابات مظاهر الحياة فيها ، وكذا، فقدت الأراضي الزراعية كثيراً من خصوبتها، ولم يُجد استخدام الجير الحي، أو المواد القلوية كثيراً، في رجوع هذه الأراضي إلى طبيعتها، أو استعادة البحيرات توازنها البيولوجي. كما أن هناك، أيضاً، الأمطار القلوية (Alkali Rain)، التي قد يصل رقم الأس الهيدروجيني لها إلى أكثر من (8)، وتكون، عادة، غنية بالكالست وغيرها من المواد القاعدية المذابة، كالكربونات. إلاّ أن هطولها ينحصر في المناطق الجافة وشبه الجافة، مثل مناطق الشرق الأوسط، كما لا يشكل سقوطها أخطاراً، مثل التي تشكّلها الأمطار الحمضية.
12- الماء والتربة :
في بعض الأحيان تؤدي خواص الماء الكيميائية، دوراً كبيراً في مجال الزراعة، وتحديد التصميم الهندسي للجسور والمنشآت المقامة فوق بعض أنواع التربة. ففي حالة وجود بعض أنواع التربة الطينية، التي يغلب على تكوينها وجود صلصال المونتموريلوني،كما هو الحال في تربة القطن السوداء في السودان، وولاية تكساس. فعند تشبّعها بالماء، تتمدد هذه التربة لتصبح ضعف حجمها عدة مرات، نتيجة تكوّنها من صفائح ذات أسطح سالبة الشحنة الكهربائية، بما يمكنها من الاتحاد مع الأطراف الموجبة للرابطة الهيدروجينية لجزيئات الماء. أمّا عند فقدان هذه التربة للماء، فإنها تعود إلى سابق حجمها الطبيعي، الأمر الذي يؤدّي إلى تشققها. النظائر في المياه النقية من ضمن خصائص الماء المميزة، احتواؤه على نظائر للهيدروجين والأكسجين. فذرة الهيدروجين العادي(H) تحتوي على بروتون واحد، ولا تحتوي على نيوترون في نواتها، وعددها الذري يكافئ وزنها، الذي يكافئ الواحد الصحيح. ويوجد مع الهيدروجين العادي نظيران آخران، هما الديوتيريوم (Deuterium)، وهو نظير ثابت ، والآخر هو التريتيوم (Tritium)، وهو نظير مشع(Radioactive Isotope) . ويختلف هذان النظيران عن الهيدروجين العادي، في احتواء نواتهما على النيوترونات، خلافاً للهيدروجين العادي. فذرة الديوتيريوم، تحتوي نواتها على نيوترون، لذا فعدده الذري 1، ووزنه الذري 2. أمّا ذرة التريتيوم فتحتوي نواتها على 2 نيوترون، ووزنه الذري 3، بينما يظل عدده الذري 1. لذا فإن ذرة الديوتيريوم، أثقل من ذرة الهيدروجين مرتين، وذرة التريتيوم، أثقل من ذرة الهيدروجين ثلاثة أضعاف. ويوجد الديوتيريوم في المياه بصفة طبيعية بنسبة قليلة، حيث يُعد أحد مكونات الماء الطبيعية. أمّا التريتيوم، فيوجد في الطبيعة نتيجة تفاعل الأشعة الكونية مع هيدروجين بخار الماء، أو ينتج أثناء إجراء التفاعلات النووية. كما يوجد، أيضاً، نظيران للأكسجين، هما O17 وO18 فنظير الأكسجين العادي وزنه الذري 16 . ويوجد هذان النظيران مع الأكسجين العادي في الماء في الطبيعة، بنسب قليلة. فالأكسجين O17 يمثل ما يقرب 0.038% من أكسجين الماء، بينما تصل نسبة نظير الأكسجين O18، إلى حوالي 0.20% من الأكسجين الموجود في الماء.
13- الماء الثقيل (أكسيد الديوتيريوم):
وهو نوع من الماء، تُستبدل فيه ذرة الهيدروجين بذرة ديوتيريوم (هيدروجين ثقيل)، وهي ذرة هيدروجين تحتوي في نواتها على بروتون واحد، ونيوترون واحد. ويتشابه الماء الثقيل مع الماء العادي في معظم الصفات الكيميائية، غير أن درجة الغليان للماء الثقيل تصل إلى 101.4 درجة مئوية، في حين تصل درجة التجمد إلى 3.8 درجات مئوية. ويوجد الماء الثقيل في الطبيعة مختلطاً بالماء العادي، ولكن بنسبة قليلة (جزء ماء ثقيل في 6500 جزء ماء عادي). ويرجع تاريخ الحصول على الماء الثقيل بصورة نقية إلى عام 1933، حينما نجح العالم جيلبرت نيوتن لويس Gilbert Newton Louis في الحصول على الماء الثقيل، عن طريق التحليل الكهربائي للماء العادي.ويستخدم الماء الثقيل في دراسة التفاعلات الكيميائية المختلفة، ومبرداً في المفاعلات النووية.
14- الماء ووظائف الكائن الحي:
الماء هو المكوّن الرئيس للحياة، إذ يلعب دوراً حيوياً في جميع العمليات الحيوية، التي تحدث داخل الكائنات الحية، بدءاً من الكائنات الأولية، ومروراً بالنبات، ثم انتهاءً بالإنسان. فالأميبا أبسط أنواع الحياة الحيوانية، هي كائنات وحيدة الخلية، يكون الماء أكثر من 90% من جسمها. ولا تختلف أهمية الماء بالنسبة للنبات، عن أهميته للكائنات الحية الأخرى. ففي الحقيقة، وبمقارنة وزنٍ بوزن، يحتاج النبات الماء أكثر من الحيوان. فأكثر من 90% من الماء، الذي يمتصه النبات عن طريق جذوره، ينطلق في الجو على هيئة بخار ماء. كما يستخدم النبات الماء، في تصنيع غذائه. فالنبات يمتص الماء من التربة عن طريق الجذور، ثم يرتفع الماء من خلال ساق النبات إلى الأوراق، عن طريق الخاصية الشعرية. وفي الأوراق يتحلل الماء إلى عنصريه، الأكسجين والهيدروجين، بواسطة اليخضور /الكلوروفيل/ في عملية حيوية يطلق عليها "البناء الضوئي" . وفي هذه العملية، يتحد الهيدروجين الناتج عن تحلل الماء، مع ثاني أكسيد الكربون، الذي تمتصه أوراق النبات من الهواء، لتصنيع سكر، ثم مركبات عضوية، كربوهيدراتية، ودهنية، وبروتينية لغذاء النبات. أمّا الأكسجين الناتج من تحلل الماء، في عملية البناء الضوئي، فينطلق معظمه في الهواء الجوى. ويُكَوِّن الماء ما يقرب من 70% من جسم الإنسان. ولا يقتصر وجود الماء على السوائل الموجودة في الجسم، مثل: الدم، والسائل الليمفاوي، بل يدخل كذلك، في تركيب الخلايا المكوِّنة لجسم الإنسان، إذ تراوح نسبة وجود الماء بين 65% و90%، من وزن هذه الخلايا، تبعاً لنوعها. فعلى سبيل المثال، تحتوي خلايا الدم على نسبة كبيرة من الماء، بينما تقل نسبة الماء في الخلايا المكونة للعظام. كما يلعب الماء دوراً حيوياً، في جميع العمليات الفيزيولوجية في جسم الإنسان. وتختل هذه العمليات إذا فقد الجسم 10% من مائه، أمّا إذا زادت هذه النسبة إلى 20%، فإنها تؤدي إلى الوفاة. ويفقد الجسم في اليوم ما يقرب من 2.5 لتر، في العمليات الفيزيولوجية المختلفة، مثل: التنفس، وعمليات الطرح من بول وبراز وعرق. ويحتاج الجسم لتعويض هذا الفقد، إلى تناول ما يقرب من 2.5 لتر من الماء في اليوم. ويحصل الجسم على الماء من طرق مختلفة، إمّا عن طريق تناول الماء والسوائل المختلفة، وإما عن طريق المحتوى المائي للأطعمة، مثل: الفواكه، والخضراوات، وإما عن طريق بعض عمليات الأكسدة، التي تتم في الخلايا والأنسجة، حيث يتم أكسدة سكر الغلوكوز في هذه الأنسجة ليعطى ماءً، وثاني أكسيد الكربون. فالإنسان يستطيع الصوم عن الطعام لمدة قد تصل إلى شهرين، ولكنه لا يستطيع العيش دون ماء أكثر من أسبوع. ومن هذه العمليات الفيزيولوجية، التغذية والهضم. فمضغ الطعام في الفم يحتاج إلى اللعاب، الذي تفرزه الغدد اللعابية في الفم. ويحتوي اللعاب على ما يقرب من 99% ماءً ذائباً، به الإنزيمات والأملاح المختلفة. وتُقدّر كمية اللعاب، الذي تفرزه الغدد اللعابية في اليوم، بما يقرب من لتر ونصف. وتصب المعدة والأمعاء إفرازاتهما على الطعام، فضلاً عن إفرازات البنكرياس والعصارة الصفراوية، إذ تبلغ كمية ما يفرز، ما يقرب من لتر إلى لترين في اليوم. ومن نعم الله على الإنسان، أنه لا يفقد هذه الكميات من الماء مع خروج الفضلات، بل يعاد امتصاص جزء كبير من الماء من الأمعاء الغليظة، مع المواد الغذائية الذائبة فيه. كما تُنقي الكليتان الدم من الأملاح الزائدة، وبقية المخلفات الذائبة، والفضلات الأزوتية، مثل البولينا وحمض البوليك، وإخراجها في صورة ذائبة، على هيئة بول. ويبلغ ما يخرجه الجسم من بول يومياً، ما يقرب من لتر ونصف. كما يعمل الماء على تنظيم درجة حرارة الجسم، وحفظها في مدى ثابت. فعند ارتفاع درجة الحرارة، يزيد إفراز الجسم من العرق، وبذا يعمل على تلطيف درجة حرارة الجسم، وخفضها عند تبخره. أمّا عند انخفاض درجة حرارة الجو، فإن الطاقة التي ينتجها الجسم، توزع على جميع أنحائه، عن طريق الدم والسائل الليمفاوي، حيث يمثل الماء القاعدة الأساسية لهذه السوائل، ويعد موصلاً جيداً للحرارة.
************************************************** *********************
ثانيا :
تركيب الماء وخصائصه الكيميائية ؟
يتكون الماء من أجسام متناهية الصغر، تسمى "جزيئات". وقطرة الماء الواحدة تحتوي على الملايين من هذه الجزيئات. وكل جزيء، من هذه الجزيئات يتكون من أجسام أصغر، تسمى "ذرات" ويحتوي جزئ الماء الواحد على ثلاثة ذرات مرتبطة ببعضها، ذرتي هيدروجين وذرة أكسجين. وقد توصل إلى هذا التركيب الكيميائي للماء عام 1860، العالم الإيطالي "ستنزالو كانزارو" (Stanisalo Cannizzarro).
والهيدروجين، هو أخف عناصر الكون، وأكثرها وجوداً به، حيث تصل نسبته إلى أكثر من 90%، وهو غاز قابل للاشتعال. والرقم الذرى للهيدروجين هو 1، ووزنه الذرى 1.008. كما يوجد الهيدروجين، كذلك، في الفراغ الفسيح بين المجرات والنجوم، بنسبة ضئيلة (الملحق الرقم 1).
أمّا عنصر الأكسجين ، فهو ثالث أكثر العناصر وجوداً في الكون، حيث يوجد بنسبة 0.05%، وهو غاز نشط يساعد على الاشتعال، ورقمه الذرى 8، ووزنه 16. كما يُكَوِّن الأكسجين حوالي 20% من الهواء الجوى، وهو ضروري لتنفس الكائنات الحية، ويدخل في التركيب العضوي لجميع الأحياء، مع الهيدروجين والكربون. وعلى الرغم من أن الهيدروجين غاز مشتعل، والأكسجين غاز يساعد على الاشتعال، إلاّ أنه عند اتحاد ذرتي هيدروجين مع ذرة أكسجين، ينتج الماء الذي يطفئ النار.
والماء النقي لا يحتوي على الأكسجين والهيدروجين فقط، بل يحتوي على مواد أخرى ذائبة، ولكن بنسب صغيرة جداً. لذا، فإنه يمكن القول بأن الماء يحتوي على عديد من العناصر الذائبة، إلاّ أن أغلب عنصرين فيه، هما الهيدروجين والأكسجين.
والماء في صورته النقية سائل عديم اللون والرائحة، يستوي في ذلك الماء المالح والماء العذب. إلاّ أن طعم الماء يختلف في الماء العذب، عنه في الماء المالح. فبينما يكون الماء العذب عديم الطعم، فإن الماء المالح يكتسب طعماً مالحاً؛ نتيجة ذوبان عديد من الأملاح به.
كيف يمكن للماء التماسك كمادة
يرتبط الهيدروجين بالأكسجين داخل جزيء الماء، برابطة تساهمية (Covalent Bond). فكل ذرة هيدروجين، تحتاج إلى إلكترون إضافي في مدارها الخارجي، لتصبح ثابتة كيميائياً. وكل ذرة أكسجين تحتاج إلى إلكترونين إضافيين في مدارها الخارجي، لتصبح ثابتة كيميائياً. لذا فإننا نجد في جزئ الماء ذرتين من الهيدروجين، تشارك كل واحدة بإلكترونها مع ذرة الأكسجين، ليصبح في المدار الخارجي لذرة الأكسجين 8 إلكترونات، وبذلك يكون مكتملاً، وفي حالة ثبات كيميائي. وفي الوقت نفسه، تشارك ذرة الأكسجين بإلكترون من مدارها الخارجي، مع كل ذرة هيدروجين، لإكمال المدار الخارجي لذرة الهيدروجين، ليصبح إلكترونين، وفي حالة ثبات كيميائي. ويسمى هذا النوع من الروابط "بالرابطة التساهمية" (Covalent Bond)، حيث تشارك فيه كل ذرة بجزء منها مع ذرة أخرى، لتكون جزيئاً قوياً للغاية يصعب تحلله
ويتجاذب كل جزيء ماء بالجزيئات المجاورة له، من خلال تجاذب كهربي، ناتج عن اختلاف الشحنات الكهربية .فذرتا الهيدروجين تلتقيان مع ذرة الأكسجين في نقطتين، بزاوية مقدارها 105 درجة، في شكل هندسي غريب، بما ينتج عنه توزيع الشحنات الكهربية، بشكل يشبه قطبي المغناطيس. فطرف ذرة الأكسجين يمثل شحنة سالبة، وطرفا ذرتي الهيدروجين يمثلان شحنة موجبة. ونتيجة لهذا الاختلاف في الشحنات الكهربية، تتجاذب كل ذرة هيدروجين في جزئ الماء، مع ذرة أكسجين في الجزيء المجاور، بنوع من التجاذب الكهربي، يطلق عليه "الروابط الهيدروجينية" (Hydrogen Bond) وتُعد الروابط التساهمية والهيدروجينية بين جزيئات الماء، مسؤولة عن الخواص الفريدة للماء، مثل: ارتفاع درجة الحرارة النوعية، والحرارة الكامنة للانصهار، والتبخر. كما أنها مسؤولة عن صفات التوتر السطحي واللزوجة، كما سيأتي ذكره فيما بعد.
وجزيئات الماء في حركة دائمة، وتعتمد الحالة التي يكون عليها الماء (غازية أو سائلة أو صلبة) على سرعة حركة هذه الجزيئات. فعند انخفاض درجة الحرارة، إلى درجة تساوى أو تقل عن الصفر المئوي، تفقد جزيئات الماء طاقتها، وتقل حركتها، ويزيد ترابطها بالروابط الهيدروجينية، بما يزيد من الفراغات بين جزيئات الماء. ويرتبط كل جزيء مادة في هذه الحالة، بأربعة جزيئات مجاورة بروابط هيدروجينية في شكل ثلاثي الأبعاد، كما في حالة الجليد. ومعظم المواد تنكمش بالبرودة، إلاّ أن الماء حينما يبرد، ينكمش حتى يصل إلى 4 درجات مئوية، ثم يبدأ بعدها في التمدد بزيادة انخفاض درجة الحرارة، ويُعد الماء مثالاً للخروج على القاعدة العامة في العلاقة بين درجة الحرارة والكثافة.
فعند انخفاض درجة الحرارة إلى ما تحت الصفر المئوي، يتحول الماء إلى ثلج، ويقل عدد جزيئات الماء المترابطة، ويزيد الفراغ بينها ـ مقارنة بمثيلتها الموجودة في الحجم نفسه من الماء ـ فتتمدد في الحجم وتقل كثافتها، وتطفو على هيئة قشرة الجليد فوق سطح الماء. وتُعد هذه الخاصية، نعمة عظيمة من نعم البارئ على الكون. فلو خضع الماء للقاعدة العامة للعلاقة بين الكثافة ودرجة الحرارة، لازدادت كثافة الثلج المتكون على السطح عن بقية الماء، وهبط إلى القاع، معرضاً سطح الماء، الذي تحته، إلى درجة حرارة منخفضة، فتتجمد هي الأخرى، وتهبط إلى القاع. وهكذا حتى تتجمد كل طبقات الماء، وتستحيل معها الحياة، في مياه المناطق القطبية، أو شديدة البرودة، والمتجمدة. إلاّ أنه في الحقيقة، ومع انخفاض درجة حرارة الجو، تتجمد طبقات الماء العليا فقط، وتقل كثافتها وتتمدد، فتطفو على سطح الماء، وتعزل بقية الماء تحتها، عن برودة الجو، فيبقى سائلاً ويسمح باستمرار الحياة.
************************************************** **********************
ثالثا :
المياه المعدنية MINERAL WATER ؟
تمتاز المياه المعدنية بتركيبها الكيميائي الثابت غير قابل للتغير وتحتوي علي نسبة عالية من المعادن المذابة وتتكون بطريقة طبيعية في مخازن مائية خاصة فلا تمتزج بالمياه السطحية ولا تحتاج الي اجراء اية تغيرات او اضافة مواد كيميائية اليها، وهي اكثر صحة لجسم الانسان مقارنة بمياه الشرب العادية بسبب احتوائها تقريبا علي كافة الايونات والعناصر الضرورية لادامة نمو وحماية جسم الانسان لانها تحافظ علي وجود الايونات في جسم الانسان وتقوم بتنظيم الجسم وتنقيته من المواد الضارة كما تحافظ علي التوازن في كمية المياه التي يفقدها جسم الانسان اثناء النشاط واشارت RDA)(RECOMMENDED DAILY ALLOWANCE -ٌ الي ان المياه المعدنية يجب ان تخرج من تحت سطح الارض وتتدفق علي شكل عيون مائية او بطريقة حفر الآبار لاستخراج المياه الجوفية وتحتوي علي الاقل علي (250 مل غرام لتر في الماء) 250 PARTS PER MILLION وتعرف بــ ((TOTAL DISSOLVED SOLIDS TDS وتتغير كمية TDS في المياه المعدنية بين موقع واخر، وتتحكم ظروف تكوينها ونوعية الطبقات التكاوين FORMATIONS التي تخزن فيها المياه المعدنية.
الفرق بين مياه العيون والمياه المعدنية المياه المعدنية لها تركيب ثابت وصحي لجسم الانسان وتوجد في تكاوين او تراكيب جيولوجية معينة، ولا تختلط بها المياه السطحية لذا لا تتغير صفاتها الفيزيائية والكيميائية ويكون لها طعم خاص ما بين حلو عذب ومر حينا ومالح خفيف احيانا. المياه المعدنية هي مياه العيون التي يحتوي علي الاقل علي 250 PART PER MILLION = TDS في مجموع كمية المواد المذابة فيها. ويتم تقييم وتمديد ذلك من غليان لتر واحد من الماء في درجة حرارة 180 درجة مئوية وتوزن المواد المتبقية (المعادن والاملاح) فاذا كان وزن TDS الي حد (249 MGLITER) (249 ملي غرام لكل لتر) فانها تصنف علي اساس مياه العيون، واذا كانت TDS تتراوح ما بين) (250-500 MGLITER فانها تصف علي اساس المياه المعدنية (من النوع الخفيف) LIGHT MINERAL WATER واذا كانت كمية TDS اكثر من (500 MGLITER) فانها تصنف علي اساس المياه المعدنية الثقيلة HIGH MINERAL WATER اما مياه العيون SPRING WATER فهي التي تتدفق من تحت سطح الارض وتخرج بشكل طبيعي وليست لها خصوصيات فيزيائية وكيميائية ثابتة وتوجد في تكاوين صخرية مختلفة الانواع وان الكثير من مياه العيون الطبيعية صالحة للشرب ولا تحتاج الي عمليات تنقية وترشيح ما عدا بعض الانواع من مياه العيون تحتاج الي عمليات تنقية قبل الاستعمال للشرب بسبب احتوائها علي بعض الايونات بنسب تضر بصحة الانسان، ولو يتم اجراء مسح صحي لسكان منطقة ما فان بعض الامراض مثل تسوس الاسنان، الغدة الدرقية، ضعف النمو، امراض الكلي وغيرها لها علاقة بالمياه التي تستعمل من قبل سكان المنطقة . يمكن القول بأن الفرق الاساس بين مياه العيون والمياه المعدنية يتحدد علي اساس كمية المواد المذابة TDS فمياه العيون تحتوي علي اقل من (250MGLITER) او ما يعادل (250PART PER MILLION) في حين تحتوي المياه المعدنية علي ( TDS 250 MGLITER واكثر من ذلك) كما ان المياه المعدنية آمنة من البكتيريا ولا تحتاج الي اية معالجات كيميائية فهي صحية بحد ذاتها، في حين لا تتوافر غالبا هاتان الخاصيتان في مياه العيون. يمكن ان تكون مياه بعض الآبار الجوفية من نوع المياه المعدنية ويمكن تحديد ذلك من خلال تحديد كمية TDS في مياه الآبار حيث يوجد احيانا اكثر من مخزن واحد للمياه الجوفية في موقع منطقة واحدة، وفي مثل هذه الحالات، فغالبا لا تزيد اعماق المخازن عن 50 متراً تحت سطح الارض وهي التي تعد من نوع المياه القابلة للشرب، اما الآبار التي تزيد عن 120 متراً (بعيدا عن مصادر التلوث) فيمكن ان يكون من نوع المياه المعدنية بعد تأكيد تحديد كمية TDS فيها فمثلا تم حفر أربع آبار في موقع ما في فرنسا، فالآبار التي تقع مخازن المياه الجوفية فيها علي عمق (30 ــ 50 متراً تحت سطح الارض) هي من نوع مياه الابار الصالحة للشرب. اما الآبار التي كانت مخازن المياه الجوفية علي عمق (120 متراً فاكثر) فتكون من نوع المياه المعدنية ، ولكن هذا ليس شرطا اذ يمكن احيانا ان يوجد هذان النوعان من المياه في موقع واحد، وهنا تتحكم فيها نوعية الطبقات ــ التكاوين والتراكيب الجيولوجية التي تحمل المياه الجوفية وترتبط المياه المعدنية بصورة عامة بصخور حجر الكلس والدولومايت LIMESTONE AND DOLOMITE لحقبة الميزوزوي والباليوزوي، ونادرا ما تكون مرتبطة بصخور حقبة السينوزوي. كما ترتبط المياه المعدنية الحارة بالصخور النارية والبركانية المنشأ وفي المناطق التي تمتاز بنشاط تكتوني، وتقع مثل تلك المناطق علي امتداد الفوالق العميقة واتجاهاتها التي تشكل غالبا الحدود الفاصلة بين تراكيب وبلوكات جيولوجية كبيرة، كما هو الحال في الفالق العميق المعروف بفالق (عمان، زاكروس، طوروس، قبرص) وفالق الاناضول وعلي امتداد الاحزمة البركانية القديمة والحديثة ويمكن معاينة شواهد تؤكد صحة ذلك الامر من خلال النظر الي توزيع مواقع الآبار والعيون المائية الطبيعية والمعدنية في تركيا وعلي امتداد سلاسل جبال الهملايا ــ والي سلاسل الالب مروراً بسلاسل الالبرز، الاناضول، زاكروس طوروس وغيرها اما مياه العيون فتتلازم وترتبط بالانواع المختلفة من الصخور وفي اعمار جيولوجية مختلفة لذا تختلف الخصوصيات الفيزيائية والكيميائية لمياه العيون بين موقع واخر، لاسيما اذا تغيرت نوعية الطبقات والتكاوين او الترسبات الحاملة لها، كما تتغير كمية تدفق المياه فيها لاسيما في الفترات التي تتساقط فيها الامطار والثلوج بكميات قليلة او حين يقع الجفاف ويستمر لفترات قد تستغرق سنوات هذا كله ما يؤثر بشكل كبير علي مياه العيون اكثر مقارنة بالمياه المعدنية ويمكن ملاحظة ذلك حاليا في العديد من مناطق الشرق الاوسط ومنها في منطقة كردستان شمالي العراق وجنوب تركيا.
************************************************** **********************************
رابعا :
نسب بعض العناصر الكيميائية في مياه الشرب ومكان تواجدها ؟
العنصر مصـدره
Ca2+ كـــالســيوم الـــحجــر الجـــيري & الجــــبس
2 - 200 ( ppm) ************************************************** *****
Mg+ مغـنيـسيـوم صخــــور الــدولــوميــت(رخام)
10' - 50 ( ppm) ************************************************** *******
Fe+++ حــــــــديــــد الـــصخــور الطينيــه & الغرانيــت & تــاكــل المعــدن
0.1 - 0.3 ( ppm) ************************************************** *******
Na+ صـــوديـــوم بــعــض الصــــخــور الطينيــة
10 -100 ( ppm) ************************************************** ******
K بــوتـاسيـــوم تتــــواجــد بجــانب عنــصر الصــوديــوم (+Na )
1' - 50 ( ppm) ************************************************** ******
Hco3 بيــكربـونــات صخــــور اجيــــريــة & كــربــونــات كــالسيـــوم
50 -400 ( ppm) ************************************************** ******
So4 كــبريـتــات ذوبــان بعــض المعــدن مثــل كبــريتــات الكــالســيوم &Co2
5 - 250 ( ppm) ************************************************** ******
Cl- كـــلـورايــد الــــصخــولر الــرســوبيــة
10 - 250 ( ppm) ************************************************** ******
Sio2 ســــيليـــكـات مــوجوده بتــركيب القشــرة الارضــية ، صعبــة الذوبــان بالمــاء
1 -100 ( ppm) ************************************************** ******
No2- نـــــتــــرات تحــلـل بـقــيـــا الــنبــاتات والــحيــوانــات
No3- نـــــيـــــتـرات ************************************************** ******
F- فـــــلـورايــد من الصعــــب ايــجــادة فــي الطبيــعة
0.1 - 1.0 ( ppm) ************************************************** ******
الغازات الدائبـة الهـــواء الجوي & الامــطار & والسيــول ************************************************** ******
TDS الأمــلاح الصلبـة مجمـع الكــاتيونات المـوجبة والانيـونـات السـالبة & موادغير متأينة
100 -500 ( ppm)
************************************************** *******************************
خامسا :
طرق معالجة مياه الشرب ؟
معالجة مياه الشرب
يرجع اهتمام الإنسان بنوعية الماء الذي يشربه إلى أكثر من خمسة آلاف عام . ونظرا للمعرفة المحدودة في تلك العصور بالأمراض ومسبباتها فقد كان الاهتمام محصور في لون المياه وطعمها ورائحتها فقط . وقد استخدمت لهذا الغرض ـ وبشكل محدود خلال فترات تاريخية متباعدة ـ بعض عمليات المعالجة مثل الغليان والترشيح والترسيب وإضافة بعض الأملاح ثم شهد القرنان الثامن والتاسع عشر الميلاديان الكثير من المحاولات الجادة في دول أوربا وروسيا للنهوض بتقنية معالجة المياه حيث أنشئت لأول مرة في التاريخ محطات لمعالجة المياه على مستوى المدن .
ففي عام 1807م أنشئت محطة لمعالجة المياه في مدينة جلاسكو الأستكلندية ،وتعد هذه المحطة من أوائل المحطات في العالم وكانت تعالج فيها المياه بطريقة الترشيح ثم تنقل إلى المستهلكين عبر شبكة أنابيب خاصة . وعلى الرغم من أن تلك المساهمات تعد تطورا تقنيا في تلك الفترة إلا أن الاهتمام آنذاك كان منصبا على نواحي اللون والطعم والرائحة ، أو ما يسمى بالقابلية ، وكانت المعالجة باستخدام المرشحات الرملية المظهر السائد في تلك المحطات حتى بداية القرن العشرين . ومع التطور الشامل للعلوم والتقنية منذ بداية هذا القرن واكتشاف العلاقة بين مياه الشرب وبعض الأمراض السائدة فقد حدث تطور سريع في مجال تقنيات المعالجة حيث أضيفت العديد من العمليات التي تهدف بشكل عام إلى الوصول بالمياه إلى درجة عالية من النقاء ، بحيث تكون خالية من العكر وعديمة اللون والطعم والرائحة ومأمونة من النواحي الكيمائية والحيوية ، ويبين الجدول (1)المواصفات الكيمائية
لمياه الشرب .
معالجة المياه .
لقد كان وباء الكوليرا من أوائل الأمراض التي اكتشفت ارتباطها الوثيق بتلوث مياه الشرب في المرحلة السابقة لتطور تقنيات معالجة المياه ، فعلى سبيل المثال أصيب حوالي 17000 شخص من سكان مدينة هامبورج الألمانية بهذا الوباء خلال صيف 1829م أدى إلى وفاة ما لا يقل عن نصف ذلك العدد . وقد ثبت بما لا يدع مجالا للشك أن المصدر الرئيس للوباء هو تلوث مصدر المياه لتلك المدينة . يعد التطهير باستخدام الكلور من أوائل العمليات التي استخدمت لمعالجة المياه بعد عملية الترشيح وذلك للقضاء على بعض الكائنات الدقيقة من بكتريا وفيروسات مما أدى إلى الحد من انتشار العديد من الأمراض التي تنقلها المياه مثل الكوليرا وحمى التيفويد . وتشمل المعالجة ، ومن هذه العمليات ما يستخدم لإزالة عسر الماء مثل عمليات التيسير ، أو لإزالة العكر مثل عمليات الترويب .
ونظرا للتقدم الصناعي والتقني الذي يشهد هذا العصر وما تبعه من ازدياد سريع في معدلات استهلاك المياه الطبيعية ،
النقية نوعا ما ، ونظرا لما يحدث من تلوث لبعض تلك المصادر نتيجة المخلفات الصناعية ومياه الصرف الصحي وبعض الحوادث البيئية الأخرى فإن عمليات المعالجة قد بدأت تأخذ مسارا جديدا يختلف في كثير من تطبيقات عن مسار المعالجة التقليدية . وفي هذه المقالة سنستعرض بإيجاز طرق المعاجلة التقليدية لمياه الشرب إضافة لبعض الاتجاهات الحالية والمستقبلية لتقنيات المعالجة .
طرق المعالجة التقليدية
تختلف عمليات معالجة مياه الشرب باختلاف مصادر تلك المياه ونوعيتها والمواصفات الموضوعة لها . ويجب الإشارة الى أن التغير المستمر لمواصفات المياه يؤدي أيضا في كثير من الأحيان إلى تغير في عمليات المعالجة . حيث أن المواصفات يتم تحديثها دوما نتيجة التغير المستمر للحد الأعلى لتركيز بعض محتويات المياه وإضافة محتويات جديدة إلى قائمة الموصفات . ويأتي ذلك نتيجة للعديد من العوامل مثل :
• التطور في تقنيات تحليل المياه وتقنيات المعالجة.
• اكتشاف محتويات جديدة لم تكن موجودة في المياه التقليدية أو كانت موجودة ولكن لم يتم الانتباه إلى وجودها أو مدى معرفة خطورتها في السابق.
• اكتشاف بعض المشكلات التي تسببها بعض المحتويات الموجودة أصلا في الماء أو التي نتجت عن بعض عمليات المعالجة التقليدية . هذا ويمكن تناول عمليات المعالجة التقليدية المستخدمة للمياه استنادا إلى مصادرها السطحية والجوفية مع التركيز على المياه الجوفية نظرا لاعتماد المملكة عليها مقارنة بالمياه السطحية .
معالجة المياه السطحية :
تحتوي المياه السطحية ( المياه الجارية على السطح ) على نسبة قليلة من الأملاح مقارنة بالمياه الجوفية التي تحتوي على نسب عالية منها ، وهي بذلك بعد مياه يسرة ( غير عسرة ) حيث تهدف عمليات معالجتها بصورة عامة إلى إزالة المواد العالقة التي تسبب ارتفاعا في العكر وتغيرا في اللون والرائحة ، وعليه يمكن القول أن معظم طرق معالجة هذا النوع من المياه اقتصر على عمليات الترسيب والترشيح والتطهير . وتتكون المواد العالقة من مواد عضوية وطينية ، كما يحتوي على بعض الكائنات الدقيقة مثل الطحالب والبكتيريا . ونظرا لصغر حجم هذه المكونات وكبر مساحتها السطحية مقارنة بوزنها فإنها تبقي معلقة في الماء ولا تترسب . إضافة إلى ذلك فإن خوصها السطحية والكيميائية باستخدام عمليات الترويب الطريقة الرئيسية لمعالجة المياه السطحية ، حيث تستخدم بعض المواد الكيمائية لتقوم بإخلال اتزان المواد العالقة وتهيئة الظروف الملائمة لترسيبها وإزالتها من أحواض الترسيب .ويتبع عملية الترسيب عملية ترشيح باستخدام مرشحات رملية لإزالة ما تبقى من الرواسب ، ومن المكروبات المشهورة كبريتات الألمنيوم وكلوريد الحد يديك ، وهناك بعض المكروبات المساعدة مثل بعض البوليمرات العضوية والبنتونايت والسليكا المنشطة. ويمكن أيضا استخدام الكربون المنشط لإزالة العديد من المركبات العضوية التي تسبب تغيرا في طعم ورائحة المياه . تتبع عمليتي الترسيب والترشيح عملية التطهير التي تسبق إرسال تلك المياه إلى المستهلك .
معالجة المياه الجوفية:
تعد مياه الآبار من أنقى مصادر المياه الطبيعية التي يعتمد عليها الكثير من سكان العالم . إلا أن بعض مياه الآبار وخصوصا العميقة منها قد تحتاج ألى عمليات معالجة متقدمة وباهظة التكاليف قد تخرج عن نطاق المعالجة هي إضافة الكلور لتطهير المياه ثم ضخها الى شبكة التوزيع ، إذ تعد عملية التطهير كعملية وحيدة لمعالجة مياه بعض الآبار النقية جدا والتي تفي بجميع مواصفات المياه ، الا أن هذه النوعية من المياه هي الأقل وجودا في الوقت الحاضر ، لذلك فأنه إضافة لعملية التطهير فان غالبية المياه الجوفية تحتاج الى معالجة فيزيائية وكيمائية إما لإزالة بعض الغازات الذائبة مثل ثاني أكسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين ، أو لإزالة بعض المعادن مثل الحديد والمغنيز والمعادن المسببة لعسر الماء، وتتم إزالة الغازات الذائبة باستخدام . عملية التهوية والتي تقوم أيضا بإزالة جزء من الحديد والمنغنيز عن طريق الأكسدة ، وقد يكون الغرض من التهوية مجرد كما يحدث لبعض مياه الآبار العميقة التي تكون حرارتها عالية مما يستدعي تبريدها حفاظا على كفاءة عمليات المعالجة الأخرى . أما إزالة معادن الحديد والمنغنيز فتتم بكفاءة في عمليات الأكسدة الكيمائية باستخدام الكلور أو برمنجنات البوتاسيوم .
ان الطابع العام لمعالجة المياه الجوفية هو إزالة العسر بطريقة الترسيب ، ويتكون عسر الماء بصورة رئيسة من مركبات الكالسيوم والماغنسيوم الذائبة في الماء . ويأتي الاهتمام بعسر الماء نتيجة لتأثيره السلبي على فاعلية الصابون ومواد التنظيف الأخرى ، بإضافة الى تكوين بعض الرواسب في الغلايات وأنابيب نقل المياه ويوضح الشكل (1 ) تسلسل العمليات في محطة تقليدية تعالج مياه جوفية تحتوي على نسب عالية من عسر الماء. تعتمد المملكة اعتماد كبيرا على المياه الجوفية لاستخدامها في الأغراض المختلفة ، الأمر الذي ساهم في انتشار محطات معالجة المياه الجوفية في ربوعها المختلفة . وفيما يلي استعراض موجز للعمليات المختلفة المياه الجوفية في هذا النوع من المحطات .
أ ـ التيسير ( إزالة العسر ) بالترسيب
تعني عملية التيسير أو إزالة العسر للمياه ( water softening) إزالة مركبات عنصري الكالسيوم والماغنسيوم المسببة للعسر عن طريق الترسيب الكيمائي . وتتم هذه العملية في محطات المياه بإضافة الجير المطفأ ( هيدروكسيد الكالسيوم ) إلى الماء بكميات محدودة حيث تحدث تفاعلات كيمائية معينة تتشكل عنها رواسب من كربونات الكالسيوم و هيدروكسيد الماغنسيوم . وقد يتم اللجوء في كثير من الأحيان الى إضافة رماد الصودا (كربونات الصوديوم ) مع الجير للتعامل مع بعض صور العسر . وتشمل عملية التيسير على حوض صغير الحجم نسبيا تتم فيه إضافة المواد الكيمائية حيث تخلط مع الماء الداخل خلطا سريعا لتوزيعها في الماء بانتظام ، ثم ينقل الماء الى حوض كبير الحجم ليبقي فيه زمنا كافيا لإكمال التفاعلات الكيمائية وتكوين الرواسب حيث يخلط الماء في هذه الحالة خلطا بطيا يكفي فقط لتجميع والتصادق حبيبات الرواسب وتهيئتها للترسيب في المرحلة التالية , شكل (2).
ب ـ الترسيب
تعد عملية الترسيب من أوائل العمليات التي استخدامها الإنسان في معالجة المياه . وتستخدم هذه العملية لإزالة المواد العالقة والقابلة للترسيب أو لإزالة الرواسب الناتجة عن عمليات المعالجة الكيمائية مثل التيسير والترويب . وتعتمد المرسبات في أبسط صورها على فعل الجاذبية حيث تزال الرواسب تحت تأثير وزنها .
تتكون المرسبات غالبا من أحواض خرسانية دائرية أو مستطيلة الشكل تحتوي على مدخل ومخرج للماه يتم تصميميها بطريقة ملائمة لإزالة أكبر كمية ممكنة من الرواسب ، حيث تؤخذ في الاعتبار الخواص الهيدروليكية لحركة الماء داخل الخوض . ومن الملامح الرئيسة لحوض الترسيب احتوائه على نظام لجمع الرواسب ( الحمأة ) وجرفها إلى بيارة في قاع الحوض حيث يتم سحبها والتخلص منها بواسطة مضخات خاصة . ويوضح الشكل (3) مقطعا في حوض ترسيب دائري . ويمكن دمج عمليات إضافة المواد الكيمائية والخلط البطيء والترسيب في حوض واحد يسمى مرسب الدفق العلوي شكل ( 4).
ج ـ الموازنة ( إعادة الكربنة ):
نظرا لأن المياه الناتجة هن عملية التيسير تكون في الغالب مشبعة برواسب كربونات الكالسيوم ، وحيث أن جزءا من هذه الرواسب يتبقى في الماء بعد مروره بأحواض الترسيب فإنه من المحتمل أن يترسب بعضها على المرشحات أو في شبكات التوزيع مما يؤدي إلى انسداد أو الحد من كفاءة المرشحات الشبكات . لذلك فإن عملية التيسير لضمان عدم حدوث تلك الأضرار . ومن عمليات الموازنة الأكثر استخداما في التطبيق التقليدية هي إضافة غاز ثاني أكسيد الكربون بكميات محددة بهدف تحويل ما تبقى من كربونات الكالسيوم الى صورة البيكربونات الذائبة .
د ـ الترشيح :
هو العملية التي يتم فيها إزالة المواد العالقة ( العكارة ) . وذلك بإمرار الماء خلال وسط مسامي مثل الرمل وهذه العملية تحدث بصوره طبيعية في طبقات الأرض عندما تتسرب مياه الأنهار الى باطن
الأرض . لذلك تكون نسبة العكر قليلة جدا أو معدومة في المياه الجوفية مقارنة بالمياه السطحية ( الأنهار والبحيرات وأحواض تجميع مياه الأمطار ) التي تحتوي على نسب عالية من العكر .
تستخدم عملية الترشيح أيضا في إزالة الرواسب المتبقية بعد عمليات الترسيب في عمليات المعالجة الكيمائية مثل الترسيب والترويب .
تعد إزالة المواد العالقة من مياه الشرب ضرورية لحماية الصحة العامة من ناحية ولمنع حدوث مشاكل تشغيلية في شبكة التوزيع من الناحية الأخرى . فقد تعمل هذه المواد على حماية الأحياء الدقيقة من أثر المادة المطهرة ، كما أنها قد تتفاعل كيمائيا مع المادة المطهرة كما أنها قد تتفاعل كيمائيا مع المادة المطهرة مما يقلل من نسبة فاعليتها على الأحياء الدقيقة ، وقد تترسب المواد العالقة في بعض أجزاء شبكة التوزيع مما قد يتسبب في نمو البكتريا وتغير رائحة المياه وطعمها ولونها.تتم عملية الترشيح داخل المرشح الذي يتكون من ثلاث أجزاء رئيسة وهي : صندوق المرشح والتصريف السفلي ووسط الترشيح ، يمثل صندوق المرشح البناء الذي يحوي وسط الترشيح ونظام التصريف السفلي ، ويبني صندوق المرشح في العادة من الخرسانة المسلحة ، كما توجد في قاعة ـ الذي يتكون من أنابيب وقنوات مثقبة ـ طبقة من الحصى المدرج لمنع خروج حبيبات الرمل من خلال الثقوب . والغرض من نظام التصريف السفلي تجميع المياه المرشحة وتوزيع مياه الغسيل عند إجراء عملية الغسيل للمرشح . أما وسط الترشيح فهو عبارة عن طبقة من رمل السيليكون ، وحديثا أمكن الاستفادة من الفحم المجروش ورمل الجارنت . عند مرور المياه خلال وسط الترشيح تلتصق المواد العالقة في بجدران حبيبات الوسط ، ومع استمرار عملية الترشيح تضيق فجوات الوسط للمياه بحيث يصبح المرشح قليل الكفاءة وعند ذلك يجب إيقاف عملية الترشيح وغسل المرشح لتنظيف الفجوات من الرواسب يتم في عملية الغسيل ضخ ماء نظيف بضغط عال من أسفل المرشح عبر نظام التصريف السفلي ينتج عنه تمدد الوسط وتحرك الحبيبات واصطدم بعضها مع البعض ، وبذلك يتم تنظيفها مما علق بها من رواسب . وتندفع هذه الرواسب مع مياه الغسيل التي تتجمع في قنوات خاصة موضوعة في أعلى صندوق المرشح ، وتنقل الى المكان الذي يتم فية معالجة مخلفات المحطة وتستمر عملية الغسيل هذه لفترة قصيرة من الزمن (5 –10 دقائق) بعدها يكون المرشح جاهزا للعمل .
هـ التطهير :
هو العملية المستخدمة لقتل الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض (الجراثيم )، وتتم هذه العملية باستخدام الحرارة ( التسخين ) أو الأشعة فوق البنفسجية أو المواد الكيميائية مثل البروم أو اليود أو الأوزون أو الكلور بتركيزات لا تضر بالإنسان أو الحيوان . وتعد طريقة التسخين الى درجة الغليان أولى الطرق المستخدمة في التطهير ولاتزال أفضلها في حمالات الطوارئ عندما تكون كمية المياه قليلة ، لكنها عير مناسبة عندما تكون كمية المياه كبيره كما في محطات المعالجة نظرا لارتفاع تكلفتها . أما استخدام الأشعة فوق البنفسجية والمعالجة بالبروم واليود فتعد طرقا مكلفة . هذا وقد انتشر استخدام الأوزون والكلور في تطهير مياه الشرب ، حيث راج استخدام الأوزون في أوربا والكلور في أمريكا . وفي الآونة الأخيرة اتجهت كثير من المحطات في الولايات المتحدة الأمريكية الى استخدام الأوزون بالرغم من عدم ثباته كيمائيا وارتفاع تكلفته مقارنة بالكلور، وذلك لظهور بعض الآثار السلبية الصحية لاستخدام الكلور ( الكلورة ) في تطهير مياه الشرب يتفاعل الكلور مع الماء مكونا حامض الهيبوكلوروز وأيونات الهيبوكلورايت ثم يتفاعل جزء من حامض الهيبوكلوروز مع الأمونيا الموجودة في الماء مكونا أمنيات الكلور ( الكلور المتحد المتبقي) ويطلق على ما تبقى من حامض الهيبوكلوروز وأيونات الهيبوكلورايت الكلور الحر المتبقي وهذه المركبات ( الكلور الحر والكلور المتحد )هي التي تقوم بتطهير الماء وقتل الجراثيم الموجودة به ، ولذلك تلجا كثير من محطات المعالجة الى إضافة الكلور بنسب تكفي للحصول على كلور حر متبقي يضمن تطهير الماء الخارج من المحطة بكفاءة عالية ، بل في الغالب تكون كمية الكلور المضاف كافية لتأمين كمية محدود من الكلور الحر المتقي في شبكة توزيع المياه ، وذلك لتطهير المياه من أي كائنات دقيقة قد تدخل في الشبكة .
و ـ معالجة المخلفات:
تمثل الحماة المترسبة في أحواض الترسيب ومياه الغسيل الناتجة عن غسل المرشحات المصدرين الرئيسين للمخلفات في محطات معالجة المياه . وتحتاج هذه المخلفات إلى معالجة لتسهيل عملية التخلص منها ولحماية البيئة من التلوث الناتج عنها . ويتم ذلك بضخ مياه الغسيل الى حوض للتر ويق ، حيث تضاف إليها مادة كيمائية مناسبة مثل البوليمر لتساعد على ترسيب المواد العالقة في مياه الغسيل ، ثم تعاد المياه الناتجة عن هذه العملية إلى بداية خط المعالجة في المحطة . آما الحمأة الناتجة من أحواض الترسيب والمواد المترسبة في حوض الترويق فيتم إرسالها إلى حوض للتثخين حيث يتم تثخينها بإضافة البوليمة الناسب ، وتعاد المياه الناتجة عن هذه العملية إلى مدخل المياه في المحطة ، وبع ذلك تتعرض الحمأة المثخنة إلى عملية نزع المياه منها بطرق ميكانيكية ( الطرد المركزي أو الترشيح الميكانيكي ) يتم في النهاية الحصول على مواد صلبة تحتوي على كميات قليلة من المياه يمكن التخلص منها بوضعها في أحواض للتجفيف أو دفنها في باطن الأرض ، كما يمكن استخلاص بعض المواد الكيمائية من هذه المخالفات ليعاد استخدامها في عمليات المعالجة .
تحديات جديدة
وشهدت الآونة الأخيرة تغيرات جذرية في تقنيات المعالجة ترجع في كثير من الأحوال الى النقص الشديد الذي تعانية كثير من دول العالم في المياه الصالحة للشرب أو نتيجة لتلوث مصادر المياه كما هو الحال في أكثر الدول الصناعية . وقد أدت هذه العوامل إلى البحث عن مصادر جديده غير المصادر التقليدية والتي تحتاج بطبيعة الحال إلى تقنيات معالجة متقدمة بالإضافة إلى المعالجة التقليدية . ولذلك لجأت كثير من الدول ال تحلية مياه البحر وإلى تحلية بعض مصادر المياه الجوفية المالحة ، وفي سبيل ذلك يتم استخدام تقنيات باهظة التكاليف مثل عمليات التقطير الومضي وعمليات التناضح العكسي ، بالإضافة إلى العديد من العمليات الأخرى للتحلية . وقد أدى تلوث مصادر المياه في بعض أنحاء العالم إلى الشروع في استخدام تقنيات متقدمة ومكلفة مثل استخدام الكربون المنشط وعمليات الطرد بالتهوية في إزالة الكثير من الملوثات العضوية مثل الهيدروكربونات وبعض المبيدات والمركبات العضوية الهالوجينية . ومن مظاهر التلوث الطبيعي وجود عناصر مشعة مثل اليورانيوم والراديوم والرادون في بعض مصادر المياه . وتتركز الأبحاث الحديثة حول إزالة هذه العناصر باستخدام عمليات الامتصاص ( استخدم الكربون المنشط والسيليكا ) وعمليات التناضح العكسي مع تحسين الأداء للعمليات التقليدية مثل التيسير والترويب .
ومن الاتجاهات الحديثة في عمليات المعالجة التوجه نحو استخدام بدائل لتطهير المياه غير الكلور نظرا لتفاعله مع بعض المواد العضوية الموجودة في المياه ـ خاصة المياه السطحية ـ وتكوين بعض المركبات العضوية التي يعتقد بأن لها أثرا كبيرا على الصحة العامة .
وتعد المركبات الميثانية ثلاثية الهالوجين ، مثل الكلوروفورم ، في مقدمة نواتج الكلورة التي لاقت اهتمام كبيرا في هذا الصدد ، إلا أن الحماس لاستخدام بدائل الكلور ما لبث أن تباطأ في الآونة ألاخيرة نتيجة لاكتشاف أن هذه البدائل ينتج عن الأوزون مركبات مثل الفورمالدهايد والاسيتالدهايد ، وعن الكلورامين ينتج كلوريد السيانوجين ، وعن ثاني أكسيد الكلور ينتج الكلورايت والكلوريت.
تلاقي المعالجة الحيوية باستخدام الكائنات الدقيقة اهتمام بالغا في العصر الحاضر بعد أن كانت وقفا على معالجة مياه الصرف لسنوات
طويلة ، حيث أثبتت الأبحاث فاعلية المعالجة الحيوية في إزالة الكثير من المركبات العضوية والنشادر والنترات والحديد والمنغنيز ، إلا أن تطبيقاتها الحالية لا تزال محدودة ومقتصرة في كثير من الأحوال على النواحي التجريبية والبحثية . وختاما نشير الى أن ادخال التقنيات الحديثة على محطات المعالجة التقليدية قد تستوجب تغييرات جذرية في المحطات القائمة وفي طرق التصميم للمحطات المستقبلية ويعني ذلك ارتفاعا حادا في تكلفة معالجة المياه ، ويمكن تفادي ذلك أو الإقلال من أثره بوضع برامج مدرسة للترشيد في إستخدام المياه والمحافظة على مصادرها من التلوث
************************************************** ********************************
سادسا :
طرق المعالجة التقليدية ؟
تختلف عمليات معالجة مياه الشرب باختلاف مصادر تلك المياه ونوعيتها والمواصفات الموضوعة لها . ويجب الإشارة الى أن التغير المستمر لمواصفات المياه يؤدي أيضا في كثير من الأحيان إلى تغير في عمليات المعالجة . حيث أن المواصفات يتم تحديثها دوما نتيجة التغير المستمر للحد الأعلى لتركيز بعض محتويات المياه وإضافة محتويات جديدة إلى قائمة الموصفات .
ويأتي ذلك نتيجة للعديد من العوامل مثل :
-التطور في تقنيات تحليل المياه وتقنيات المعالجة.
ا-كتشاف محتويات جديدة لم تكن موجودة في المياه التقليدية أو كانت موجودة ولكن لم يتم الانتباه إلى وجودها أو مدى معرفة خطورتها في السابق.
ا-كتشاف بعض المشكلات التي تسببها بعض المحتويات الموجودة أصلا في الماء أو التي نتجت عن بعض عمليات المعالجة التقليدية .
هذا ويمكن تناول عمليات المعالجة التقليدية المستخدمة للمياه استنادا إلى (مصادرها السطحية والجوفية ) .
معالجة المياه السطحية :
تحتوي المياه السطحية ( المياه الجارية على السطح ) على نسبة قليلة من الأملاح مقارنة بالمياه الجوفية التي تحتوي على نسب عالية منها ، وهي بذلك تعد مياه يسرة ( غير عسرة ) حيث تهدف عمليات معالجتها بصورة عامة إلى إزالة المواد العالقة التي تسبب ارتفاعا في العكر وتغيرا في اللون والرائحة ، وعليه يمكن القول أن معظم طرق معالجة هذا النوع من المياه اقتصر على عمليات الترسيب والترشيح والتطهير . وتتكون المواد العالقة من مواد عضوية وطينية ، كما يحتوي على بعض الكائنات الدقيقة مثل الطحالب والبكتيريا . ونظرا لصغر حجم هذه المكونات وكبر مساحتها السطحية مقارنة بوزنها فإنها تبقي معلقة في الماء ولا تترسب . لذلك تعتبر طريقة الترويب الطريقة الرئيسية لمعالجة المياه السطحية ، حيث تستخدم بعض المواد الكيمائية لتقوم بإخلال اتزان المواد العالقة وتهيئة الظروف الملائمة لترسيبها وإزالتها من أحواض الترسيب .ويتبع عملية الترسيب عملية ترشيح باستخدام مرشحات رملية لإزالة ما تبقى من الرواسب ، تتبع عمليتي الترسيب والترشيح عملية التطهير التي تسبق إرسال تلك المياه إلى المستهلك .
معالجة المياه الجوفية:
تعد مياه الآبار من أنقى مصادر المياه الطبيعية التي يعتمد عليها الكثير من سكان العالم . إلا أن بعض مياه الآبار وخصوصا العميقة منها قد تحتاج ألى عمليات معالجة متقدمة وباهظة التكاليف قد تخرج عن نطاق المعالجة العادية التي تعتمد على إضافة الكلور لتطهير المياه ثم ضخها الى شبكة التوزيع ، إذ تعد عملية التطهير كعملية وحيدة لمعالجة مياه بعض الآبار النقية جدا والتي تفي بجميع مواصفات المياه ، الا أن هذه النوعية من المياه هي الأقل وجودا في الوقت الحاضر ، لذلك فأنه إضافة لعملية التطهير فان غالبية المياه الجوفية تحتاج إلى معالجة فيزيائية وكيمائية إما لإزالة بعض الغازات الذائبة مثل ثاني أكسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين ، أو لإزالة بعض المعادن مثل الحديد والماغنسيوم والمعادن المسببة لعسر الماء، وتتم إزالة الغازات الذائبة باستخدام . عملية التهوية والتي تقوم أيضا بإزالة جزء من الحديد والماغنسيوم عن طريق الأكسدة ، وقد يكون الغرض من التهوية مجرد التبريد كما يحدث لبعض مياه الآبار العميقة التي تكون حرارتها عالية مما يستدعي تبريدها حفاظا على كفاءة عمليات المعالجة الأخرى . أما إزالة معادن الحديد والماغنسيوم فتتم بكفاءة في عمليات الأكسدة الكيمائية باستخدام الكلور أو برمنجنات البوتاسيوم .
ان الطابع العام لمعالجة المياه الجوفية هو إزالة العسر بطريقة الترسيب ، ويتكون عسر الماء بصورة رئيسة من مركبات الكالسيوم والماغنسيوم الذائبة في الماء . ويأتي الاهتمام بعسر الماء نتيجة لتأثيره السلبي على فاعلية الصابون ومواد التنظيف الأخرى ، بإضافة الى تكوين بعض الرواسب في الغلايات وأنابيب نقل المياه وفيما يلي استعراض موجز للعمليات المختلفة لمعالجة المياه الجوفية في المحطات .
أ ـ التيسير ( إزالة العسر ) بالترسيب
تعني عملية التيسير أو إزالة العسر للمياه ( water softening) إزالة مركبات عنصري الكالسيوم والماغنسيوم المسببة للعسر عن طريق الترسيب الكيمائي . وتتم هذه العملية في محطات المياه بإضافة الجير المطفأ ( هيدروكسيد الكالسيوم ) إلى الماء بكميات محدودة حيث تحدث تفاعلات كيمائية معينة تتشكل عنها رواسب من كربونات الكالسيوم و هيدروكسيد الماغنسيوم . وقد يتم اللجوء في كثير من الأحيان الى إضافة رماد الصودا (كربونات الصوديوم ) مع الجير للتعامل مع بعض صور العسر . وتشمل عملية التيسير على حوض صغير الحجم نسبيا تتم فيه إضافة المواد الكيمائية حيث تخلط مع الماء الداخل خلطا سريعا لتوزيعها في الماء بانتظام ، ثم ينقل الماء الى حوض كبير الحجم ليبقي فيه زمنا كافيا لإكمال التفاعلات الكيمائية وتكوين الرواسب حيث يخلط الماء في هذه الحالة خلطا بطيءً يكفي فقط لتجميع والتصادق حبيبات الرواسب وتهيئتها للترسيب في المرحلة التالية
ب ـ الترسيب
تعد عملية الترسيب من أوائل العمليات التي استخدامها الإنسان في معالجة المياه . وتستخدم هذه العملية لإزالة المواد العالقة والقابلة للترسيب أو لإزالة الرواسب الناتجة عن عمليات المعالجة الكيمائية مثل التيسير والترويب . وتعتمد المرسبات في أبسط صورها على فعل الجاذبية حيث تزال الرواسب تحت تأثير وزنها .
تتكون المرسبات غالبا من أحواض خرسانية دائرية أو مستطيلة الشكل تحتوي على مدخل ومخرج للماه يتم تصميميها بطريقة ملائمة لإزالة أكبر كمية ممكنة من الرواسب ، حيث تؤخذ في الاعتبار الخواص الهيدروليكية لحركة الماء داخل الخوض . ومن الملامح الرئيسة لحوض الترسيب احتوائه على نظام لجمع الرواسب ( الحمأة ) وجرفها إلى خزان في قاع الحوض حيث يتم سحبها والتخلص منها بواسطة مضخات خاصة .
ج ـ الموازنة ( إعادة الكربنة ):
نظرا لأن المياه الناتجة هن عملية التيسير تكون في الغالب مشبعة برواسب كربونات الكالسيوم ، وحيث أن جزءا من هذه الرواسب يتبقى في الماء بعد مروره بأحواض الترسيب فإنه من المحتمل أن يترسب بعضها على المرشحات أو في شبكات التوزيع مما يؤدي إلى انسداد أو الحد من كفاءة المرشحات الشبكات . لذلك فإن عملية التيسير لضمان عدم حدوث تلك الأضرار . ومن عمليات الموازنة الأكثر استخداما في التطبيق التقليدية هي إضافة غاز ثاني أكسيد الكربون بكميات محددة بهدف تحويل ما تبقى من كربونات الكالسيوم الى صورة البيكربونات الذائبة .
د ـ الترشيح :
هو العملية التي يتم فيها إزالة المواد العالقة ( العكارة ) . وذلك بإمرار الماء خلال وسط مسامي مثل الرمل وهذه العملية تحدث بصوره طبيعية في طبقات الأرض عندما تتسرب مياه الأنهار الى باطن الأرض . لذلك تكون نسبة العكر قليلة جدا أو معدومة في المياه الجوفية مقارنة بالمياه السطحية ( الأنهار والبحيرات وأحواض تجميع مياه الأمطار ) التي تحتوي على نسب عالية من العكر .تستخدم عملية الترشيح أيضا في إزالة الرواسب المتبقية بعد عمليات الترسيب في عمليات المعالجة الكيمائية مثل الترسيب والترويب .
تعد إزالة المواد العالقة من مياه الشرب ضرورية لحماية الصحة العامة من ناحية ولمنع حدوث مشاكل تشغيلية في شبكة التوزيع من الناحية الأخرى . فقد تعمل هذه المواد على حماية الأحياء الدقيقة من أثر المادة المطهرة ، كما أنها قد تتفاعل كيمائيا مع المادة المطهرة كما أنها قد تتفاعل كيمائيا مع المادة المطهرة مما يقلل من نسبة فاعليتها على الأحياء الدقيقة ، وقد تترسب المواد العالقة في بعض أجزاء شبكة التوزيع مما قد يتسبب في نمو البكتريا وتغير رائحة المياه وطعمها ولونها.تتم عملية الترشيح داخل المرشح الذي يتكون من ثلاث أجزاء رئيسة وهي : صندوق المرشح والتصريف السفلي ووسط الترشيح ، يمثل صندوق المرشح البناء الذي يحوي وسط الترشيح ونظام التصريف السفلي ، ويبني صندوق المرشح في العادة من الخرسانة المسلحة ، كما توجد في قاعة ـ الذي يتكون من أنابيب وقنوات مثقبة ـ طبقة من الحصى المدرج لمنع خروج حبيبات الرمل من خلال الثقوب . والغرض من نظام التصريف السفلي تجميع المياه المرشحة وتوزيع مياه الغسيل عند إجراء عملية الغسيل للمرشح . أما وسط الترشيح فهو عبارة عن طبقة من رمل السيليكون ، وحديثا أمكن الاستفادة من الفحم المجروش ورمل الجارنت . عند مرور المياه خلال وسط الترشيح تلتصق المواد العالقة في بجدران حبيبات الوسط ، ومع استمرار عملية الترشيح تضيق فجوات الوسط للمياه بحيث يصبح المرشح قليل الكفاءة وعند ذلك يجب إيقاف عملية الترشيح وغسل المرشح لتنظيف الفجوات من الرواسب يتم في عملية الغسيل ضخ ماء نظيف بضغط عال من أسفل المرشح عبر نظام التصريف السفلي ينتج عنه تمدد الوسط وتحرك الحبيبات واصطدم بعضها مع البعض ، وبذلك يتم تنظيفها مما علق بها من رواسب . وتندفع هذه الرواسب مع مياه الغسيل التي تتجمع في قنوات خاصة موضوعة في أعلى صندوق المرشح ، وتنقل الى المكان الذي يتم فية معالجة مخلفات المحطة وتستمر عملية الغسيل هذه لفترة قصيرة من الزمن (5 –10 دقائق) بعدها يكون المرشح جاهزا للعمل .
هـ ـ التطهير :
هو العملية المستخدمة لقتل الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض (الجراثيم )، وتتم هذه العملية باستخدام الحرارة ( التسخين ) أو الأشعة فوق البنفسجية أو المواد الكيميائية مثل البروم أو اليود أو الأوزون أو الكلور بتركيزات لا تضر بالإنسان أو الحيوان . وتعد طريقة التسخين الى درجة الغليان أولى الطرق المستخدمة في التطهير ولاتزال أفضلها في حملات الطوارئ عندما تكون كمية المياه قليلة ، لكنها عير مناسبة عندما تكون كمية المياه كبيره كما في محطات المعالجة نظرا لارتفاع تكلفتها . أما استخدام الأشعة فوق البنفسجية والمعالجة بالبروم واليود فتعد طرقا مكلفة . هذا وقد انتشر استخدام الأوزون والكلور في تطهير مياه الشرب ، حيث راج استخدام الأوزون في أوربا والكلور في أمريكا . وفي الآونة الأخيرة اتجهت كثير من المحطات في الولايات المتحدة الأمريكية الى استخدام الأوزون بالرغم من عدم ثباته كيمائيا وارتفاع تكلفته مقارنة بالكلور، وذلك لظهور بعض الآثار السلبية الصحية لاستخدام الكلور ( الكلورة ) في تطهير مياه الشرب يتفاعل الكلور مع الماء مكونا حامض الهيبوكلوروز وأيونات الهيبوكلورايت ثم يتفاعل جزء من حامض الهيبوكلوروز مع الأمونيا الموجودة في الماء مكونا أمنيات الكلور ( الكلور المتحد المتبقي) ويطلق على ما تبقى من حامض الهيبوكلوروز وأيونات الهيبوكلورايت الكلور الحر المتبقي وهذه المركبات ( الكلور الحر والكلور المتحد )هي التي تقوم بتطهير الماء وقتل الجراثيم الموجودة به ، ولذلك تلجا كثير من محطات المعالجة الى إضافة الكلور بنسب تكفي للحصول على كلور حر متبقي يضمن تطهير الماء الخارج من المحطة بكفاءة عالية ، بل في الغالب تكون كمية الكلور المضاف كافية لتأمين كمية محدود من الكلور الحر المتقي في شبكة توزيع المياه ، وذلك لتطهير المياه من أي كائنات دقيقة قد تدخل في الشبكة .
و ـ معالجة المخلفات:
تمثل الحماة المترسبة في أحواض الترسيب ومياه الغسيل الناتجة عن غسل المرشحات المصدرين الرئيسين للمخلفات في محطات معالجة المياه . وتحتاج هذه المخلفات إلى معالجة لتسهيل عملية التخلص منها ولحماية البيئة من التلوث الناتج عنها . ويتم ذلك بضخ مياه الغسيل الى حوض للترويق ، حيث تضاف إليها مادة كيمائية مناسبة مثل البوليمر لتساعد على ترسيب المواد العالقة في مياه الغسيل ، ثم تعاد المياه الناتجة عن هذه العملية إلى بداية خط المعالجة في المحطة . آما الحمأة الناتجة من أحواض الترسيب والمواد المترسبة في حوض الترويق فيتم إرسالها إلى حوض للتثخين حيث يتم تثخينها بإضافة البوليمر المناسب ، وتعاد المياه الناتجة عن هذه العملية إلى مدخل المياه في المحطة ، وبعد ذلك تتعرض الحمأة المثخنة إلى عملية نزع المياه منها بطرق ميكانيكية ( الطرد المركزي أو الترشيح الميكانيكي ) يتم في النهاية الحصول على مواد صلبة تحتوي على كميات قليلة من المياه يمكن التخلص منها بوضعها في أحواض للتجفيف أو دفنها في باطن الأرض ، كما يمكن استخلاص بعض المواد الكيمائية من هذه المخالفات ليعاد استخدامها في عمليات المعالجة .
************************************************** *********************************
سابعا :
طرق تحلية المياه ؟
1) - طرق التحلية الحرارية (التقطير) Desalination by Distillation
توفر الطرق الحرارية لتحلية المياه حوالي 4،11 مليون متر مكعب اي ما يزيد عن 2500 مليون جالون امبراطوري من الماء العذب يوميا يتم انتاجها من اكثر من 2700 وحدة تحلية منتشرة في انحاء مختلفة من العالم، ويمثل هذا القدر من الماء ما يقرب من 60% من مجموع الطاقة الانتاجية لجميع طرق التحلية في العالم كما يمثل هذا العدد من الوحدات حوالي 25% من مجموع وحدات التحلية المنتشرة في العالم.
وتعتمد الطرق الحرارية لتحلية المياه على المبدأ الذي تقوم عليه دورة المياه الطبيعية، فالماء موجود في الحالة السائلة بالمسطحات المائية التي تمثل حوالي ثلاثة ارباع مسطح الكرة الأرضية، وبفعل الحرارة الصادرة من الشمس يتحول فيزيائيا الى الحالة الغازية، فيحمل الهواء المحيط بهذه المسطحات بخار الماء الى المرتفعات التي تنخفض فيها درجات الحرارة حيث تتوافر الظروف الملائمة لتكثف بخار الماء وتكون السحب المحملة بقطرات الماء التي تتساقط مرة أخرى على شكل الأمطار.
وفي جميع الطرق الحرارية تتم دورة التبخير التي تسمح بفصل بخار الماء عن الماء المالح واعادة تكثيف البخار بشكل اقتصادي يسمح بانتاج كميات كبيرة من الماء العذب داخل حيز محدود ومعزول باحكام، يسمح بالتحكم الدقيق في ضغط ودرجة حرارة الماء المالح المراد تبخيره حيث يظل الماء باستمرار في حالة غليان، وهي الحالة التي يمكن عندها تحويل اكبر قدر ممكن من الماء فيزيائيا من الحالة السائلة إلى الحالة البخارية. وتتم المحافظة على حالة الغليان الدائمة للماء المراد تبخيره عن طريق خفض الضغط داخل الحيز الموجود فيه الماء الى الحد الذي يتناسب مع درجة حرارته. فمن المعروف مثلا ان الماء يغلي عند درجة حرارة 100م تقريبا، عندما يكون تحت ضغط مساو للضغط الجوي القياسي الذي يعادل ارتفاع عمود زئبق بمقدار 76سم. وتنخفض درجة غليان الماء الى 80م عندما ينخفض الضغط الى حوالي 5،35سم ارتفاع عمود زئبق. وبالاستمرار في خفض الضغط الى حوالي 5،5سم فقط ارتفاع عمود زئبق تنخفض درجة الغليان الى 40م. وبالعكس فانه يمكن رفع درجة غليان الماء عن طريق رفع الضغط داخل الحيز الموجود فيه الماء. فيمكن مثلا رفع درجة غليان الماء الى 110م بالوصول بالضغط الى ما يعادل حوالي 5،107 سم ارتفاع عمود زئبق.
وتبدأ دورة تبخير الماء المالح، أي الغليان بعد تسخينه، والوصول به الى درجة الحرارة المرغوبة ثم يسمح له بالدخول الى وعاء محكم حيث يحفظ الضغط بداخله عند المستوى الذي يسمح للماء المالح بالغليان وتبخر جزء منه. ونظرا لأن تحول الماء من الحالة السائلة الى الحالة البخارية يحتاج الى طاقة حرارية، فان البخار المنطلق يستمد هذه الطاقة من الماء المالح نفسه مما يعني انه بانطلاق البخار فان الماء المالح يفقد جزءا من طاقته الحرارية، وتبدأ درجة حرارته في الانخفاض. ولكي يستمر في الغليان فان الماء المالح ينتقل الى وعاء ثان محكم حيث يحفظ الضغط بداخله عند مستوى اقل من سابقه ويسمح للماء المالح الذي فقد جزءا من حرارته بالاستمرار في الغليان. ثم يستمر تتابع الغليان وانطلاق بخار الماء باستمرار تدفق الماء المالح في أوعية متتالية يتعاقب فيها انخفاض الضغط ودرجة الحرارة في نفس اتجاه تدفق الماء حتى يصل الى اقل درجة حرارة ممكنة عمليا. ولكي تتم دورة التكثيف فان البخار المنطلق يمرر على اسطح مبردة تقل درجة حراراتها عن درجة حرارة البخار المتكثف بعدة درجات. ويحتوي الماء المالح الموجود في الطبيعة، سواء كان مصدره سطح البحر او تحت سطح الأرض، على املاح الكالسيوم والماغنيسيوم التي تقل قابليتها للذوبان في الماء بارتفاع درجة الحرارة ويمكن لهذه الأملاح ان تبدأ في الترسب على شكل قشور اذا ما تم تسخين الماء المالح الى درجات حرارة معينة تتوقف على مستوى تركيز هذه الأملاح. وعلى الرقم الهيدروجيني (pH) للماء المالح. ونظرا لأن ترسب هذه الاملاح وتكون القشور داخل معدات محطات التحلية هو أمر غير مرغوب فيه، بل يجب تجنبه لما له من آثار ضارة. لذلك فان هناك حدودا صارمة لأعلى درجات حرارة يمكن عندها تشغيل وحدات التحلية التي تعمل بالطرق الحرارية، كما يلزم معالجة الماء المالح كيميائيا قبل ادخاله الى وحدات التحلية، لضمان منع ترسب الأملاح وتكون القشور، وايضا للتخلص من الاكسجين الذائب في الماء مما يساعد على خفض معدلات التآكل داخل الوحدات.
الموضوع الأصلى من هنا: English4arab http://www.english4arab.net/vb/t3474-post37131.html
وتعد طريقة التبخير الوميضي متعدد المراحل (Multistage Flash Evaporation- MSF) هي اكثر الطرق الحرارية انتشارا حيث يصل معدل الانتاج اليومي للماء العذب من هذه الطريقة وحدها الى حوالي 8،9 ملايين متر مكعب، أي حوالي 86% من مجموع الطاقة الانتاجية لطرق التحلية الحرارية، أما قياسا بمجموع الطاقة الانتاجية الكلية لجميع طرق التحلية المستخدمة عالميا فهي تمثل اكثر من 48%، كما يصل عدد وحدات التحلية بطريقة التبخير الوميضي متعدد المراحل الى اكثر من 1200 وحدة منتشرة في العالم، تتركز معظم قدراتها الانتاجية في دول مجلس التعاون الخليجي، حيث تصل إلى حوالي 80% من القدرة الانتاجية العالمية. كما تمثل هذه الطريقة المصدر الوحيد تقريبا للماء العذب في دولة الكويت، حيث يتم انتاج اكثر من 95% من احتياجاتها المائية باستخدام هذه التقنية.
ويرجع السبب الرئيسي في اتساع وانتشار هذه التقنية اكثر من غيرها الى قدرتها على الارتباط بمحطات القوى الكهربائية والى اقتصاديات السعات الانتاجية العملاقة حيث يمكن بناء وحدات بسعات تصل الى حوالي 60 الف متر مكعب يوميا (13 مليون غالون امبراطوري يوميا).
تبدأ وحدة التحلية بطريقة التبخير الوميضي متعدد المراحل بوعاء التسخين وتنتهي بأوعية الطرد الحراري. وبين وعاء التسخين وأوعية الطرد الحراري يوجد قسم الاسترجاع الحراري، الذي يتكون من عدد من أوعية التبخير، يتوالى فيها انخفاض الضغط ودرجة الحرارة وينساب فيها الماء المالح المعرض للغليان في اتجاه أوعية الطرد الحراري. ويحتوي وعاء التسخين على حزمة أنابيب تبادل حراري، يتدفق بداخلها الماء المالح المراد تسخينه ويتكثف على سطوحها الخارجية بخار يستمد من مصدر خارجي (مثل غلاية بخارية ذات ضغط منخفض او بخار مستقطع من توربين بخاري لانتاج الكهرباء). وعندما يتكثف البخار تنتقل الحرارة الكامنة فيه الى الماء المالح فترتفع درجة حرارته الى المستوى المطلوب المعروف بدرجة الحرارة العليا للمحلول الملحي.
أما في قسم الطرد الحراري فيستخدم ماء البحر البارد في تصريف الطاقة الحرارية الفائضة الى خارج الوحدة. ويتكون قسم الطرد الحراري عادة من وعاءين أو ثلاثة تتدفق فيها مياه البحر الباردة داخل انابيب التبادل الحراري بدءا بالوعاء الأخير الذي يحتفظ بداخله بأقل ضغط مطلق وأقل درجة حرارة. وبتكثيف البخار المنطلق الناتج عن غليان الماء المالح داخل هذه الأوعية على السطوح الخارجية لأنابيب التبادل الحراري ترتفع درجة حرارة مياه البحر الباردة عبر قسم الطرد الحراري بمقدار 7 الى 8 درجات. وعند خروج مياه البحر من قسم الطرد الحراري ينتهي حوالي 70% منه في قناة الصرف التي تعود به الى البحر مرة اخرى. أما ما تبقى من مياه البحر، أي حوالي 30% فيتم معالجتها كيميائيا قبل استخدامها كمياه تغذية يتم خلطها بالماء المالح الموجود في الوعاء الأخير في قسم الطرد الحراري. أما في القسم الأوسط وهو قسم التبخير والاسترجاع الحراري فيجري الماء المالح في مستويين وفي اتجاهين متعاكسين. ففي المستوى العلوي يتدفق الماء المالح داخل انابيب التبادل الحراري في اتجاه وعاء التسخين حيث يعمل كماء تبريد لاحداث تكثيف البخار المنطلق داخل اوعية التبخير وبالتالي فهو يكتسب الحرارة الكامنة التي يفقدها البخار نتيجة تكثفه فترتفع درجة حرارته، وتستمر درجة الحرارة في الارتفاع كلما انتقل الماء من المبادل الحراري لوعاء الى المبادل الحراري بالوعاء الذي يليه حتى يصل الى مدخل المبادل الحراري لوعاء التسخين. وفي المستوى السفلي لأوعية التبخير يسري الماء المالح بعد خروجه من المبادل الحراري لوعاء التسخين عند أعلى درجة حرارة ابتداء من الوعاء الأول في اتجاه قسم الطرد المركزي.
وبسريان الماء المالح في المستوى السفلي داخل حيز اوعية التبخير وتحت الظروف الملائمة من الضغط ودرجة الحرارة يظـل الماء في حالة غليان ويحدث التبخير الوميضي وينطلق البخار ويسري الماء من وعاء الى الذي يليه حيث يقل الضغط المطلق بالقدر الذي يتناسب مع الانخفاض الذي يحدث في درجة الحرارة بفعل فتحات التحكم في سريان الماء بين الأوعية. وكلما انطلق البخار ازداد تركيز الاملاح في الماء المالح المعرض للتبخير في اتجاه السريان حتى يصل الى اعلى تركيز له في آخر وعاء للتبخير بقسم الطرد الحراري وهناك يتم التخلص من جزء صغير (حوالي 15%) من هذا الماء المالح عالي التركيز ثم تضاف مياه التغذية لتعيد درجة تركيز الاملاح الى المستوى المطلوب (130% الى 150% نسبة الى تركيز الاملاح الذائبة في مياه البحر العادية) قبل اعادة ضخ الماء المالح الى المستوى العلوي لأوعية قسم الاسترجاع الحراري باستخدام مضخة تدوير الماء المالح ولتبدأ دورة جديدة. أما بخار الماء المتكثف الذي اصبح ماء خالصا خاليا من أية املاح تقريبا (مجموعة الاملاح الذائبة اقل من 30 ميلليغرام/لتر) فيتم تجميعه في حوض خاص حيث يسري عبر الأوعية وتتزايد كميته كلما تجمع المزيد في الاتجاه الذي ينخفض فيه الضغط ودرجة الحرارة حتى يتم سحبه من آخر وعاء بقسم الطرد الحراري باستخدام مضخة الماء المقطر الى خارج الوحدة ومن ثم تتم معالجته ليصبح ماء صالحا للشرب.
2)- طريقة التبخير :
متعدد المؤثرات فعلى الرغم من انها أقدم كثيرا من طريقة التبخير الوميضي متعدد المراحل، وانها استخدمت منذ زمن طويل في صناعات مثل انتاج السكر والملح، الا انها اقل انتشارا بكثير، فمجموع الانتاج اليومي لهذه الطريقة لا يزيد عن 820 الف متر مكعب يوميا من الماء العذب (أي حوالي 180 مليون غالون امبراطوري يوميا) اي ما يعادل 4% فقط من جملة الانتاج العالمي من جميع طرق التحلية. ويبلغ عدد وحدات تحلية المياه التي تعمل بطريقة التبخير متعدد المؤثرات المنتشرة في العالم حوالي 660 وحدة تتراوح سعاتها الانتاجية اليومية ما بين 500 و16000 متر مكعب (أي ما بين 110 آلاف الى 5،3 ملايين غالون امبراطوري يوميا). وكما يتبين من اسم الطريقة فان وحدة التبخير متعدد المؤثرات تتكون من عدد من الاوعية يسمى كل منها تأثيرا، وتنتهي بوعاء الطرد الحراري. ويقوم فيها التأثير الأول مقام وعاء التسخين ففي الوعاء الاول يدخل ماء البحر الذي يمكن ان يكون قد سبق تسخينه تسخينا مبدئيا في وعاء الطرد الحراري من خلال فوهات تعمل على نثر الماء وتوزيعه على سطوح حزمة انابيب التبادل الحراري فينساب ماء البحر مكونا طبقات رقيقة يسهل فيها انتقال الحرارة ومن ثم تعجل بالغليان والتبخر في حين ينساب بخار التسخين المستمد من مصدر خارجي داخل انابيب التبادل الحراري فيتكثف داخلها وتنتقل الحرارة الكامنة فيه الى طبقات الماء المالح الرقيقة التي ينطلق منها بخار الماء.
والتأثيرات التالية تعمل بالطريقة نفسها وتؤدي نفس وظائف التأثير الأول ولكن باختلاف ان بخار التسخين المتكثف داخل أنابيب الانتقال الحراري هو البخار المنطلق نتيجة غليان الماء المالح بالتأثير السابق، وان الماء المالح المعرض للغليان والتبخير يتم ضخه من الماء المالح المتجمع في التأثير السابق. وهكذا يضخ الماء المالح المتجمع بعد الغليان والتبخير من كل تأثير الى فوهات التأثير الذي يليه ويتكثف البخار المنطلق من كل تأثير داخل انابيب المبادل الحراري بالتأثير الذي يليه في اتجاه يتناقص فيه الضغط المطلق داخل حيز التبخير في كل وعاء وتنخفض ايضا درجة الحرارة حتى يصل الضغط ودرجة الحرارة الى أقل مستوى ممكن عمليا يسمح باستخدام مياه البحر في تكثيف البخار المنطلق من التأثير الأخير داخل وعاء الطرد الحراري. وبعكس التبخير الوميضي متعدد المراحل فهنا يتم جمع الماء العذب الناتج عن تكثف البخار داخل انابيب المبادل الحراري لكل تأثير مباشر خارج الوحدة بدون الدخول الى التأثير التالي. وتوجد عدة تصاميم مختلفة للوحدات التي تعمل بهذه الطريقة الأفقية فهناك التصاميم التي تعتمد الأنابيب الرأسية، ولكل من هذه التصاميم مزايا ومثالب تتعلق بكفاءة التبادل الحراري وقابلية ترسب الأملاح وتكون القشور.
********************************************
3)- الطرق الحرارية :
المعتمدة تجاريا هي طريقة التبخير بضغط البخار وهي من اكثر الطرق شيوعا في تحلية مياه البحر باستخدام وحدات ذات سعات صغيرة او متوسطة وفي المناطق النائية. وتبلغ السعة الانتاجية العالمية لتحلية المياه بطريقة التبخير بضغط البخار اكثر من 780 الف متر مكعب يوميا (أي أكثر من 170 مليون غالون امبراطوري يوميا) وهي تمثل اقل من 4% من السعة الانتاجية لجميع طرق التحلية المستخدمة بالعالم كما يبلغ عدد الوحدات المنتشرة التي تعمل بهذه الطريقة حوالي 830 وحدة تتراوح سعاتها بين 500 الى 12000 متر مكعب يوميا (110 آلاف الى 5،2 مليون غالون امبراطوري يوميا).
وتنبنى طريقة التبخير بضغط البخار على أساس ان بخار الماء اذا ما تم ضغطه ارتفعت درجة حرارته بقدر يتناسب مع مقدار الزيادة في الضغط. لذلك فان البخار المنضغط يمكن ان يستخدم في تسخين الماء المالح المراد تبخيره وتصبح الطاقة المستهلكة في عملية ضغط البخار هي مصدر الطاقة اللازمة لتسخين الماء المالح وانطلاق البخار. ويمكن ان يتم ضغط البخار باحدى الطريقتين إما ميكانيكيا أو حراريا. ففي حالة ضغط البخار ميكانيكيا يدار ضاغط البخار بالكهرباء، أما في حالة ضغط البخار حراريا فيتم ذلك باستخدام الحقن البخاري النافوري، الذي يستمد طاقته من بخار ذي ضغط متوسط او عالي نسبيا من مصدر خارجي. وفي طريقة التبخير بضغط البخار، فغالبا ما تحتوي الوحدة على وعاء تبخير واحد ولكن احيانا تتعدد اوعية التبخير وهي تشبه اوعية التبخير في طريقة التبخير متعدد المؤثرات حيث يتم نثر وتوزيع الماء المالح من فوهات تسمح بتساقط الماء على شكل طبقات رقيقة تسهل انتقال الحرارة وتعجل بالغليان والتبخير ويعمل ضاغط البخار على سحب بخار الماء المنطلق من داخل الوعاء ثم ضغطه داخل انابيب التبادل الحراري ومن ثم ترتفع درجة حرارته عدة درجات عن الماء المالح المنساب على سطوح انابيب التبادل الحراري فيتكثف البخار على هيئة ماء عذب يتم سحبه الى خارج الوحدة في حين تنتقل الحرارة الكامنة فيه الى الماء المالح فيغلي وينطلق البخار داخل الوعاء وهكذا تتواصل دورة التبخير ثم الضغط الذي يعقبه التكثيف. ومع استمرار انطلاق البخار يزداد تركيز الاملاح في الماء المالح المعرض للغليان والتبخير. لذلك يلزم التخلص من جزء من الماء المالح المركز ثم اضافة ماء بحر جديد لاعادة توازن تركيز الاملاح ولتعويض كمية الماء المالح المنصرفة وكمية الماء العذب المنتجة. وعادة ما يستخدم مبادل حراري اضافي مساعد للاستفادة من الحرارة الموجودة في الماء المالح المنصرف والماء العذب المنتج في تسخين مبدئي لمياه البحر التعويضية القادمة للوحدة.
************************************************** ****
4)- طرق التحلية بالأغشية Membrane Desalting :
توفر طرق التحلية بالاغشية ما يقرب من 5،8 ملايين متر مكعب يوميا (حوالي 1860 مليون غالون امبراطوري يوميا) من الماء العذب يوميا، ويمثل هذا القدر حوالي 41% من مجموع الطاقة الانتاجية العالمية لتحلية المياه. كما يمثل عدد وحدات التحلية التي تعمل بتقنيات الاغشية اكثر من 73% من عدد وحدات التحلية في العالم. وتقوم طرق تحلية المياه بالاغشية على استخدام الخواص الطبيعية لأنواع مختلفة من الاغشية المصنعة بعضها من بوليمرات شبه منفذة تسمح بمرور الماء فقط دون ايونات الاملاح الذائبة تحت تأثير ضغط هيدروليكي مثل الحالة في اغشية التناضح العكسي، وهناك انواع اخرى من الاغشية غير منفذة للماء وموصلة للكهرباء، تسمح بالمرور الانتقائي لأيونات الاملاح الذائبة في الماء تحت تأثير الجهد الكهربائي مثل الحالة في الاغشية المستخدمة في الديلزة الكهربائية. وتتميز طرق التحلية بالاغشية عموما بانخفاض الطاقة المستخدمة مقارنة بطرق التحلية الحرارية وذلك نظرا لعدم الحاجة الى احداث تغيير في الحالة الطبيعية للماء من حيث التحول من الحالة السائلة الى الحالة البخارية وبالعكس.
وقد بدأ تطبيق طريقة الديلزة الكهربائية (الفرز الكهربائي) على المستوى التجاري منذ الستينات، وتستخدم في تحلية المياه قليلة الملوحة. ويفوق الانتاج اليومي للماء العذب باستخدام هذه التقنية 1،1 مليون متر مكعب (أكثر من 250 مليون غالون امبراطوري) اي ما يمثل 5% من جملة الانتاج العالمي لجميع طرق التحلية. وتعتمد تقنية الديلزة الكهربائية على اساس ان ايونات الاملاح الذائبة في الماء تحمل شحنات موجبة وشحنات سالبة، وبالتالي فانه اذا تعرض الماء المالح الى مرور تيار كهربائي مستمر فيه، فان الايونات ذات الشحنات الموجبة سوف تنجذب وتتحرك نحو القطب الكهربائي السالب، وبالعكس فان الايونات ذات الشحنات السالبة سوف تنجذب وتتحرك نحو القطب الكهربائي الموجب. فاذا تم وضع غشاء انتقائي بين قطبين في مياه مالحة ثم مرر بين القطبين تيار كهربائي مستمر فان الغشاء يمنع اختلاط الماء على جانبيه نظرا لأنه غشاء غير منفذ ولكنه يسمح فقط بمرور الايونات ذات الشحنات المتوافقة معه في اتجاهه نحو القطب المعاكس، فمثلا اذا كان الغشاء من النوع الذي يسمح بمرور الأيونات ذات الشحنات السالبة، فان هذه الايونات سوف تنتقل في الاتجاه نحو القطب الموجب، وبالتالي سوف يقل تركيزها في الماء الموجود على جانب القطب السالب. فإذا تم وضع غشاء انتقائي اخر من النوع المعاكس الذي يسمح بمرور الأيونات ذات الشحنات الموجبة بين الغشاء الاول والقطب السالب فان الايونات ذات الشحنات الموجبة سوف تتحرك في اتجاه نحو القطب السالب تاركة الماء المتجمع بين الغشائين وقد نقص فيه تركيز الايونات بنوعيها في حين يزداد تركيز الايونات ذات الشحنات الموجبة في الجهة الاخرى من الغشاء. وبتعاقب وضع الاغشية الانتقائية تبادليا يمكن الحصول على مسارين احدهما للماء العذب ذي تركيز منخفض للأيونات والآخر للماء الرجيع ذي تركيز عال للأيونات.
أما تقنية التناصح العكسي فهي تنتج حوالي 3،7 ملايين متر مكعب يوميا (1600 مليون غالون امبراطوري يوميا) من اكثر من 6700 وحدة منتشرة في انحاء مختلفة من العالم. ويمثل هذا القدر من الماء العذب حوالي 36% من مجموع الانتاج العالمي لجميع طرق التحلية. وتعتمد طريقة التناضح العكسي على الخاصية الاسموزية، حيث تستخدم الضغوط المسلطة على اسطح الاغشية للتغلب على الضغط الاسموزي الطبيعي للماء، فاذا وضع غشاء شبه نفاذ بين محلولين متساويين في التركيز تحت درجة حرارة وضغط متساويين لا يحدث اي مرور للمياه عبر الغشاء نتيجة تساوي الجهد الكيميائي على جانبيه، واذا ما اضيف ملح قابل للذوبان لاحد المحلولين ينخفض الضغط ويحدث تدفق اسموزي للماء من الجانب الأقل ملوحة الى الجانب الأكثر ملوحة حتى يعود الجهد الكيميائي الى حالة التوازن السابقة. ويحدث هذا التوازن عندما يصبح فرق الضغط في حجم السائل الأكثر ملوحة مساويا للضغط الاسموزي، وهي خاصية من خواص السوائل ليس لها علاقة بالغشاء. وعند توجيه ضغط مساو للضغط الاسموزي على سطح المحلول الملحي يتم التوصل ايضا الى حالة التوازن ويتوقف سريان المياه من خلال الغشاء. واذا رفع الضغط الى اكثر من ذلك فان الجهد الكيميائي للسائل سيرتفع ويسبب تدفقا عكسيا للماء من المحلول الملحي باتجاه المحلول الاقل ملوحة وهو ما يعرف بالتناصح العكسي وفاعلية طريقة التناضح العكسي في التخلص من الاملاح ممتازة تصل الى اكثر من 99% وكذلك فان اغشية التناضح العكسي لها قدرة على التخلص من البكتيريا والجراثيم والعناصر الضارة الموجودة في المياه.
وتتكون محطات التناضح العكسي من اربعة عناصر رئيسية هي:
أ - المعالجة الأولية وتهدف الى معالجة المياه الداخلة للأغشية (مياه التغذية) وذلك لحماية الاغشية من المواد الضارة ومنع حدوث الترسبات الكيميائية التي تقلل من كفاءة الاغشية.
ب - مضخة الضغط العالي وتعمل على رفع الضغط الهيدروليكي لمياه التغذية الى الحد الكافي للتغلب على الضغط الاسموزي الطبيعي وبزيادة تكفي لانتاج الكمية المطلوبة من المياه العذبة. وتتناسب الضغوط المطلوبة تناسبا طرديا مع درجة ملوحة مياه التغذية. ففي حالة المياه قليلة الملوحة التي تتراوح ملوحتها بين 2000 - 10000 جزء في المليون يكون الضغط المطلوب حوالي 250 - 400 رطل/البوصة المربعة بينما تتراوح الضغوط المطلوبة بين 800 - 1000 رطل/البوصة المربعة لمياه البحر المالحة مثل مياه الخليج العربي والتي تصل فيها الملوحة الى 45000 جزء في المليون.
ج - مجموعة الاغشية وهي التي تمنع مرور الاملاح. وبذلك يتم فصل الماء العذب عن المحلول الملحي المركز الذي يتم طرده الى الخارج. وهناك اربعة انواع من نظم اغشية التناضح العكسي، وهي الاغشية المسطحة والاغشية الأنبوبية والاغشية الشعرية المجوفة والأغشية الحلزونية، ولكل من هذه الأغشية مقدرة معينة على انتاج المياه العذبة وإمرار الأملاح واحتجازها.
د - المعالجة النهائية وتهدف الى تعديل درجة حموضة الماء المنتج وكذلك تعقيم الماء الذي يتم باضافة مادة الكلور.
وتتسم طريقة التناضح العكسي بتدني استهلاكها للطاقة وذلك نظرا لعدم وجود تغيير في الصورة الفيزيائية للماء. أما متطلبات طريقة التناصح العكسي من الطاقة، فهي تتراوح بين 6 - 8 كيلووات ساعة/ الف غالون من الماء العذب المنتج من مياه قليلة الملوحة. وتتراوح هذه النسبة في حالة تحلية مياه البحر بين 35 - 40 كيلووات ساعة/ الف غالون من الماء العذب، ويمكن خفض مقدار الطاقة المستهلكة بتركيب جهاز لاسترجاع الطاقة المهدورة في ماء تدفق المحلول الملحي المركز الناتج عن التحلية، والذي يتراوح ضغطه ما بين 750 - 950 رطلا على البوصة المربعة. ويبلغ استهلاك طريقة التحلية بالتناضح العكسي من الطاقة ثلث الى نصف ما هو عليه في حالة التقطير الوميضي متعدد المراحل، وفضلا عن ذلك فان التناصح العكسي يحتاج الى ثلث ما يحتاجه التقطير الوميضي من مياه التغذية لانتاج نفس الكمية من الماء العذب. وبالطبع ينعكس ذلك على الطاقة اللازمة لتشغيل المضخات وحجمها. وتصميم مآخذ المياه.
وتستخدم تقنية التناضح العكسي في تحلية مياه البحر والمياه قليلة الملوحة وكذلك في تحلية مياه الصرف الصحي المعالج ثنائيا او ثلاثيا، حيث يمكن تقليل ملوحة هذه المياه وتخليصها من معظم انواع البكتيريا والفيروسات والمواد الضارة الأخرى، كما تستخدم هذه التقنية في الصناعات الغذائية ومنتجات الألبان وتركيز عصير الفواكه وغيره.
وقد أحرزت تحلية مياه البحر باستخدام تقنية التناضح العكسي قبولا مطردا كطريقة اقتصادية معتمدة، وكأفضل نظام مكمل وبديل لتقنيات التحلية الحرارية (التبخير الوميضي متعدد المراحل والتبخير متعدد المؤثرات) وذلك بسبب:
* تدني استهلاكه من الطاقة بالمقارنة مع اغلب نظم التقطير.
* تدني المساحة التي يشغلها بالمقارنة بنظم التحلية الأخرى.
* انخفاض معدل حدوث الترسبات والتآكل فيه بالمقارنة بنظم التحلية الأخرى.
* مدة انجاز مشاريع التناضح العكسي اقل مما هي الحال عليه بالنسبة لوحدات التقطير.
* قلة تكلفة معظم مكونات النظام لكونها بلاستيكية الصنع.
* سهولة تجميع وتشغيل وصيانة النظام وذلك لتكونه من وحدات قائمة بذاتها.
ولما كان نظام التناضح العكسي قد تطور كثيرا خلال العقد الماضي، فقد تزايد استخدامه حتى اصبحت تلك التقنية ضمن الأساليب المعتمدة لتحلية المياه قليلة الملوحة ومياه الصرف الصناعية والصحية، ومع ذلك، مازالت هناك مجالات عديدة تحتاج الى بحث وتطوير بهدف زيادة الاعتمادية وخفض تكلفة المياه المنتجة باستخدام هذه التقنية. فعلى هذه الأعمال التطويرية ان تتناول:
* مدة خدمة الاغشية وفترات تبديلها.
* المعلومات الدقيقة عن التكاليف التشغيلية.
* المعالجة الأولية المثلى الأقل اتلافا للأغشية.
* تقييم كفاءة مكونات النظام مثل الأنابيب والصمامات والمرشحات بالاضافة الى اجهزة التحكم.
* الارتقاء الى الحدود المثلى بالمعايير التشغيلية المتعلقة بكل مرحلة من مراحل تشغيل النظام.
* مدى امكانية اعتبار الماء الناتج عن هذه العملية صالحا للاستعمال كماء عذب وذلك بعد اجراء المعالجة النهائية له.
* تكلفة الماء المنتج بهذه الطريقة بالمقارنة بالتحلية من خلال وسائل التقطير التقليدية.
ان الهدف الأساسي لاجراء اعمال البحث والتطوير على تقنية التناضح العكسي هو الوصول الى:
* افضل تصميم وبأقل تكلفة.
* تشغيل الوحدات باقل عمالة والحد من الصيانة.
* انتاج افضل نوعية مياه تحلية بأقل تكلفة.
وبذلك يمكن تحقيق القاعدة المثلى لأفضل مشروع وهي: التصميم الأمثل وتشغيل المعدات بأعلى مردود اقتصادي.
ومن هذا المنطلق فقد تقرر في اواخر العقد الماضي اجراء الابحاث والدراسات لتقييم امكانية تطبيق تقنية التناضح العكسي في تحلية مياه البحر في دولة الكويت، علما بان هذه التقنية كانت قد اثبتت جدواها في تحلية المياه قليلة الملوحة عالميا منذ عام 1973 ولكن لم يتم تطبيقها لتحلية مياه البحر العالية الملوحة لعدم توفر الاغشية المناسبة لذلك في ذلك الوقت، وبناء على ذلك، فقد تم الاتفاق في عام 1979 بين دولة الكويت وجمهورية المانيا الاتحادية على البدء في تنفيذ برنامج ابحاث لتحلية مياه البحر وانشاء محطة لاجراء التجارب بطريقة التناضح العكسي.
الموضوع الأصلى من هنا: English4arab http://www.english4arab.net/vb/showthread.php?p=37131
*****************************************
5)- طرق تحلية أخرى Freezing & Sloar Desalination :
توجد عدة طرق اخرى لتحلية المياه المالحة لا تندرج تحت تصنيف الطرق الحرارية او الاغشية وهي محدودة التطبيق ولم تصل بعد من حيث التطوير الى مستويات تسمح لها بالمنافسة تجاريا مع اي من الطرق التي تم ذكرها في سياق هذا العرض. وابرز هذه الطرق هي التجميد والتقطير الشمسي والتقطير بالأغشية. فالتحلية بالتجميد كانت موضوع ابحاث خلال عقدي الخمسينات والستينات من القرن الحالي وهي تعتمد على خاصية ان الماء العذب يتجمد ويتحول من الحالة السائلة الى الحالة الصلبة عند درجة حرارة اعلى من تلك التي يتجمد عندها المحلول الملحي. لذلك فانه عند تعريض الماء المالح الى درجات حرارة منخفضة عند مستوى تجمد الماء، فان بلورات الثلج تبدأ في التكون تاركة الأملاح ذائبة في المحلول الملحي الذي يظل تحت التحكم الدقيق في حالة سيولة، ثم يتم فصل بلورات الثلج عن المحلول الملحي وغسلها بالماء لفصل الاملاح العالقة بها. وباعادة تذويب البلورات الثلجية يمكن الحصول على الماء العذب. وعلى الرغم من تميز هذه الطريقة بانخفاض الطاقة المستهلكة وتضاؤل فرص التآكل في المعدات وتكون القشور الا ان الصعوبات الفنية في عملية فصل بلورات الثلج عن المحلول الملحي تظل هي العائق الرئيسي للتوسع في قبول هذه التقنية تجاريا.
أما بالنسبة لاستخدام الطاقة الشمسية في التقطير لتحلية المياه المالحة، فهي في الحقيقة محاكاة للدورة الطبيعية. فالتسخين والتبخير يحدثان بفعل حرارة الشمس التي يتم تجميعها داخل بيت زجاجي مسطح يسمح بتعرض اكبر مساحة مائية ممكنة لأشعة الشمس وبتكثيف البخار المنطلق على الاسطح الزجاجية المائلة التي عادة ما تكون اقل درجة حرارة من البخار المنطلق ثم يتم تجميع الماء الناتج من تكثف البخار في قنوات على جانبي البيت الزجاجي الذي هو في الحقيقة وحدة تقطير شمسية. ومن الصعوبات التي حالت دون اعتماد هذه التقنية تجاريا انخفاض معدل الانتاج نسبة للمساحة الارضية الافقية التي تحتاجها المقطرات الشمسية، فمتوسط معدل الانتاج هو في حدود 4 لترات يوميا لكل متر مربع. فمثلا للحصول على الانتاج اليومي المماثل لوحدة تقطير وميضي متعدد المراحل بسعة 6 ملايين غالون امبراطوري يوميا نحتاج الى مساحة ارض تصل الى حوالي 7 كيلومترات مربعة وهذا يدل على الارتفاع الهائل في التكلفة الرأسمالية بالاضافة الى اعتمادية هذه التقنية على الاحوال الجوية وفرصة تعرضها لأضرار والتلف بفعل الظروف الجوية المحيطة.
وفي طريقة التبخير بالأغشية، يتم الجمع بين استخدام دورة التسخين والتكثيف، وكذلك استخدام القدرة الخاصة لبعض الأغشية لانفاذ بخار الماء دون انفاذ الماء في حالته السائلة. لذلك فان البخار الناتج من عملية تسخين الماء المالح ينفذ عبر الغشاء، حيث يتكثف على سطوح باردة ويتم تجميعه كماء عذب منتج في الجهة الأخرى من الغشاء. ونظرا لأن الغشاء غير منفذ للماء في حالته السائلة يظل الماء العذب منفصلا عن الماء المالح بحيث يمكن ضخه الى خارج الوحدة. ولكن تظل هذه الطريقة اقل كفاءة وتكاد تنعدم جدواها الاقتصادية مقارنة بطرق التحلية الحرارية التقليدية.
6)-التهجين بين طرق التحلية Hybrid Desalination :
التهجين بين طرق التحلية قد يكون ذا فائدة اقتصادية في كثير من الحالات فهو وسيلة للجمع بين ميزات طريقتين او اكثر من طرق التحلية وقد يؤدي الى رفع مستوى اداء بعض الطرق عند دمجها مع طرق اخرى مقارنة بأدائها منفردة، الى جانب انه يجنب تكرار المعدات والمنشآت مما يقلل من التكلفة الرأسمالية والتشغيلية. واوضح أمثلة نظم التهجين هي تلك التي يتم الجمع فيها بين طريقتي التقطير الوميضي متعدد المراحل وطريقة التناضح العكسي، فيسمح بتغذية محطة التناضح العكسي بمياه التبريد المرجعة التي سبق تسخينها بمحطة التقطير الوميضي متعدد المراحل فيرتفع انتاج محطة التناضح العكسي بنسبة قد تصل الى 30% في حين يمكن الاستغناء عن منشآت مآخذ مياه البحر الخاصة بالتناضح العكسي وخفض حجم قناة ومعدات صرف مياه الترجيع من المحطتين معا. كما ان خلط الماء المنتج من التقطير وهو ماء مقطر لا يزيد تركيز الاملاح الذائبة فيه عن 30 ميلليغرام/لتر مع الماء المنتج من محطة التناضح العكسي ذات أملاح ذائبة قد تصل الى 500 ميلليغرام/لتر ينتج ماء عذبا ذا محتوى ملائما للشرب والاستخدام اليومي دون الحاجة الى مياه آبار لمعالجة المياه المنتجة من المقطرات. وهناك توجه لاجراء المزيد من الدراسات والأبحاث للوصول إلى افضل نظم التهجين بين طرق التحلية التي تقدم وصفها.
************************************************** ***********************************
ثامنا :
الكلوريد في الماء ؟
يشتق اسم الكلوريد من اسم عنصر الكلور حيث أن الكلور Cl2 لا يوجد في صورة العنصرية فهو يوجد كغاز في صورة جزئ، إلا أن الكلوريد هو عبارة عن ايون الكلور في صورته السالبة Cl-، أي انه ايون سالب إذ يكون بإمكانه الاتحاد مع الشقوق الموجبة (الفلزات) مكوناً أملاحة والتي توجد في صورة أملاح معدنية Metallic Slate، ويعتبر الكلوريد من اكبر المكونات اللأعضوية الموجودة في مياه الصنوبر الصالحة للشرب Potable Water ومياه الصرف أو المجاري Sewage Water.
كما يتوزع على نطاق واسع في الطبيعة على شكل أملاح الصوديوم و البوتاسيوم والكالسيوم، حيث يشكل 0.05% من اليابسة إلا النسبة الكبرى منه تكون في المحيطات.
اسباب وجوده في الطبيعة:
1. انحلال رواسب الملح
2. التلوث الناتج عن تمليح الطرقات لمكافحة الثلج والجليد.
3. ونفايات الصناعات الكيميائية.
4. وعمليات آبار النفط.
5. أفراغات المجاري.
6. والتلوث من ارتشاحات النفايات.
7. تسرب مياه البحر في المناطق الساحلية.
يمكن القول أن السبب في كل هذا الانتشار أن ايون الكلوريد شديد الحركة.
بما أن الكلور يوجد في جميع إمدادات المياه صالحة و طالحة، فعندما تحتوي مياه الشرب على الصوديوم فان زيادة الكلوريدات عن 250mg Cl-/l يعطي المياه الطعم المالح salty Taste، إذن ملوحة الطعم التي تظهر في المياه تعتمد في المقام الأول على تركيز ايونات الكلوريد في المياه بالإضافة إلى المكونات الكيميائية الأخرى.
بما أن نسبة العناصر الرئيسية لبعضها البعض في مياه البحار تقريباً ثابتة، لذا عادة ما يتم تحديد ملوحة مياه البحر بواسطة تقدير نسبة الكلوريد في المياه (حيث تحتوي منه مياه البحر حوالي 20000 mgCl-/l)، وبعد معرفة تركيز الكلوريد بالمليغرام/لتر تقدر الملوحة بواسطة المعادلة التالية:
Salinity (s) = 1.80655 × mg Cl-/l
أما عندما تسود Predominant ايونات الكالسيوم Ca+2 أو الماغنسيوم Mg+2 في المياه، فان الطعم المالح للملوحة يظهر عند تركيز أعلى من 1000 mgCl-/l.
وحيث أن النظام الغذائي للإنسان Diet تكوّن فيه الكلوريدات مكون أساسي من مكوناته فتمر عبر الجهاز الهضمي Digestive System دون أن يحدث لها أي تغيرات Unchanged وبهذه الطريقة Thereby يصير واحد من أهم مكونات المياه الخام للبالوعات Raw Sewage Water.
وهذا هو السبب الرئيسي في ان مياه الصرف الصحي ومياه المعالجات الصناعية (الصرف الصناعي) اعلى تركيزاً للكلوريدات من المياه الخام.كما ان الاستعمال الواسع لكرات الزيوليت zeolite spheres المستخدمة في عملية التطرية softeners تساهم contribute بقدر كبير في زيادة كمية الكلوريدات في مياه البالوعات ومياه الصرف الصحي waste water.
لا يعرف للتراكيز العالية للكلوريدات في المياه أي اثر سام toxic effect بالنسبة للإنسان او الحيوان، إلا انها تتفاعل مع معدن الانابيب metal pipes محدثة فيها تآكل corrosively مما تؤدي الى اضار بالغة harmful بالنسبة للقطاع الصناعي.
تشير اغلب المواصفات القياسية وبصفة خاصة الخليجية والسعودية الى ان الحد المسموح به من الكلوريدات في مياه الشرب هو 250 mgCl-/l وذلك لتجنب ظهور الطعم المالح في المياه باللاضافة للوقاية safeguard ضد أي خطر وخاصة المخاطر الفيزيائية against physical hazard.
وجد في بعض الانهار والبحيرات lakes العذبة بإفريقيا انخفاض حاد في نسبة تركيز الكلوريدات قد تصل الى 5 mgCl-/l، بل قد تتعدها لتراكيز منخفضة بصورة ملفته للنظر remarkably قد تصل الى 1 mgCl-/l وهذا التركيز تحصل عليه في بعض انهار زامبيا. ايضاَ في بريطانيا وجدت تراكيز منخفضة تتراوح ما بين 9 – 10 mgCl-/l في بعض مياه الانهار والآبار عندما تكون خالية تماماً من أي ملوثات pollution. وبصورة عامة يكون اعلى مدى معتاد لتركيز الكلوريدات يمتد بين 20 – 80 mgCl-/l.
عادةً ما يكون المخروج اليومي من الكلوريدات للفرد بواسطة البول فقط ما بين 6 -9 grams (as Cl-) وهذه الكمية من الغرامات تعادل 6000 mgCl-/l in 1 to 1½، إلا انه التركيز العالي يحدث له تخفيف كبير ليصل الى 45 mgCl-/l اذا كانت كمية المياه الشرب المستهلكة بواسطة الفرد الواحد كبيرة كما في امريكا وأوربا. لكن في تحت الظروف الجوية الجافة فان مياه المجاري تكون محتوية على اكثر من 70 mgCl-/l زايداً كميته في المياه الاصلية.
بناءً على الجدول ادناه اذا تمكنا من تقدير appreciable محتوى الماء من الكلوريد فمن السهولة ان يرفع الكلوريد رقم pH بدوا ان زيادة carbonate hardness. تعمل بعض المصانع على ازالة noncarbonated hardness بواسطة استخدام كمية كبيرة من رماد الصودا ash soda ليصل الى نسبة مرضية بين الكربونات الى الكلوريدات للتحكم في الـpH ولتجنب meringue.
جدول يوضح التراكيز المختلفة للكلوريدات و Carbonate Hardness
Chloride mg/l Carbonate hardness mg/l
10 10
15 15
20 35
30 90
40 120
60 150
100 180
طرق التحليل
توجد خمس طرق متاحة لتقدير الكلوريدات الان ان الطريقتين الأولتين اكثر شيوعاً وأفضليةً preference لدى الكيميائيون عن الثلاثة الاخريات.
1. طريقة نترات الفضة argrntimetric method وهذه طريقة مناسبة للاستخدام عند التراكيز الصغيرة أي عندما تكون المياه محتوية على كلوريدات في مدى ما بين 00.15-10 mgCl-/l.
2. طريقة نترات الفضة mercuric nate وهنا تكون نقطة النهاية سهلة وواضحة الكشف.
3. الطريقة البونتشمترية potentio-metric method وهذه الطريقة تناسب العينات الملونة او ذات العكورة العالية high turbid حيث انه تصعب تحديد نقطة نهاية الدليل. كما انه يمكن ان استخدامها بدون اجراء خطوة المعالجة الاولية للعينة لإزالة التداخلات interference اذا كانت لا توجد نسبة اكبر من تركيز الكلوريد مثل ايونات الحديد ferric ions، الكروم chromium الفوسفات phosphate الحديدوز ferrous وأي ايونات اخرى للمعادن الثقيلة heavy metals ions.
4. طريقة سيانيد الحديد ferric cyanide method وهي طريقة automated technique.
5. طريقة كروماتوغرافيا الايون ion chromatography.
1/ طريقة نترات الفضة (طريقة موهر)
Silver Nate method (Mohr Argentometric Method)
الاساس
تستخدم نترات الفضة كمسحح tant وكرومات البوتاسيوم potassium chromate كدليل في الوسط المتعادل او الضعيف القاعدية.
1/ تتفاعل في البداية نترات الفضة تفاعل اختياري selectivity reaction مع الكلوريدات الموجودة في العينة منتجة كلوريد الفضة silver chloride الابيض غير الذائب insoluble.
Ag No3 + K3CrO4 + Cl- AgCl + NO-3 + K2CrO4
2/ بعد ان تترسب كل الكلوريدات، عندها تتفاعل نترات الفضة مع كرومات البوتاسيوم لتكون كرومات الفضة المترسبة silver chromate ذات اللون البرتقالي an orange-colored، وبذلك نستدل على نقطة النهاية لمعايرة.
2AgNO3 + K2CrO4 AgCrO4 + 2KNO3
ملاحظة: بالنسبة لتقنية هاك HACH يكون الدليل كرومات البوتاسيوم محتوياً على المحلول المنظم buffer solution في بدرة الدليل chloride 2 indicator powder
التداخلات Interferences
بعض العناصر توجد بكميات طبيعية في النطاق المائي table water لا تشكل أي تداخلات.
1. البروميد bromide، الايودايد iodide، السيانيد cyanide، هذه تعتبر كمكافية او مرادفة لتركيز الكلورايد.
2. الكبريتيد sulfide، الثيوكبريتات thiosulate، والثيوكبريتيد thiosulfide تعتبر ايونات متداخلة لكن من السهولة ازالتها removed وذلك بمعالجتها باضافة فوق اكسيد الهيدروجين hydrogen peroxide H2O2.
3. وجود اورثوفوسفات orthophosphate عند تركيز اعلى من 25 mg/l يمثل تداخلاً ويرسب في صورة فوسفات الفضة silver phosphate.
4. الحديد عند تركيز اعلى من 10 mg/l يمثل تداخلاً يعمل على عدم وضوح نقطة النهاية.
2/ طريقة نترات الزئبق (II) Mercuric (II) Nate Method
الاساس
يمكن معايرة الكلوريدات ضد نترات الزئبق Hg(NO3)2، حيث تتفاعل نترات الزئبق II مع كل الكلوريدات الموجودة بعينة المياه لتنتج كلوريد الزئبق II mercuric chloride وايونات النترات nate ions. وعليه تتعقد كل الكلوريدات الموجودة بالعينة، والزيادة في ايونات الزئبق وعند pH 2.3 – 2.8 يكون معقداً مع الدليل diphenylcarbazone متحولاً من اللون الاخضر المزرق green-blue الى الوردي purple – colored complex كدليل قاطع لنقطة نهاية تفاعل كل الكلوريدات بالعينة وتحرير ايونات الزئبق.
جدول يوضح لون الدليل باختلاف الـpH
pH value Indicator color
2 Slight green اخضر فاتح
3.8 Pure blue ازرق نقي
إلا انه في معظم مياه الشرب بعد عملية اضافة الدليل تكون pH 2.5 ±0.1، نسبة لحمضية او قاعدية المياه موضوع التحليل وجب ضبط الـ pH الى ((pH to about 8 قبل اضافة الدليل، وحيث ان زيادة قوة المسحح tant وملائمة لمخلوط الدليل تمدد المدى الذي يمكن فيه قياس تركيز الكلوريد، لذا وجب تقدير الضابط blank بمعايرة 100ml من الماء المقطر المحتوي على 10 mg NaHCO3.
التداخلات interference
1. يمكن لـ bromide and iodide ان تتعاير مع المسحح Hg(NO3)2 بنفس اسلوب chloride.
2. اما chromate, ferric, and sulfide ions اذا وجدت في تراكيز اعلى من 0 mg/l 1 تشكلاً تداخلاً في التفاعل.
ملاحظة: في تقنية هاك HACH يستخدم بدرة كاشف diphenylcarbanzone المحتوي على الدليل وكاشف منظم buffer وكاشف استقراري reagent stability
Hg(NO3)2 + 2Cl- HgCl2 + 2NO3
3/ الطريقة البوتنشميترية Potentiometric Method
مناقشة عامة general Discussion
يمكن تقدير الكلوريد بواسطة Potentiometeric Tation ضد محلول Silver nate مع نظام glass and silver-silver chloride electrode. اثناء المعايرة يستخدم electronic voltmeter للكشف عن التغيرات التي تحدث في فرق الجهد potential بين اللكترودين. نقطة النهاية بالنسبة للمعايرة هي قراءة الجهاز التي يحدث عندها اكبر تغيير في قراءة الفولتميتر التي تظهر عند أي اضافة للمعاير نترات الفضة سواء كانت صغيرة او ثابته.
التداخلات Interference
1. الايوديد والبروميد يمكن ان تعاير مثل الكلوريد.
2. سيانات الحديد تسبب النتائج العالية لذا وجب ازالتها.
3. الكرومات والثاني كرومات تمثل تداخلاً وجب اختزالها الى chromic state او ازالتها..
4. ايونات الحديد III تشكل تداخلات اذا وجدت بكمية فعالة substantially اكبر من كمية الملوريد.
5. ايونات الحديد II والفوسفات و chromic لا تشكل تداخلات.
عموماً أي تلوث حدث للعينة عادة يتطلب معالجة اولية، أي شوائب قاصرة يمكن القضاء عليها بسهولة باضاافة حمض النتريك.
المعدات Apparatus
1. اقطاب زجاج silver-silver chloride.
2. فولتميتر الكتروني لقياس الفرق في الجهد الذي يحدث بين اللاكترودات. يمكن للـ pHmeter ان يحور للاستخدام في هذه المهمة بواسطة استبدال الالكتروده بالالكترود مناسب.
3. mechanical stirrer.
يمكن ان تستعمل اجهزة مختلفة لكي نقدر الكلوريد بهذه الطريقة بتتبع ارشادات المنتج. اذا كان من الضروري عمل ضبط ميكانيكي يجدر بنا فعلة، ومن ثم ترك اللكترود لزمن كافي تتم فيه عملية التحميه، ومن ثم يضبط الجهاز على 0 mv وان لستخدمنا الـ pHmeter يجب ضبطه عن 7.00.
4/ طريقة ثيوسيانات الزئبق II Mercuric II Thiocyanate
تطبق هذه الطريقة في مياه الشرب والمياه السطحية والمالحة ومياه الصرف المنزلية والصناعية.
يمكن تقدير الكلوريدات بالطرق Clorimetric method بواسطة ثيوسيانات الزئبق II، التي تشمل تفاعل الكلوريدات الموجودة في العينة مع ثيوسيانات الزئبق II منتجة كلوريدات الزئبق II وايونات الثايوسيانات الحرة.
في وجود ايون الحديد III الحر Fe+3 تكون ايونات الثايوسيانات الحرة لون كثيف من ثيوسيانات الحديد III يتناسب مع تركيز الكلوريدات الموجودة في العينة.
في تقنيات هاك HACH يكتب على الكاشف السائل الخاص بهذا الكشف mercuric thiocyanate solution and ferric ion solution.
Hg(SCN)2 + 2Cl- HgCl2 + 2SCN-
Mercuric thiocyanate
Fe+3 + 3SCN- Fe(SCN)3 Red - Orange
************************************************** *****************************
تاسعا :
الحديد في المياه: الأسباب و المعالجة ؟
يعتبر الحديد من اكثر العناصر المزعجة في تغذية المياه و خاصة المياه الجوفية.
مياه الأمطار و إثناء انتقالها عبر طبقات الأرض المختلفة و إثناء احتكاكها بعناصر التربة تتشبع بكميات من الحديد تختزن معها في باطن الأرض حيث تشكل هذه المياه الخزانات الطبيعية للآبار . و بالرغم من وجوده عادة في مياه الشرب الا انه نادرا ما يزيد عن نسبة 10 ملغ ليتر و هنا يجدر القول ان الحديد ابتداء من نسبة 0.3 ملغ ليتر يعطي المياه لونا قرمزيا ( احمر يميل الى البني ), و يؤثر في المياه على الأدوات المنزلية و التمديدات الصحية من مواسير و حنفيات ( صنابير ) حيث تظهر بقع حمراء أو بنية اللون عليها بداية, ثم اهترائها في المراحل اللاحقة مسببا خسائر مالية فادحة
.
يتواجد الحديد في المياه على شكلين و هما :
أيون الحديدوز الذائب Fe2+ و هو المياه طعما كريها و غير مقبول
أيون الحديديك غير الذائب Fe3+
لا يشكل الحديد خطرا على صحة الإنسان إذا كان ضمن النسب الطبيعية و التي تقدر 0.3 ملغ ليتر , و هو يساعد على انتقال الاوكسيجين في الدم.
إن اثبت الفحص وجود الحديد في المياه بنسب عالية فيجب العمل للتحقق من مصدره سواء كان من الشبكة العامة ام محصورا ضمن توصيلات البيت, و غالبا ما يكون سببه اهتراء مواسير التغذية العامة و هنا يجب الاتصال بالمؤسسة المختصة و إبلاغها بالمشكلة للعمل على إجراء التصليحات اللازمة و تبديل القطع المتضررة و ربما كان السبب انخفاض الرقم الهيدروجيني للمياه أي زيادة حمضيتها.
من اهم طرق معالجة الحديد في المياه التهوئة ثم الترشيح بواسطة فلاتر رملية أو بواسطة ضخ مادة الكلور إلى المياه و استمهالها لفترة معينة للتأكد من حصول التفاعل المطلوب و من ثم ترشيح المياه بواسطة فلاتر رملية ايضا.
كما يوجد فلاتر تعتمد على مبدأ الأكسدة و من ثم الترشيح بواسطة منغنيز الرمل الأخضر Manganese Greensand و يلزم تركيبه مع مضخة لتأمين الضغط المطلوب , كما يتوفر وحدات منزلية على الماسورة الرئيسية للمياه تعتمد مبدأ الخرطوشة Cartridge التي يمكن تبديلها بعد فترة من الاستعمال.
هذه المادة لها ايضا خاصية إزالة مادتي الزرنيخ و الردايوم من المياه.
************************************************** ***********************************
عاشرا :
نظرا لاهمية التناضخ العكسي ساتوسع قليلا ’
التحلية باستخدم طرق الاغشية
التناضح العكسي :
OSMOSIS ( الإسموزية العكسية) :
التناضح أو الإسموزية كلمة اشتقت من الكلمة الإغريقية OSMOS والتي تعني النبض والتناضح هو عبارة عن انتقال المذيب عبر غشاء شبه مسامي إلى المذاب.
تعتبر عملية التناضح العكسي حديثة بالمقارنة مع عمليتي التقطير والديلزة حيث تم تقديمها تجاريا خلال السبعينات . وتعرف عملية التناضح العكسي على أنها فصل الماء عن محلول ملحي مضغوط من خلال غشاء . ولا يحتاج الأمر إلى تسخين أو تغيير في الشكل .
ومن الناحية التطبيقية يتم ضخ مياه التغذية في وعاء مغلق حيث يضغط على الغشاء ، وعندما يمر جزء من الماء عبر الغشاء تزداد محتويات الماء المتبقي من الملح . وفي نفس الوقت فإن جزءا من مياه التغذية يتم التخلص منه دون أن يمر عبر الغشاء . وبدون هذا التخلص فإن الازدياد المطرد لملوحة مياه التغذية يتسبب في مشاكل كثيرة ، مثل زيادة الملوحة والترسبات وزيادة الضغط الأسموزي عبر الأغشية . وتتراوح كمية المياه المتخلص منها بهذه الطريقة ما بين 20 إلى 7 % من التغذية اعتمادا على كمية الأملاح الموجودة فيها .
ويتكون نظام التناضح العكسي من الآتي شكل ( 10 ) :
1. معالجة أوليـــــة .
2. مضخة ذات ضغط عال .
3. مجمع أغشيـــــة .
4. معالجة نهائية ( أخيـرة ).
والمعالجة الأولية مهمة لأن مياه التغذية يجب أن تمر عبر ممرات ضيقة أثناء العملية ، كذلك يجب إزالة العوالق ومنع ترسب الكائنات الحية ونموها على الأغشية . وتشمل المعالجة الكيمائية التصفية وإضافة حامض أو مواد كيميائية أخرى لمنع الترسيب.
والمضخة ذات الضغط العالي توفر الضغط اللازم لعبور الماء من خلال الأغشية وحجز الأملاح . وهذا الضغط يتراوح ما بين 17 إلى 27 بارا
( 250 – 400 رطل على البوصة المربعة ) لمياه الآبار و 45 إلى 80 بـــارا
( 800 – 1180 رطل على البوصة المربعة ) لمياه البحر .
ويتكون مجمع الأغشية من وعاء ضغط وغشاء يسمح بضغط الماء عليه كما يتحمل الغشاء فارق الضغط فيه . والأغشية نصف المنفذة قابلة للتكسر وتختلف في مقدرتها على مرور الماء العذب وحجز الأملاح . وليس هناك غشاء محكم إحكاما كاملا في طرد الأملاح ، ولذلك توجد بعض الأملاح في المياه المنتجة .
وتصنع أغشية التناضح العكسي من أنماط مختلفة . وهناك اثنان ناجحان تجاريا وهما اللوح الحلزوني والألياف / الشعيرات الدقيقة المجوفة . ويستخدم هذين النوعين لتحلية كل من مياه الآبار ومياه البحر على الرغم من اختلاف تكوين الغشاء الإنشائي ووعاء الضغط اعتمادا على المصنع وملوحة الماء المراد تحليته .
أما المعالجة النهائية فهي للمحافظة على خصائص الماء وإعداده للتوزيع . وربما شملت هذه المعالجة إزالة الغازات مثل سلفايد الهايدروجين وتعديل درجة القلوية.
وهناك تطوران ساعدا على تخفيض تكلفة تشغيل محطات التناضح العكسي أثناء العقد الماضي هما : تطوير الغشاء الذي يمكن تشغيله بكفاءة عند ضغوط منخفضة ، وعملية استخدام وسائل استرجاع الطاقة . وتستخدم الأغشية ذات الضغط المنخفض في تحلية مياه الآبار على نطاق واسع.
وتتصل وسائل استرجاع الطاقة بالتدفق المركز لدى خروجه من وعاء الضغط . ويفقد الماء أثناء تدفقه المركز من 1 إلى 4 بارات ( 15 – 60 رطل على البوصة المربعة ) من الضغط الخارج من مضخة الضغط العالي ، ووسائل استرجاع الطاقة هذه ميكانيكية وتتكون عموما من توربينات أو مضخات من النوع الذي بوسعه تحويل فارق الضغط إلى طاقة محركة .
ومن محاسن التناضح العكسي : ((5))
1. تحلية الماء المالح بفصل المواد الصلبة الذائبة .
2. تقلل من درجة تركيز المواد الصلبة الذائبة الكلية للماء الخام بنسبة إزالة تصل إلى 99 % .
3. تتخلص من المواد الحيوية والمواد الغروانية من الماء بنسبة إزالة تصل إلى 98 % .
4. إزالة الخلايا الميكروبية من بكتيريا وفيروسات وغيرها بنسبة إزالة كلية .
5. إزالة معظم المواد الصلبة العضوية بنسبة إزالة قد تصل إلى 97 %.
ولرفع كفاءة عملية التحلية بالتناضح العكسي فلابد من ممارسة تهيئة أو معالجة مسبقة PRETREATMENT تضـم إزالة العكارة للتخلص من المواد الصلبة العالقة والحديد والمنجنيز لمنع تأكسدها ، وإزالة المواد التي تساعد على تكوين ترسبات كربونات الكالسيوم وغيرها من الترسبات على سطح الغشاء ، وهنا يتم إضافة حمض لتحقيق منع الترسب .
ولرفع كفاءة عملية التناضح العكسي لا بد من الاختيار الجيد للغشاء المناسب طبقاً للخواص التالية :
1. يحتوي الغشاء على درجة عالية للأمـــــلاح .
2. لا بد من وجود فيض الماء المناسب لإتمام الانسياب .
3. لا بد أن يكون الغشاء سهل التشييد في وحدات الفرز الغشائي .
4. لا بد أن يتحمل الغشاء الضغط الواقع عليـــه .
5. لا بد أن تكون للغشاء متانة ميكانيكية جيــدة .
6. لا بد أن يعيش الغشاء لفترة مناسبــــة .
7. لا بد أن يحتوي الغشاء على مدى تشغيلي كبير للأيونات الموجودة في الماء الخام والضغط ودرجة الحرارة ومقاومة التفاعلات الكيميائية والحيوية ويمكن أن يعمل في ظروف مختلفة .
8. لا بد أن يكون سعر الغشاء مناسب ورخيص .
9. لا بد أن يأتي الغشاء بمشاكل التآكل والرائحة وتسهل نظافته .
************************************************** ***********************************
احدى عشر :
أساسيات في المعالجة البيولوجية لللمياه الملوثة ؟
بواسطة التحليل و التحكم البيئي المناسبين فإنه غالبا" ما يمكن معالجة المياه الملوثة بيولوجيا". لذلك فمن الاساسي للمهندس أن يفهم خواص و مميزات عملية المعالجة البيولوجية للتأكد من السلامة البيئة.
تهدف المعالجة البيولوجية للمياه الملوثة الى تخثير و ازالة المواد الصلبة الغروانية الغير قابلة للترسيب و الى تثبيت المواد العضوية. فمن أجل مياه المجاري المنزلية فإن الهدف الاساسي من المعالجة البيولوجية يتلخص في تخفيض محتوى المواد العضوية ضمنها و في بعض الحالات تشمل ازالة المغذيات مثل النتروجين و الفوسفور، و في بعض المناطق فإن ازالة بعض المركبات العضوية و التي ربما تكون سامة تعتبر من اهم اهداف المعالجة.
وبالنسبة لإعادة المياه الملوثة المعالجة في ري المزوعات فإن الهدف الاساسي للمعالجة يشمل ازالة المغذيات، واما بالنسبة للمياه الملوثة الصناعية فإن الهدف يتضمن ازالة المركبات العضوية و الاعضوية و نظرا" لكون العديد منها يكون ساما" للكائنات الدقيقة فإن المعالجة الاولية تكون ضرورية. إن ازالة المواد القابلة للأكسدة البيولوجية( BOD) و تخثير المواد الصلبة الغروانية الغير قابلة للترسيب يمكن ان ينجز بيولوجيا" بواسطة الكائنات الدقيقة و التي تشكل البكتريا الجزء الاساسي منها. حيث تعمل هذه الكائنات الدقيقة على تحويل المواد العضوية الكربونية المنحلة والمواد الغروانية الى غازات متنوعة و تدمجها ضمن الانسجة الخلوية. وبما أن هذة الانسجة الخلوية تملك وزن نوعي أكبرقليلا" من الوزن النوعي للماء فإنه يمكن ازالة هذه الخلايا بواسطة الترسيب الثقالي.
من المهم ان نلاحظ انه طالما لا يتم ازالة الكتلة الخلوية المنتجة اثناء المعالجة البيولوجية ضمن احواض التهوية و ذلك بواسطة احواض الرسيب فإن المعالجة الكاملة لن تتم لان الكتلة الخلوية هي بحد ذاتها عضوية وهذها يعني انها ستقاس كـBOD "مؤشر على تلوث المياه بالمواد العضوية " ضمن المياه النهائية المعالجة. و بمعنى آخر فإن عدم ازالة الكتلة الخلوية " الكائنات الدقيقة المتكاثرة ضمن احواض التهوية" من المياه النهائية المعالجة "الخارجة من حوض التهوية" فإن المعالجة التي تكون قد تمت هي فقط التحويل البكتيري لجزء من المواد العضوية الموجودة أصلا" الى نواتج غازية نهائية متنوعة.
2- النمو البكتيري : تتكاثر البكتريا بالانقسام الثنائي و الزمن المطلوب لكل انقسام والذي يشار اليه بزمن التوالد "Generation Time"، يمكن أن يتنوع من ايام الى اقل من 20 دقيقة. وعلى سبيل المثال فإذا كان زمن التوالد 30 دقيقة فان خلية بكتيرية واحدة سوف تنتج 16.77 مليون بكتريا بعد مدة 12 ساعة. وبشكل عام يمكن إيجاز مراحل النمو البكتيري بأربع مراحل :
أ‌- مرحلة النمو المتباطئ (The lag phase): وهي تمثل الزمن المطلوب للمتعضيات للتأقلم مع البيئة الجديدة و لتبدأ بعده بالانقسام.
ب‌- مرحلة النمو السريع(The log-growth phase): أثناء هذه المرحلة فإن الخلايا تنقسم بمعدل يتحدد تبعا" لزمن توالدها و قدرتها على استهلاك الملوثات "الطعام" ويكون معدل النمو فيها ثابت.
ت‌- مرحلة النمو المستقر(The stationary phase): وفيها يبقى التعداد البكتيري ثابت و ذلك بسبب استنفاذ البكتيريا للمواد الملوثة او المغذيات اللازمة لنموها و يتعادل نمو الخلايا البكتيرية الجديدة مع فناء الخلايا البكتيرية القديمة فيها.
ث‌- مرحلة الموت السريع(The log-death phase): خلال هذه المرحلة يفوق معدل الموت البكتيري معدل نمو الخلايا الجديدة.
3- مدخل الى الاستقلاب الميكروبي:
إن فهم النشاطات البيوكيميائية للكائنات الدقيقة ذات التأثير الهام في المعالجة البيولوجية، يعتبر عاملا" أساسيا" لاختيار و تصميم الطريقة الملائمة للمعالجة البيولوجية للمياه الملوثة.
تحتاج الكائنات الدقيقة" ( Microorganisms) حتى تتكاثر و تؤدي عملها بشكل مناسب الى كربون و طاقة و مغذيات.
أ-مصدر الكربون: إن الكربون يلزم لتصنيع و تركيب المادة الخلوية الجديدة، و تعتبر المواد العضوية و ثاني أكسيد الكربون من أغلب المصادر الشائعة للكربون. إن المتعضيات التي تستخدم الكربون العضوي لتشكيل النسيج الخلوي تدعى الهيتيروتروفز"Heterotrophs". و أما التي تشتق الكربون من ثاني اكسيد الكربون فتدعى أوتوتروفز"Autotrophs" .
ب- مصدر للطاقة: إن المتعضيات التي تستمد الطاقة من ضوء الشمس تدعى الفوتوتروفز" Phototrophs" و التي ربما تكون هيتيروتروفيك مثل بكتيريا الكبريت أو أوتوترفيك مثل الطحلبيات " Algae ". و أما المتعضيات التي تشتق الطاقة من التفاعلات الكيميائية فتدعى الكيموتروفز " Chemotrophs " وهي بدورها ربما تكون هيتيروتروفيك مثل proroza,fungi ومعظم البكتريا ، أو تكون أوتوتروفيك مثل بكتريا النترجة.
إن متعضيات Chemoautotrophsتستمد الطاقة من التفاعلات الكيميائية "أكسدة او ارجاع المركبات اللاعضوية مثل الامونيا و النتريت و السلفايد" ، وتشتق الكربون من ثاني اكسيد الكربون . وأما متعضيات Chemoheterotrophs فهي عادة" ما تشتق طاقتها من أكسدة المركبات العضوية وتعتمد على الكربون العضوي في تركيب النسيج الخلوي. وبما أن الهدف الرئيس لمعظم طرق المعالجة البيولوجية هو تخفيض المواد العضوية فإن المتعضيات الرئيسية لإتمام هذا الامر هيChemoheterotrophs .و أما عندما يراد تحويل الامونيا NH3 الى نترات فإن بكتريا النترجة Chemoautotrophs هي التي تكون مهمة. و بشكل عام فإن متعضيات الهيتيروتروفيك تعتمد على المواد العضوية المنتجة بواسطة متعضيات الاوتوتروفيك كمصدر للطاقة و كمادة خام لتكوين كتلتها الحيوية، و تنتج بالنهاية (بعد تحطيمها المواد ذات المنشأ العضوي) مكونات بسيطة تثبت بدورها بواسطة متعضيات الاوتوتروفيك و التي تعمل على تثبيت العناصر البسيطة و المواد اللاعضوية الغير حية ضمن جزيئات معقدة و التي تشمل المواد العضوية.
للإستقلاب الميكروبي "Microbial Metabolism" أنواع وهي :
1- الاستقلاب النتفسي "Respiratory Metabolism" : إن المتعضيات التي تولد الطاقة بواسطة انتقال الكترون انزيمي وسيط من مانح الكتروني الى مستقبل الكتروني خارجي يقال انها تقوم بالاستقلاب التنفسي.
2- الاستقلاب التخمري "Fermentation Metabolism" : إن الاستقلاب التخمري لا يشتمل اشراك مستقبل الكتروني خارجي في العملية على عكس الاستقلاب التنفسي، كما أن التخمر تعتبر عملية أقل فعالية في انتاج الطاقة بالمقارنة مع التنفس. و ينتج من هذا أن متعضيات الهيتيروتروفيك التخمرية تتميز بمعدلات نمو و انتاج خلوي أقل مما هو عليه بالنسبة لمتعضيات الاوتوتروفيك التنفسية. عند استخدام الاكسجين الجزيئي كمستقبل الكتروني في الاستقلاب التنفسي فإن هذه العملية نعرف بالتنفس الهوائي، وبغياب الاكسجين الجزيئي فإن المركبات الاعضوية القابلة للأكسدة مثل النترات و النتريت تقوم بوظيفة المستقبل الالكتروني لأجل بعض المتعضيات التنفسية و هذه العملية يطلق عليها Anoxic )ظروف شبه لاهوائية).
ج- المغذيات "عناصر لاعضوية": مثل النتروجين، الفوسفور، الكبريت...الخ. إن مصادر الطاقة و الكربون تدعى عادة " Substrates "، و إن وجود المغذيات في مياه المجاري يعتبر عاملا" داعما" للمعالجة البيولوجية لإزالة المواد العضوية الكربونية " القابلة للأكسدة البيولوجية ".
4-الكائنات الدقيقة الأكثر أهمية في المعالجة البيولوجية:
بناء" على بنية الخلية و وظيفتها فإن الكائنات الحية الدقيقة من الشائع أن تصنف على أنها Eucaryotes Eubacteria ,Archaebacteria . وتعتبرEubacteria وArchaebacteria ذات أهمية أساسية في المعالجة البيولوجية و التي يشار إليها بشكل مبسط البكتريا. كما أن مجموعة Eucaryotes هي أيضا" مهمة في عملية المعالجة البيولوجية وتشمل . Algae, Fungi, Protozoa
أ – Bacteiar : تعتبر البكتريا متعضيات وحيدة الخلية و تتكاثر بالانقسام الثنائي . تشكل المياه 80% من الخلية البكتيرية و 20% مادة جافة، و بالنسبة للمادة الجافة فـ 90% منها عضوي و الباقي لاعضوي. و الصيغة التقريبية للجزء العضوي هي (C5H7O2N) ومن الصيغة نجد أن 53% من الجزء العضوي هو الكربون. معظم البكتريا لا تتأقلم مع قيم PH المياه فوق 9.5 أو تحت 4 ، و القيمة المثالية للنمو البكتيري تتراوح بين 6.5-7.5 .
ب- Fungi : تعتبر الفونجي هامة في الهندسة البيئية نظرا" لكونها متعددة الخلايا وتتكاثر بالتبرعم أو الانقسام . وهي تستمد الطاقة من التفاعلات الكيميائية و تعتمد على الكربون العضوي للتركيب الخلوي، وهي تملك قابلية النمو في ظل قيم منخفضة لـPH الماء، علما" أن القيمة المثلى لنموها هي 5.6 و تتطلب نصف حاجة البكتريا من النتروجين. إن قابلية الفونجي للبقاء حية تحت قيم منخفضة لـPH الماء وبوجود محدود للنتروجين، بالإضافة الى مقدرتها على تحليل السللوز جعلها مهمة جدا" للمعالجة البيولوجية لبعض المنصرفات الصناعية .
ج- Protozoa : تعتبر البروتوزا قادرة على الحركة و البروتوزا الميكروسكوبية تتألف من خلايا منفردة. إن البروتوزا هي كائنات دقيقة هيتيروتروفز هوائية على الرغم من أن بعضها لاهوائي، وهي أكبر من البكتريا بالحجم و غالبا" ما تستهلك البكتريا كمصدر لحصولها على الطاقة. فالبروتوزا تعمل كمنقي للمياه النهائية الخارجة من المعالجة البيولوجية بسبب استهلاكها البكتريا و المواد العضوية الدقائقية.
د-Algae : تستمد الطاقة من الضوء و هي مهمة في االمعالجة البيولوجية بسبب قدرتها على انتاج الاكسجين بواسطة التركيب الضوئي في البرك المائية و هو ما يعتبر عاملا" حيويا" للبيئة المائية، و مهمة ايضا" بسبب المشاكل الناجمة عن النمو الطحلبي الزائد نتيجة وجود المغذيات الناجمة عن صرف المياه المعالجة الى المسطحات المائية. لذلك يتوجب الحد من صرف المغذيات بواسطة تأمين المعالجة الثالثية للمياه الملوثة مما يؤمن الحفاظ على البيئة المائية بشكل سليم.
5- التحلل البيولوجي للملوثات العضوية:
يرمز للمواد الصلبة العضوية بـ COHNS ، و بالنسبة للمياه الملوثة المنزلية فإن حوالي 50% من المواد الصلبة تكون عضوية (كائنات حيوانيةونباتية، مواد حيوانية ميتة، متعضيات). وهذه المواد تحوي كربون، اكسجين، هيدروجين و بعضها يمكن أن ترتبط مع النتروجين و الكبريت و الفوسفور. إن المركبات العضوية الاساسية الموجودة في مياه الصرف الصحي المنزلية تشمل البروتينات و الكربوهيدرات و الدهون. بحال توفر كمية كافية من الاكسجين، فإن التحلل البيولوجي الهوائي للملوثات العضوية سوف يستمر حتى يتم استنفاذها . ويمكن ايجاز العمليات التي تحصل أثناء ازالة الملوثات العضوية كما يلي:
أ – الاكسدة : و يمكن ايضاحها بالمعالدلة التالية
مواد عضوية + اكسجين+بكتريا ← ثاني أكسيد الكربون+ماء+نشادر+مواد نهائية أخرى+ طاقة
ب – التركيب الخلوي: و يمكن ايضاحها بالمعالدلة التالية
مواد عضوية+أكسجين+بكتريا+طاقة ← خلايا بكتيرية جديدة (C5H7O2N)
ج – التنفس الباطني: و يمكن ايضاحها بالمعالدلة التالية
الخلايا البكتيرية + أكسجين ← ثاني أكسيد الكربون + ماء + نشادر
*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*
اثنى عشر :

الكائنات الدقيقة هي كائنات حية مجهرية, لا تُرى بالعين المجرّدة, ويمكن رؤيتها بمساعدة المجهر. فالبكتيريا والفيروسات والخميرة كلها كائنات دقيقة لا يتجاوز طولها 10 ميكرو متر (μm = مليون/ 1.من المتر).
معظم هذه الكائنات هي وحيدة الخلية كالبكتيريا , والطحالب الزرقاوية والخميرة، وبعضها متعدد الخلايا كفطر العفن. بالرغم من صِغر هذه الكائنات ولكنها ذات أهمية كبيرة في الطبيعة بشكل عام وللإنسان بشكل خاص.
من بين الكائنات التي يعالجها موضوع الميكروبيولوجيا.
 البكتيريا وتقع في مملكة الاوليات.
 الفطريات الدقيقة وتقع في مملكة الفطريات.
 الابتدائيات وتقع في مملكة الطلائعيات.
 الطحالب الدقيقة وتقع في مملكة الطلائعيات.
 الفيروسات.
البكتيريا
هي كائنات دقيقة وحيدة الخلية. لا يتجاوز طول الخلية 10 ميكرومتر. لا تحتوي خلية البكتريا على غشاء للنواة لذلك تدعى كائن بدائي النواة.
انتشار البكتريا
تمتاز البكتريا بانتشار هائل على سطح الكرة الأرضية، حتى في مواقع يصعب تصور وجود حياة فيها، إذ نجدها في الصحاري القاحلة، الينابيع الساخنة، مياه البحر، الجبال، بأعماق التربة وطبعاً وعلى أجسامنا وبداخلها وفي محيطنا.
مبنى الخلية
خلية البكتريا محاطة بجدار صلب يسمى جدار الموارئين (او ببتيدو جليكان) الذي يعطي الخلية شكلها المميز، كذلك فان الجدار يكسب خلية البكتيريا حماية، خاصة عند وضع البكتيريا في محلول مخفف التركيز، وجود الجدار يمنع انفجار الخلية. لبعض أنواع البكتيريا هنالك اسواط او اهداب.
داخل الخلية هنالك كروموسوم بشكل حلقي (يحمل المادة الوراثية D.N.A.) أي الصفات الوراثية للبكتيريا) ولكن تنعدم العضيات (ميتوكندريا، بلاستيدات) كما هو الحال في الخلايا حقيقية النواة (حيوانية ونباتية).
هنالك ثلاثة أشكال رئيسية لأشكال الخلايا هي:
• كروية Coccus
• عصويةBacillus
• لولبية Spirillum
يمكن للخلايا أن تترتب بمجموعات أو بشكل منفرد.
تكاثر البكتريا
تكاثر البكتريا سريع جداً . تنقسم كل خلية إلى خليتين ثم أربع ثم ثمانية ولذلك يمكن أن ينتج ملياردات الخلايا عن خلية واحدة خلال تكاثر لمدة يوم واحد. هذا النوع من التكاثر يسمى الانقسام الإنشطاري (تنشطر الخلية إلى خليتين) وهو تكاثر سريع ولكن النسل الناتج عن الانقسام متماثل وراثياَ، يمكن أن يحصل تكاثر جنسي بين خليتين بكتريا حيث ترتبط خليتي بكتيريا بواسطة اهداب وتنقل مادة وراثية من خلية ذكرية لخلية أنثوية تسمى هذه العملية الاقتران .
هذه الطريقة تزيد التفاوت الوراثي لدى البكتيريا. يعتقد العلماء أن زيادة التفاوت الوراثي لدى النوع يزيد قدرته على البقاء.
بعض أنواع البكتيريا (مثل الباتسيلوس ) لديه صفة خاصة تساعده على البقاء، إذا ساءت ظروف المعيشة لخلية البكتيريا، وهي القدرة على إنتاج الجراثيم أو ابواغ (جمع بوغ). البوغ هو مرحلة في حياة البكتيريا، يحمل الصفات الوراثية وذات قدرة هائلة على مقاومة الظروف البيئية القاسية مثل الجفاف، درجات حرارة قصوى (حارة أو باردة )، حامضية وغيرها. بعد تحسن الظروف البيئية تتحول الابواغ مرة اخرى إلى خلية بكتيرية ( تسمى خلية خضرية).
تغذية البكتريا
معظم البكتريا هي كائنات غير ذاتية التغذية أي تستمد غذائها العضوي من كائنات أخرى.
مع ذلك هنالك نوعين أساسيين من البكتريا لديهم القدرة على بناء المواد العضوية من مواد لاعضوية. النوع الأول يسمى بكتريا ذاتية التغذية- ضوئية مثل بكتيريا الكبريت الخضراء. إذ وتحتوي على صبغة الكلوروفيل ولديها القدرة على القيام بعملية التركيب الضوئي، أي بناء مواد عضوية بمساعدة الطاقة الضوئية، كما هو الحال لدى النبات.
النوع الثاني يسمى بكتيريا ذاتية التغذية- كيماوية مثل بكتريا النترتة وبكتيريا الحديد. تقوم ببناء مواد عضوية من مواد لا عضوية ايضاً لكنها لا تستمد الطاقة من ضوء الشمس بل من اكسدة مواد لا عضوية
البكتريا القديمة
لقد تبين أن هنالك مجموعة من البكتريا لديها القدرة على البقاء والتكاثر في ظروف قصوى، تشبه تشبه الظروف التي سادت على سطح الأرض قبل ملياردات السنين مثل انعدام الأكسجين أو الحرارة المرتفعة، مثل البكتريا المختزلة للميثان (تعيش بانعدام الأكسجين)، البكتريا المحبة للحرارة والحامضية كذلك بكتريا محبة للملوحة، إذ يمكنها العيش في مياه البحر الميت بالرغم من الملوحة المرتفعة.
البكتريا والانسان
قد يقترن اسم البكتريا غالباً بالأمراض. فهنالك كثير من الأمراض قد تسببها البكتريا، إذ أن البكتريا تفرز سموماً تسمى توكسين قد تسبب الأمراض وحتى الوفاة، مثل بكتيريا الكوليرا ( ) التي تؤدي الى امراض معوية شديدة. اذ تفرز البكتيريا سموم تؤدي إلى إسهال شديد واحياناً إلى الموت.
لمعالجة الامراض البكتيرية، حاول العلماء ،ولفترة طويلة، اكتشاف مواد يمكنها قتل البكتيريا، دون ان تؤذي جسم الإنسان. من بين الإكتشافات الهامة في مجال الطب كان إكتشاف المضادات الحيوية على يد العالم الانكليزي فلمنج سنة 1929 إذ لاحظ ان فطر البنسيليوم يفرز مواد تسبب إعاقة نمو البكتيريا وهي المضاد الحيوي مثل البنسلين.
لحماية الجسم من البكتيريا, طور العلماء طرق عديدة لإضعاف البكتيريا او قتلها من بين هذه الطرق طريقة البسترة (على اسم العالم الفرنسي لويس باستير) وهي طريقة للتخلص من خلايا البكتيريا في الغذاء، إذ يتم تعريض الغذاء (كالحليب) لدرجة حرارة 60 0م لمدة نصف ساعة. هذه الطريقة تسبب موت خلايا البكتيريا (الخضرية)،لكنها لا تقضى على الابواغ، لذلك يمكن أن يتلف الغذاء مرة اخرى. للتخلص من البكتيريا وابواغها تستعمل طريقة التعقيم (עיקור) أي تعريض الغذاء لدرجة 120 0 م أو بواسطة التعريض الاشعة فوق البنفسجية او لمواد كيماوية.
من ناحية اخرى، للبكتريا أهمية كبيرة لصالح الإنسان والطبيعة مثل البكتريا التي تساهم في تحليل الجثث والمواد المتعفنة، فلولا هذة البكتيريا والمحللات الاخرى لتراكمت الجثث على الارض. ودورات المواد في الطبيعة والبكتريا المستعملة في الصناعات المختلفة مثل منتوجات الألبان والابحات العلمية.
الفطريّات
في الماضي صنّف العلماء الفطريات ضمن مملكة النبات ولكن مع تقدم العلم تبين أن هنالك اختلافات واضحة بين الفطريات والنبات، أهمها أن الفطريات , بعكس النبات, هي غير ذاتية التغذية (غير قادرة على بناء غذائها بنفسها) بالتالي إدراجت الفطريات في مملكة منفصلة.
الفطريات هي مجموعة متنوعة من الكائنات الحية. من بينها فطريات عش الغراب (ذات القبعة) وفطر صدأ القمح , فطر عفن الخبز وغيرها. تمتاز الفطريات بمبنى جسم بسيط عديم الجذور, عديم الساق, عديم الأوراق أو الأزهار أو الثمار .
تغذية الفطريات
خلايا الفطر عديمة الكلوروفيل (الصبغة الخضراء في النبات) لذلك فهي غير قادرة على القيام بعملية التركيب الضوئي. تتغذى الفطريات على مواد عضوية مصدرها نباتات أو حيوانات ميتة، لذلك تعتبر الفطريات محللات هامة قادرة على هضم خارج خلوي وامتصاص المركبات العضوية.
وبذلك تتخلص الطبيعة من جثث الكائنات الميتة. بعض الفطريات طفيلية تستمد غذائها من أنسجة حية.
مبنى الفطريات
معظم الفطريات متعددة الخلايا عدا الخميرة فهي وحيدة الخلية من شبكة خيوط دقيقة ولينة تسمى الغزل الفطري mycelium تقسم الخيوط إلى خلايا ذات أنوية جدران الخلايا تبنى من السيليولوز أو الكيثين مما يكسبها صلابة وثبات.
خيوط الفطر (الهيفات hyphae ) تمتد دون أن تتخن (تتغلظ),داخل التربة أو داخل الأنسجة الحية,وبذلك يمكنها امتصاص الماء والغذاء من محيطها.
تتطور في الخيوط أعضاء تكاثر منتصبة وبارزة بشكل أكياس يتكوّن بداخلها الابواغ. البوغ هو خلية أو عدة خلايا صغيرة وخفيفة ويمكنها الانتشار بسهولة. عند وقوع البوغ في وسط ملائم يبدأ بإنبات شبكة من الخيوط يتطور عنها فطر جديد .
تكاثر الفطريات
هنالك شكلي تكاثر أساسيين
أ‌- التكاثر اللاجنسي: خاصة بطريقة انتاج الابواغ او التبرعم.بداخل قمة الهايفات القائمة للفطرينتج عدد هائل (ملياردات) من الابواغ خلال فترة قصيرة، تنتشر واذا سقطت في بيئة ملائمة يتطور عنها فطر جديد. الطريقة الثانية هي طريقة التبرعم، اي تطور نتوء في جسم الفطر، يبدأ بالتطور تدريجيا ثم ينفصل عن جسم الطحلب الام ليكوّن طحلباً جديداً.
أ‌- التكاثر الجنسي:
ب‌- بعض الخيوط (نشير اليها بالرمز "-") تنجذب الى خيوط اخرى (نشير اليها بالرمز "+") الرموز هي عشوائية لانه لا يوجد اختلاف شكلي بين هذه الخيوط. تمازج الخيوط يؤدي الى تمازج السيتوبلازم وبعدها الانوية ثم يتطور فطر جديد.
تصنيف الفطريات
- يمكن تقسيم الفطريات حسب نظام تغذيتها إلى ثلاث مجموعات فطريات العفن,الفطريات الطفيلية,والفطريات التكافلية.
1) 1-فطريات العفن: هي التي تتغذى على مواد عضوية ميتة تقوم الفطريات بتحليلها وبذلك تعود بالفائدة على الإنسان بما أنها تثري التربة بالاملاح المطلوبة لنمو النبات. من هذه الفطريات الخميرة, عفن الخبز, وفطر عش الغراب(القبعة).
2) 2-الفطريات الطفيلية: تعيش على النباتات والحيوانات الحية وتقوم بامتصاص الغذاء من أنسجتها. وبذلك تؤدي إلى اضرار جسيمة للانسان ومحاصيله كالبياض الدقيقي وصدأ القمح أو تلك المؤدية إلى اصابة الإنسان بامراض الجلد.
3) 3-الفطريات التكافلية: تعيش مع كائن حي آخر ويستفيد كل واحد من الاخر مثل الاشنة وهي فطريات وطحالب تعيشا ن معيشة تكافلية أو الميكوريزا التي تعيش على جذور النباتات تستمد السكر من النبات وتزود النبات بالماء والاملاح التي تمتصها من التربة.
الفطريات والانسان
للفطريات اهمية اقتصادية كبيرة . الفطريات الطفيلية تؤذي الإنسان ومحاصيله مما قد يبيد مساحات واسعة من المحاصيل الزراعية مثل فطر البياض الدقيقي وصدأ القمح أو تعفن ا للحوم أو الخبز.
مع ذلك هنالك فطريات تسمد التربة بعد تحليل الكائنات الميتة أو الفطريات تستعمل لتخمير الخبز أو الكعك أو صناعة النبيذ والبيره. كذلك بعض الفطريات تنتج مضادات حيوية التي تستعمل لمعالجة الامراض البكتيرية.
الابتدائيات
كائنات وحيدة الخلية، شبيهة بالحيوانات من عدة نواحٍ منها القدرة على الحركة، كذلك فهي مستهلكات اي غير ذاتية التغذية. تشمل هذه المجموعة مستهلكات أولية أي كائنات تتغذى على النبات، مستهلكات ثانوية أي تتغذى على الحيوانات وطفيليات، ومنها كائنات مسببة للامراض. تتبع الابتدائيات لمملكة الطلائعيات (البروتيستا) لذلك فإن خلاياها حقيقية النواة.
مبنى الجسم
بما ان الابتدائيات هي حيوانات وحيدة الخلية، لذلك تحتوي خلاياها على نواة معرّفة، محاطة بغشاء. الخلية عديمة الجدار الخلوي ولكنها تحتوي على عضيات مثل الميتوكوندريا وجسم جولجي وغيرهم.باضافة الى ذلك هنالك أعضاء تساعد على الحركة، مثل السوط لدى التريبانوسوما، الاهداب لدى البراميسيوم والارجل الكاذبة لدى الاميبا.الارجل الكاذبة هي نتوءات مؤقتة يسببها السيتوبلازم وتساعد على الحركة وعلى إلتقاط الغذاء بطريقة البلعمة.
التكاثر
تتكاثر الابتدائيات بطريقة التكاثر اللاجنسي أو بطريقة التكاثر الجنسيوكثير من الانواع تتكاثر بالطريقتين.
طريقة التكاثر اللاجنسي الشائعة هي الانقسام الانشطاري، فيه تنشطر الخلية الى خليتين. في حالات اخرى يكون التكاثر اللاجنسي بطريقة التبرعم، اي تطور نتوءمن جسم الكائن الحي بعدها ينفصل البرعم، اذا تواجد في بيئة مناسبةن يتطور البرعم الى كائن جديد.
الانتشار
تعيش الابتدائيات في الاماكن الرطبة، إذ نجدها في المياه العذبة والمالحة أو في الارض الرطبة. يعيش بعضها بسكل طفيلي في أجسام كائنات أخرى مثل طفيلي البلازموديوم الذي يتطفل على خلايا الدم الحمراء لدى الانسان ويؤدي الى الاصابة بمرض الملاريا.
التغذية
بالرغم من أنها وحيدة الخلية، ولكن لدى الابتدائيات جميع العمليات الحيوية التي تحتاجها لمعيشتها.تقوم الخلية بالتهام الغذاء الصلب بطريقة البلعمة حيث يقوم غشاء الخلية بإحاطة الغذاء الصلب المجاور للخلية ويكون كيساً بداخله الغذاء، يسمى فجوة غذائية . يتم تحليل الغذاء في الفجوة بواسطة إفراز عصارات هضمية (إنزيمات محللة) على الغذاء.
الابتدائيات والانسان
بعض الابتدائيات تشكل مصدر تغذية لحيوانات مائية. مع ذلك بعضا تسبب أضراراً جسيمة للانسان وخاصة تلك التي تسبب الامراض للانسان ومحاصيله. فمثلاً أحد أنواع الاميبا (Entamoeba histolytica) هو كائن سام، إحدى مراحل تكاثره هي في أمعاء الانسان ويسبب مرض الديزنطاريا الاميبية، يرافق هذا المرض أسهال واوجاع في البطن وقد تسبب الموت لدى الاطفال. نوع آخر مسبب للامراض هو الطفيلي Typanosoma bruncei الذي يسبب مرض النوم الافريقي: ينتقل هذا الطفيلي من جسم لآخر بواسطة ذبابو التسي تسي. وطفيلي البلازموديوم الذي ينقل بواسطة البعوضة ويسبب الاصابة بمرض الملاريا.
الطحالب حقيقية النواة
الطحالب هي كائنات بسيطة، حقيقية النواة، تحتوي على صبغة الكلوروفيل وصبغات أخرى. تعيش معظم الطحالب في المياه والاماكن الرطبة، وبم انها من المنتجات تعبر غذائاً للحيوانات المائية ويطلق عليها إسم العوالق النباتية (פיטופלנקטון).
مبنى الجسم
معظم الطحالب حقيقية النواة هي وحيدة الخلية؛ والبعضو الآخر يشكل مستعمراتٍ متعددة الخلايا ،مثل الطحالب الخيطية، لكن بدون تخصص للخلايا كما هو الحال لدى الكائنات الراقية.
خلايا الطحلب هي حقيقية النواة، أي ذات نواة واضحة، محددة، ومحاطة بغشاء مزدوج. تحتوي الخلايا على عُصيّات مثل الميتوكوندريا، البلاستيدات، الشبكة الاندوبلازمية، الريبوزومات وغيرها ويحيط بالخلية جدار خلوي صلب، عدا بعض الطحالب التي تعيش في المياه شديدة الملوحة. لدى بعض الطحالب هنالك أسواط او أهداب تساعدها على الحركة.
إنتشار الطحالب
يكثر انتشار الطحالب في البيئات المائية المالحة (كالمحيطات والبحار) والعذبة (كالبحيرات، الانهلا والمستنقعات) ومن المثير للدهشة وجودها في بيئة مالحة جداً، مثل مياه البحر الميت. كذلك نجد الطحالب على اليابسة، خاصة في البئيات الرطبة، عدا الاشنة وهي صورة لعلاقة تكافلية بيئة الطحلب والفطر.
تصنيف الطحالب
بالرغم من الانتتشار الهائل للطحالب لكن هنالك اربع مجموعات رئيسية هي:
• الطحالب المذهبة -Chrysophyta): معظمها خلايا مستقلة ذاتية التغذية.
• الطحالب الحمراء Rhodophyta): لونها أحمر، تحتوي على صبغة الكلوروفيل وتقوم بعملية التركيب الضوئي
• الطحالب البنية Phaeophyta): لونها بنيّ، معظمها متعددة الخلايا، تقوم بعملية التركيب الضوئي.
• الطحالب الخضراء Chlorophta ): لونها أخضر، بعضها متعدد الخلايا، تقوم بعملية التركيب الضوئي.
تكاثر الطحالب
تتكاثر معظم الطحالب بطريقة التكاثر الجنسي والتكاثر اللاجنسيّ. عند إنقسام الخلايا بطريقة الانقسام الخيطي، ينتج عن ذلك خلايا جديدة متماثلة من ناحية وراثية. يلاحظ لدى معظم الطحالب ،إزدياد أهمية التكاثر الجنسي خاصة في الفترات الصعبة، اذ ينتج الطلب خلايا جنسية ،ذكرية وانثوية، بعد الاخصاب اي أندماج خلية ذكرية مع خلية أنثوية، يتطور طحلب ذو تركيبة وراثة جديدة، وذات قدرة أكبر على الصمود في بيئة صعبة.
الطحالب والانسان
بما ان معظم الطحالب هي كائنات ذاتية التغذية، فان اهميتها كبيرة أذ تعتبر مصدر غذاء لكثير من الحيوانات البحرية اي منتجات رئيسية في شبكات الغذاء المائية, في بعض بلدان الشرق الأقصى، تستخدم كغذاء للانسان. كذلك تستغل كسماد عضوي لاحتوائها على نسبة عالية من البوتاسيوم. من الطحالب الحمراء تستخلص مادة الآجار المستعملة لتحضير وسط تنمية صلب للبكتيريا.
من ناحية الدورات البيئية، تنتج الطحالب أكثر من نصف كمية الاكسجين المنطلقة عن المنتجات المختلفة.
ومن ناحية أخرى، بعضها قد يسبب الاضرار، فمثلا الطحالب السوطية قد تنتشر بشكل هائل وتسبب ظاهرة المدّ الاحمر السامّن وبالتالي اللى موت كمميات ضخمة من الاسماك والحيوانات البحرية.
الفيروسات
يختلف العلماء بالنسبة لتصنيف الفيروسات فالبعض يعتقد أنه يمكن اعتبارها كائنات حية وذلك لوجود سمات حياة في بعض مراحل حياتها كالتكاثر ووجود مادة وراثية.
أما الفريق الآخر لا يعتبر الفيروسات كائنات حية لانعدام مبناها الخلوي وانعدام فعاليات الأيض, وهي سمات واضحة لكل كائن حي.
فيروس هي كلمة رومانية قديمة معناها السّم وقد بدأ استعمال هذه التسمية منذ نهاية القرن 19 إذ وجد العلماء أن هنالك كائنات اصغر من البكتيريا, لا يمكن رؤيتها بالمجهر الضوئي ولكنها قادرة على التسبب بالأمراض.
يعرف الفيروس الآن بأنه عامل معدٍ غير خلوي للفيروس ميزتان أساسيتان: الأولى مبنى جسمه من غلاف زلالي بداخله حامض نووي (مادة وراثية). والثانية أنه طفيلي إجباري غير قادر على التكاثر بقواه الذاتية. بل عليه أن يدخل إلى خلية معينة.
ميزات الفيروس
بما ان مبنى الفيروس ليس خلوياً لذلك فهو لا يحتوي على انزيمات ولا يقوم بعمليات ايضية، وبهذا فانه يشبه الجماد في تصرفه وهو خارج الخلية المضيفة. اما داخل الخلية المضيفة، فانه يستغل نظام الخلية لمضاعفة نفسه ويظهر صفة احيائية وهي صفة التكاثر.
للفيروسات قدرة صمود هائلة بوجه الظروف البيئية الصعبة، ويمكنها البقاء سنوات طويلة بصورة جماد. لكن عندما تصبح الظروف ملائمة، وتجد الفيروسات خلية مضيفة، فانها تعود لتسبب الامراض. وتشبه بذلك الابواغ لدى البكتيريا لذلك فالغليان، الجفاف، الحامضية او القاعدية الشديدة لا تؤدي الى ابادة الفيروس. لابادة الفيروسات يستعمل جهاز يشبه طنجرة الضغط، يسمى اوتوكلاب، او مذيبات دهنية مثل الاثير او الكلوروفورم او تعريض لاشعاع نووي.
لقد تبين ان الفيروسات تستطيع التكاثر حتى بعد سبات مئات السنوات.
مبنى جسم الفيروس وشكله
هنالك أشكال مختلفة من الفيروسات لكن معظمها تبنى من وحدات زلالية من نوع واحد أو اكثر. وظيفة الغلاف هو المحافظة على المادة الوراثية عند انتقال الفيروس من خلية معين إلى اخر. بعض الزلاليات يمكنها الارتباط بشكل خاص بغشاء خلية معين. (ملائمة كبيرة بين الفيروس وخلية المعيل) إذا أن الفيروس يهاجم خلايا معينة ولا يهاجم خلايا أخرى.
المادة الوراثية لفيروس هي DNA أو RNA( ولكن ليس كلاهما)
تكاثر الفيروس
كما ذكرنا فان الفيروسات هي كائنات طفيلية إجبارية، تتكاثر داخل خلايا مضيفة. هنالك طرق عديدة لتكاثر الفيروسات ولكن لمعظمها دورة حياة متشابهة ،ذات خمس مراحل اساسية وهي:
1. الالتصاق: لكل فيروس هنالك مبنى خاص ملائم للارتباط مع جزيئات خاصة على سطح خلية المضيف.
2. الدخول: قد يدخل الفيروس باكمله او قد تدخل مادته الوراثية فقط الى سيتوبلازم الخلية المضيفة.
3. مضاعفة وبناء: المادة الوراثية للفيروس تتسلط على الخلية وتجبرها على إنتاج نسخ جديدة من اقسام الفيروس مثل المادة الوراثية والزلاليات.
4. الرزم: المادة الوراثية للفيروس والزلاليات تتحد وينتج عن ذلك فيروسات جديدة
5. التحرر: الفيروسات تفجر الخلية وتتحرر خارجها.
الفيروسات والانسان
تسبب الفيروسات الامراض واحيانا الموت لحيوانات، لنباتات ، بكتيريا وايضاً للانسان.
تعريف المصطلحات
بدائي النواة :
كائن حيّ لا تحتوي خلاياه على أنوية محاطة باغشية، ولا على عضيات اخرى محاطة بأغشية مثل الميتوكوندريا والبلاستيدات. تشمل البكتيريا والطحالب الزرقاء.
حقيقي النواة:
كائن يتميز بأن خلاياه تحتوي على نواة محاطة بغشاء ويحتوي علي عضيّات ( خلايا حيوانية ونباتية وفطريات ).
ايدز:
مرض فقد المناعة المكتسبة بسببه فيروس يهاجم بعض خلايا الدم البيضاء ويهدمها ويؤدي بالتالي الى اضعاف وهدم جهاز المناعة في الجسم.
انزيم :
زلال ينشط تفاعلا كيماوية كتفاعلات البناء والهدم وينتجه كائن حي.
مضاد حيوي:
مركب كيماوي ينتجه كائن حي (كالفطريات مثلاً) ويؤدي الى اعاقة نمو أو قتل كائن حي آخر (مثل: البنسلين مضاد ينتجه فطر ويسبب موت البكتيريا).
طاقة :
القدرة على انجاز عمل .هنالك اشكال كثيرة منها الضوئية. الحرارية, الحركية, الكهربائية, النووية وغيرها.
مادة عضوية:
المركبات التي تحتوي على عنصري الكربون والهيدروجين في بناءها الاساسي (كالسكر والدهن والزلال).
توكسين - سم :
مادة ينتجها كائن حي معين ( كالبكتيريا ) ويكون سماً لكائن حي آخر (مثل السم الذي تنتجه بكتيريا التتانوس وتسبب خلل في عمل العضلات).
فيتامين:
مركب عضوي يحتاج له الكائن بكميات ضئيلة ولا يستطيع بناءه بقواه الذاتية.
تكافل:
علاقة بين كائنات من انواع مختلفة ( طحالب وفطر مثلاً ) تعود بالنفع على هذه الكائنات.
معلّق:
مزيج يحتوي على دقائق صلبة قطرها اكثر من مائة ميكرون وموزعة في كل انحاء سائل لكنها غير ذائبة. ( مثل معلق بكتيريا,معلق خميرة,معلق نشاء).
محلول:
مزيج من مذيب ومذاب بحيث يصعب تميز حدود واضحة بينهما، لان المذاب هو مركب صغير الحجم (مثل محلول الملح ومحلول السكر).
منتج:
كائن ذو قدرة على بناء مواد عضوية من مواد لا عضوية أي ذاتي التغذية. السلاسل الغذائية تبدأ دائماً بمنتجات ( مثل النبات والبكتيريا الخضراء).
صبغة:
مادة تعطي لوناً وذات قدرة على امتصاص الضوء ( مثل الكلوروفيل).
غزل فطري :
كتلة من الخيوط المتداخلة التي يتكون منها جسم الفطر.
فطر:
كائن بسيط غير متحرك، لا يقوم بالتركيب الضوئي وهو حقيقي النواة يتغذي على المواد المتعفنة أو يتطفل على كائنات أخرى (مثل: فطريات العفن والخميرة وعش الغراب).
كلوروفيل:
الصبغة الخضراء في الخلايا النباتية والبكتيريا الخضراء تساهم في امتصاص الضوء وعملية التركيب الضوئي.
بلاستيده خضراء:
عضّي في الخلايا النباتية يحتوي على صبغة الكلوروفيل الخضراء وفيه تتم عملية التركيب الضوئي.
كروموسوم:
تراكيب في نواه الخلية تحتوي على الحامض النووي DNA وزلال وتحمل الصبغات الوراثية عدد الكروموسومات ثابت بالنسبة للنوع عادة.
تطفل:
علاقة متبادلة ،طويلة الامد نسبياً، حيث تعود العلاقة بالنفع على احدهم اما الكائن الآخر فيتضرر ( مثل فيروس يتطفل على بكتيريا).
الطلائعيات:
مملكة الطلائعيات تشمل كل الكائنات وحيدة الخلية حقيقية النواة أي خلاياها ذات نواة محددة ومحاطة بغشاء. (مثل: الاميبا، الطحالب وحيدة الخلية)
بسترة :
طريقة للتخلص من البكتيريا في الاغذية أو المشروبات حيث يتم تسخين الغذاء أو الشراب بدرجة
60 ˚م لمدة 30 دقيقة مما يؤدي الى قتل معظم البكتيريا، لكنها لا تبيد الابواغ.
تعقيم :
طريقة لابادة كل الاشكال أو الكائنات الحية ويتم بواسطة تسخين متواصل بدرجة حرارة100 م لمدة ساعة أو تسخين بطنجرة ضغط تصل درجة الحرارة الى 120م. هذه الطريقة تبيد كل البكتيريا وكذلك الابواغ.
الانتشار :
حركة عشوائية لجزيئات مادة مذابة في محلول، من منطقة التركيز المرتفع الى منطقة التركيز الاقل.
عوامل لا أحيائية:
عوامل غير حية ( مثل عوامل مناخية) تؤثر على الكائن الحي ( مثل الحرارة, الضوء والرطوبة وغيرها).
عوامل احيائية:
علاقات متبادلة بين كائنات حية تؤثر على الكائن الحي في العشيرة (مثل التنافس الافتراس التكافل) .
أي كولي:
بكتيريا بشكل عضوي تتواجد بشكل طبيعي في جهاز الهضم لدى الإنسان لا تسبب الامراض وتستعمل بكثرة في الابحاث العلمية.
محب للملوحة :
كائنات يمكنها العيش بوسط فيه تركيز الملح مرتفعاً ( مثل بكتيريا وطحالب احادية الخلية) .
كائنات هوائية :
كائنات يمكنها العيش فقط في وسط يحتوي على الاكسجين اذ يستعمل الاكسجين في اكسدة مواد عضوية وانتاج مركبات غنية بالطاقة (مثل الحيوانات والبكتيريا الهوائية ).
كائنات لا هوائية:
كائنات يمكنها العيش في وسط عديم الاكسجين ( مثل البكتيريا المختزلة وبعض انواع الفطريات) .
كائن ذاتي التغذية:
كائن منتج ذو قدرة على انتاج مركبات عضوية من مركبات لا عضوية. مصدر الكربون لبناء المواد العضوية غالباً هو CO2. ( مثل النبات والبكتيريا الخضراء).
كائن غير ذاتي التغذية):
كائن يحتاج لمواد عضوية جاهزة لتزويده بالطاقة وبمركبات لبناء الجسم ( مثل الحيوان,الفطريات , بكتيريا أي كولي).
خميره:
فطريات وحيدة الخلية.
فيروس :
جسيمات مسببة للامراض تبنى من غلاف زلالي وحامض نووي ( RNA ,DNA ) .طفيلي يقتحم خلايا حية ويستغلها لتكاثره.
فيروس بكتيري :
فيروس يهاجم خلايا البكتيريا ويتطفل عليها ويستغلها لتكاثره.
حساسية :
رد فعل متزايد لجهاز المناعة بسبب دخول مادة غريبة مثيرة للحساسية .
آغار:
سكر معقد يستخلص من الطحلب يذوب بماء حار ويتخثر عند تبريده بشكل جيلاتين ويعتبر مكوناً هاماً في تركيب الوسط الصلب الذي يستعمل لتنمية البكتيريا وكائنات اخرى.
يسمى بكتريا ذاتية التغذية- ضوئية :
بكتيريا تحتوي على صبغة الكلوروفيل ولديها القدرة على القيام بعملية التركيب الضوئي،( مثل بكتيريا الكبريت الخضراء).
بكتيريا ذاتية التغذية- كيماوية :
بكتيريا ذات قدرة على بناء مواد عضوية من مواد لا عضوية ،ً لكنها لا تستمد الطاقة من ضوء الشمس بل من اكسدة مواد لا عضوية (مثل بكتريا النترتة وبكتيريا الحديد).
الابتدائيات :
مجموعة من الحيوانات وحيدة الخلية، حقيقية النواة وعديمة الجدار، ليس لها قدرة على التركيب الضوئية وتحصل على غذائها عن طريق البلعمة.
بكتيريا غرام موجب:
هي البكتيريا التي تحتفظ بصبغة الكريستال البنفسجي، عند صبغها بصبغة غرام. تمتاز بجدار سميك وعديمة الغشاء الخارجي.
بكتيريا غرام سالب:
هي البكتيريا التي تفقد صبغة الكريستال البنفسجيعقب غسلها بالكحول، وتكتسب الصبغة المضادة (مثل صبغة السفرنين الحمراء). تمتاز بجدار غير سميك.
التنافس:
علاقة أحيائية بين كائنين أو أكثر، اذ يتم التنافس على موارد محدودة كالموطن، الغذاء والتزاوج. مثل
البكتريا
هي كائنات دقيقة وحيدة الخلية. لا يتجاوز طول الخلية 10 ميكرومتر. لا تحتوي خلية البكتريا على غشاء للنواة لذلك تدعى كائن بدائي النواة.
الهندسة الوراثية:
علم هدفه إنتاج انماط جديدة ومتخصصة من الكائنات الحية، عن طريق إدخال عوامل وراثية جديدة (من كائن حيّ آخر) إلى كائن حيّ معيّن. (مثل استنساخ النعجة دولي، وهندسة بكتيريا تنتج هورمون بشري)
جدار خلوي:
مبنى صلب يحيط ببعض الخلايا (كالبكتيريا، النبات والفطريات) يعطي الخلية شكلها المحدد ويكسبها حماية.
جدار المورائين:
جدار خلية البكتيريا. يمتاز بصلابته ويعطي الخلية شكلها المحدد، ويمنع انفجارها عن وضعها في محلول مخفف.
طفرة وراثية:
تغير في تركيب المادة الوراثية مما قد يؤدي الى تغيّر في الصفات الوراثية. (مثلاً: طفرة وراثية قد تسبب تغيّر في شكل مستعمرة البكتيريا).
غلاف الخلية:
الطبقات التي تغلف البكتيريا وتشمل: غشاء الخلية، جدار الخلية وأحياناً الغشاء الخارجي.
بوغ:
مرحلة في حياة البكتيريا، تمتاز بقدرة كبيرة على الصمود بوجه الظروف البيئية الصعبة. عند تحسن الظروف البيئية، يتحول البوغ الى خلية بكتيرية (تسمى خلية خضرية).
مستنبت نقي :
مستنبت خلايا بكتيريا أوكائنات دقيقة بحيث يحتوى على نوع واحد من الخلايا أو الكائنات.
التركيب الضوئي:
سلسلة تفاعلات فيها يتم بناء مواد عضوية (كالسكر) من مواد لا عضوية (ماء وثاني أكسيد الكربون) مصدر الطاقة لهذه التفاعلات هو الضوء.
تطعيم فعّال:
طريقة لتقوية مناعة الجسم عن طريق اعضاء مسبب المرض (فيروس او بكتيريا) ولكن بشكل مضعّف أو ميت. (مثل: التطعيم ضد أمراض التتانوس، الصفري والكَلَب)
محللات:
كائنات دقيقة تقوم بتحليل المواد العضوية في أجسام الكائنات الميتة الى مواد لا عضوية (مثل: الفطريات، البكتيريا والحشرات الدقيقة
التخمر :
احدى صور التنفس اللاهوائي حيث تتحلل المواد العضوية (كالسكر) لا هوائيا‍ً والناتج عن هذا التفاعل هو الكحول الاثيلي (الايثانول).
التنفس الهوائي:
تفاعلات الاكسدة لمواد عضوية في خلايا الكائن الحي بوجود الاكسجين، في هذه التفاعلات يتم تحليل المواد العضوية الى مواد لا عضوية وتنتج مركبات غنية بالطاقة.
التنفس اللاهوائي:
تفاعلات اكسدة مواد عضوية في خلايا الكائن الحي بدون استهلاك اكسجين.
الابتدائيات
كائنات وحيدة الخلية، شبيهة بالحيوانات لها القدرة على الحركة، وهي غير ذاتية التغذية. تتبع الابتدائيات لمملكة الطلائعيات (البروتيستا) لذلك فإن خلاياها حقيقية النواة. (مثل الاميبا، البراميسيوم والبلازموديوم)
************************************************** ***********************************
ثلاثة عشر :
الماء اليسر والماء العسر Soft Water & Hard Water ؟
يُعرّف "الماء اليسر"، بأنه الماء الذي يتفاعل مع الصابون عند استخدامه في الغسيل، منتجاً رغوة الصابون. أمّا "الماء العسر" فإنه لا تنتج عنه هذه الرغوة، أو تنتج بكمية ضئيلة. ويرجع السبب في عدم إنتاج رغوة للصابون مع الماء العسر، إلى وجود نسبة عالية من الأملاح المذابة في الماء، مثل أملاح الكالسيوم والماغنسيوم، خاصة البيكربونات والسلفات. ونتيجة وجود هذه الأملاح في الماء، تتفاعل مع الصابون (ستريت الصوديوم) لإنتاج رواسب كيميائية، بدلاً من الرغوة، التي تزيل الأقذار من الملابس، أو الأدوات، المراد غسيلها. لذلك، فإن سكان المناطق، التي بها ماء عسر، يجدون مشقة كبيرة في استخدام الماء العسر في النظافة. ويمكن إزالة عسر الماء بعدة طرق، تبعاً لنوع الأملاح المسببة للعسر. ففي حالة العسر المسبب بأملاح بيكربونات الكالسيوم، فيكفي غلي الماء للتخلص من هذا العسر، حيث تتحول البيكربونات إلى كربونات تترسب داخل إناء التسخين أو الغلي. لذا، يطلق على العسر الناتج من هذه الأملاح، "العسر المؤقت".
وهو يختلف عن العسر الدائم، الناتج عن سلفات الماغنسيوم أو الكالسيوم، ولا يمكن التخلص منه بالحرارة. وكما أن الماء العسر، غير مناسب للاستعمال العام، فإن الماء شديد اليسر غير مناسب، أيضاً، للاستعمال العام، لأن طعمه غير مناسب، لخلوه من ثاني أكسيد الكربون. وكذلك يذيب الماء اليسر الرصاص في الأنابيب المصنوعة من هذا المعدن، لأنه يؤدي إلى تكوين هيدروكسيد الرصاص، وهي مادة قابلة للذوبان في الماء، مما يؤدي إلى التسمم بالرصاص، نتيجة الاستعمال المستمر لهذا الماء المحتوي على الرصاص.
إضافه للماء العسر ؟؟؟؟
الماء العسر: هو ماء عادي يذوب به نسبة عالية من الأملاح وخاصة الكالسيوم والماغنسيوم. وتأتي هذه الأملاح نتيجة سريان الماء في الصخور والتربة وإذابة هذه الأملاح والسريان بها وكلما زادت نسبة أملاح الكالسيوم والماغنسيوم في الماء زاد عسر الماء. ويمكن التعرف على الماء العسر بعدم ذوبان الصابون فيه وذلك لتفاعل هذه الأملاح مع الصوديوم في الصابون مكونة صابوناً معدنياً لا يذوب في الماء. وهذا هو سبب عدم تكون الرغوة المطلوبة في المياه العسرة.
وهناك عدة أنواع من درجات العسر والتي تختلف من بلد إلى آخر ويقسم الماء من ناحية عسره إلى نوعين:
(1) العسر المؤقت: ويرجع إلى احتواء الماء على بيكربونات الكالسيوم والماغنسيوم، ويمكن إزالة هذا العسر المؤقت بواسطة التسخين.
(2) العسر الدائم: ويرجع إلى احتواء الماء على كلوريد وكبريتات الكالسيوم والماغنسيوم، ولا يمكن إزالة هذا العسر بواسطة التسخين ولذلك فإن استعمال هذا الماء في الغلايات يؤدي إلى ترسيب مادة كبريتات الكالسيوم والماغنسيوم على هيئة طبقة صلبة يصعب ازالتها تؤدي إلى تلف الغلايات. وإزالة هذا العسر الدائم يحتاج إلى تفاعلات كيميائية ولا يتم بواسطة التسخين.
والماء العسر ليس ضاراً بالصحة ولكنه مزعج في استخدامه ومن هذه الأمثلة:
1- يؤثر على كمية الكالسيوم والماغنسيوم في الطعام.
2- تكون بقع على الأطباق والأكواب بعد جفافها وذلك لترسيب ما به من أملاح على مختلف الأدوات.
3- يؤثر على الشعر وعلى طبيعته وحيويته.
4- ترسيب الأملاح الموجودة في الماء العسر داخل أنابيب المياه يؤدي إلى عدم انسياب المياه بالكمية المطلوبة وبالتالي يصعب استخدامها في الحياة العادية والعملية.
5- الاستحمام بالمياه العسرة يؤدي إلى وجود طبقة من الصابون اللزج على الجلد مما يساعد على ترسيب الأوساخ والغبار والبكتيريا الضارة على الجلد ومن الصعب إزالتها، وتؤدي هذه الطبقة إلى فقد حيوية الجلد ولمعانه وتؤدي إلى تهيج الجلد والتهابه.
6- استخدام المياه العسرة في الغسيل تُعد مزعجة جداً وذلك لأنه لا يساعد في تكوين رغوة مع الصابون أو المنظفات مما يؤدي إلى زيادة استخدامها في عملية التنظيف، واستخدام الماء العسر في الغسيل يؤدي إلى عدم نظافة الغسيل وخاصة الأبيض منه وتحوله إلى اللون الرمادي مع فقد بياضه ونظافته لعدم إزالة الأوساخ جيداً كما يؤدي إلى اتلاف الملابس وعدم تحملها عمليات الغسيل فيما بعد وبالتالي فهي غير صالحة في عمليات الغسيل أو النظافة العامة أو الاستحمام كما انها تؤثر على نوعية وسلامة الملابس.
ولذلك يجب تحويل الماء العسر إلى ماء يسر إزالة عسر الماء (تطرية - تحلية الماء).
الأضرار الناتجة عن استعمال الماء العسر:
(1) في الغلايات والمواسير: يؤدي استعمال الماء العسر بنوعيه المؤقت والدائم في الغلايات إلى ترسيب أملاح الكالسيوم والماغنسيوم بالحرارة وزيادة تركيزها، ويؤدي وجود تلك الطبقات المترسبة إلى أضرار كثيرة منها:
(أ) تقليل التوصيل الحراري في مختلف الأوعية الحرارية.
(ب) صعوبة وعدم وصول الحرارة إلى السائل المسخن وبالتالي فقد وزيادة استهلاك الوقود.
(ج) يؤدي وجود تلك الطبقات المترسبة إلى تكون طبقة عازلة مما يؤدي إلى عدم تبريد الأجزاء الملامسة للهب تبريداً نسبياً، وبالتالي إلى ارتفاع درجة حرارة تلك الأجزاء بشكل خطر قد يؤدي إلى انفجار الغلايات.
(د) قد يؤدي الترسيب المتزايد إلى انسداد مواسير الغلاية وانفجارها.
(2) في الغسيل: يسبب استعمال الماء العسر استهلاكاً كبيراً في الصابون المعدني غير الذائب والذي يرسب على الأسطح المراد غسلها.
(3) في صناعة الغزل والنسيج: تترسب أملاح الحديدوز والمنجنيز على الأنسجة ثم تتأكسد إلى أملاح الحديدك التي تكون بقع سمراء على الأنسجة يصعب إزالتها.
(4) تكون الصدأ وتأكل المعدن.
تهيئة الماء: ومعناها تهيئة الماء للاستخدام الذي يُعد من أجله وهي تشمل إزالة العسر والتنقية:
(أ) إزالة عسر الماء (تطرية - تحلية الماء): وتتم بطرق مختلفة الغرض منها استبدال المعادن المسببة للقساوة أو العسر (الكالسيوم والماغنسيوم) بالصوديوم مما يؤدي إلى إزالة أو تقليل عسر الماء.
(ب) تنقية الماء: الغرض منها إزالة المواد العضوية وإزالة الكائنات الحية الدقيقة والجراثيم من الماء.
هناك ثلاث طرق لتطرية الماء بالتبادل الشاردي وهي:
1- دورة الصوديوم: وهي طريقة كيميائية تعتمد على إزالة أيونات الكالسيوم والماغنسيوم من الماء بإضافة أيونات الصوديوم بدلاً منها.
2- التيار المتفرغ.
3- نزع الشوادر.
والطريقة الرئيسية لتطرية الماء هي الطريقة الأولى وتتلخص هذه الطريقة بتمرير الماء القاسي (العسر) من خلال فرشة للمبادلات الكاتيوبية وهناك تستبدل شوادر المعادن المسببة للقساوة (الكالسيوم والماغنسيوم) بشوادر الصوديوم ويكون معدل التبادل سريعاً جداً ويتم بسهولة وبشكل كامل مهما كانت قساوة الماء. ومن هذه الطرق طريقة كيميائية وتعتمد على إزالة أيونات الكالسيوم والماغنسيوم من الماء بإضافة أيونات الصوديوم بدلاً منها ولابد أن تتم هذه الطريقة بدقة شديدة حيث يجب أن تضاف أيونات الصوديوم بنسبة معينة (حوالي 8ملجم لكل لتر) حتى لا تزيد نسبة الصوديوم في الماء.
التبادل الشاردي: يحدث تبادل شاردي في وسط ما عندما تستبدل شاردة أخرى، عندما يطبق هذا المفهوم على معالجة المياه فهذا يعني أن هناك تبادلاً معكوساً للشوارد بين الطور السائل والطور الصلب.
وهناك نوعان من التبادل الشاردي:
1- التبادل الكايتوني (التبادل القاعدي): هو استبدال شاردة موجبة (كاتيون) بشاردة موجبة أخرى.
الشوارد الموجبة التي يحتوي عليها الماء الطبيعي هي: الكالسيوم - الماغنسيوم - الصوديوم - الهيدروجين - الحديد - المنغنيز.
2- التبادل الأيوني (التبادل الحامضي): هو استبدال شاردة سالبة (أيون) بشاردة سالبة أخرى.
الشوارد السالبة التي يحتوي عليها الماء الطبيعي هي: الكلوريد - السلفات - النترات - الكربونات - الهيدروكسيد - الفلوريد.
لتحلية المياه العسرة: يتم استبدال أيونات الكالسيوم والماغنسيوم بأيونات الصوديوم بحيث تكون نسبة الصوديوم في الماء لا تزيد عن 8ملليجرامات/لتر. ولأن الماء العسر يحتوي على نسبة من أملاح صوديوم ينصح الأطباء مرضاهم وخاصة المصابين بضغط الدم المرتفع وأمراض القلب بعدم استخدام المياه المحلاة بهذه الطريقة الكيميائية (إضافة الصوديوم) واستخدام طرق أخرى لتحلية المياه. كما ينصح بعدم استخدام المياه اليسر في الزراعة أو ري الحدائق وذلك لما تحتويه من نسبة عالية من الصوديوم مما يؤثر على نمو النباتات المختلفة. كما أن الماء اليسر يساعد على ذوبان بعض المعادن مثل الرصاص الموجود في أنابيب المياه كما يؤدي إلى خطورة شديدة عند استخدامها نتيجة لامتصاص الرصاص الذائب.
الصوديوم: هو أكثر الكاتيونات الموجودة في سوائل جسم الإنسان والبلازما (أي خارج خلايا الجسم المختلفة) وهي تمثل 90% من مجموع الكاتيونات الموجودة في جسم الإنسان، ولذلك فهي تلعب دوراً حيوياً ومهماً في استقرار نسبة الماء والضغط الأسموزي في السوائل خارج الخلايا المختلفة في جسم الإنسان.
نسبة الصوديوم الطبيعية في جسم الإنسان البالغ السليم وليس في البلازما فقط تتراوح بين 135- 150مللي مول في اللتر.
ويتناول يومياً الإنسان العادي السليم من 130إلى 260مللي مول من الصوديوم (حوالي 8- 15جراماً) وهي تمتص كلها عن طريق الجهاز الهضمي، ويحتاج الإنسان الطبيعي من 1- 2مللي مول فقط من الصوديوم يومياً ولذلك فالزيادة في الصوديوم يتخلص منها الجسم عن طريق إخراج البول والعرق.
ويؤدي نقص الصوديوم في البلازما عن 135مللي مول/لتر إلى أعراض مرضية منها نقص كمية البول والشعور بالضعف العام وعدم القدرة على التركيز وسرعة ضربات القلب وهبوط حاد في ضغط الدم وخاصة عند الوقوف المفاجئ من وضع الجلوس أو الدم.
وتؤدي زيادة الصوديوم في البلازما عن 150مللي مول/لتر إلى أعراض مرضية مثل الجفاف والعصبية الشديدة نتيجة الجفاف داخل خلايا الجسم وظهور ارتعاش خفيف في اليدين والقلق الزائد والحركات العضلية غير الإرادية وعدم التركيز والزيادة الشديدة في أملاح الصوديوم قد يؤدي إلى غيبوبة.
وقد انتشرت في الآونة الأخيرة أجهزة لتحلية المياه تعتمد على انتزاع الكالسيوم والماغنسيوم من الماء وتطلق مكانها الصوديوم لتصبح المياه مشبعة بالصوديوم بطريقة عشوائية وبتركيز عال جداً مما يؤدي إلى عديد من الآثار الجانبية لمادة الصوديوم كما ذكر من قبل. ولذلك فلابد من توضيح هذه الآثار الجانبية لقرائنا الأعزاء آملين أن يكون ذلك تحذيراً لهم للاستخدام العشوائي لأجهزة تحلية الماء.
************************************************** ******************************
اربعة عشر :
أهمية استعمال المياه المعدنية ؟
تستخدم مياه الينابيع الحارة المعدنية في معالجة العديد من الامراض كالصدفية والاكزيما وبعض انواع الحساسية وامراض المفاصل والجهاز التنفسي والجهاز العصبي والامراض النسائية وفي تنشيط الدورة الدموية وفي معالجة امراض الكلية والكبد (الاردن).
ان المزايا العلاجية للمياه المعدنية وقدرتها علي الشفاء في العديد من الامراض ليست وليدة اكتشاف حديث. لقد كانت مزايا المياه المعدنية معروفة منذ قرون لدي الاغريق في معالجة الامراض الجلدية وتحولت مواقع ينابيع المياه المعدنية في العديد
من مناطق العالم ومنها الشرق الاوسط الي مناطق سياحية وترفيهية تعرض فيه الحفلات الموسيقية وقد تم كشف الكثير من الآثار حول مواقع الينابيع المعدنية الذي يدل علي تعرضها لنشاط اقتصادي وتجاري.
كانت مواقع الينابيع الحارة مركز جذب النشاط والاستيطان البشري منذ اقدم العصور بفعل دورها في حماية صحة الانسان من الامراض وازدادت اهمية الينابيع المعدنية في اوقات الغزوات والحروب والاوبئة يستخدمونها لاغراض الاستحمام في مياهها واستنشاق بخارها وشرب المياه لمعالجة الامراض.
اثبتت الدراسات العلمية الحديثة اهمية استعمال المياه المعدنية والتأثير الايجابي او السلبي لكل عنصر يوجد خارج حدودها المطلوبة ومن ابرز فوائد تلك العناصر الموجودة في المياه المعدنية.
ـ الكالسيوم: بناء والمحافظة علي العظام والاسنان.
ـ المغنيسيوم: يقوي الجهاز المناعي ويسيطر علي ضغط الدم وتوظيف السكريات الموجودة في الدم.
ـ فلورايت: يساهم في حماية الاسنان من التسوس
ـ النترات : تواجد كميات عالية غير صحية وخاصة للاطفال الرضع
ـ الحديد: يحتاج الي كميات قليلة ونقصها في الماء هي احد اسباب فقر الدم
ـ البيكاربونات: يساعد علي محافظة وتنظيم وتوازن الحوامض في المعدة والامعاء.
ـ الكلورايت: يحافظ وينظم الحوامض في المعدة والامعاء
ـ السلفات: مواد منظفة طبيعية
ـ السليكات: مواد منظفة طبيعية
قيمة PH الحامضية: فاذا كانت اقل من PH7.4 يؤثر علي صحة جسم الانسان وتقدر الحامضية PH في المياه علي اساس كمية احتوائها علي معادن alkalinity، قيمة الحامضية يتراوح ما بين 7 ــ 5 وقيمة 7 متعادلة وقيمة 14 ــ 7 قاعدية.
اعلنت منظمة الصحة العالمية (WHO) ارشادات حول نوعية المياه التي تستعمل للاطفال في فترة الولادة ويحب ان تمتاز بما يأتي:
ـ يجب ان يكون مصدر المياه علي ارتفاع 500 متر فوق مستوي سطح البحر
ـ غالية من الامونيوم ، النترات والمعادن الثقيلة
ـ كمية NA+ يجب ان يكون اقل من 20 mgliter في الماء.
ـ كمية الصلابة F يجب ان يكون اقل من 1.5 mgliter
ـ كمية No 3 نترات يجب ان لا يزيد عن 5.5 mgliter
ولمعرفة تأثير العناصر الموجودة في المياه علي صحة الانسان لاحظ الجدول رقم (3) مبينا فيها اهم العناصر وتأثيرها علي الصحة باللغة الانكليزية لتجنب مخاطر استعمال المياه للشرب يجب فحص الماء بين الحين والاخر لتحديد كمية الايونات والعناصر ونوعيتها خارج حدودها المطلوبة المواصفات الموجودة في الجداول 1.2.3 في تحديد الخصوصيات الكيميائية للمياه المعدنية. واذا لم تتطابق تلك النسب فيجب تنقية المياه والتي غالبا ما تجري بعدة طرق ومن ابرزها التبخر والغليان والتكثيف وبمواد كاربونية والترشيح وغيرها من الطرق.
البحث عن المياه المعدنية
تقع مصادر المياه المعدنية غالبا في المناطق الجبلية وتتلازم مع بعض التراكيب والتكاوين الجيولوجية المحددة، يقصد بالتكاوين الجيولوجية لبعض انواع من الصخور الرسوبية من نوع صخور حجر الكلس وصخور الدولومايت واحيانا مع صخور المارل وفي الصخور البركانية والنارية المنشأ، ترتبط اغلب العيون المائية الطبيعية بمثل تلك التكاوين وبتراكيب جيولوجية كالفوالق، والشقوق، حيث تخرج من تحت سطح الارض وتتدفق علي شكل ينابيع طبيعية. وهنا من الضروري اختيار مواقع الينابيع التي تقع في مناطق جبلية عالية متجددة بالمياه كمية سقوط الامطار والثلوج بعيدة عن مصادر التلوث حيث تكون مياهها فريدة في خواصها الصحية وغنية بالاملاح الضارة لجسم الانسان، ولها خواص علاجية.
اجراء دراسات جيولوجية وصحية لمواقع مثل تلك الينابيع تحديد التكاوين والتراكيب الجيولوجية للمواقع التي تتدفق فيها الينابيع الطبيعية واخذ نماذج حسب الطرق المتبعة في تحليل مكوناتها الكيميائية والفيزيائية يهدف تحديد نوعية المياه فيها (طبيعة او معدنية) مع حساب كمية تدقق المياه فيها بهدف تحديد جدواها الاقتصادي في حالة اعداد خطة لاستثمارها.
يمكن في ضوء تلك الدراسات معرفة الانواع الجيدة للينابيع التي تم اجراء الابحاث عنها وذلك من خلال ما يأتي:
1 ـ مياه العيون Spring Water تمتاز بأن كمية TDS لا يزيد عن 249 Mgliter وهو نوع طبيعي خفيف يتوافر علي اقل كمية من المعادن والذي يتحكم في مثل تلك الينابيع (مصادره) مناطق جبلية عالية او متوسطة او منخفضة وعلي مكونات الطبقات الحاملة لتلك المياه، فاذا كانت مكونات الطبقات الحاملة مكونة من تربة غنية بعناصر الكالسيوم والمغنيسيوم فان اغلب تلك الينابيع تمتاز بصلابة عالية.
2 ـالمياه المعدنية الخفيفة هي التي يتراوح فيها قيمة TDS ما بين 250 Mgliter.
3 ـ المياه المعدنية المتوسطة هي التي يتراوح فيها قيمة TDS ما بين 501 -1000 mglliter وتمتاز بكونها ماءً ثقيلاً من حيث الطعم بسبب خصوصياتها الفيزيائية ومكوناتها الكيميائية.
4 ـ المياه المعدنية الثقيلة هي التي تحتوي قيمة TDS علي اكثر من 1000mgliter تمتاز بكونها ثقيلة وتستعمل غالبا لاغراض طبية وعلاجية.
************************************************** ********************************
خمسة عشر :
تحليل الاملاح و تحليل المعادن ؟
الصوديوم Sodium – Na+
الصوديوم عنصر أساسي يحتاجه الجسم للاحتفاظ بصحة جيدة وهو موجود بصورة طبيعية في معظم الأطعمة، كما انه يضاف الى الاطعمة لحفظها او لتغيير الطعم والمذاق، ويظن معظم الناس ان الصوديوم والملح هما شئ واحد، وهذا ليس صحيحاً، فالصوديوم في الواقع يشكل نصف محتوى الملح تقريباً، وبالتالي فهو مصدر للطعام، وهنا تكمن كيفية تفسير أن الحمية ذات أملاح الصوديوم المنخفضة تستوجب الحد من كمية الملح في الطعام.
يعتبر الصوديوم الايون الموجب Cation (هو العنصر الكيميائي الذي يحمل شحنة موجبة) الرئيس في السوائل الموجودة خارج الخلايا ومنها البلازما.
يتراوح مستوى الصوديوم في الدم 135-145 ملليمول/لتر
يلعب الصوديوم دوراً رئيسياً في المحافظة على الضغط الإسموزي للدم وما يتبع ذلك من تنظيم تبادل السوائل بين الاوعية الدموية وخارجها وانتقال الصوديوم الى داخل الخلايا او فقدانه من الجسم يؤدي الى نقصان حجم السائل خارج الخلايا مما يؤثر على دوران الدم ووظيفة الكلى والجهاز العصبي.
يزداد مستوى الصوديوم في الدم في الحالات التالية:
• عند فقد الجسم لكمية كبيرة من الماء، مثل حالة الجفاف ومرض فرط التبول الشبيه بمرض البول السكري الكاذب حيث يتبول المريض يومياً أكثر من خمس لترات من البول.
• عند أخذ كمية كبيرة من الصوديوم مثل أخذ كمية كبيرة من محلول كلوريد الصوديوم 0.9% عن طريق الوريد.
• في حالات مرض كشنج الذي يتميز بإفراز كمية كبيرة من الكوتيزول، حيث يعمل الكورتيزول على إعادة امتصاص الصوديوم في الكلى.
• الاستعمال المفرط لعقار الكورتيزون.
يقل مستوى الصوديوم في الحالات التالية:
• استعمال الادوية المدرة للبول.
• العرق الذي يُعوّض بشرب الماء فقط.
• أمراض الكلى الشديدة.
• فشل القلب الاحتقاني.
• فقدان الصوديوم في الجهاز الهضمي عن طريق القئ والاسهال او فتحة الامعاء الجراحية.
• تليف الكبد.
• مرض البول السكري.
• مرض أديسون، حيث يقل إفراز هرمون الالدوستيرون.
• نقص افراز الهرمون المضاد لإدرار البول الذي يحدث في مرض البول السكري الكاذب.
حمية طعام قليلة الصوديوم :
أفضل طريقة لاتباع جمية طعام قليل الصوديوم هي اتباع نظام غذائي متوازن يشتمل على بعض الحليب واللحوم والخبز والحبوب والخضراوات والفاكهة ، وهناك قواعد عديدة يجب إتباعها منها :
- عدم إضافة أي ملح أثناء تحضيره وكذلك أثناء تناوله
- يجب قراءة اسماء العناصر الغذائية المكونة للاطعمة المعلبة والملصقة على تلك المعلبات وكذلك التأكد من عدم احتوائها على الملح أو أية عناصر أخرى تحمل كلمة صوديوم
البوتاسيوم Potassium K+

يعتبر البوتاسيوم الأيون الموجب الرئيس داخل الخلايا وقياسه في الدم من أهم القياسات وأكثرها احتياجاً الى الدقة وذلك للأهمية القصوى في تأثير البوتاسيوم على العضلة القلبية.
مستوى البوتاسيوم في السيرم أو البلازما يتراوح بين 3.5-5 ملليمول/لتر، وهذا التركيز يحدد الاثارة العصبية العضلية، لذا فإن زيادة او نقصان تركيز البوتاسيوم يعوق من قدرة العضلات على الانقباض.
يزداد مستوى البوتاسيوم في الدم في الحالات التالية:
• بعض أمراض الكلى، مثل الفشل الكلوي والانسداد البولي.
• تهتك الانسجة، مثل الاصابات الطاحنة حيث يخرج كمية كبيرة من البوتاسيوم من داخل الخلايا المطحونة الى الدم وفي نفس الوقت تقل كفاءة الكلى.
• الانقباض العنيف للعضلات، حيث يؤدي الى خروج البوتاسيوم الى خارج خلايا العضلات ومثال ذلك حالات التشنج.
• مرض اديسون، حيث يقل أو ينعدم هرمون الالدوستيرون مما يؤدي الى قلة تبادل الصوديوم بالبوتاسيوم في الكلى.
• مرض البول السكري غير المعالج، حيث تقل كفاءة مضخة الصوديوم بسبب عدم استغلال الجلوكوز مصدراً للطاقة اللازمة لعمل هذه المضخة.
يقل مستوى البوتاسيوم في الدم في الحالات التالية:
• فقدان البوتاسيوم مع الاسهال والقئ المستمر.
• استعمال الادوية المدرة للبول.
• علاج غيبوبة ارتفاع السكر بالانسولين بدون تناول بوتاسيوم معه.
• الاستخدام السيء لعقار الكورتيزون.
• استعمال المسهلات.
• ارتفاع كالسيوم الدم.
• زيادة هرمون الألدوستيرون.
الكلوريد Chloride - CL

يعتبر الكلوريد الايون السالب الرئيس خارج الخلايا وهو مهم جداً في المحافظة على توازن الحمضي القلوي ويلعب مع الصوديوم دوراً هاماً في تنظيم التوازن الاسموزي لسوائل الجسم.
تركيز الكلوريد في السيرم او البلازما يتراوح ما بين 95- 105 ملليمول/ليتر.
يزداد مستوى الكلوريد في الدم في الحالات التالية عند معدل التنفس،ويحدث ذلك في حالات الحمى الشديدة والتسمم بالاسبرين والقلق والخوف، كما تزداد نسبة الكلوريد مع استعمال جرعة كبيرة من كلوريد النشادر وكلوريد البوتاسيوم وكذلك في حالة التجفاف.
يقل مستوى الكلوريد في الدم مع بطئ معدل التنفس (مثل حالات التسمم بالمورفين) والقيء الشديد المستمر والاسهال المزمن ومرض البول السكري غير المعالج وفي أمراض الغدة الكظرية والفشل الكلوي.
ملحوظة: في حالة ارتفاع ضغط الدم يُنصح المريض بالاقلال من،او الامتناع عن تناول ملح الطعام(كلوريد الصوديوم) لانه يساعد على ارتفاع معدل ضغط الدم.
الكالسيوم Calcium Ca++

يعتبر الكالسيوم من أهم العناصر في جسم الانسان مما يقوم به من دور كبير في معظم العمليات الحيوية، حيث انه يدخل في تكوين الهيكل العظمي وله دور رئيسي في نقل الاشارات العصبية والانقباض الطبيعي للعضلات وتجلط الدم وتنشيط بعض الانزيمات وتنظيم عمل بعض الهرمونات.
يتراوح مستوى الكالسيوم في الدم ما بين 8.5- 10.3 مجم لكل مئة ملليتر دم (2.1-2.6 ملليمول/ ليتر).
50% من هذه النسبة (الكالسيوم) موجود حراً في الدم ومسؤولاً عن معظم وظائفة، 45% محمولاً على البروتين خاصة الزلال (الالبيومين) و 5% في صورة سيترات الكالسيوم.
يرتفع مستوى الكالسيوم في الدم في الحالات التالية :
- فرط وظيفة الغدة جار الدرقية
- بعض الاورام السرطانية التي تفرز مواد كيميائية تشبه هرمون الغدة جار الدرقية في وظيفتها
- بعض اورام العظام
- عدم الحركة لفترة طويلة
- زيادة تناول فيتامين د
يقل مستوى الكالسيوم في الدم في الحالات التالية :
- القصور في وظيفة الغدة جار الدرقية
- نقص فيتامين "د" مثل حالات الكساح في الاطفال ولين العظام في الكبار
- الامراض المؤدية إلى سوء الهضم والامتصاص
- التهاب البنكرياس الحاد
- الفشل الكلوي الحاد والمزمن
- الاسهال الدهني
تحليل الكالسيوم في البول له أيضآ قيمة في حالات اكلينيكة معينة مثل حالات فرط وظيفة الغدة جار الدرقية .
النسبة الطبيعية للكالسيوم في البول تتراوح ما بين 50 – 150 مجم / 24 ساعة.
حمية الطعام قليلة الكالسيوم
إن أفضل طريقة للإقلال من الكالسيوم هي شرب ما لايقل عن ثلاث ليترات من السوائل يومياً كالشاي والقهوة وعصير الفاكهة، والابتعاد عن شرب مياه الآبار أو المياه العادية والتي غالباً ما تحتوي على نسبة عالية من الكالسيوم ومن الافضل شرب المياه الصحية والمعبئة، اما الاطعمة غير المسموح بها فهي ( جبنة، حليب، لبن، قشدة، آيس كريم، سردين، محار، فول، حمص، كبدة، كلاوي، شوكولاته، زيتون، بامية، بقدونس، سبانخ، خضرمورقة، بلح، تين، ليمون حامض، برتقال حامض، خوخ، يوسف افندي، بذور، حبوب، جوز وبندق).
الفوسفور غير العضوي Inorganic Phosphorus

يعتبر الفوسفور عنصرآ حيويآ هامآ جدآ في جسم الانسان حيث انه يدخل مع الكالسيوم في تكوين العظام ويوجد أيضآ بعض انواع البروتينات والدهون ويدخل في تكوين بعض مرافقات الانزيمات Coenzymez
وبعض مصادر الطاقة تحفظ في صورة المركب الحامل للطاقة ادينوسين ثلاثي الفوسفات ATP
يتراوح مستوى الفوسفور في الاطفال ما بين 4 – 7 مجم لكل 100 ملليتر دم ( 1.3 – 2.3 ملليمول / لتر )
يتراوح مستوى الفوسفور في البالغين ما بين 3 – 4.5 مجم لكل لتر دم ( 1 – 1.5 ملليمول / لتر )
يتأثر تركيز الفوسفات غير العضوي في الدم بوظيفة الغدة جار الدرقية ، عمل فيتامين د ، عملية الامتصاص من الامعاء ، وظيفة الكلى وايض العظام والتغذية .
يرتفع مستوى الفوسفور في الدم في الحالات التالية :
- الفشل الكلوي الحاد والمزمن
- قصور الغدة جار الدرقية
- اخذ فيتامين "د" بكمية كبيرة
- اثناء التئام الكسور
يقل مستوى الفوسفور في الدم في الحالات التالية :
- فرط وظيفة الغدة جار الدرقية
- حالات الكساح ولين العظام
- حالات سوء الهضم والامتصاص
- الاعتماد على التغذية عن طريق الوريد بالمحاليل لفترة طويلة
- اثناء الشفاء من غيبوبة السكر
- اعطاء الانسولين
الماغنسيوم Magnesium - Mg++

يعتبر عنصر المغنيسيوم ثاني عنصر بعد البوتاسيوم داخل الخلايا ، فبالإضافة إلى مشاركته في تكوين العظام فإنه يؤثر على إثارة الأعصاب والعضلات واستجابتها كما أن له دور كبير في تحفيز عمل بعض الانزيمات ، ومن بعض اعراض نقص المغنيسيوم التقلصات العضلية والضعف وعدم التركيز .
يتراوح مستوى الماغنيسيوم في الدم ما بين 1.8 – 3.5 مجم / 100 ملليتر دم ( 0.9 – 1.75 ملليمول / لتر )
يرتفع مستوى المغنيسيوم في الدم في الحالات التالية :
- الفشل الكلوي الحاد والمزمن
- العلاج بجرعات زائدة من الماغنسيوم
- امراض الكبد
- اخذ جرعة كبيرة من الجلوكوز
- التسمم بالاكسالات
يقل مستوى المغنيسيوم في الدم في الحالات التالية :
- الاسهال المزمن
- الجوع المستمر
- التناول المستمر للكحول
- التهاب الكبد المزمن وكسل الكبد
- استخدام الادوية لادرار البول
- التغذية بالمحاليل عن طريق الوريد لفترة طويلة
الحديد Iron

يعتبر عنصر الحديد من اهم العناصر في جسم الانسان لانه يدخل في تكوين الهيموجلوبين (الذي يحمل الاكسجين الى الأنسجة ويعطي ثاني أكسيد الكربون)، ويدخل أيضاً في تكوين البروتين الدموي Haemoprotein في العضلات كما يدخل في تركيب الانزيمات التنفسية Respiratory Enzymes الموجودة في الميتوكوندريا Mitochondria وكمية الحديد الموجود بالجسم حوالي 4 جرام، 70% منها يدخل في تركيب هيموجلوبين الدم.
ويتراوح مستوى الحديد في السيرم من 75-175 ميكروجرام /ملليتر دم (9-31.3 ميكرومول /ليتر).
وتختلف النسبة على فترات اليوم ويكون أعلى تركيز لها في الصباح ولذلك يُنصح بأخذ عينة الدم من المريض وهو صائم في الصباح، وتتأثر هذه النسبة بعدة عوامل منها الامتصاص من الامعاء والتخزين في الأمعاء والكبد والطحال والنخاع الشوكي، وتركيز او فقدان الهيموجلوبين، وتكوين هيموجلوبين جديد.
يزداد مستوى الحديد في الحالات التالية:
• Haemachromatosis : ترسب الحديد في معظم خلايا الجسم مثل البنكرياس والكبد والجلد.
• Haemasiderosis: وهو عبارة عن زيادة نسبة الحديد المحمول على البروتين.
• الامراض المسؤولة عن تكسر كريات الدم الحمراء.
• أنيميا نقص تكوين الدم.
• الانيميا الخبيثة.
• تكرار عمليات نقل الدم.
يقل مستوى الحديد في حالات أمراض نقص الحديد التي منها النزيف الحاد والمزمن (كثرة كمية الدورة الشهرية في الإناث) وانيميا نقص الحديد، والعدوى وامراض الكلى، واثناء عملية تكوين الدم النشطة مثل ما يحدث بعد النزيف.
قياس مقدرة حمل الحديد على البروتين
Total Iron Binding Capacity - TIBC
يُحمل الحديد على نوع معين من الجلوبيولين يسمى الترانسفيرين ، وهذا القياس يعبر عن مقدار الكمية الكلية للحديد التي يمكن أن تتحد ببروتينات البلازما حتى درجة التشبع ، من هذا المنطلق كلما قلت كمية الحديد في الدم كلما كان هناك بروتينات تحتاج إلى حمل الحديد ، وبالتالي تكون مقدرة الحمل عالية والعكس صحيح
ومستوى TIPC يتراوح ما بين 250-410 ميكروجرام/ 100ملليتر دم (45-73 ميكرومول/ ليتر) ونسبة التشبع من 20%-25%.
يحمل البروتين الناقل كمية من الحديد تمثل 30%-40% من مقدرته على حمل الحديد.
تزداد مقدرة هذا البروتين على حمل الحديد في حالات انيميا نقص الحديد، واثناء استعمال اقراص منع الحديد، وفي الشهور الاخيرة من الحمل، وفي الاطفال الرضع، واحياناً في الالتهاب الكبدي.
وتقل مقدرة هذا البروتين في الحالات المصاحبة لنقص البروتين في الدم مثل امراض الكلى، والجوع المستمر، وأثناء الالتهابات المزمنة، وامراض ترسب الحديد في الجسم مثل نقل الدم بكميات كبيرة غير محسوبة، ومرض الثلاسيميا.
ولتجنب فقر الدم الناتج عن نقص الحديد فإن الجسم يحتاج لعنصر الحديد لذلك يجب تناول الاغذية الغنية بهذا العنصر مع كل وجبة وهي:
• اللحوم الحمراء والكبدة.
• الدجاج وصفار البيض.
• البقول ( الفول، الحمص، العدس، الجوز، اللوز، الفستق، الخبز الاسمر، الشوفان، البذور).
• الخضراوات الورقية ( السبانخ، البقدونس، القرنبيط).
• الفواكه المجففة ( الزبيب، المشمش، التين، التمر).
• تناول الاطعمة الغنية بعنصر الحديد مع الاطعمة الغنية بفيتامين ج (البرتقال، الجريب فروت، الطماطم، الفلفل الاخضر).
************************************************** *****************************
ستة عشر :
السموم الطحلبية في مياه الشرب ؟
يشيع في المياه السطحية نمو وازدهار الطحالب الخضراء المزرقة أو ما يطلق عليه بالسيانوبكتيريا (Cyanobacteria) ،وكأيّ كائن حي آخر يتولد من نشاطاتها الحيوية مقادير من المركبات الأيضية الثانوية ومنها ما له أثر سام أو قاتل وهو ما يطلق عليه بالسموم الطحلبية Algal Toxin وبذلك تصبح إفرازاتها قد تجاوزت في تأثيرها السلبي على جودة المياه النواحي المتعلقة بتغيير الطعم والرائحة الى حدّ السميّة والخطر .
إن هذه المركبات السامة قد يرتبط انطلاقها أحيانا بموت الطحلب وتحلله وهذا يعني أن نظم معالجة المياه قد تتسبب في ذلك عند استخدام وسائل إزالة للطحلب غير مناسبة وهذه المركبات إذ انطلقت من الطحلب يصعب ازالتها من الماء جداً.
بعض الدراسات الحديثة امتدحت مأمونية سلفات الألمونيوم من ناحية قدرتها على ازالة الطحلب بالتكتل والتخثير في محطات معالجة المياه مع ضمان عدم اطلاق السموم.
العديد من الأجناس يمكن أن تتورط في تسمم مياه الشرب منها
Anabaena spp ;Oscillatoria spp ; Microcysttis spp ; Phormidium spp ; Nostoc spp ; Nodularia spp ; Aphanizomenon; Cylindrospermum
ومن هذه النواتج الأيضية السامة Microcystins ,Hepatoxins والتي ثبت علمياً قدرتها على اتلاف الكبد أو إحداث طفرات سرطانية في الكبد وقد اجريت دراسات في المنطقه (الأردن و الكيان الصهيوني) دعمت ذلك ومثل هذه الدراسات له أهميه بسبب تشابه الظروف البيئية وما يتعلق بالتنوع الاحيائي بين دول المنطقه وبالتالي إمكانية حدوث مشاكل مشابهه في الدول المجاورة للدول التي ثبت فيها تسمم مياه الشرب بالسموم الطحلبية .
علاوة على الكشف المجهري عن الطحالب في المياه فإن الكشف عن المركبات السامة الطحلبية وتحديد تراكيزها في مياه الشرب يعتبر من التحاليل غير الروتينيه المهمه حيث حددت منظمة الصحة العالمية القدر الذي لايسمح بتجاوزه في هذا الشأن وهو 1 ميكروجرام لكل لتر من مياه الشرب.
العديد من الطرق استخدمت لرصد وتحديد تراكيز هذه السموم كاستخدام الفصل الكروماتوجرافي TLC و HPLC وبعض الطرق المناعية كالإليزا حيث يربط السم بجسم مضاد متعدد النسيلة موجه ضد السم.
وعموماً فبالرغم من أن مواردنا المائية جوفية غالباً الا أن مقادير من الطحالب قد تجدها في وحدات المعالجة أو حتى في فلاتر الماء التقليدية التي تلحق ببرادات الماء أو عند مدخل شبكة الماء في أفنية البيوت علاوة على السدود أو البحار ..
************************************************** *******************************
سبعة عشر :
مياه الابار والنترات ؟
أوصت مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية بإنشاء محطات تنقية لإزالة النترات في المواقع التي تستخدم مياه الآبار مباشرة وتحتوي على تراكيز تفوق الحد الأقصى المسموح به في مياه الشرب• كما يوصى باتخاذ إجراءات حيال الآبار التي تحتوي مياهها على تراكيز عالية للنترات بما في ذلك قفلها والبحث عن مصادر مياه بديلة ذات محتوى نتراتي منخفض.
وحثت المدينة وزارة المياه بالإسراع في بناء قواعد معلومات تتضمن معلومات تفصيلية عن آبار مياه الشرب في السعودية بما في ذلك جودة المياه فيها• ودعت المدينة لوجود حاجة ماسة للتحكم في المصادر المحتملة لتلوث المياه الجوفية من خلال تطبيق المواصفات ومراقبة النشاطات الزراعية، كذلك استكمال شبكات الصرف الصحي ومحطات المعالجة.
وجاء ذلك في أعقاب انتهاء فريق بحثي مكون من كل من الدكتور عبد الرحمن بن إبراهيم العبد العالي من مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية كباحث رئيسي ومشاركة كل من الدكتور عبد الله بن محمد الرحيلي من كلية الهندسة ـ جامعة الملك سعود والدكتور عبد الله بن إبراهيم الزرعة والدكتور مجاهد خان من مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية من اكمال دراسة علمية عن تراكيز النترات وطرق إزالتها من مياه الشرب في السعودية استغرقت أكثر من خمس سنوات وبميزانية 1.2 مليون ريال (320 ألف دولار).
وتكمن أهمية الدراسة الأولى في السعودية في جانب هام وهو قياس تراكيز النترات في مياه الشرب وذلك لخطورة تجاوز تركيز النترات الحد المسموح به على صحة الإنسان والذي حددته كل من وكالة حماية البيئة الأميركية ومنظمة الصحة العالمية والهيئة العربية السعودية للمواصفات والمقاييس بـ (45 ملجم/لتر) نترات كحد أقصى، حيث ان الزيادة عن هذا الرقم تتسبب في آثار صحية خطيرة، خصوصا على الأطفال الرضع وقد تكون قاتلة وذلك لكون الحموضة المنخفضة في الجهاز الهضمي للرضيع تؤدي إلى نمو بكتيريا تقوم باختزال النترات وتحويلها إلى نتريت والذي ينقل إلى الدم، وللنتريت شراهة عالية للهيموغلوبين مقارنة بالأوكسجين وبذلك يحل النتريت مكان الأوكسجين في الدم مكونا الميثموجلابين، وبذلك فان الجسم يحرم من الأوكسجين الضروري له وفي الحالات الشديدة يؤدي إلى اختناق المصاب حتى الموت، ولأن نقص الأوكسجين في الدم يؤدي إلى أن يصبح الجسم مائلا إلى الأزرق، فان التسمم بالنترات يطلق عليه متوالية «الطفل الأزرق» أو ميثموجلوبنيميا، كذلك يمكن للنترات تكوين النيتروزامينات في المعدة والتي يعتبر بعضها مواد مسرطنة.
وأوضحت نتائج الدراسة تفاوت تركيز النترات في مياه الآبار التي تم فحصها ما بين 1.1 إلى 884 ملجم/لتر. ويلاحظ إن هناك تجاوزا كبيرا للحد المسموح به محليا وعالميا وهو 45 ملجم/ لتر.
وجاء متوسط تراكيز النترات ( ملجم/لتر) حسب المناطق على النحو التالي: حلت منطقة جازان بالمرتبة الأولى، حيث بلغ متوسط تراكيز النترات في المنطقة 65.7 ملجم / لتر، بينما جاءت منطقة عسير بالمرتبة الثانية، حيث بلغ المتوسط 60.3 ملجم/لتر، بينما منطقة القصيم جاءت بالمرتبة الثالثة، حيث بلغ المتوسط 60 ملجم/لتر، أما منطقة حائل جاءت بالمرتبة الرابعة، حيث بلغ المتوسط 51.30 ملجم/لتر، ومنطقة مكة المكرمة بالمرتبة الخامسة وجاءت المتوسط 42 ملجم/لتر، ومنطقة المدينة المنورة بالمرتبة السادسة، حيث بلغ المتوسط 41.3 ملجم/لتر ومنطقة الباحة بالمرتبة السابعة، بلغ المتوسط 39 ملجم/لتر، ومنطقة نجران بالمرتبة الثأمنة، بلغ المتوسط 38 ملجم/لتر، ومنطقة تبوك بالمرتبة التاسعة، بلغ المتوسط 30.7 ملجم/لتر.
والمنطقة الشرقية بالمرتبة العاشرة، بلغ المتوسط 25.2 ملجم/لتر، ومنطقة الرياض بالمرتبة الحادية عشرة، بلغ المتوسط 18.5 ملجم/لتر، ومنطقة الجوف بالمرتبة الثانية عشرة، بلغ المتوسط 15.8 ملجم/لتر، بينما جاءت بالمرتبة الثالثة عشر منطقة الحدود الشمالية حيث بلغ المتوسط 9.1 ملجم/لتر.
وقد اتضح تجاوز تركيز النترات عن الحدود المسموح بها في مياه الشرب في عدد من الآبار في كافة مناطق المملكة. حيث بلغت أعلى نسبة تجاوز في آبار منطقة جازان (52 في المائة من الآبار تجاوزت حدود المواصفة السعودية للنترات في مياه الشرب) وأدنى نسبة تجاوز كانت في آبار منطقة الحدود الشمالية (4.9 في المائة من الآبار). وبشكل عام فإن تركيز النترات يتناقص مع زيادة عمق البئر بينما لم تكن هناك علاقة واضحة بين تركيز كل من مجموع الأملاح الذائبة والعسر الكلي مع عمق البئر. وقد لوحظ أن أغلب التراكيز العالية للنترات مرتبط بآبار الرواسب الوديانية وبالتكوينات غير المحصورة، كما أن أقل تركيز للنترات موجود في تكوين الوجيد.
وقد لوحظ أن أكثر الآبار التي تتجاوز النترات فيها الحدود المسموح بها موجودة في الأراضي الزراعية السكنية (40 في المائة من الآبار يتجاوز تركيز النترات فيها مواصفة مياه الشرب).
وبشكل عام يمكن ترتيب متوسط تركيز النترات في مياه الآبار تنازلياً حسب مواقع حفرها كالتالي: زراعية سكنية، زراعية، سكنية صحراوية، سكنية، صحراوية، صناعية. وقد لوحظ تذبذب طفيف في تركيز النترات لبعض الآبار في منطقة الرياض خلال فترة سنة من جمع العينات..
وبالنسبة للعلاقة بين تراكيز النترات والعناصر الأخرى فقد وجدت علاقة خطية إيجابية متوسطة بين تركيز النترات والكالسيوم في الآبار الضحلة وعلاقة خطية ضعيفة للآبار العميقة. وقد اتضح أن جميع محطات تنقية مياه الشرب (ما عدا محطة الرس) تنتج مياها بمحتوى نتراتي تحت الحد الأقصى المسموح به في مياه الشرب وفي المدى 1.2 إلى 23 ملجم/لتر وتتراوح نسبة الإزالة ما بين 0.0 إلى 69.2 في المائة، حيث ان المحطات التي لا يتوفر فيها عمليات إزالة الأملاح أعطت إزالة منخفضة للنترات ما بين 0.0 إلى 2.9 في المائة، بينما المحطات التي يتوفر فيها وحدات تناضح عكسي فإن متوسط الإزالة بلغ 66.3 في المائة.
وبالنسبة لتركيز النترات في شبكات توزيع المياه فقد تراوح ما بين 1.7 إلى 15 ملجم/لتر في شبكة مدينة الرياض وفي شبكة مدينة حائل كان متوسط تركيز النترات 35 ملجم/لتر. وبالنسبة لتركيز النترات في شبكة مياه محافظة عنيزة فإنه يتفاوت حسب مصدر التغذية للشبكة حيث وجد أنه يصل في المتوسط إلى 23.7 ملجم/لتر في الأحياء التي تتغذى بالكامل من محطة التنقية، و37.2 ملجم/لتر في الأحياء التي تتغذى بخليط من مياه المحطة والآبار، و28.7 ملجم/لتر في الأحياء التي تتغذى من الآبار مباشرة.
وقد أوضحت نتائج تجارب إزالة النترات باستخدام ثلاثة أنواع من الراتنجات أن كمية النترات الممتصة تكون أعلى في حالة مصدر الماء متوسط التركيز للنترات (107 ملجم/لتر)، كما أن متوسط كمية النترات الممتصة كانت الأعلى في حالة الراتنج المتخصص في إزالة النترات وبمقدار 36.1 جرام نترات/كجم راتنج. كما اتضح عدم وجود إزالة كلية للنترات الممتصة على الراتنجات خلال عملية إعادة التنشيط.
وقد تم اتباع الطرق القياسية في جمع وتحليل عينات المياه لجميع العناصر المقاسة• فبالإضافة إلى تحليل النترات تم تحليل مجموع الأملاح الذائبة، القلوية الكلية، العسر الكلي، عسر الكالسيوم، عسر الماغنيسيوم، البوتاسيوم، الصوديوم، الكلوريدات، الكبريتات، الحديد والمنجنيز في المختبر. كما تم قياس درجة الحرارة والرقم الهيدروجيني، الموصلية والعكارة وقت جمع العينة، كذلك إحداثيات الآبار. وأظهرت نتائج الدراسة أن مجموع الأملاح الذائبة ما بين 132 إلى 10082 ملجم/لتر والعسر الكلي ما بين 16 إلى 4530 ملجم/لتر.
ويعتبر تلوث المياه الجوفية بالنترات من المشاكل البيئية المنتشرة على مستوى العالم• ومن أهم مصادر تلوث المياه بالنترات النشاطات الزراعية، مياه الصرف الصحي، التسربات من مدافن النفايات وذوبان مركبات النيتروجين من الغلاف الجوي. ونظراً لاعتماد معظم التجمعات السكانية في المملكة على المياه الجوفية كمصدر رئيسي للشرب، وبسبب التوسع الكبير في الإنتاج الزراعي وما صاحبه من استخدام مكثف للأسمدة النيتروجينية والعضوية بالإضافة إلى الاعتماد الكبير على نظام البيارات للتخلص من مياه الصرف الصحي فإن هناك مؤشرات تدل على احتمالية كبيرة لتلوث المياه الجوفية بالنترات وبالتالي فإن هذا الموضوع يستحق الدراسة للتعرف على أبعاد المشكلة وما يمكن اتخاذه حيالها.
وحول ما تمت استفادته من الدراسة، قال الدكتور عبد الرحمن بن ابراهيم العبد العالي المشرف على الإدارة العامة لمنح البحوث بمدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية بالرياض في حديث مع >الشرق الأوسط< ان المدينة قامت بعد الانتهاء من الدراسة بتزويد وزارة المياه والكهرباء بنسخ من التقرير، الذي تم تعميمه على مديريات المياه للاستفادة من النتائج.
وحول وجود أصداء للدراسة أوضح الدكتور العبد العالي أن الدراسة تعتبر الأولى على المستوى الوطني والتي تم من خلالها التعرف وللمرة الأولى على مستوى تراكيز النترات في مصادر مياه الشرب بالسعودية وقد تم تقديم بعض من نتائج الدراسة في مؤتمرات محلية وإقليمية.
وعن أكثر المناطق التي استغرق فيها البحث، بيَّن الدكتور العبد العالي أنها كانت المنطقة الشرقية نظرا لاتساع مساحة المنطقة بينما اقل المناطق كانت منطقة الباحة.
وأوضح الدكتور العبد العالي أنه من الضروري إجراء دراسات مستقبلية للتعرف على التغيرات، حيث انه يمكن اعتبار الدراسة الحالية أساسا ومرجعا.
وحول الصعوبات التي واجهتهم لدى تنفيذ الدراسة، بيَّن الدكتور العبد العالي أنهم واجهوا صعوبات لدى تنفيذ الدراسة ولعل أبرزها هو صعوبة الحصول على معلومات دقيقة وحديثة عن آبار المياه في مناطق السعودية. كذلك صعوبة الوصول لبعض الآبار لوجودها في منطقة نائية مما استغرق وقتا طويلا للوصول إلى مواقع تلك الآبار وكذلك بعد الوصول إلى بعض الآبار نجدها تحت الصيانة مما لا يمكن من جمع عينات مياه منها.
ولعل ابرز المفاجآت التي واجهتهم عند تنفيذ الدراسة، بين الدكتور العبد العالي ان الدراسة كانت مقتصرة في البداية على ثلاث مناطق هي الرياض والقصيم وحائل ولكن لوجود تراكيز لافتة للنظر عكس ما كنا نتوقعه مما جعلنا نطالب بتمديد وقت الدراسة ليشمل مناطق السعودية الأخرى وهذا ما تم بالفعل عمله.
وعودة للحديث عن الصعوبات، قال الدكتور العبد العالي إن المعلومات كانت شحيحة عن أعماق الآبار وإنتاجيتها وتاريخ حفرها وحتى البيانات التي حصلنا قبل انطلاقة الدراسة عليها كانت غير دقيقة، فقد كانت هناك آبار قديمة وجدنا أنها لا تعمل بينما وجدنا آبارا حديثة لم تكن مسجلة ضمن تلك البيانات مما استدعى منا كفريق البحث لدى عملنا الحقلي تغيير خطة عمل الدراسة نظرا لأننا وجدنا إن الاعتماد على تلك البيانات يجعل أسلوب العمل غير مجد مما جعلنا نقرر ان نقوم بمسح جديد لآبار المناطق لتحقق الدراسة أهدافها وفقا لما هو مرسوم لها.
وشدد الدكتور العبد العالي على أهمية أنشاء قاعدة معلومات مركزية بوزارة المياه عن أبار ومشاريع المياه في مناطق السعودية على أن تقوم مديريات المياه بشكل مستمر بتحديث المعلومات عن الآبار التابعة لتلك المناطق وتزويدها للوزارة.
وبالعودة إلى مشروع الدراسة الذي مسح لمياه الآبار المستخدمة لأغراض الشرب في مناطق السعودية من حيث محتواها من النترات، تقييم للتغيرات الموسمية للنترات، وتقييم كفاءة محطات تنقية مياه الشرب في تخفيض تركيز النترات، والتعرف على جودة مياه الشرب في الشبكات، وربط مستوى تركيز النترات باستخدامات الأراضي والتكوينات الحاملة للمياه وإجراء تجارب معملية وحقلية باستخدام تقنية التبادل الأيوني بهدف إزالة النترات من المياه.
وتضمنت خطة الدراسة انجازا من الإعمال وهي جمع معلومات عن الآبار المستخدمة للشرب في مناطق البلاد وجمع 1060 عينة مياه من الآبار المستخدمة للشرب في مناطق السعودية المختلفة وجمع 111 عينة مياه من مواقع مختلفة من 18 محطة تنقية مياه في الرياض والقصيم وحائل وجمع 197 عينة مياه من شبكات التوزيع في مدينة الرياض، مدينة حائل ومحافظة عنيزة وجمع 153 عينة مياه خلال سنة من تسعة آبار في منطقتي الرياض والقصيم بهدف التعرف على التغيرات الموسمية للنترات. وإجراء تجارب معملية على ستة أنواع من الراتنجات، وتصميم وإنشاء محطة تجريبية صغيرة تم من خلالها إجراء 21 تجربة لتقييم تأثير تركيز ملح إعادة التنشيط ومدته على أداء الراتنجات. كما تم تصميم وإنشاء محطة تجريبية متوسطة الحجم تم من خلالها إجراء 90 تجربة على ثلاثة أنواع من الراتنجات ومن ثلاث مصادر مياه بتركيزات متفاوتة للنترات.
يذكر أنه سبق لـ «الشرق الأوسط» أن نشرت في السابع من ديسمبر 2004، نتائج المرحلة الأولى من هذه الدارسة، حيث كانت السباقة في ذلك وقد أسفرت المرحلة الأولى عن نتائج أبرزها تجاوز تركيز النترات الحد المسموح به دوليا في مياه آبار الشرب في مناطق الرياض والقصيم وحائل بنسبة 10 في المائة و30 في المائة و17 في المائة من آبار مناطق الرياض والقصيم وحائل على التوالي، وقد تبين أن تقييم كفاءة محطات التنقية لإزالة النترات بنسبة تصل إلى 69.2 في المائة.
والسؤال الذي يطرح نفسه، هل استفادت وزارة المياه من هذه الدراسة وهل ستأخذ بتوصيات الدراسة أم انه أصبحت على الرفوف مثل السابق من الدراسات في العديد من الشؤون المائية؟!
************************************************** *********************************
ثمانية عشر :
التصنيفات الأساسية لملوثات المياه ؟
التصنيفات الأساسية لملوثات المياه :
مشاركة من الأستاذ
yasser_aljabry
1- الفضلات المستهلكة للأكسجين (oxygen – demanding wastes):
- كمية الاكسجين الذائبة في الماء هي أهم مقياس لجودة المياه ويتم قياسها بقياس (DO)
وهو كمية الأكسجين الذائبة (Dissolved Oxygen))
- كمية الأكسجين الذائبة في المياه الصالحة للشرب يجب إن تتراوح بين (8-15 مليجرام/لتر) وهذا يعتمد على ملوحة ودرجة حرارة المياه فكلما زادوا قل كمية الأكسجين الذائبة في الماء.
- الفضلات المستهلكة للأكسجين : هي مواد تتأكسد في الماء مستهلكة إثناء أكسدتها للأكسجين الموجود مما يسبب انخفاض كمية الأكسجين الذائب في الماء مما يؤثر بالتالي على جودة المياه وصلاحيتها للاستهلاك.
- هذه الفضلات هي (Diodegradable organic substances) بمعنى فضلات عضوية قابلة للتحلل طبيعيا كفضلات الطعام وفضلات تصنيع الأوراق وتتواجد عادة في الصرف الصحي والصرف الصناعي.
- يوجد هناك عدة مقاييس أو مؤشرات لقياس كمية الفضلات المستهلكة للفضلات في الماء :
1- (COD) وهو مؤشر على كمية الأكسجين التي يتم استهلاكها لأكسدة كمية معينة من المواد الكيميائية بالكامل.
2- (BOD) وهو مؤشر لكمية الأكسجين التي يتم استهلاكها بواسطة الكائنات الدقيقة لأكسدة كمية من المواد العضوية في الماء.
- المؤشرين يدلان على كمية الفضلات الموجودة فكلما زادت كمية الفضلات كان الاستهلاك أكثر مما يقلل بالتالي من كمية الأكسجين المتبقي مما يسبب انخفاض جودة المياه ومدى صلاحيتها للاستخدام.
2- الممرضات (Pathogens):
- الممرضات هي ميكروبات أو كائنات دقيقة تسبب الإمراض وهى تنمو في مضيف كالإنسان وتتكاثر فيه.
- المياه الملوثة بالصرف الصحي يمكن تقسمها إلى :
1- مياه ممرضة (waterborne) : حاملة لأمراض كالتيفوئيد والكوليرا وتنتقل الإمراض بالشرب أو الاستحمام.
2- مياه حاملة للمرض (water-contact): محتوية لكائنات تسبب إمراض كديدان البلهارسيا وهى تنتقل بالتلامس كالاستحمام.
3- مياه النظافة الشخصية (water-hygiene) : وهى تسبب إمراض الجلد وإمراض العين كالرمد وهى تحدث بسبب قلة المياه المستخدمة للنظافة الشخصية.
3- النيترات (Nutrients) :
- هي مواد كيميائية من اشهرها الفسفور والنيتروجين وهى مواد تساعد على نمو الكائنات الحية.
- وجودها بنسب معقولة في الماء يعتبر طبيعي وأساسي في أي مياه جارية على سطح الأرض.
- خطرها في الماء وبدايتها كملوثات عندما تزيد عن حدها الطبيعي فتبدأ النباتات المائية بالتغذية عليها بشكل كبير مما يؤدي إلى نموها وانتشارها بسرعة كبيرة في الماء يفوق قدرة وطاقة المياه على توفير الأكسجين اللازم لعملاتها الحيوية مما يسبب هبوط حاد في كمية الأكسجين الموجودة بالماء مما يسبب موت الكائنات المائية الموجودة وموت النباتات أبضا مما يسبب تحللهم الطبيعي وانخفاض الأكسجين أكثر بسبب استهلاك الأكسجين المتبقي في عملية التحلل كما ذكر في البند الأول من الملوثات مما يؤدي إلى عطب المياه وعدم صلاحيتها للاستخدام.
- عملية زيادة كمية النيترات في المياه تسمى (EUTRIPHICATION).
4- الأملاح (Salts):
- الماء بشكل طبيعي يقوم بتجميع الأملاح والمواد الذائبة فيه إثناء مروره عبر التربة والصخور إلى البحر.
- ملوحة المياه يتم قياسها باستخدام (TDS) (Total Dissolved Solids).
- الملوحة المناسبة لمياه الشرب (TDS) = 500 مليجرام/ لتر.
ملاحظة : وحدة ( جزيء في المليون (ppm) (Particles per million) بمعنى انه يوجد عدد معين من جزيئات مادة معينة لكل مليون جزيء من الماء.
500 ppm بمعنى انه يوجد 500 جزيء من الأملاح في مليون جزيء من الماء.
5- التلوث الحراري (Thermal pollution) :
- التلوث الحراري سببه رمي المصانع بشكل مباشر للمياه المستخدمة في العمليات الصناعية بغرض التبريد والتي تحمل عادة درجة حرارة عالية في المياه كمياه البحيرات أو الأنهار أو البحر مما يؤدي إلى ارتفاع مفاجيء ومتواصل في درجة الحرارة في بقعة معينة من المنطقة المائية مما يؤدي إلى موت الكائنات المائية في تلك المنطقة بشكل فوري بالإضافة إلى ما يسببه من انخفاض قدرة المياه على إذابة الأكسجين فيها فيهبط مستوى الأكسجين في الرقعة المحتوية على المياه الساخنة والكائنات المائية المتحللة وبشكل متواصل حسب امتداد تلك المياه الساخنة في المحيط المائي حتى تتلائم درجتها مع درجة حرارة المياه المحيطة بها.
6- المعادن الثقيلة (Heavy metals):
- المعادن الثقيلة كالكروم أو المعادن التي تترك اثر (Trace metal) كالرصاص أو المعادن السامة (Toxic metal) كالزئبق وهى تنتمي كلها إلى مجموعة المواد المعدنية.
- هي مواد تكون أثقل من المياه بخمسة إضعاف أو أكثر مما يسمح بترسبها في كثير من الأحيان في قاع الأنهار أو البحيرات إلا إن خطرها يبقى متواجد على الدوام بسبب بطيء تحللها الطبيعي.
- المصدر الرئيسي لهذه الملوثات هو الصرف الصناعي.
7- المبيدات (Pesticides) :
- هي مواد كيميائية تستخدم للقضاء على الحيوانات القارضة كالفئران (Pesticides) أو على الحشرات (Insecticides) أو على الإعشاب (Herbicides) أو على الفطريات (Fungicides).
- أهم مبيد عرف هو DDT وكان يستخدم بشكل واسع إلا إن تأثيره على السلسلة الغذائية للكائنات الحية ادى إلى تحريم استخدامه حيث انه يمتلك صفتان خطيرتان :
1- مقاوم للانحلال (Very Persistent) يبقى مدة طويلة في الطبيعة قبل إن يتفكك إلى مركباته الأصلية.
2- يذوب في الشحوم (Soluble in lipids) مما يسمح له بالبقاء بداخل جسم الكائن الحي والانتقال من كائن إلى أخر حسب السلسلة الغذائية المعروفة بدون إن يتحلل في جسم ذلك الكائن الحي ويتراكم ويزداد تركيزه في الأنسجة الشحمية (fatty tissues) مسببا السرطان.
8- المركبات العضوية المتطايرة (Volatile organic compounds) (VOC):
- هي مواد كيميائية تنتج من العمليات الصناعية وتتواجد عادة في المياه الجوفية فقط بتركيز عالي لأنها تتطاير عند ملامستها للهواء الجوي وبالتالي فتركيزها في المياه السطحية منخفض جداً وأفضل طريقة للتخلص منها هو بتعريض المياه الجوفية للهواء الجوية (aerate) لفترة معينة تساعد على التخلص من كامل تركيز المواد المتطايرة بها.
- المواد المتطايرة هي مواد سامة وتسبب السرطان عند تناولها بتركيز عالي في الماء ومن أكثرها سمية (Vinyl chloride)
************************************************** *******************************
تسعة عشر :
مؤشرات التلوث البكتيرية والفيروسية ؟
إن أي كائن حي دقيق لا يوجد بشكل طبيعي إلا في البراز سواء كان من البكتيريا أو غيرها يعتبر وجوده في المياه مؤشر قوي على وصول البراز بشكل أو بآخر للماء وبالتالي فإن احتمال وصول الكائنات الممرضة المنقولة بالبراز إلى الماء أمر غير مستبعد.
أ) المؤشرات البكتيرية:
تعتبر البكتيريا من أكثر الكائنات قبولا كمؤشر على التلوث البرازي،ومن أشهرها استخداما مجموعة القولونيات Coliform group والتي تشتمل على...
القولونيات البرازية Fecal Coliformومنها E Coli ولكن في العديد من البلدان يضاف له مؤشر آخر مثل بكتيريا Faecal Streptococci كمؤشر ثاني على التلوث البرازي ،آخرين وجدوا في بكتيريا Clostridium perfringens أو جراثيمها Spors مؤشر متحمّل له اعتباريته في بعض المواقع والحالات ،آخرين تحدثوا عن بكتيريا Pseudomonas aeruginosa وإمكانية استخدامها كمؤشر على التلوث البرازي للمياه وإمكانية عزلها من مياه تظهر الاختبارات خلوها من القولونيات البرازية! .
1- مجموعة بكتيريا القولون Coliform group
يقصد بها بعض أجناس البكتيريا المعوية Enterobacterease والتي لها القدرة على تخمير سكر اللاكتوز(Escherichia spp,Klebsiella spp,Enterobacter spp,Cobacter spp)
ومن ضمنها القولونيات البرازية Fecal Coliform وهي التي تستطيع أن تخمر اللاكتوز عند درجة حرارة مئوية تقدربـ44.5 وتتكون بشكل رئيسي من بكتيريا (Escherichia coli) وبعض سلالات بكتيريا (Klebsiella pneumoniae) ووجودها بشكل طبيعي في أمعاء الإنسان بمقادير كبيرة نسبيا(أكثر من 95% من البكتيريا التي في الأمعاء) وسهولة رصدها وغير ذلك من الأسباب جعلها من أكثر المؤشرات البرازية قبولاً في التشريعات وإن كان يعاب عليها ضعفها النسبي أمام بعض عوامل البيئة و معالجة المياه وبالتالي اختفائها من العينة في حين تبقى وتثابر بعض الممرضات الفيروسية والطفيلية، وهو المؤشر المعتمد في السعودية وأكثر البلدان.
2- البكتيريا الكروية السبحية البرازية Faecal Streptococci (Enterococci)
بكتيريا كروية الشكل تتواجد متراصة بشكل سبحي غالبا،توجد بشكل طبيعي في أمعاء الإنسان والحيوان، اعتمدتها الوكالة الأمريكية لحماية البيئة مؤشرا على التلوث البرازي للميا ه منذ أواسط الثمانينات وذلك لتميزها عن القولونيات بتحمل الملوحة والحرارة والقلوية وبالتالي أصبحت المؤشر الأول للمياه المعدة للترفيه خصوصاً، اعتمدتها بريطانيا مؤشرا لتلوث مياه الشرب بالبراز مع E Coli. إن نسبة وجودها إلى وجود القولونيات يختلف في الإنسان عنه في الحيوان وهذا زاد من أهميتها كمؤشر يمكن من خلاله معرفة مصدر التلوث خصوصا وأنه يندرج تحته العديد من الأنواع التي يمكن استخدامها أيضاً لتحديد مصدر التلوث البرازي.
3- بكتيريا Clostridium perfringens
بكتيريا عصوية ذات انتفاخ طرفي لاهوائية مكونة للجراثيم Spors توجد في براز الإنسان والحيوان تعتبر مؤشر برازي، أعدادها منخفضة نسبياً لكنها شديدة المقاومة يمكن أن تجدها في المياه الملوثة بالبراز والتي تعرضت لظروف أدت إلى غياب القولونيات مما رشحها لتكون من المؤشرات البرازية المهمة في حالات كتلوث الآبار مثلاً ولم تغفلها التشريعات البيئية والتوصيات العالمية.
ب) المؤشرات الفيروسية:
إن أمعاء الإنسان والحيوان تحتوي بشكل دائم على فيروسات غير ممرضة تعيش على مهاجمة البكتيريا المعوية ،وهذه الفيروسات يتم طرحها مع البراز ويعتبر وجودها في أي وسط مؤشر على التلوث البرازي من جهة وإلى حد ما مؤشر على مثابرة الفيروسات الممرضة في الأوساط البيئية كالماء مثلاً ويطلق على هذه الفيروسات (الفاج)(Phage) ، العديد من الفاجات استخدمت كمؤشرات في المياه على التلوث البرازي ومنها الفيروسات التي تهاجم بكتيريا E Coliأو ذات الحامض النووي F-RNA أوالفيروسات التي تهاجم بكتيريا Bacteroiedes Fragilis ،ومن رصد بعضها يمكن تحديد مصدر التلوث إذاكان بشري أو حيواني، ومن هذا النوع من المؤشرات:
1- الفيروسات التي تهاجم بكتيريا E Coliأو ما يسمى Coliphages:
هذه الفيروسات توجد في البراز الآدمي ووجودها في الماء مؤشر اشادت به بعض الدراسات وتطرقت لطرق الكشف عنه بعض الأدبيات المعتبرة مثل
Standard methods for the examination of water and wastewater.20th Edition . American Public Health Association, American Water Work Association & Water Environment Federation, Washington, D.C.
وقد رصدت في عينات مياه للصرف الصحي بعد تمام قتل القولونيات البرازية فيها وقد وجد في بحث محلي إشارة لعزلها من مياه معبأة لم يعزل منها بكتيريا القولون.
************************************************** ******************************
عشرون :
المياه المنقاة...و خطورتها على الصحة ؟
لا حياة بلا مياه، هذه العبارة توضح مدى اهمية المياه للكائنات الحية التي بدونها تستحيل الحياه و مع شحها تتضاءل فرص التقدم و التطور للمجتمعات البشرية. فالمياه ضرورية جدا لاتمام عمليات الهضم و بناء الخلايا و ترطيب انسجة الجسم و حماية المفاصل من الصدمات و الحفاظ على حرارة الجسم الطبيعية، كما تساعد على امتصاص و نقل البروتينات و الفيتامينات و المعادن في كل الجسم فضلا عن مساعدته في التخلص من السموم.
علما بان الماء يشكل حوالي ثلثي الجسم البشري، في حين يشكل ما يزيد عن ثلثي وزن جسم الانسان و حوالي 95% من الدماغ و 90% من الرئتين.
و مع الازدياد السكاني المضطرد ازدادت و بشكل متسارع الحاجة للمياه و تعددت طرق استخداماتها. و تبعا لاختلاف طرق الاستخدام تختلف نوعية المياه المطلوبة سواء كانت للاغراض المنزلية او الزراعية او الصناعية او السياحية...الخ. المياه المستغلة للاغراض المنزلية و التي يشكل الشرب جزءا منها يجب ان تتمتع بافضل نوعيات المياه التي قد تستخدم للاغراض الاخرى. و المياه الصالحة للشرب ذات النوعية الجيدة يمكن استخدامها باية كمية دون اية اثار سلبية على الصحة العامة، حيث تتميز هذه المياه بصفائها و بخلوها من المواد و الشوائب الضارة مثل البكتيريا و الفيروسات و المعادن و المواد العضوية مما يجعلها بلا لون و طعم و رائحة.
تحتوي المياه على عناصر و مواد و معادن مختلفة و بناء على نسبة تواجدها يتم التعرف على نوعيتها و تحديد مجالات استخدامها. ان هذه المواد و العناصر الموجودة و المذابة داخل المياه قد تشكل مصدرا رئيسيا لحاجة الجسم خاصة في حالة عدم وجود نظام غذائي متوازن و قد تهدد الصحة العامة في حالة ازدياد تركيزها. و الامثلة كثيرة على مثل هذه الحالات فوجود الفلورايد في المياه مهم جدا للعظام في حين ان زيادة تركيزه يؤثر سلبا عليها. و بناء على عدد كبير من الدراسات و الابحاث التي اجريت بمراكز الدراسات و الابحاث في دول و مؤسسات اقليمية متعددة لدراسة اثار مختلف العناصر و المواد التي تتواجد عادة في المياه تم الخروج من خلالها بتوصيات وو ضع حدود و معايير لتواجد هذه العناصر و المواد بناء على كل استخدام.
تخضع عادة المياه من مصادرها قبل الاستخدام لفحوصات دقيقة فيزيائية و كيميائية و بيولوجية بناء عليها يتم التعرف على نوعية هذه المياه و التي من خلالها يتم تحديد مجال استخدامها. و قد تحتوي هذه المياه من المصدر على بعض الملوثات التي تحد من مجال استخدامها فقد يسمح باستخدامها لمجال دون اخر. و في بعض المناطق و الدول التي تتميز بشح مصادرها المائية فقد تضطر لتنقية المياه بحيث يتم ازالة المواد الملوثة من ناحية و خفض تركيز بعض العناصر التي تزيد عن مما هو منصوح فيه من ناحية اخرى. و قد اختلفت وسائل تنقية المياه و تعددت بناء على الغرض و حجم المياه المطلوب، فهناك وسائل على المستوى المنزلي ووسائل على مستوى المجمعات السكنية ووسائل على مستوى دولي. كما ان طرق التنقية هذه تختلف تقنيا تبعا للغرض الذي صنعت من اجله حيث هناك الغلي و التقطير و الترشيح ...الخ. ان استخدام هذه الوسائل يتطلب بداية التعرف على نوعية المياه المزودة المراد تنقيتها و بناء عليه يتم تحديد الحاجة لاستخدام طرق التنقية او عدم الحاجة لها و في حالة الحاجة للتنقية يتم تحديد وسيلة التنقية بناء على تحديد طبيعة الملوث. علما بان لكل وسيلة تنقية فوائد و مجالات استخدام بنفس الوقت التي لها سلبياتها. فمثلا المياه الملوثة فقط بارتفاع نسبة المواد العالقة فانها تحتاج لوسيلة ترشيح او فلترة مناسبة تمنع وصولها للمياه المطلوبة و ليست بحاجة لوسائل تخفض من تركيز العناصر و الاملاح الموجودة.
في بلادنا تشكل المياه الجوفية المصدر الرئيسي للمياه و التي يتم استغلالها من خلال الابار الجوفية او الينابيع المنتشرة في المنطقة. و تتوضع هذه المياه على اعماق مختلفة و ضمن تكاوين جيولوجية مختلفة، حيث تختزن هذه المياه داخل الشقوق و الفواصل و التكهفات و التي تختلف بقدرتها على تمرير و تخزين المياه. و عادة ما تتاثر نوعية المياه الجوفية بالتكوين الصخري او الصخور التي تمر و تختزن فيها، و بنوعية المياه المغذية كمياه الامطار و الجريان السطحي او البحيرات و البحار و حتى المياه المرتجعة من مختلف النشاطات البشرية كمياه الري و المياه العادمة التي قد تتسرب لمصادر المياه في حالة عدم استخدام وسائل حماية مناسبة.
المياه في الضفة الغربية تتميز غالبا بارتفاع نسبة العناصر الكربوناتية ( الكالسيوم و المغنيسيوم) المذابة فيها و ذلك تبعا لانحلال هذه العناصر من التكاوين الصخرية المختزنة او المارة فيها المياه، بالاضافة لارتفاع بعض العناصر الكيماوية الاخرى و وجود بعض الجراثيم و الاوليات في مناطق محدودة و ذلك نتيجة تسرب ملوثات سطحية كالمياه العادمة او المياه المرتجعة من عمليات ري المزروعات. الا ان التلوث بالعناصر و المعادن الثقيلة كالرصاص و النيكل و الكروم و الكادميوم... و التي تشكل اكثر الملوثات خطورة على الصحة العامة يعتبر نادرا في بلادنا نتيجة لمحدودية النشاطات الصناعية كما هو الحال في الدول المتقدمة صناعيا.
اما مياه الشرب المزودة للمواطنين عبر شبكات المياه العامة تعتبر من افضل نوعيات المياه المتواجدة في المنطقة و تخضع دوريا لرقابة نوعيتها و فحص الملوثات و معالجتها من المصدر من قبل سلطة المياه الفلسطينية و المجالس المحلية و المؤسسات. و بشكل عام فان هذه المياه تتميز باحتوائها على نسبة جيدة و ضمن الحدود المنصوح فيها عالميا من مجموع الاملاح المذابة و التي تتراوح ما بين 300-700ملغم/لتر و التي هي ادنى من مواصفات مياه الشرب حسب منظمة العالمية ( 1000 ملغم/لتر)، علما بان جزءا لاباس به من هذه الاملاح يعود للمواد الكربوناتية (الكالسيوم، المغنيسيوم،...)، بالاضافة لعناصر اخرى والتي هي ضرورية و مهمة جدا لبناء الجسم البشري و المحافظة عليه.
ان استخدام وسائل التنقية للمياه المنزلية و التي تؤدي الى خفض نسبة الاملاح المذابة كما هو الحال في استخدام وسائل الاسموزية العكسية الى ما يزيد عن 95% منها تؤدي الى فقدان عناصر و معادن مذابة في هذه المياه مهمة و ضرورية جدا للصحة العامة مما يجعلها ذات نوعية غير صحية و بالتالي فان استخدامها و لفترات طويلة و بعدم وجود نظام غذائي متوازن سيؤدي الى مشاكل صحية معقدة. و بناء على دراسات و ابحاث مستفيضه على اثر المياه المنقاه على الصحة العامة من قبل اخصائيين في المجال الصحي فقد تبين ما يلي:
• ان تناول المياه المنقاة بشكل يومي منتظم يؤدي الى مشاكل صحية خطيرة.
• ان المياه المنقاة الخالية او قليلة الاملاح المذابة تتميز بقدرتها العالية على سرعة امتصاص المواد و العناصرمن الجسم مثل عناصر الصوديوم، البوتاسيوم، الكلورايد، المغنيسيوم...الخ، علما بان نقص هذه العناصر من الجسم يؤدي الى مشاكل صحية كما هو الحال في حالة نقص عنصر المغنيسيوم الذي يؤدي الى عدم انتظام في دقات القلب و ارتفاع ضغط الدم.
• ان الطبخ باستخدام المياه المنقاة يؤدي الى خسارة و انقاص المواد الغذائية لقيمتها بسبب امتصاصها من قبل هذه المياه.
• المياه المنقاه و عند تعرضها للهواء و بالتالي امتصاصها لثاني اكسيد الكربون من الجو تصبح اكثر حامضية و مع ازدياد شرب هذه المياه تزداد حامضية الجسم مما يؤدي الى اذابة و خسارة الكثير من العناصر و المعادن الهامة داخل الجسم.
• لقد لوحظ خلال الدراسات التي اجريت لفحص اثار تناول المياه المنقاة على الصحة العامة ان الاشخاص الذين يتناولون المياه المنقاة بشكل كبير يفقدون كميات كبيرة من عناصر الكالسيوم و المغنيسيوم و المعادن النادرة الاخرى في عملية التبول، و هذا بدوره يزيد من احتمالية التعرض لامراض التهابات المفاصل و ارتفاع ضغط الدم و امراض الشرايين و الشيخوخة ...الخ.
• لقد اجمعت جميع البحوث و الدراسات على ان تراكم المواد الحامضية في الجسم هي سبب رئيسي لانتشار الامراض و ظهور اعراض الشيخوخة المبكرة.
• ان الاثار السلبية انفة الذكر التي تحدث نتيجة تناول المياه المنقاة هي نفس الاثار المترتبة على تناول المشروبات الغازية (المشروبات الخفيفة) و ذلك لكون مياه هذه المشروبات تخضع لنفس عمليات التنقية التي تفقدها معظم عناصرها.
نهاية، المياه المثالية للجسم البشري يجب ان تكون خفيفة القلوية مما يعني انها تحوي عناصر الكالسيوم و المغنيسيوم. بينما المياه المنقاة تميل للحامضية و لاينصح فيها الا في حالات التخلص من السموم في الجسم و لفترات زمنية محدودة جدا.
*******************------------------------------************************
واخيرا نصيحة ؟؟؟؟؟؟؟؟!!!!!!!!!!
حذرت مديرة برنامج المياه في (مؤسسة الكويت للتقدم العلمي) الدكتورة / فاطمة العوضي ، من استخدام برادات المياه التي تحتوي على أجهزة تناضح عكسي وجهاز تعقيم ؛ لخطورتها على صحة الإنسان . وذكرت في ندوة - نظمتها (مؤسسة الكويت للتقدم العلمي) ؛ حول خطورة الممارسات التجارية الخاطئة في أنظمة المياه المنزلية - الممارسات التجارية الخاطئة التي تروج لها شركات أنظمة المياه المنزلية ، والغش والتدليس الذي تمارسه على الناس . كما انتقدت إتاحة المجال أمام المعلنين ؛ للإعلان عن بيع بعض أجهزة فلاتر المياه ، وادعائهم بأنها مرخصة من وزارة الصحة ، فضلا عن مزاعمهم بأنها تعمل على تنشط جزيئات الماء ، وزيادة الأكسجين في الجسم . وتطرقت الدكتورة العوضي إلى مخاطر استخدام جهاز التناضح العكسي، حيث قالت : " إنه يقوم على نزع الأملاح المعدنية : الكالسيوم والبوتاسيوم والنيتروجين والمغنيسيوم من جسم الإنسان ، إضافة إلى إنتاجها مياه خالية من الأملاح المقطرة ، وعدم مطابقتها للمواصفات العالمية لمياه الشرب التي حددتها (منظمة الصحة العالمية) . ولفتت النظر إلى مدى خطورة استخدام جهاز التبادل الأيوني - الذي تروج له إحدى الشركات التجارية حاليا -
حيث كشفت عن احتوائه على فلتر يقوم بإزالة الكالسيوم والماغنسيوم ، واستبدالها بالصوديم ، حيث يجعل المياه غير قادرة على إزالة الصابون من الجسم أثناء الاستحمام ، أو أثناء غسيل اليد ؛ مما يودي إلى حكة في الجسم وأمراض جلدية مختلفة " . وأشارت العوضي إلى : " إن من أهم الأسباب التي أدت إلى وجود هذه الممارسات : تساهل الجهات الرقابية في الترخيص لمثل هذه النشاطات دون متابعتها ، إضافة إلى عدم معرفة المواطن بكيفية إنتاج المياه بدولة الكويت ، وكيفية ضبط الجودة في المختبرات ، ومتابعتها حتى وصولها للمستهلك " . من جهته قال مدير (إدارة موارد المياه) في (معهد الأبحاث العلمية) الدكتور / محمد الراشد - في ورقة العمل التي قدمها بعنوان (مخرجات الفلاتر التجارية وآثارها الصحية) - : " إن مفهوم التناضح العكسي ، يعتمد على تعريض المياه المالحة لضغط شديد ؛ لتعبر المياه العذبة منها خلال الغشاء شبه النفاذ ، تاركة وراءها الأملاح والملوثات ، إضافة إلى أن استخدام مثل هذه الفلاتر مع مياه عذبة أصلا ، يفقدها العناصر والأملاح الضرورية للجسم " . هذا ، وقد نوه الراشد إلى المخاطر الصحية لمخرجات الفلاتر التجارية ، مبينا الاكتفاء " بشرب المياه المقطرة (الخالية من الأملاح) ، من الممكن أن يكون خطيرا لفقدها لعناصر الصوديم والبوتاسيم والكلورايد ، والعناصر النادرة كـالماغنسيوم في جسم الإنسان بشكل سريع ؛ مما قد يسبب اختلال في ضربات القلب وارتفاع ضغط الدم " .
********************************************
*********************************
*********************
*************
*******
****
**
*
اعذروني لترتيبي العشوائي و لكن تعبت كثير حتى جمعة المعلومات وارجوا من الله ان تعم الفائدة ؟!
اخوكم ابو طحنون


التعديل الأخير تم بواسطة aaأحمدaa ; 09-05-2008 الساعة 05 : 10 PM
ma30_am14 غير متواجد حالياً   رد مع اقتباس
قديم 15-06-2007   #2
معلومات العضو
رقـيـ{المشاعر}ـقـة
:: مراقبة سابقاً ::

الصورة الرمزية رقـيـ{المشاعر}ـقـة

إحصائية العضو





 

 

افتراضي

جزاااااااااااااك الله خيييييييير
موضوع راااااائع
ولكن ماقدرت أقرأه كله..
طوووويل مررره

الموضوع الأصلى من هنا: English4arab http://www.english4arab.net/vb/t3474-post37209.html

 

 

––––•(-•♥*←التوقيع→*♥•-)•–––– 

 


آخر مواضيعي

0 واخيييييييييييييييييييييييييييييرااااااااااا
0 رمضان مبارك { ... أهـــــداء من رقـيـ{المشاعر}ـقـة
0 ماذا يفعل دعاء الاحياء للاموات ؟؟
0 اقوى قاموس متعدد اللغات ناطق بالصوت والصورة حصريا على english4arab
0 يهددك شاب بنشر صورك ؟ متخوفة من الفضيحة ؟ هنا الحل قبل فوات الأوان ! ( خلوه يولّـي)
0 في بيتنا (( بع بع )).. وقفه مع الاختبارات !


التعديل الأخير تم بواسطة رقـيـ{المشاعر}ـقـة ; 15-06-2007 الساعة 10 : 21 AM
رقـيـ{المشاعر}ـقـة غير متواجد حالياً   رد مع اقتباس
قديم 15-06-2007   #3
معلومات العضو
دقة قلب
:: طالبة متميزة ::

الصورة الرمزية دقة قلب

إحصائية العضو





 

 

افتراضي

شــــــكـــــــراً على المــوضــــوع الرائـــــــــــــــــــــــع

بس عنجد كتير كبير ما قرأته كله برجع أكمله مرة تانية إن شاء الله
الموضوع الأصلى من هنا: English4arab http://www.english4arab.net/vb/t3474-post37300.html

شــــــــــــــــــــــــــــــــكــــــــــــــــ ـراً

 

 

––––•(-•♥*←التوقيع→*♥•-)•–––– 

 


آخر مواضيعي

0 i came back everyone!!!!!..woho.
0 بر الوالدين >> تصاميم
0 hey friends
0 الله يكون بعون الجميع >> صور
0 الملابس مع الصور
0 قررت أغير حياتـــي

دقة قلب غير متواجد حالياً   رد مع اقتباس
قديم 16-06-2007   #5
معلومات العضو
the god father
طـالب مبتدىء

إحصائية العضو





 

 

افتراضي

بصراحه والله الموضوع مره طويل بس ان شاء الله احاول اكمله وبصراحه مجهوووود تشكر عليه والله

the god father غير متواجد حالياً   رد مع اقتباس
قديم 16-06-2007   #6
معلومات العضو
نور المحبة
:: مشرفة سابقاً ::

الصورة الرمزية نور المحبة

إحصائية العضو





 

 

افتراضي

ما شاء الله مجهود راااااااااااااااااااااااااااااااااائع
جزاك الله 1000 خير

 

 

––––•(-•♥*←التوقيع→*♥•-)•–––– 

 



شكرا ع التوقيع_^
اضغط هنا

آخر مواضيعي

0 Dover Beach by Matthew Arnold
0 طريــقة مسلية و سهلة لحفظ الحروف المتحركة,,_^
0 رســـومــــــــــــــــــاتي المتواضعة,,
0 الفائدة الصحية لقطع النوم لإداء صلاة الفجر
0 استعدوا : غيِّر فهمك لعبوديات العشر
0 >>مجـــــلة المنتدي<< فتح باب الاشتراك_^

نور المحبة غير متواجد حالياً   رد مع اقتباس
قديم 17-06-2007   #7
معلومات العضو
ريم الفلا
:: طـالب متفاعل ::

إحصائية العضو





 

 

افتراضي

موضوع رائع تسلم عليه

ريم الفلا غير متواجد حالياً   رد مع اقتباس
قديم 18-06-2007   #8
معلومات العضو
No0osah
معلم سابقا

الصورة الرمزية No0osah

إحصائية العضو





 

 

افتراضي

بصراحة الموضوع مرررررررة طويل
الموضوع الأصلى من هنا: English4arab http://www.english4arab.net/vb/t3474-post37780.html

لكنه مجهود جداً رائع منك

تسلم

 

 

––––•(-•♥*←التوقيع→*♥•-)•–––– 

 


الجنة .. حين أتمنى ~ .. كتاب راائع
ليش أنا دايم مشغولة ؟
آخر مواضيعي

0 ღ ● : [ آريــد حــبــاً .. وحبـيـبـُـآ ] : ● ღ
0 ::\|(.. نشيد FlOweRs aRe ReD .. فيديو ..)|\::
0 ••.•´¯`•.•• (شكـ,,ـر و وداع) ••.•´¯`•.••
0 نشيد إلـ ـى الله .. للمنشد سمير البشيري (تم تعديل الرابط)
0 ¨°o.O (لعبة خفيفة وحلوة تختبر فيها تركيزك) O.o°"
0 ••.•´¯`•.•• (دليلك لتصفح هذا القسم) ••.•´¯`•.••

No0osah غير متواجد حالياً   رد مع اقتباس
قديم 31-08-2007   #9
معلومات العضو
SPARTI
:: طالب مجتهد::

الصورة الرمزية SPARTI

إحصائية العضو





 

 

افتراضي

جزاك الله خيرا اخى

الف تقدير لك على هذا المجهود

ان شاء الله يكمل المرة القادمة

سلام عليكم ورحمة الله وبركاته

 

 

––––•(-•♥*←التوقيع→*♥•-)•–––– 

 


إذا اختار لك فلا تختر لنفسك , فإنك لا تعلم ما تحت شراك نعلك

آخر مواضيعي

0 تجربة شخصية
0 إتخنئت زهئان اف !!!!!!!
0 وجهة نظر !!!!!
0 سبعة
0 أدعية القرآن الكريم
0 الروب الأسود لماذا ؟؟؟؟

SPARTI غير متواجد حالياً   رد مع اقتباس
إضافة رد

مواقع النشر (المفضلة)


أدوات الموضوع
تقييم هذا الموضوع
تقييم هذا الموضوع:

تعليمات المشاركة
لا تستطيع إضافة مواضيع جديدة
لا تستطيع الرد على المواضيع
لا تستطيع إرفاق ملفات
لا تستطيع تعديل مشاركاتك

BB code is متاحة
كود [IMG] متاحة
كود HTML معطلة
Trackbacks are متاحة
Pingbacks are متاحة
Refbacks are متاحة


المواضيع المتشابهه للموضوع: تحلية مياه الشرب المعبأه
الموضوع كاتب الموضوع المنتدى مشاركات آخر مشاركة
لقد أدمنت على الغناء .......مالحل ؟؟....الحل هنا Nawal المواضيع العامة و الإسلامية والترفيهية 17 17-02-2010 02 : 16 AM
موضوع بضحك للمتجوزين عاشقة فلسطين المواضيع العامة و الإسلامية والترفيهية 24 17-04-2009 09 : 55 PM
اضحك شي مرة من قلبك معي عاشقة فلسطين المواضيع العامة و الإسلامية والترفيهية 12 11-01-2009 09 : 24 AM
هل تريد/ ي ان تكسب / ي القلوب عاشقة فلسطين المواضيع العامة و الإسلامية والترفيهية 9 19-11-2006 01 : 26 PM
اذكار الصباح والمساء باللغة الانجليزية sad heart ترجمة - translation 2 29-10-2006 07 : 34 PM


الساعة الآن 04 : 32 AM

     

Powered by vBulletin® Copyright ©2000 - 2014, Jelsoft Enterprises Ltd.
Search Engine Friendly URLs by vBSEO 3.6.0 TranZ By Almuhajir
جميع الحقوق محفوظة لمنتديات English4arab

Security team

   

دورات تعلم الإنجليزية إختبار تحديد مستوى مقالات وتعابير بالإنجليزية أناشيد باللغة الإنجليزية برامج تعليم الإنجليزية كتب تعليم الإنجليزية شات لتعليم الإنجليزية
حفظ الكلمات الإنجليزية فيديو لعليم الإنجليزية مواقع باللغة الإنجليزية الفعل الماضي البسيط الفعل المضارع البسيط كتابة السيرة الذاتيةCV قصص باللغة الإنجليزية
تعبير بالانجليزي كيفية عمل انشاء ايميل هوتميل hotmail تشغيل الاسطوانات كيفية عمل انشاء ايميل ياهو yahoo كيفية التسجيل بتويتر twitter كيفية التسجيل في المنتدى راديو باللغة الانجليزية
مصطلحات باللغة الانجليزية تحاضير باللغة الإنجليزية نطق الكلمات كيف أتعلم الإنجليزية تعلم الإنجليزية للمبتدئين نصائح لتعلم الإنجليزية صوتيات باللغة الإنجليزية
  محادثات باللغة الإنجليزية ترجمة قاموس فلاشات انجليزية أناشيد باللغة الإنجليزية كتب تعليم الإنجليزية مقاطع يوتيوبYoutube و البلوتوث

 

ألعاب تعليمية لتقوية الانجليزية - English games| الطلاب والمعلمين و المغتربين| الأقـسام العامة| :: WelCoMe ::| أقسام تعليم اللغة الانجليزية| قواعد اللغة الإنجليزية - English Grammar rules| ترجمة - translation| لغات أخرى - languages| Help me ساعدوني | حقيبة البرامج والكتب والملفات - English softwares| المكتب الإداري| الشكاوى والإقتراحات و الاستفسارات| قسم المواضيع المخالفة والمكررة| محادثات - conversation| كلمة و جملة اليوم - مصطلحات - vocabulary - Sentence| أخبار الموقع | نصائح وتوجيهات| إجتماعات المشرفين والمعلمين والمراقبين| إستفتاءات الموقع| أرشيف المواضيع الإدارية| دورات اللغة الانجليزية الحصرية و المجانية - Free English courses| مواقع اللغة الإنجليزية - useful English sites| الإنجليزية للمتقدمين - advanced| قسم التمارين والإختبارات - tests - tofel| ملفات صوتية - listening| مقالات ومواضيع باللغة الإنجليزية - English articles| الكتابة - Writing و القراءة Reading| المواضيع العامة و الإسلامية والترفيهية| التقنيات والبرامج والفوتوشوب| الأفعال والأزمنة - verbs - tense| شكاوى واقتراحات المشرفين| مقاطع فيديو Youtube اليوتيوب| قسم مخصص للمبتدئين - beginners| الدعوة إلى الاسلام بالانجليزية - What is Islam| شروحات هامة بالصور والفيديو| استقبال اعمال فريق العمل والتطوير| روابط تحتاج لتعديل| فيديو ومرئيات - Learning English videos| اسطوانات اللغة الانجليزي الكاملة - English cd| الأدب الإنجليزي - English literature| إنجازات المعلمين الأكاديمية Teachers' Academic Achievements| قسم الأستاذ سيد إسماعيل| قسم الأستاذ xpert| قسم الأستاذ Khalid Al-Khateeb| انتاجات منتدى English4arab الحصرية - books pdf apps| قسم الدورات المدفوعة بأجر رمزي...بعد العيد| دروس Abu Omar Youtube| English for you| .| مواهب و إبداعات| تصحيح الكتابة| تحميل الملفات المرفقة التعليمية| دورة محادثة مجانية للمبتدئين بالصوت| قسم الأستاذ themagician|