أزمة المياه فى العالم العربي - الجزء الثاني

حالة الماء من حيث وجود مادة دقيقة علقت به ومنعت من مرور الضوء خلاله ،وتقدر العكارة بقياس التداخل الضوئي لمرور أشعة الضوء خلال عينة من الماء ومقارنتها بعينات معيارية معلومة العكارة.

العناص ر الكيماوي ة :التوص يل الكهرب ائي ) : (Electrical conductivity ECدرجة التوصيل الكهربائي للأملاح في المياه ،كلما زادت قيمتها دل على زيادة تركيز الأملاح ويعبر عنها بالملليموز /سم أو ديسمتر/متر ،وتقدير قيمة التوصيل الكهربائي يساعد في تحديد نوعيه المياه المستخدمة في الري وذلك لتحديد

نوعية المحاصيل التي يمكن زراعتها.

الاس الهي دروجيني : PHاللوغاريتم السالب لتركيز أيون الأيدروجين ويعبر عن درجة الحوضة أو القلوية

في المياه.

)PH= -log10(H+

ويكون المحلول متعادلا عند الأس الأيدروجين ٧وقيم الأس الايدروجيني التي تزيد عن ٧تدل على حالة القلوية والتي تقل عن ٧تدل على حالة الحامضية والأس الايدروجيني له أهميته حيث أن التأثير السام لبعض الم واد

يتغير تبعا للوسط الذي هو فيه.

الكاتيونات :ايونات تحمل شحنة كهربية موجبة وتشتمل على الصوديوم والكالسيوم والماغنسيوم.

الص وديوم ص :+ايون موجب أحادي الشحنة ،لذلك يسمي كاتيون أحادي .وهو من الكاتيونات الرئيسة في الماء والتي توجد بتركيز عالي .وجميع أملاح الصوديون لها درجة ذوبان عالية لذلك فان وجودها في الماء يسبب زيادة درجة التوصيل الكهربائي ECويتم تقدير الصوديوم باستخدام طريقة اللهب الضوئى ٠ الكالسيوم كا :++أيون موجب ثنائي الشحنة ،لذلك يسمي كاتيون ثنائي .وتختلف درجة ذوبان أملاح الكالسيوم من ملح إلى آخر .فدرجة ذوبان كبريتات الكالسيوم حوالي ٢جم /لتر بينما تقل درجة ذوبان كربونات الكالسيوم لتصل إلى ٠.٠٠١جم/لتر في حين أن درجة ذوبان كلوريد الكالسيوم عالية ولكن يميل الكلو اريد أحادي الشحنة السالبة إلى الاتحاد مع الصوديوم أحادي الشحنة الموجبة.

ويتم تقدير الكالسيوم باستخدام الجهاز الذرى لقياس العناصر او باستخدام طريقة المعايرة اللونية ٠ الماغنسيوم مغ :++أيون موجب ثنائي الشحنة لذلك يسمي كاتيون ثنائي ،تزيد درجة ذوبان أملاحه وخاصة الكلورايد والكبريتات عن درجة ذوبان أملاح الكالسيوم.

ويتم تقدير الماغنسيوم باستخدام الجهاز الذرى لقياس العناصر او بطريقة المعايرة اللونية ٠ والعلاقة بين أملاح الصوديوم الأحادية وأملاح الكالسيوم والماغنسيوم الثنائية تحدد سلوك المياه من حيث القلوية أو التعادل ويتم تحديدها في مصطلح النسبة المئوية للصوديوم المدمص.

ويعتبر الصوديوم هو العنصر الأساسي المؤثر على باقي الكاتيونات وللصوديوم تأثير سام على النبات والتركيب البنائي للتربة ونفاذية التربة وخاصة التربة الطينية.

الانيونات :ايونات تحمل شحنة كهربية سالبة وتشتمل على الكلورايد والكبريتات والكربونات والبيكربونات.

الكوراي د ك ل :أيون سالب أحادي الشحنة لذلك يسمي أنيون أحادي وجميع أملاح الكلوريدات درجة ذوبانها عالية ولذلك فان الكلو اريد له تأثير واضح في زيادة درجة الملوحة وهنالك علاقة طردية بينهما بحيث إذا كانت قيمة ECعالية نجد أن تركيز الكلورايد عالى والعكس صحيح.

ويتم تقديره باستخدام طريقة المعايره اللونيه ٠ -الكبريتات كب أ : ٤انيون ثنائي الشحنة وتختلف درجة ذوبان أملاحه حسب الشق الموجب فبينما ترتفع درجة ذوبان كبريتات الصوديوم والماغنسيوم نجد أن درجة ذوبان كبريتات الكالسيوم منخفضة )٢جم/لتر( .يتم تقدير هذا

الأنيون باستخدام طريقة الكعارة.

-الكربونات ك أ : ٣أنيون ثنائي الشحنة ودرجة ذوبانه منخفضة جدا وخاصة مع أملاح الكالسيوم والماغنسيوم بينما تزيد درجة ذوبانه بالنسبة للصوديوم .ولذلك فوجوده عادة ما يكون بتركيزات قليلة ،وتتركز خطورة الكربونات في وجود كربونات الصوديوم في المياه التي تسبب القلوية وترفع من قيمة رقم PHويمكن أن تتحول الكربونات إلى بيكربونات في وجود مياه وثاني أكسيد الكربون.

البيكربون ات ي دك أ : ٣انيون أحادي الشحنة وتزيد درجة ذوبانه عن الكربونات لذلك فهو يتواجد بصورة اكبر

من الكربونات.

الأكس جين الم ذاب :هو اصطلاح يدل على كمية الأكسجين المذابة في الماء يعبر عنه بالملليجرام /لتر.

وبحساب تركيز الأكسجين يمكن توقع قيم احتياجات الأكسجين الحيوى الممتص والأكسجين الكيماوي وصور

النيتروجين المختلفة.

٣١

ويجب إلا يقل الأكسجين المذاب في المياه السطحية العذبة عن ٥ملليج رام /لتر والا يحدث ما يسمي بعفونة

المياه.

القلوية :اصطلاح يستعمل لتمثيل محتوي الكربونات والبيكربونات في الماء ويمثل تركيز الأملاح القلوية الذائبة في المياه مثل كربونات الصوديوم وبيكروبات الصوديوم.

الحامضية :زيادة تركيز ايون الأيدروجين وحامض الكربونيك في الماء.

العس ر :مقي اس أم لاح الكالس يوم والماغنس يوم )كربون ات أو كبريت ات أو كلوري دات( معب ار عنه ا ك أجزاء م ن كربونات الكالسيوم في مليون جزء من الماء ويستدل على وجود عسر الماء ظاهريا عند عدم ذوبان الصابون مع الماء )عدم حدوث فقاقيع أو رغاوي( ويتم تقديره حسابيا.

المواد الذائبة الكلي ة : TDSنسبة الأملاح الكلية القابلة للذوبان والتي توجد بتركيزات عالية ونسب ذوبانها عالية وهي خاصه بأملاح الصوديوم والبوتاسيوم والكالسيوم والماغنسيوم ،وتقدر الكمية الموجودة في حجم معين

من المياه )جزء في المليون( أو ملليجرام /لتر.

النس بة المئوي ة للص وديوم :نسبة كاتيونات الصوديوم الكلية إلى مجموع الكاتيونات الموجودة في الماء

مضروبا في ٠ ١٠٠

نس بة الص وديوم الم دمص : SARالعلاقة بين الكاتيونات الأحادية )ص( والكاتيونات الثنائية )كا+مغ( وكلما زادت هذه النسبة دل ذلك على الاتجاه نحو الصودية )زيادة الصوديوم( وهي تساوي =

++

كا +++مع

ص/+

٢

وهذه النسبة تحدد نوعية المياه المستخدمة للري وخاصة في ري أنواع معينة من الفواكه والمحاصيل.

النيتروجين :ويكون في عدة صور:

الامونيا :NH4الصورة المختزلة للنيتروجين حيث تسود في الظروف اللاهوائية وتقاس بالملليجرام /لتر.

النيتري ت : NO2وهي الحال ة الوس يطة بين الأمونيا والنيت رات وتوجد عادة بتركي زات قليل ة أو نادرة وتقاس

بالملليجرام/لتر.

النيترات : NO3وهي الصورة المؤكسدة للنيتروجين ويعبر عنها بالملليجرام/لتر ٠ وتعد النترات من أهم المركبات غير العضوية التي تضر بالبيئة وتركيزها في مياه الصرف الز ارعي عالى جدا نظ ار لتسرب الكميات الزائدة من الأسمدة النيتروجينية التي تضاف إلى التربة في مياه الصرف.

الفس فور :يوجد الفوسفور في المياه الطبيعية ومياه مخلفات الصرف غالبا على صورة فوسفات وهذه الصورة توجد اما ذائبة في المياه أو مترسبة على رواسب حبيبات التربة في أجسام الكائنات الدقيقة الحية المائية.

وتتعدد مصادر الفوسفات في المياه كما يلي:

الاورثوفوسفات المستخدمة في الزراعة كسماد وهو يتواجد في المياه السطحية ومياه الصرف.

الفوسفات المستخدم في تنقية مياه الغلايات )صرف صناعي( الفوسفات العضوي الذي يتكون بواسطة العمليات البيولوجية وهذه الصورة من الفوسفات تتواجد في مياه مخلفات الصرف من بقايا الطعام والمخلفات الصحية ،كذلك تتكون هذه الصورة العضوية للفوسفات من الاورثوفوسفات وذلك أثناء عملية معالجة المياه بيولوجيا.

يتواجد الفوسفات أيضا في رواسب القاع على الصورة العضوية التي تتحول من الصورة الغير عضوية.

البوتاسيوم :

من العناصر الهامة المستخدمة في التسميد للنبات ،ونقصه يؤثر على تأخير نمو الثمار للنبات.

الحديد:

من الايونات الموجبة التي توجد بتركيزات منخفضة نظ ار لانخفاض درجة ذوبانها .وتوجد صورتان للحديد

تختلفان على حسب ظروف الأكسدة والاختزال وهما:

حديديك ح +++وهو الصورة المؤكسدة وغير ذائبة.

حديدوز ح ++وهو الصورة المختزلة وذائبة والتي تسود في ظروف الاختزال )غياب الأكسجين(

الأكسجين الحيوي الممتص : BOD

وهو كمية الأكسجين التي تحتاجها البكتريا لأكسدة المركبات العضوية وتحويلها إلى مواد غير عضوية في مدة ٥أيام ،وهو يعطي دلالة على مدي درجة تلوث المياه ،ويعبر عنه بالملليجرام /لتر وفي حالة وجود مركبات عضوية صعبة التحلل فان مدة ٥أيام تكون غير كافية وقد تصل إلى ٣أسابيع.

الأكسجين الكيماوي المستهلك : COD

٣٢

وهو كمية الأكسجين اللازم لأكسدة المركبات الكيميائية ويعبر عنها بالملليجرام /لتر وتتكون أساسا من البروتينات والكربوهيدرات فإذا حدث نوع من تصرف هذه المكونات إلى البيئة المائية المحيطة فان تحللها الحيوي يؤدي إلى استنزاف الأكسجين الذائب في الماء مسببا بذلك ظروف عفونة بالماء.

العناصر الميكروبيلوجية :البكتريا :تعتبر البكتريا احد أفراد العناصر الميكروبيولوجية وهي أكثرها وجودا من ناحية العدد والجنس والنوع والنشاط ،كما إنها أكثرها أهمية في التغيرات الحيوية.

وتنقس م البكتري ا إل ى مجموع ات عل ى أس اس البيئ ة الايكولوجي ة ،وهن اك تقس يمات أخ ري عل ى حس ب الش كل المورفولوجي ومصدر الطاقة والاحتياجات الغذائية ،كما أن هناك تقسيمات للبكتريا المحبة للملوحة.

وتوجد أنواع كثيرة من البكتريا في أمعاء الأشخاص الأصحاء ،وهذه يفرزها جسم الإنسان مع الفضلات الآدمية، ووجود البكتريا من النوع الذي يسمي ER-coliهو المؤشر الرئيسي للدلالة على تلوث المياه بالفضلات الآدمية أو الصرف الصحي ،وقد تصل أعدادها في المياه غير المعالجة إلى )١٠٠/٦ ١٠ ×٢٢سم(٣ وتلوث المياه بهذه الكائنات الحية الدقيقة تسبب الكثير من الأمراض المعدية مثل التيفويد والكولي ار وبعض أمراض

الجهاز الهضمي.

الطحالب : Algaتعتبر الطحالب من الكائنات الميكروبيولوجية وهي نباتات بسيطة التركيب وتتميز باحتوائها على مادة الكلوروفيل ومواد ملونة أخري ،وتنقسم الطحالب عادة إلى أربع أنواع:

الطحالب الخضراء الطحالب الخضراء المزرقة الدياتومات الطحالب الخضراء المصفرةوتؤثر الطحالب التي توجد بكثره في مياه النيل وفروعه على تشغيل وحدات تنقية المياه وخاصة المرشحات حيث تسبب سرعة انسداد فجوات طبقات الرمل مما يستلزم معه غسيل المرشحات بصفة دائمة.

الفيروسات :هي كائنات حية دقيقة ممرضة ،لا تري بالميكروسكوب الضوئي نظ ار لصغر حجمها ولكن تري بالميكروسكوب الالكتروني .وهي تنقسم بالنسبة للعائل الذي تعيش عليه إلى:

فيروسات ممرضة للحيوانات فيروسات ممرضة للنبات فيروسات ممرضة للبكتريا وتسمي بكتريوفاجوجميع الفيروسات ممرضة للإنسان ،وتتميز الفيروسات بقدرتها على البقاء في المياه وفي التربة وتوجد كثير من العوامل التي تؤثر على قدرة الفيروسات على البقاء في التربة وعلى المحاصيل من بينها مستوي الحموضة أو القلوية PHمحتوى الرطوبة ودرجة الح اررة والتعرض لضوء الشمس ومحتوي المادة العضوية ،وعادة ما تكون مدة بقاء الفيروسات في التربة أطول من بقائها على المحاصيل.

وتعد عملية المعالجة الثانوية للمياه والتي تتم بإضافة الكلور كافية للتخلص تماما من الفيروس من مياه الصرف

الصحي.

الفطري ات : Fungiتعتب ر الفطري ات من العناص ر الميكروبيولوجي ة لكنه ا اكبر حجم ا م ن البكتريا وتت أثر الفطريات بدرجة PHوغالبا ما تكون محبة للحموضة.

البروت وزوا : Protozoaهي كائنات حية دقيقة حيوانية وحيدة الخلية لا تري إلا بالميكروسكوب وتوجد تقريبا في كل مكان لكنها تكثر بوجه خاص في المياه وتنقسم البروتوزوا إلى أربعة أقسام طبقا لحركتها.

أنواع متحركة بواسطة الارجل الكاذبة وتوجد عادة في البرك أنواع متحركة بواسطة الاسواط وتوجد في المياه العذبة والتربة أنواع متحركة بواسطة الأهداب -أنواع متحركة جرثوميةمصادر وأس باب تل وث المي اه الس طحية :تت ازيد كميات النفايات السائلة المتولدة من مختلف الأنشطة في مصر من عام لأخر من ج راء زيادة الكميات المستهلكة على المستوي القومي س واء لارتفاع مستوي المعيشة والتحضر وزيادة الوعي الصحي بالإضافة إلى زيادة أعداد المصانع فضلا عن إمداد القري المصرية بمياه الشرب ومؤدي ذلك زيادة التصرفات التي يجري التخلص منها في:

-١الشبكات العمومية للصرف الصحي ومنها إلى محطات المعالجة.

-٢المصارف

-٣نهر النيل والترع

٣٣

-٤الأراضي

-٥البحيرات

وفيما يلي مصادر التلوث

التل وث م ن الص ناعة :تحتوي مياه الصرف الصناعي على كثير من الملوثات العضوية وغير العضوية وتتباين نوعية مياه الصرف الصناعي من حيث محتواها من الملوثات طبقا لنوعية الصناعة المتولدة عنها.

وتعتبر أه م مص ادر التل وث الص ناعى العناص ر الدقيق ة والمع ادن الثقيل ة ف ي النفاي ات السائلة الص ناعية مث ل:

الكادميوم ،الكروم ،الزئبق ،النحاس ،الرصاص ،الزنك.

وبالإضافة إلى هذه العناصر فان مياه الصرف الصناعي عادة تحتوي على نسبة يعتد بها من الأحماض والزيوت والش حومات والمكون ات العض وية مث ل الب ولى كلورنيت د ب ايعينولات ) (PCBsوالب ولى س ايكيليك اروماتي ك

هيدروكربونات )(PAHs

وبالنسبة للمياه التي تتولد عن محطات توليد القوي الكهربائية ومياه التبريد الصناعية ،فهي مياه تطبيق خالية من

الملوثات العضوية والغير عضوية.

التل وث م ن الزراع ة :مياه الصرف الز ارعي لن تكون بنفس النوعية التي كانت عليها عندما سحبت للري حيث ستكون محملة بالأملاح والأسمدة والمبيدات من الأ ارضي الزراعية بل وربما تحمل الفضلات السائلة لمياه الصرف الصحي ومياه صرف المصانع غير المعالجة التي يتم التخلص منها بهذه المصارف ولو وضع تصور لحجم المشكلة لابد من استعراض موقف هذه الملوثات.

الأملاح :إن مياه الري مهما كانت ذات جودة عالية فإنها تحتوي ولو على نسبة ضئيلة من الأملاح كما يبدو من تحليل مياه الري والتي تعني أن كل متر مكعب من مياه النيل يحتوي على ح والي ٢٥٠ج رام من الملح وبالتالي فان استخدام ٥٠٠٠متر مكعب منها لري فدان واحد في السنة يعني إضافة ١٢٥٠كيلو ج ارما من الملح لنفس الفدان ،وهذا يعني أن ري ألف فدان وصرف المياه ال ازئدة وما بها من الأملاح إلى أي مجري مائي تعني اعادة ١٢٥٠طنا من الملح لهذا المجري كل عام.

الأس مدة :تتميز الأ ارضي المصرية بندرة المادة العضوية وبالتالى العناصر الغذائية اللازمة لنمو النبات ويتم تعويض ذلك بإضافة الأسمدة النتروجينية والفوسفورية والأسمدة البلدية.

ورغبة في زيادة الإنتاج الزراعي يغالي الفلاحون في استخدام الأسمدة وقد ثبت أن %٥٠على الأقل من الأسمدة المضافة لا تستفيد منها المحاصيل وتغسل مع مياه الري وتنقل إلى مياه الصرف والمياه الجوفية وتشير البيانات المختلفة إلى زيادة كبيرة في النيت رات عقب عمليات التسميد وبتتبع حركة النيت رات وجد أنها تؤثر إلى عمق قد

يصل إلى حوالي ١٠أمتار تحت السطح.

المبي دات :هي م واد عالية السمية يتم رشها لمقاومة الحش رات وأم راض النبات ولذلك يهتم الفلاحون برش محاصيلهم ربما عدة م رات في م ارحل نمو النبات المختلفة والخطورة ليست في أن جزءا منها يتسرب في مياه المصارف والمياه الجوفية فحسب ولكن في كونها تلتصق بحبيبات التربة ويمتد تأثيرها لفترات زمنية طويلة حتي بعد توقف الرش والأخطر من ذلك أن كميات من المبيدات تصل إلى المجاري المائية نتيجة غسل أدوات الرش بعد الانتهاء من العمل في مياه الترع والمصارف كما أن اله واء قد يطيح بالمبيدات أثناء الرش إلى المجاري المائية خصوصا إذا تم الرش بالطائرات كل ذلك يهدد حياة الإنسان والحيوان بل والثروة السمكية.

وتنقسم المبيدات إلى مبيدات حشرية )تعتبر بصفة عامة أكثر سمية( مبيدات حشائش ،مبيدات ديدان )المستخدمة

في إبادة ديدان القطن( ومبيدات فطريات وبكتريا

المياه العادمة غير المعالجة :يترتب على التوسع الز ارعي إنشاء عشرات من القري والمدن الصغيرة النائية والتي تزود غالبا بوسائل بدائية لتجميع ومعالجة مياه الصرف الصحي وتتسرب المياه الغير معالجة من خ ازنات التحليل لتلوث المياه الجوفية وتنقل إليها البكتريا والميكروبات والجراثيم التي تسير مع حركة المياه الجوفية إلى

المجاري المائية.

ولعل الأخطر من ذلك انه مع امتلاء هذه الخ ازنات يتم كسحها والقاء ما بها في المجاري المائية خصوصا المصارف وعندما تصب هذه المصارف في جسم مائي مثل نهر النيل أو الترع تكون هناك خطورة كبيرة على

الصحة العامة.

التلوث من الصرف الص حي :معدلات استهلاك المياه في زيادة مستمرة للاستعمال المنزلي والصناعي وقد أدي ذلك إلى زيادة مياه الصرف الصحي وحيث أن صرف المياه لح والى %٢٣من سكان المدن %٧٤من سكان القري لا يخضع لأي نظام صرف ص حي بالإضافة إلى إلقاء هذه المي اه في المصارف الزراعية دون

٣٤

معالجة وما تحتويه من ملوثات عضوية وكم هائل من البكتريا والفيروسات لذلك فان هذه المياه تعتبر من اكبر

مصادر التلوث للمجاري المائية.

وتحتوي مياه الصرف الصحي الخام على المسببات الرئيسية للأم راض )ج راثيم ،فيروسات ،طفيليات ،ديدان( وتعتبر مجموعة بكتريا القولون coliformsمن الدلائل البيولوجية الهامة التي تستخدم كدليل على تلوث المياه بمخلفات الصرف الصحي ويرجع ذلك إلا أن هذه البكتريا تتواجد بصورة طبيعية في أمعاء الإنسان والحي وان وتتواجد مع البراز بنسبة عالية ،وبالتالى فان وجودها في الماء يعني تلوث هذا الماء بالبراز الآدمي والحيواني وما يحمله ذلك من مخاطر صحية للإنسان والحيوان من حيث انتقال الأمراض وانتشارها.

ومن ضمن ملوثات الصرف الصحي أيضا الأتي :المواد الصلبة :وهي عبارة عن المواد العالقة والمواد الذائبة – المواد العالقة منها ما هو قابل للترسيب السريع أو البطئ ومنها ما هو غير قابل للترسيب.

وترجع أهمية الم واد العالقة بأنها تعتبر المكان المثالي الذي يحدث عليه ادمصاص الم واد الكيماوية والكائنات الدقيقة فيؤدي ذلك إلى زيادة تركيزها وتراكمها وسرعة تفاعلها ،كما يتسبب وجود الم واد العضوية العالقة بمياه الصرف الصحي إلى خلق بيئة لاهوائية وانتاج روائح كريهة للمياه.

الامونيا والنترات :تعتبر الامونيا والنترات من اهم الملوثات التي تأتي عن طريق مخلفات الصرف الصحي وفي وجود الأكسجين تتأكسد الامونيا إلى نتريت وتعتبر الامونيا والنترات من دلائل التلوث الهامة التي تكشف عن قدم أو حداثة هذا التلوث فعندما تكون الامونيا بتركيزات مرتفعة في موقع ما وفي نفس الوقت يكون تركيز النترات منخفض فهذا يعني أن الموقع يتعرض لتلوث حديث ومتجدد والعكس يعني أن الموقع تلوثه قديم.

الفس فور :ويلاحظ ارتفاع نسبة الفوسفور عامة بمياه الصرف الصحي عما كانت عليه سابقا وذلك لكث رة استخدام المنظفات الصناعية بالأنشطة المنزلية والصناعية ويعتبر وجود الفوسفات في المياه من العوامل المحددة

لنمو الطحالب والنباتات المائية.

الأكس جين الحي وي المم تص : BODتعتبر قيمة الأكسجين الحيوي الممتص من الدلائل الهامة لتلوث المياه بالمواد العضوية حيث يعتمد تحليلها الطبيعي بالبكتريا على ما تستهلكه تلك البكتريا من أكسجين وبالتالى فان قياس قيمة الأكسجين المستهلك بواسطة البكتريا يعبر عن مدي تلوث المياه بالمواد العضوية القابلة للتحلل

البيولوجي.

التل وث م ن المص ادر الغي ر مركزي ة :بالإضافة إلى مصادر التلوث المركزية السابق ذكرها وهي الز ارعة والصناعة والصرف الصحي كذلك توجد أيضا مصادر أخرى للتلوث غير مركزية وهذه المصادر هي البعيدة عن المراقبة بل والتي من الصعب حصرها ومنها علي سبيل المثال:

الرشح من خزانات التحليل في القري إلى المجاري المائية أو كسح هذه الخ ازنات بواسطة الأفراد والقاء ما بها في

المجاري المائية.

الإلقاء بالقمامة والفضلات المنزلية على حواف الترع والمصارف إلقاء البيض الفاسد من مفرخات الدواجن أو الدواجن المريضة أو النافقة في المجاري المائية.

تأثير التلوث على البيئة :تأثير الملوثات عل ى الإنس ان :قد يتسبب التلوث بمياه الصرف الصحي الى ادخ ال العدي د م ن الأم راض المعوي ة الجرثومي ة والطفيلي ة وم ن أكث ر الج راثيم انتش ا ار ف ي المي اه الملوث ة بكتري ا السلمونيلا ) (Salamonellaواشيجلة ) (Shigellaوالاستريكية القولونية ) (Sherisha Coliوالكولي ار.

ووجود الماده العضوية الناتجة عن تلوث الصرف الصحي قد يتسبب في وجود وزيادة الطحالب بالماء وهذا غير مقبول حيث قد تتسبب عنه مشكلات تتعلق بالطعم والرائحة والكثير من أنواع الطحالب تفرز زيوتا عندما تتحلل خلاياها الميتة وهذه الزيوت تضفي روائح نمطية على المياه وعكارة علاوة على أن نمو الطحالب والكائنات الأخرى يؤثر على صيانة وتشغيل محطات معالجة المياه.

اما التلوث بالمخلف ات الصناعية الغي ر معالجة والن اتج عنه زيادة تركي زات العناص ر الدقيقة والثقيل ة قد تس بب للإنسان أمراض خطيرة قاتلة ،ويتسبب التلوث الزراعي في حدوث كثير من المشاكل والأمراض فعلي سبيل المثال :يؤدي ارتفاع تركيز الأملاح الذائبة بالمياه في تكوين حصوات الكلي وزيادة ايون الصوديوم يسبب أمراض القلب

والشرايين.

اما العناصر السمادية التي تصل إلى المياه السطحية والجوفية فتعتبر مواد سامة وخاصة النترات إذا زادت نسبة تركيزها ف ي مي اه الش رب ع ن ١٠ج زء ف ى المليون وك ذلك ق د ي ؤدي التل وث بالمبي دات ومنه ا الهي دروكربونات وسداسي الكلوربنزول إلى إصابات خطيرة كذلك يوجد تأثير غير مباشر للمياه الملوثة وذلك فيما يتعلق بالمكونات

٣٥

والخصائص الجمالية التي تؤثر على صلاحية المياه للشرب أو الأغراض المنزلية أو الصناعية وهي اللون والطعم

والرائحة وعسرة المياه.

تأثير الملوثات على المكونات والخصائص الجمالية للمياه :عسرة الماء :عسرة الماء قياس تقليدي لقدرة الماء على التفاعل مع الصابون اذ يتطلب الماء العسر مقدا ار كبي ار من الصابون لإنتاج رغوة ويعزي تقشر مواسير الماء الساخن وغيرها من الأدوات المنزلية إلى الماء العسر ويتسبب عسر الماء من الايونات الفلزية متعددة التكافؤ الذائبة فيه والايونات الأساسية المسببة للعسرة في الماء العذب هي الكالسيوم والمغنسيوم.

المصادر الطبيعية للعسرة في الماء هي الصخور الرسوبية وعادة ما ينشأ الماء العسر بالأراضي التي بها تكوينات من الحجر الجيري ،والمياه الجوفية أعسر بوجه عام من المياه السطحية والمصدران الصناعيان الرئيسيان للعسرة هما الصناعة الكيميائية اللاعضوية وصناعة التعدين وتستعمل اكاسيد الكالسيوم في صناعات الورق وتكرير النفط والدباغة وكذلك يستعمل المغنسيوم في عمليات شتي في صناعة النسج والخزف والادوية.

كبريتي د الهي دروجين :كبريتيد الهيدروجين غاز سام سريع الا لتهاب له رائحة مميزة كالبيض الفاسد كبريتيد الهيدروجين وكذلك كبريتديات القلوية والفلزات الارضية القلوية الذائبة في الماء وأملاح الكبريتديات الذائبة تتفكك في الماء إلى ايونات كبريتيد التي تتفاعل مع ايونات الهيدروجين لتكون ايون كبريتد الهيدروجين ويوجد الكبريتيد بشكل طبيعي في الخامات المعدنية ورواسب الفحم والكبريتيدات موجودة كذلك في النفايات الصناعية من النفط والمصانع والبتروكيميائية ومصانع الكيماويات والغاز والورق والمدابغ.

كما تتولد الكبريتيدات م ن الج راثيم المختزلة للمركبات ،ويمكن أن يكون نمو الج راثيم المختزلة للكبريتيدات في شبكات التوزيع سببا رئيسيا لمشكلات تتعلق بالطعم والرائحة في مياه الشرب.

الأكس جين ال ذائب :يتمثل التأثير الرئيسي للاكسجين الذائب في الماء على تفاعلات الأكسدة والاختزال التي تشمل الحديد والمنجنيز والنحاس والمركبات التي تحتوي على نتروجين وكبريت وكثي ار ما يؤدي استنفاذ مستوي الأكسجين الذائب إلى اقل من %٨٠من التشبع إلى تغير طعم الماء ورائحته ولونه وكثي ار ما تصاحب استنفاذ الأكسجين في مياه الشرب مشكلات اخري ففي الظروف اللاهوائية كثي ار ما يحدث اختزال جرثومي للنترات إلى نتريت وكذلك الكبريتات إلى كبريتيد مما ينشأ عنه مشكلات تتعلق بالرائحة.

تأثير الملوثات على النباتات والتربة :

-١اثر تركيز الأم لاح عل ى امتص اص النب ات للم اء :عندما يرتفع تركيز الأملاح في المحلول الارضي يرتفع أيضا الضغط الاسموزي لهذا المحلول ويؤدي ارتفاع الضغط الاسموزي للمحلول الارضي إلى ضعف قدرة النبات على امتصاص حاجته من الماء من هذا المحلول وقد لاحظ كثير من الباحثين نقص النتح في النبات بزيادة تركيز الأملاح في البيئة التي تنمو فيها هذه النباتات ونتيجة لذلك اعتبرت الاتربة الملحية مماثلة للاتربة العطشي وتعاني النباتات النامية فيها من نقص الماء.

ونستنتج من ذلك أن قدرة النبات على امتصاص الماء الملحي تنخفض نتيجة لارتفاع ضغطه الاسموزي ولكن هذه القدرة قد نقصت أيضا لاسباب اخري فجذور النبات يقل نموها باستخدام ماء ملحي والجذور هي وسيلة النبات في امتصاص الماء كذلك أن وزن الاوراق قد ينخفض وانخفاض وزن الاوراق يخفض مساحتها وبالتالى عدد الثغور التي يمر الماء المسموح خلالها فنقص النتج لا يعزي لارتفاع تركيز الأملاح فقط بل أيضا إلى نقص المجموع الجذري الذي يمتص الماء ونقص وزن الاوراق التي تنتح هذا الماء ٠ -٢الأثر النوعي للكاتيونات والانيونات :تختلف الكاتيونات والانيونات في مدي الضرر الذي تسببه للنبات وهو ما يطلق عليه التأثير النوعي لها وقد اتضح أن أملاح العناصر الثقيلة مثل كلورور النحاس وكلورور الزئبق شديدة الضرر بالنبات بينما أملاح الكالسيوم في التركيزات العادية قليلة الضرر.

إعادة استخدام مياه الصرف :منشأ مياه الصرف الزراع ي :فوائ د ال ري الحقل ي والع ام :تتكون مياه الصرف الز ارعي أساسا من مياه الري ال ازئدة عن حاجة النبات وبالرغم من أن كمية المياه المطلوبة للري تعادل مقدار استهلاك النبات للمياه اللازمة لتغطية احتياجات البخر -نتح في مدة معينة إلا أن طبيعة طريقة الري المتبعة ومدي دقة تسوية سطح الارض وميولها وطريقة إعدادها للز ارعة والري وقدرة التربة على الامساك بالمياه في منطقة الجذور تؤثر على كمية المياه التي تبقي لاستهلاك النبات بعد الري من بين الكمية المعطاه عند فتحة الري على رأس الحقل ولذلك تعطي كمية من المياه تزيد عن الاحتياج الفعلى للنبات لضمان وصول المياه

إلى ابعد نقطة في الحقل.

والفرق بين كمية مياه الري المعطاه أو المستخدمة عند رأس الحقل وتلك التي تحتفظ بها التربة من اجل استخدام نبات يذهب في صورة سريان سطحي إلى المصارف الحقلية المكشوفة أو يتسرب إلى اسفل خلال حبيبات التربة

٣٦

إلى أن يصل إلى مستوي الماء الارضي فيسبب ارتفاعه واقترابه من سطح الارض وذلك يتسبب في حركة جانبية للمياه الارضية بما يعرف بحركة المياه تحت السطحية ) (Sub – surface flowفي اتجاه المصارف المكشوفة أو المصارف المغطاة بشرط أن يكون منسوبها منخفضا تحت سطح المياه الارضي ومن ثم فان مياه الري ال ازئدة عن الري الحقلي تصل إلى المصارف اما عن طريق سريان سطحي أو سريان تحت سطحي.

النسبة بين كمية مياه الري التي تبقي في منطقة الجذور ليستفيد منها النبات وكمية المياه المعطاه عند رأس الحقل تمثل كفاءة الري الحقلي وكلما قلت هذه النسبة كلما زادت كمية فواقد الري الحقلي.

ويعبر عن النسبة المئوية لفواقد الري الحقلي رياضيا بالمعادلة الاتية:

حيث:

 W 

La  1  s 100

 W 

f 



=Laالنسبة المئوية لفواقد الري الحقلية

=Wsالمياه التي تخزن في منطقة جذور النبات عند الري

=Wfالمياه المعطاه للري عند فتحة الري الحقلية

ويمكن بالمعادل ة حس اب الفواقد الحقلي ة عل ى مس توي المشروع أو المزرع ة أو الحقل وطبق ا للعوامل والظ روف المختلفة التي تقدم ذكرها والتي تؤثر على كمية فواقد مياه الري الحقلي فإن نسبة الفواقد يمكن أن تكون كبي رة وتزيد كثي ار عن نصف المياه المعطاه للري وبتحسين التسوية وميول الأرض واعداد سطح التربة للز ارعة والري إعداد جيد واستخدام طريقة الري والإدارة المائية المناسبة لنوعية التربة والنبات ونوعية المياه يمكن التقليل بقدر الإمكان من الفواقد الحقلية والتي يمكن أن تقل بحيث لا تزيد على %١٠من مياه الري المعطاه.

ومع ذلك فأن هناك حدا ادني للفواقد الحقلية من مياه الري حيث أن كمية من المياه المعطاه للري يكون المقصود منها التخلص من الأملاح التي تحملها مياه الري حتي لا تؤدي إلى زي ادة تركيز الأملاح في المياه الأرضية وتراكمها في قطاع التربة مما يؤدي إلى تدهور التربة وانخفاض إنتاجيتها تدريجيا حتي تتحول للبوار التام نتيجة التملح الشديد وتعرف كمية المياه اللازمة للتخلص من أملاح الذائبة في مياه الري بالاحتياجات الغسيلية وهي تتوقف على نوعية مياه الري وعلى تركيز الأملاح الذي يتحمله النبات الذي يتم ريه بهذه المياه ومهما كانت جودة نوع المياه المستخدمة في الري فانها تحتوي على كمية من الأملاح الذائبة فمياه النيل عند أس وان تحتوي على درجة تركيز للأملاح تصل إلى حوالي ١٥٠جزء في المليون ويزيد التركيز كلما اتجهنا شمالا نتيجة مياه الصرف والمياه الجوفية التي تعود للنيل بحيث تصل ملوحة مياه النيل في شمال الدلتا إلى حوالى ٣٥٠جزء في المليون اما المياه الجوفية أو مياه الصرف المخلوطة المستخدمة في الري فقد تصل درجة الأملاح فيها إلى أكثر من

١٠٠٠جزء في المليون.

وتحسب كمية مياه الغسيل المطلوب إضافتها مع مياه الري على أساس المحافظة على الميزان الملحي في منطقة جذور النبات بحيث لا يتعدي الدرجة المسموح بها للحصول على الإنتاج الأمثل من المحصول وتتحدد نسبة مياه

الغسيل باستخدام المعادلة التالية:

حيث:

ECi

 100

ECe

LR 

=LRالنسبة المئوية للاحتياجات الغسيلية

=ECiالتوصيل الكهربائي للمياه المستخدمة في الري =ECeالتوصيل الكهربائي للمياه الأرضية في منطقة الجذور وتختلف درجة تركيز الأملاح ) (ECeالمسموح بها في منطقة الجذور طبقا لنوع المحصول حيث أن لكل نوع من المحاصيل قوة على تحمل الأملاح طبقا لخصائصه الفسيولوجية بل تتباين القدرة على تحمل الأملاح لفصائل النبات الواحد ..وكلما زادت درجة تركيز الأملاح عن الحد المسموح به فان التناقص في المحصول يتناسب تناسبا خطيا مع الزيادة في درجة تركيز الملوحة وفقا للمعادلة التالية:

)(Mass and Hofman- 1977

)Yr= 100-b (ECe-a

حيث :

=Yrالنسبة المئوية لإنتاج المحصول باستخدام مياه ري ذات ملوحة ECe =aاعلى درجة تركيز للأملاح التي يتحملها النبات دون أن يحدث نقص في إنتاجيته

٣٧

=bهي النسبة المئوية لنقص إنتاج المحصول لوحدة الزيادة في درجة تركيز الأملاح في مياه التربة والشكل

التالى يمثل العلاقة بالمعادلة السابقة ٠

وقد أمكن عن طريق الد ارسات الحقلية والتجارب تحديد هذه العلاقة لكثير من المحاصيل الزراعية ومن ثم يمكن تحديد الاحتياجات الغسيلية لكل محصول بل يمكن تحديد نسبة النقص المتوقعة في الإنتاج المحصولى نتيجة السماح بزيادة تركيز الأملاح في منطقة جذور النبات عن طريق استخدام كمية مياه غسيل اقل من الكمية اللازمة للتخلص من كل أملاح مياه الري الذائبة والشكل السابق يعطي العلاقة بين درجة تركيز الأملاح في مياه التربة المشبعة ونسبة إنتاج المحصول المتوقعة ). (Umali 1993 مثال ) : (١نسبة الاحتياجات الغسيلية في مياه الري التي تبلغ درجة تركيز الأملاح فيها ) ٠.٨٥ديسيميتر/متر( دون أن يحدث أي نقص في المحصول الذي لا يتأثر إنتاجه حتي ملوحة تبلغ ) ١.٧ديسيميتر/متر(هي:

٠.٨٥

× %٥٠ =١٠٠

١.٧

مث ال ) : (٢يتضح من الشكل أن إنتاج محصول الذرة يقل نتيجة السماح بزيادة تركيز أملاح التربة المشبعة في حقل مزروع اذرة إلى ) ٣.٨ديسيميتر/متر( حتي %٧٥من المحصول الذي يمكن الحصول عليه إذا لم تزيد

درجة تركيز الأملاح عن ) ١.٧ديسيميتر/متر( ٠

ويتضح مما تقدم أهمية إضافة الاحتياجات الغسيلية مع مياه الري وهي مياه تزيد على احتياجات البخر -نتج للنبات ولذلك ينبغي صرفها حيث أن بقائها يتسبب في زيادة تركيز الملح في المياه الأرضية والتي ترتفع بعد إلى سطح الأرض لذلك فان إضافة احتياجات غسيلية وصرفها من قطاع التربة يكفل المحافظة على جودة الأرض واستم اررية وتواصل الز ارعة المروية ،والاحتياجات الغسيلية يمكن إضافتها إلى مياه الري مع كل رية أو على دفعات خلال الموسم الزراعي أو دفعة واحدة خلال الموسم الز ارعي ولكن من المهم أن تكون الملوحة في منطقة الجذور في حدود المسموح بها خصوصا في فترة الإنبات ونمو البادرات والإزهار.

وحيث أن فواقد الري الحقلي يمكن أن تسهم في تغطية الاحتياجات الغسيلية بفرض انها تتوزع بانتظام على سطح الحقل فانه ينبغي ألا تقل هذه الفواقد عن كمية مياه الري المطلوبة لغسيل الأملاح ..وهذا يعني بالضرورة أن كفاءة الري الحقلي ترتبط بنوعيه مياه الري ولا ينبغي الاستثمار في تحسين وتطوير الري الحقلي بمعزل عن نوعية المياه المستخدمة في الري ..وتكون مياه الصرف الزراعي الحقلي هي فواقد الري الحقلي أو مياه الغسيل أو ايهما اكبر ..وبذلك تزيد مياه الصرف الحقلي كلما انخفضت كفاءة الري الحقلي وكلما زادت ملوحة مياه الري.

وبالرغم من انه يتم التعبير عن فواقد الري الحقلية في صورة متوسطات سنوية أو موسمية إلا أن الاحتياجات المائية للنبات تتغير بشكل كبير على امتداد الموسم الز ارعي ومن موسم إلى آخر ومن محصول إلى محصول ثان وبسبب هذه التغيرات تتغير أيضا كمية الفواقد الحقلية وبالتالى احتياجات الصرف وينبغي أن تحسب على أس اس ش هري عل ى الأق ل ..وع ادة تك ون اكب ر احتياج ات الص رف خ لال موس م الص يف حي ث اقص ي فت رة

احتياجات للري .

٣٨

جدول يوضح درجة تركيز الأملاح )ديسيمتر/متر( في مستخلص التربة المشبعة وتأثيرها على إنتاج المحصول

المحصول

أولا :المحاصيل الحقلية

الفول

الذرة

القطن

الفول السودانى

الارز

عباد الشمس

الذرة الصفراء

فول الصويا

بنجر السكر

القمح

الشعير

ثانيا :محاصيل الخضر

الفاصوليا

البنجر

الكرنب

الكنتالوب

الجزر

الخيار

الخس

البصل

الفلفل

البطاطس

البطاطا

السبانخ

الطماطم

ثالثا :محاصيل العلف

البرسيم الحجازي

الهاى

عشب بمودا

البرسيم

ذرة العلف

عشب السودان

رابعا :محاصيل الفاكهة

اللوز

التفاح والكمثري

المشمش

نخل البلح

التين والزيتون

العنب

الجريب فروت

الحد الاعلى لتركيز الأملاح الذي لا يؤثر

على المحصول

نسبة النقص في المحصول

%٥٠

%٢٥

%١٠

١.٦

١.٧

٧.٧

٣.٢

٣.٠

٥.٣

٤.٠

٥.٠

٧.٠

٦.٠

٨.٠

٢.٦

٢.٥

٩.٦

٣.٥

٣.٨

٦.٢

٥.١

٥.٥

٨.٧

٧.٤

١٠.٠

٤.٢

٣.٨

١٣.٠

٤.١

٥.١

٧.٦

٧.٢

٦.٢

١١.٠

٩.٥

١٣.٠

٦.٨

٥.٩

١٧.٠

٤.٩

٧.٢

٩.٩

١١.٠

٧.٥

١٥.٠

١٣.٠

١٨.٠

١.٠

٤.٠

١.٨

٢.٢

١.٠

٢.٥

١.٣

١.٢

١.٥

١.٧

١.٥

٢.٠

٢.٥

١.٥

٥.١

٢.٨

٣.٦

١.٧

٣.٣

٢.١

١.٨

٢.٢

٢.٥

٢.٤

٣.٣

٣.٥

٢.٣

٦.٨

٤.٤

٥.٧

٢.٨

٤.٤

٣.٢

٢.٨

٣.٣

٣.٨

٣.٨

٥.٣

٥.٠

٣.٦

٩.٦

٧.٠

٩.١

٤.٦

٦.٣

٥.٢

٤.٣

٥.١

٥.٩

٦.٠

٨.٦

٧.٦

٢.٠

٦.٠

٦.٩

١.٥

١.٨

٢.٨

٣.٤

٧.٤

٨.٥

٣.٢

٣.٢

٥.١

٥.٤

٩.٥

١٠.٨

٥.٩

٥.٢

٨.٦

٨.٨

١٣.٠

١٤.٧

١٠.٣

٨.٦

١٤.٤

١.٥

١.٧

١.٦

٤.٠

٢.٧

١.٥

١.٨

٢.٠

٢.٣

٢.٠

٦.٨

٣.٨

٢.٥

٢.٤

٢.٨

٣.٣

٢.٦

١٠.٩

٥.٥

٤.١

٣.٤

٤.١

٤.٨

٣.٧

١٧.٩

٨.٤

٦.٧

٤.٩

٣٩

المحصول

الليمون والبرتقال

الخوخ

البرقوق

الفراولة

الافوكادو

عين الجمل

الحد الاعلى لتركيز الأملاح الذي لا يؤثر

على المحصول

١.٧

١.٧

١.٥

١.٠

١.٣

١.٧

نسبة النقص في المحصول

%٥٠

%٢٥

%١٠

٤.٨

٣.٣

٢.٣

٤.١

٢.٩

٢.٢

٤.٣

٢.٩

٢.١

٢.٥

١.٨

١.٣

٣.٧

٢.٥

١.٨

٤.٨

٣.٣

٢.٣

) (١الارقام بالجدول مأخذوذة عن . Ayers and westcot, 1976 ) (٢درجة تركيز الأملاح الواردة بالجدول قد تتغير من موقع إلى آخر بتغير نوع المناخ والعوامل الاخري المؤثرة على

نمو المحصول.

وتشكل فواقد مياه الري من المصافي والترع جزءا كبير من مياه الصرف الز ارعي والسبب الرئيس لهذه الفواقد هو التسرب وسوء التشغيل والإدارة في نقل وتوزيع مياه الري ،ويمكن تحديد تقدير كمية مياه التسرب من الترع وهو يتوقف على نوع وطبيعة التربة وعمق الماء في الترعة ومساحة سطحها المعرض للمياه وعم ق الماء الارضي ولذلك يختلف مقدار الفاقد بالتسرب من ترعة لاخري بشكل يصعب تقدير هذه الفواقد نظريا وفي غيبة للقياسات الحقلية والبيانات الفعلية عن الموقع كما أن تطبيق نتائج قياس فواقد ترعة على ترعة اخري قد يكون مضللا إلى حد كبير ومن الافضل التعبير عن فواقد الترعة بكمية المياه المفقودة للمتر الطولي منها وليس لوحدة المساحة من سطحها المعرض حيث أن معدل التسرب يتغير على امتداد محيط الترعة المغمور ويختلف بسبب اختلاف ارتفاع الماء فوقه وعلى عمق الماء الارضي تحته والارقام المنشورة عن معدل التسرب كتلك الواردة بالجدول التالى يمكن

أن تستخدم للاسترشاد فقط.

جدول يوضح فواقد التسرب من الترع )(١٩٧٤ -Bruce Withers

نوع تربة القاع والجوانب

الطين والطمي قليل النفاذية

الطين والطمي متوسط النفاذية مع وجود طبقة صماء على عمق لا يزيد على

٩٠سم تحت قاع القناة

التربة السلتية الطميية الطينية

التربة الطميية الطينية المختلطة بالحصي التربة الطميية الطينية الرملية والتربة

الزلطية المختلطة بالطين.

التربة الطميية الرملية

التربة الرملية

التربة الرملية الزلطية

التربة الزلطية

فواقد التسرب )م/٣م/٢يوم(

٠٠.١٠-٠.٠٧

٠.١٥-٠.١٠

٠.٢٣-٠.١٥

٠.٣٠-٠.٢٣

٠.٤٥-٠.٣٠

٠.٥٥-٠.٤٥

٠.٧٥-٠.٥٥

٠.٩٠-٠.٧٥

والمياه المتسربة من المساقي والترع تتسبب في ارتفاع الماء الارضي خصوصا في المناطق القريبة على جانبيها وفي بعض الاحيان يتم إنشاء مصرف على امتداد بعض الترع لجمع المياه المتسربة ومنع امتداد تأثيرها للا ارضي الزراعية المجاورة خصوصا في حالة الترع التي تنشأ بتكوين جسور مرتفعة عن الأ ارضي الزراعية من حولها وخصوصا إذا كانت نفاذية التربة مرتفعة كما هو الحال في الأراضي السلتية والرملية.

٤٠