environmental pollution 5 water
DESCRIPTION
Arabic lecture about environmental water pollutionTRANSCRIPT
Environmental pollution 223
البيئة المائية
( Hydrology)العلوم المختصة بدراسة الغالف المائي تسمي •
الخصائص الكيميائية والفيزيائية ةسارد•
للمياه المتجددة(Limnology)
لمياه المحيطات والبحار(Oceanography.)
Environmental pollution 224
أشكال المياه على األرض
.يوجد الماء على األرض في أشكال كثيرة تبعاً للمكان الذي يوجد فيه •
Environmental pollution 225
نسب أشكال المياه في الغالف المائي
مياه األرض جميعها
%
%المياه العذبة
- 97.6 المحيطات
73.9 2.07 الجليديات
25.7 0.33 الجوفية المياه
- 0.009 المالحة البحيرات
0.36 0.007 العذبة البحيرات
0.004 0.0001 األنهار
0.04 0.001 الجوي الغالف مياه
(OCEANS)مياه المحيطات
وتشكل . من مساحة سطح األرض % 71تشغل مياه البحار والمحيطات قرابة •
من مجموع مياه األرض% 97.6
(جزء في المليون 35000= اللتر /جم 35)= % 3,5معدل ملوحة مياه البحار والمحيطات •
غير أن وجود المضائق بين البحار والمحيطات ال يسمح بأن تكون مياهها .
.متساوية الملوحة تماماً
Environmental pollution 226
Environmental pollution 227
بحر البلطيق
20-6 ppt
الخليج العربي
البحر األبيض المتوسط
البحر الميت
(GLACIERS)الجليديات
نعني بالجليديات المياه المجمدة في المناطق القطبية وعلى قمم الجبال •
العالية
% 85توجد معظم هذه الجليديات في القارة المتجمدة الجنوبية حيث تكون •
كم2من جليد األرض وبسمك قرابة
وهي مياه . من مجموع مياه األرض% 2,07تبلغ نسبة مياه الجليديات •
غير أنها ليست متوفرة للبشر بسبب بعدها وعدم . عذبة صالحة للشرب
ويجب أن نالحظ أن ثالثة أرباع المياه )سهولة التعامل معها ألنها صلبة
( العذبة على األرض موجودة في الجليديات
Environmental pollution 228
Environmental pollution 229
قمم الجبال
القطب المتجمد الشمالي
Environmental pollution 230
مياه األمطار يتبخر الجزء األعظم منها ويعود للجو
يمر عبر التربة والصخور إلى
المياه الجوفيةباطن األرض مكوناً يتسرب في صورة مياه جاريه
(Runoff ) المياه السطحية مكونا
GROUNDWATERالمياه الجوفية
وهي المياه الموجودة في باطن األرض مختزنه في مسام الصخور وشقوقها
تحوي المياه الجوفية ثاني اكبر كمية من المياه العذبة بعد الجليديات•
تتفاوت كمية المياه الجوفية تبعاً للعمق من سطح األرض •
Environmental pollution 231
بالخزان الجوفي وتسمي الطبقات الصخرية الحاملة للمياه الجوفية •
(Aquifer)
يوجد نوعان من الخزانات الجوفية تبعاً لطبيعة الطبقة الصخرية وطريقة •
التغذية بالماء
وهو ( Unconfined Aquifer)الخزان الجوفي غير المحصور ( 1)
من جميع سطح المنطقة التي يقع الخزان الراشحةيتغذى من مياه األمطار
تحتها ، ويوجد من أعاله طبقة صخرية مسامية منفذة أما من أسفله فتوجد
طبقة صخرية غير منفذة ولهذا فإن الضغط على المياه في هذا النوع من
الخزانات الجوفية يساوي ضغط الهواء الجوي
وفيه تكون ( Confined Aquifer)الخزان الجوفي المحصور ( 2)
الطبقات الحاملة للمياه محصورة من أعلى وأسفل بطبقات صخرية غير
منفذة ويتغذى هذا الخزان من أماكن محدده فقط على الجانبين
Environmental pollution 232
Environmental pollution 233
(SURFACE WATER)المياه السطحية
هي المياه التي تجري على سطح األرض وتشمل مياه األنهار والجداول •
والبحيرات والمستنقعات والبرك
مصادر المياه السطحية في الغالب هو مياه األمطار والثلوج وأحياناً المياه •
. الجوفية
وتمثل . من مجموع مياه األرض % 0,0001مياه األنهار والجداول تمثل فقط •
. أيضا أهم أنواع المياه لإلنسان والبيئة لسهولة الحصول عليها واستخدامها
أما البحيرات فهي منخفضات قارية متفاوتة المساحة والعمق تحوي مياه مالحة •
و تحوي البحيرات العذبة من المياه قرابة مائة مرة قدر ما تحويه . أو عذبة
.األنهار مجتمعه
Environmental pollution 234
من مياه األرض غير صالحة لالستخدام اآلدمي % 97حوالي •
المباشر نظرا لملوحتها
مياه عذبة % 3توجد فقط حوالي •
( مياه سطحية صالحة لالستخدام اآلدمي المباشر% 1مياه متجمدة ، % 2)
ومع ذلك فإن هذه الكمية تكفي بالكاد لالحتياجات البشرية
ولهذا يري بعض المحللين أن الحروب القادمة ستكون علي •
مصادر المياه العذبة بدال من مصادر البترول كما هو الوضع
حاليا
Environmental pollution 235
Environmental pollution 236
استخدامات المياه
ستعماالت ا زراعية
ستعماالت ا منزلية
ستعماالت ا صناعية
مسميات عديدة للمياه حسب خصائصها
(Fresh water) نقية عذبة مياه•
(Brackish water) مسوسة مالحة مياه•
(Saline water) مالحة مياه•
(Brine water) باألمالح مشبعة مياه•
(Polluted water) ملوثة مياه•
(Purified Water) ملوثة غير منقاه مياه•
Environmental pollution 237
مقطرة مياه (Distilled water)
األيونات منزوعة مياه (Deionized water)
معقمة مياه (Sterilized Water)
عسر ماء (Hard water)
يسر ماء (Soft water)
Environmental pollution 238
مياه عذبة نقية
(Fresh water)
والجداول األمطار ماء مثل (ppm 500 من أقل) األمالح من للغاية ضئيلة نسبة به ماء
على نحصل وقد ، العذبة الينابيع ومياه العذبة الجوفية والمياه العذبة والبحيرات واألنهار
.معا كالهما أو التعقيم أو بالتبخير النقية غير المياه من النقية العذبة المياه
مياه مالحة
(Saline water)
-1000 علي يحتوي) الملوحة قليل ماء إلي ويقسم . األمالح من ملحوظة نسبة به ماء
3000 ppm) الملوحة ومتوسط (10000-3000 علي يحتوي ppm) عالي ماء و
والمحيطات البحار مياه ملوحة ومتوسط .(ppm 35000-10000 علي يحتوي) الملوحة
علي البحر مياه ملوحة درجة تعتمد و .(ppm 35000 = اللتر/جم 35 )= %3,5 حوالي
البحار من بغيره اتصاله وعلي الجغرافي مكانه وعلي فيه تصب التي العذبة المياه كمية
إلي البلطيق كبحر مفتوح بحر ملوحة تنخفض فمثال المضائق طريق عن والمحيطات
توجد ال ولهذا %33 إلي لتصل الميت كالبحر مغلق بحر ملوحة ترتفع بينما 0,8%
.فيه بحرية كائنات
مسوسةمياه مالحة
(Brackish water)
أقل ولكن العذبة المياه محتوي من أكبر (ppm 30000-500) األمالح من محتواها
في األنهار مصبات عند المياه من النوع هذا ونجد . المالحة البحار مياه محتوي من
. المياه وتحلية تنقية عمليات من المنصرف الماء في وكذلك والمحيطات البحار
مشبعة باألمالح مياه
(Brine water)
مثل األطعمة بعض لحفظ وتستخدم (ppm 50000) أمالح نسبة أعلي على تحتوي
. المخلالت أو والمقبالت واللحوم والخضروات واألسماك األجبان
Environmental pollution 239
ماء عسر
(Hard water)
الذائبة األمالح من العديد على تحتوي مالحة شبه أو مالحة مياه وهي
، (والمغنيسيوم الكالسيوم أمالح وخصوصا)
زبدا وتكون الصابون مع رغوة إحداث على قدرته الماء تفقد األمالح وهذه
(Scum) والمراجل الغاليات تآكل معدالت من تزيد وكذلك الصابون مع
. وترسبات قشور تكون بسبب الطاقة في كبير فقد وتسبب
2C17H35COONa + Ca2+ → )C17H35COO)2Ca + 2Na+
ماء قليل العسر ( 1)الماء العسر حسب تركيز األمالح الذائبة فيه إلي ويقسم
-210يحتوي علي )ماء متوسط العسر ( 2)، ( ppm 210-140يحتوي علي )
320 ppm )،(3 ) ماء عسر( 530-320يحتوي علي ppm )،(4 ) ماء شديد
،( ppm 530يحتوي علي أكبر من )العسر
يسرماء
(Soft water)
ولكنها مياه مرة غير عذبة ( ppm 140-0تحتوي علي )وهي مياه غير مالحة
وشبه خالية من المعادن وتحدث رغوة مع الصابون وال تسبب قشور أو ترسبات
.مثل مياه بعض العيون. في الغاليات
Environmental pollution 240
مياه ملوثة
(Polluted water)
بسبب (الحيوية أو الكيميائية أو الطبيعية) خصائصها تغيرت نقية غير مياه
.الملوثات أحد وجود
غير ملوثة منقاهمياه
(Purified Water)
.المعروفة والتنقية المعالجة طرق بأحد منها الملوثات بإزالة تنقيتها تمت مياه
. معقمة أو األيونات منزوعة أو مقطرة المياه هذه تكون وقد
مياه مقطرة
(Distilled water)
عن غالبا ذلك ويتم ، لتنقيتها منها والشوائب األمالح إزالة تم منقاة مياه
وتستخدم ، تكثيفها يعاد ثم (الكهربي أو الحراري بالتسخين) الغليان طريق
.البطاريات كصناعة الصناعات بعض وفي المعامل في غالبا
مياه منزوعة األيونات
(Deionized water)
إمرارها طريق عن غالبا ذلك ويتم ، منها المتأينة األمالح نزع تم منقاة مياه
األسموزي الضغط فالتر (2) ، وأنيونية كاتيونية مبادالت (1) على
. المنعكس
مياه معقمة
(Sterilized Water)
(البكتريا على للقضاء) تعقيمها وتم األيونات نزع أو بالتقطير منقاة مياه
وتستخدم . البنفسجية فوق باألشعة التشعيع و الغليان طريق غالباعن وذلك
.الدوائية الصناعات في أساسا
بعض الصفات الفيزيائية والكيميائية للمياه
(Temperature)درجة الحرارة •
(Turbidity)العكارة •
( Taste and Smell)الطعم والرائحة •
(Color)اللون •
درجة الحموضة•
(Total Dissolved Solids) TDSمجموع المواد الذائبة •
Environmental pollution 241
درجة الحرارة•
تقاس درجة حرارة المياه مباشرة بعد الحصول على العينة عند المصدر
Environmental pollution 242
Turbidity is a measure of how cloudy or
hazy water is. A more scientific definition
is the degree to which a liquid loses its
transparency due to the presence of
suspended matter.
Environmental pollution 243
Turbidity is commonly measured in
Nephelometric Turbidity Units (NTU)
Environmental pollution 244
فإنه ال يسم باستخدامها للشر ويجب معالجتها NTUرة المياه إلى خمس وحدات افي حال و ول عك
رةاللتخل من العك
( Taste and Smell)الطعم والرائحة
تعتمد هذه القياسات على الطريقة الحسية وعلى خبرة الفاحصين •
يختلف طعم ورائحة عينة الماء تبعا •
واألمونياالهيدروجين كبريتيدللغازات الذائبة فيها كغازي
والمنجنيزالمواد المعدنية كالحديد
والهيدروكربونات والفينوالت، كالفينوالتالمواد العضوية
طبيعة البكتيريا في العينة
Environmental pollution 245
(Color)اللون
ينتج اللون في المياه عن وجود بعض•
.األمالح الذائبة أو المواد العضوية
يقاس بالمقارنة بمحاليل معيارية •
Environmental pollution 246
اللون األحمر نتيجة نوع من الطحالب
(Total Dissolved Solids, TDS)مجموع المواد الذائبة
هي مجموع المواد الصلبة الذائبة في الماء ذوباناً حقيقاً بحيث تبقى مع الماء •
بعد عمليات الترشيح
. هي قياس لنسبة ملوحة الماء•
(g/100 mL, g/L or mg/L (ppm) ,%)وحدات قياسها هي •
مواد صلبة مذابة أو % 3.5فمثال نقول أن مياه البحر تحتوي على •
3.5g/100mL 35أوg/L 35000أو ppm . 5وكذلك فإن مياه تحوي
% . 0.0005أجزاء من المليون من الرصاص توصف بأنها تحتوي على
Environmental pollution 247
يمكن قياس مجموع المواد الذائبة بطرق عدة
يمكن أن يؤخذ حجم محدد بدقة من الماء في كأس ثم نسخنه حتى يتبخر -1
فتكون المواد المتبقية في الكأس هي المواد الذائبة التي . الماء جميعه
. نزنها وننسبها إلى حجم الماء األولي . نريد التعرف على نسبتها
مل ماء تكون نسبة المواد الذائبة 50جم ملح في 0.01فلو وجدنا •
جزء من المليون 200وتساوي % 0.02
Environmental pollution 248
(Electrical Condutivity, EC)طريقة التوصيلية الكهربية -2
أسهل وأسرع •
كلما زادت المواد الذائبة في الماء كلما زاد توصيل التيار الكهربائي •
فالمياه المالحة أسهل توصيالً للكهربية من المياه العذبة وبالتالي تعطي قراءات توصيلية أعلى
من المياه األكثر عذوبة وبعبارة أخرى تكون المياه أكثر ملوحة كلما ارتفعت قيم التوصيلية
الكهربية
يمكن استعمال العالقة التقريبية التالية لتحويل التوصيلية الكهربية إلى •
:م 25مجموع المواد الذائبة عند درجة حرارة
•TDS (mg/L) = 0.64 X electrical conductivity
(µS/cm)
سم هي وحدة قياس التوصيلية الكهربية/ميكروسمنزأو (µS/cm)ووحدات•
Environmental pollution 249
االت المياهنوعية األيونات المذابة في المياه تلعب دوراً هاماً في تحديد استعم
Environmental pollution 250
غير مرغوب في كثير من ppm 0.3يعتبر وجود الحديد الذائب بتركيز أكبر من
الصناعات واالستعماالت المنزلية حيث يضفي رائحة ولون أصفر غير محبوب على
.الماء والمالبس وأدوات وأجهزة المطابخ
: Feالحديد
+Fe3( الحديديك)و +Fe2( الحديدوز)ويوجد ً على شكل
.بسهولة عند تعرضه للهواء الجوي إلى حديديك الحديدوزويتحول
Fe(OH)3 الحديديكقليل الذوبان حيث يترسب على شكل هيدروكسيد والحديديك
على النمو في مجموعات ( Crenothrixومثالها ) وهذا يشجع بكتيريا الحديد
مما يؤدي إلى إغالق مسام مصافي اآلبار ويقلل من الحديديكغروية مع أكاسيد
.األبارنفاذيتها وإنتاجية
تتحول بيكربونات المنجنيز الى هيدروكسيد المنجنيز القليل الذوبان مما يشجع تواجد
.بعض البكتيريا اللزجة والتي تعمل على اغالق مسامات مصافي اآلبار
Mnالمنجنيز
Sodiumويمكن معالجة مشكلة مصافي األبار بإ افة محلول هكسا-ميتا فوسفات الصوديوم )
hexametaphosphate )(NaPO3)6 .الذي يذيب مكونات الحديد والمنجنيز ويمنع ترسبهما
Naالصوديوم الصوديوم من الفلزات الشائعة في الماء
ويؤثر الصوديوم سلبا على استخدامات الماء في زراعة حيث يكسب التربة خصائص قلوية
.ويقلل من نفاذيتها
تجعل المياه غير مستساغة لالستعمال سواء ( ppm 210 <)التراكيز المرتفعة للكلوريد
المنزلي أو الصناعي أو الزراعي
(-Cl)الكلوريد
في المياه الجوفية أو السطحية ذوبان طبقات الجبس من مرور المياه خالل الكبريتاتمصدر
. كبريتيد الحديد : مثال الكبريتيداتأو فوق الطبقات الصخرية الحاوية على الجبس أو تأكسد
. وإذا ما احتوت المياه على أمالح كبريتات المغنيسيوم و الصوديوم فإنها تكون مرة الطعم
الكبريتات
(Sulfates)
فإنها تسبب أضرارا للنباتات حيث الكبريتاتوإذا احتوت مياه الري على تراكيز مرتفعة من
يترسب كبريتات الكالسيوم مما يؤدي الى زيادة تركيز الصوديوم في محلول التربة مما
.يجعله قلويا ويقلل من نفاذية التربة
Environmental pollution 251
توجد بنسب بسيطة جدا وعادة ال تجري قياسات تراكيز هذه العناصر بشكل روتيني
العناصر الثقيلة و الشحيحة
احتواء المياه على تراكيز مرتفعة من بعض العناصر المشعة كالراديوم والثوريوم
و الرادون وغيرها
العناصر المشعة
الراديوم يشبه عنصر الكالسيوم وبالتالي يحل محله في العظام واألسنان ويكون له
.دور مخربا للجسم كله عندما يقوم بنشاطه إلشعاعي
الرادون فهو غاز خامل لكنه نشط إشعاعيا اذ يتحلل الى مجموعه من النظائر ذات
العمر القصير التي تسبب السرطان
Environmental pollution 252
وآثاره( WATER HARDNESS)عسر الماء
العسر المؤقت
الذائبة والمغنيسيومالكالسيوم بيكربوناتينشأ بسبب وجود أمالح •
يمكن التخلص منها بالغليان •
((Ca(HCO3)2 (aq) + CaCO3 (s) + H2O + CO2)
Environmental pollution 253
العسر الدائم
والحديد والزنك والمغنيسيومينشأ بسبب وجود أمالح ذائبة للكالسيوم •
(ونتراتوكبريتات كلوريدات) البيكربوناتغير
العسر الدائم ال يمكن التخلص منه بغلي الماء بل بواسطة•
عمليات ترسيب كيماويه
أو مبادالت كالزيواليتبإمرار الماء العسر على مبادالت أيونية طبيعية
(Ion Exchangers)أيونية صناعية
Environmental pollution 254
تسخين الماء العسر في الغاليات وجميع األواني يتسبب في ترسيب •
غير الذائبة أكاسيدهماأو والمغنيسيومطبقات من كربونات الكالسيوم
التي تسبب عزل حراري وتحفز تآكل األواني المعدنية مما يتسبب في
. زيادة استهالك الطاقة والحاجة للصيانة المتكررة لهذه الغاليات
كما أن الماء العسر يتفاعل مع جزء من الصابون ليعطي أمالحا غير •
.مما يلزم استهالك كميات إضافية من الصابون للتنظيف( زبد)ذائبة
Environmental pollution 255
لزئبقاستخدامات اإلنسان ل
(Dental amalgams)كأحد مكونات حشو األسنان الرصاصي •
(Merbromin الميركروكروم)مطهر للجروح البسيطة •
(Thermometersمقياس الحرارة الطبي ) الثرموميتر•
في عمليات استخراج الذهب والفضة •
الزئبق لمبات صناعة في•
في بعض المبيدات الحشرية•
كمادة حافظة في اللقاحات Thiomersalتستخدم مادة •
Environmental pollution 256
Environmental pollution 257
metal halide
(Hg/Na/In/Tl)
ألمراض خطيرة وربما الوفاة بالزئبقيؤدي التسمم
-1953باليابان ميناماتاكانت في خليج بالزئبقأول كوارث التلوث •
منهم نتيجة تناولهم 43شخصا وتوفي 111عندما أصيب م 1960
ppm 20-5تحتوي علي ) بالزئبقأسماكا وأغذية بحرية ملوثة
Hg)
حيث توفي 1972كانت بالعراق في بالزئبقأشهر كوارث التلوث •
شخص بسبب تناولهم حبوب قمح 6500شخص وأصيب حوالي 500
الزئبقملوثة بمبيدات حشرية مصنوعة من
Environmental pollution 258
إال أنه يجب اعتبار الزئبقعلي الرغم من عدم سمية بعض صور •
خطرة ولذا يجب الحيطة والحذر عند التعامل مع الزئبقجميع صور
.الزئبقجميع صور ومركبات
في سهولة تحولها بالبكتيريا لمركبات الزئبقوتكمن خطورة مركبات •
شديدة السمية لإلنسان والتي تتراكم عبر الزئبقأحادي وثنائي مثيل
السالسل الغذائية البحرية
Environmental pollution 259
صاصرمصادر التلوث بال
ونواتج ( Tetraethyl lead)الهواء الجوي الملوث بعوادم السيارات •
.حرق الوقود
.الحامضيبفعل الماء ( PbS) الجاليناذوبان الرصاص من صخور •
مخلفات صناعة التعدين وخاصة تعدين الرصاص وسمكرته•
أعمال السباكة وخصوصا للقطع التي تحتوي علي رصاص ولذلك تستخدم •
المواسير البالستك حاليا
مخلفات صناعة البطاريات التي تعمل بالحامض•
Environmental pollution 260
Environmental pollution 261
Galena
مصادر التلوث بأنيونات النيتريت وآثارها
وتؤدي نيتريتفي معدة األطفال بفعل البكتيريا إلي النتراتتتحول •
ألمراض معوية ومعدية النيتريتالتركيزات الكبيرة من
وقد سجلت العديد من حاالت الوفيات في منتصف القرن الماضي بأمريكا وكانت هذه •
Blue baby)في جسم األطفال مما عرف بمرض بإزرقاقالحاالت مصحوبة
syndrome)
في ماء الشرب أو النتراتلذا يجب التأكد من عدم وجود كميات كبيرة من •
إلي منتجات النيتريتحليب األطفال وعدم تجاوز الكميات المضافة من
.وغيرها والهمبرجبر والمورتديال النقانقاللحوم المحفوظة مثل
Environmental pollution 262
بالنتراتمن أهم مصادر تلوث المياه
الصرف الصحي•
في الزراعة النيتروجينيةاالستخدام المفرط لألسمدة •
Environmental pollution 263
المكونات الرئيسية غير العضوية ألنواع المياه المختلفة
Environmental pollution 264
المكون
(ppm, mg L-1)التركيز في المياه الغير ملوثة بوحدة الـ
مياه أنهار مياه بحار مياه أمطار مياه جوفية منشأها صخور
كلسية نارية طينية
8 الملوحة
(0.0008%)
35000
(3.5%)
155
(0.015%)
850 150 250
pH 5.7 7.5-8.5 6.0-8.0 6.0-7.0 6.0-7.0 6.0-7.0
Na+ 1.98 19200 10 90 10 5
Cl- 3.79 10700 10 140 4 5
K+ 0.3 400 1 90 4 1
Ca2+ 0.09 400 5 60 15 50
Mg2+ 0.27 1300 5 65 5 5
SO42- 0.58 2700 20 100 7 7
HCO3- 0.12 150 60 360 70 170
SiO2 - 3 5 30 35 10
B 5
3-10-9-10 4-10-8-10 6-10-10-10 مواد أخري
تأثير النشاط البشري علي تركيب المياه الجوفية
قد يعتقد البعض أن المياه الجوفية نقية وبعيدة عن التلوث ولكن الحقيقة •
أن هذه المياه هي األكثر عرضة للتلوث بفعل النشاط البشري وذلك
:بسبب
( البيارات)تسرب مياه الصرف السطحية الصناعية والمنزلية -1
. والزراعية ومياه صرف المناجم
.دفن المخلفات وخصوصا النظائر المشعة في باطن األرض -2
الضخ المفرط للمياه الجوفية القريبة من الشواطئ وما يصحبه من -3
تسرب لمياه البحار المالحة لتجمعات المياه الجوفية مما يزيد من
.ملوحتها
Environmental pollution 265
مصادر تلوث المياه
مثل بقع )بعض عالمات تلوث المياه قد تكون ظاهرة بالعين المجردة •
(الزيت والرغاوي الطافية ولون ودرجة عكارة المياه
إال أن أسوأ ملوثات المياه ولسوء الحظ غير مرئية بالعين المجردة •
Environmental pollution 266
مصادر تلوث المياه
تلوث حيوي وتلوث بالمواد )النفايات المنزلية من صرف المطابخ والصرف الصحي •العضوية وخصوصا المنظفات والزيوت التي تتحلل بكتيريا لمواد أكثر سمية وضررا من
(.المخلفات نفسها
(.إنبعاثات غازية ومخلفات سائلة وصلبة)المخلفات الصناعية •
.الغالف الجوي وما يحويه من غازات وعوالق•
.االستخدام غير المقنن لألسمدة والمبيدات لمعالجة التربة•
,Cl2مثل الـ )االستخدام غير المقنن للمواد الكيميائية في محطات تنقية ومعالجة المياه •Al3+, NH4
+, Fe3+, F-, Cu2+ ) وخصوصا عند انخفاض كفاءة األجهزة المستخدمة .وغياب األيدي العاملة الماهرة
تآكل األنابيب والحاويات المصنعة من المعادن والمستخدمة في نقل وتخزين المياه •وتعتمد هذه العملية علي درجة حموضة المياه وكمية األكسجين الذائب والبكترية )
(المتواجدة في المياه
Environmental pollution 267
أنواع ملوثات المياه
:تقسم ملوثات المياه حسب
Environmental pollution 268
قابليتها للتحلل
ملوثات قابلة للتحلل •
لوثات صعبة أو غير قابلة للتحللم•
طبيعة تأثيرها بسبب خواصها
ملوثات فيزيائية •
حيوية ملوثات •
(.غير عضوية وعضوية وغازية)كيميائية ملوثات •
الملوثات القابلة للتحلل•
وهي الملوثات التي يمكن تكسيرها لمركبات بسيطة أقل خطرا علي البيئة وذلك •
بالطرق الكيميائية أو الفيزيائية أو الحيوية مثل مياه الصرف الصحي بمعالجتها
.والنفط وبعض أنواع المنظفات
الملوثات صعبة التحلل أو الغير قابلة للتحلل•
مثل المبيدات الحشرية والمواد البالستيكية•
Environmental pollution 269
الملوثات صعبة التحلل أو الغير قابلة للتحلل
• مثل المبيدات الحشرية والمواد البالستيكية
Environmental pollution 270
الملوثات الفيزيائية
مثلالمواد العالقة أو الطافية أو الغارقة وتشمل
الرمل والقطع المعدنية والورق والطمي وجثث الحيوانات وأوراق النباتات
واألخشاب والرغاوي و النفايات الصلبة الغارقة
وهذه المواد تساهم في
تعكير الماء والحد من استخداماته(1)
الحد من كمية الضؤ النافذ والضروري لعملية البناء الضوئي للنباتات (2)
المائية
رفع درجة حرارة الماء عن طريق إمتصاص الطاقة الشمسية(3)
رفع تكلفة معالجة المياه لجعلها صالحة لإلستخدامات المنزلية والصناعية(4)
الناجم عن تصريف مياه التبريد الحارة من بعض المصانع التلوث الحراري •
ومحطات توليد الطاقة
Environmental pollution 271
Environmental pollution 272
مياه محملة بالطمي
حيوانات نافقة
الملوثات الحيوية
وتشمل جميع الملوثات الحية الدقيقة
(دوسنتاريا -كوليرا -تيفويد )البكتريا •
الفطريات•
الطحالب•
(اسكارس وبلهارسيا)الديدان •
(شلل األطفال واإللتهاب الكبدي)الفيروسات •
Environmental pollution 273
عن وعادة ما يجري فحص المياه لبيان مدى احتوائها على الممرضات
حيث ال تمر البكتيريا من خالل ورقة )طريق ترشيح عينات المياه
، ثم تضاف سوائل مغذية للبكتيريا للسماح لها ببناء ( الترشيح
وإذا تم اكتشاف أكثر من مستعمرة . ساعة 24مستعمراتها خالل فترة
.بكتيرية تعتبر المياه غير صالحة للشرب
Environmental pollution 274
البكتريا والفطريات تمثل عوامل حفز لكثير من التفاعالت الكيميائية •
(.أكسدة واختزال وتكوين معقدات)
الطحالب تعتبر المنتج الرئيسي للمواد العضوية في الماء من خالل عملية •
:البناء الضوئي
CO2 + H2O + Algae / sunlight O2 + Organic matter
الملوثات الكيميائية غير العضوية
تشمل بعض عناصر الجدول الدوري أو أيوناتها أو مشتقاتها العضوية
علي مستوي trace elementعنصر تتواجد بتركيزات ضئيلة 14•
ppm أو أقل مثل :
(As, Be, B, Cr, Cu, F-, I-, Fe, Pb, Mn, Hg, Mo, Se, Zn)
( As, Be, Cd, Hg, Pb)أخطرها عنصر سام 15•
(U, Th)أهمها عناصر مشعة •
عضومعدنيةمواد •
((CH3)2As, CH3-HgCl, (CH3)2Hg, Pb(C2H5)4,
(CH3)2SnCl2 ) كمبيدات زراعية( اأو مشتقاته)يستخدم معظمها
CN-, S2) أنيونات•-, NO2
-, NO3-, NH4
+, SO42-, PO4
3-, ….etc)
Environmental pollution 275
الملوثات الكيميائية العضوية
من أهم هذه الملوثات
المركبات الهيدروكربونية عديدة الحلقات •
الديوكسين•
األسمدة•
وخصوصا )المبيدات الزراعية والحشرية •
( المبيدات الهيدركربونية المكلورة
المنظفات•
الزيوت•
.الفينوالت•
مصادر هذه الملوثات
التربة والنباتات •
بقايا الحيوانات الميتة•
مياه الصرف الصحي•
نفايات بعض المصانع•
Environmental pollution 276
المنظفات الصناعية
• Detergents or Surfactant = Surface Active Agent
• (Non-ionic; Ionic: Cationic, Anionic & Zwitterionic)
Environmental pollution 277
غير أيونية (Polyether )
أيونية
• كاتيونية
• أنيونية
• مترددة
Environmental pollution 278
found in a shampoo or clothes "rinse"
soap
Environmental pollution 279
zwitterionic detergent
They are very potent at high pH and very mild at low
pH
used as shampoo
and as conditioner
used in dish washing liquids
أهم أنواع المنظفات الصناعية : األنيونيةالمنظفات
وتتكون من
(C10-C18)طرف غير قطبي •
(COONa or -SO3Na-)طرف قطبي •
Environmental pollution 280
يذوب الطرف القطبي للصابون في الماء بينما تعلق الدهون والزيوت •
بالطرف غير القطبي للصابون لمدة تكفي لفصلها عن ( غير القطبية)
. األقمشة والتخلص منها
Environmental pollution 281
Environmental pollution 282
العيب الرئيسي لهذه المنظفات
( +Ca2+, Mg2)في حالة استعمال ماء عسر يحتوي علي •
(زبد)التي تعطي مع الصابون أمالحا غير ذائبة
تستهلك الكثير من الصابون والماء
تضفي ألوانا داكنة علي المنسوجات
المياه الحمضية تحول هذه المنظفات إلي األحماض المقابلة •
. األقل كفاءة
Environmental pollution 283
لهذا تضاف نسبة عالية من أمالح الفوسفات للمنظفات الصناعية أو الصابون
لجعل الماء قلويا•
تمنع ( +Ca2+, Mg2)لقدرة الفوسفات علي تكوين معقدات قوية ذائبة مع •
تكون الزبد ومن ثم تزيل عسر الماء
ولآلن ال توجد وسيلة فعالة للتخلص من الفوسفات الزائدة في المياه سوي
في محطات معالجة المياه لترسيب فوسفات األلمنيوم منيومواأللإضافة أمالح
(AlPO4 )ليتم التخلص منهما مع المواد الصلبة
Environmental pollution 284
بأنه أسهل في التحلل الحيوي بسبب( ABS)يمتاز عن منظف ( LAS)منظف
عدم وجود تفرعات في سلسلته الكربونية •
ة المؤثرة في التحلل الحيوييثغياب ذرة الكربون الثال•
Environmental pollution 285
-R (R=C16) مثل الكاتيونيةالمنظفات
N+(CH3)3Cl-
ولكن تأثيرها المطهر والمنعم للمنسوجات األنيونيةوهي أكثر كلفة من المنظفات •
جعلها تبدأ في االنتشار
Environmental pollution 286
الزيوت البترولية
% 25عند دخول البترول الخام للمياه الطبيعية يتبخر منه حوالي •
والباقي تجرفه التيارات المائية علي هيئة كرات قطرانية تتعرض
لألكسدة الضوئية والتحلل البكتيري
Environmental pollution 287
: التحليل العنصري للبترول
كربون % 80-87
هيدروجين% 9-13
أوكسجين% 0.01-3
كبريت0.01-1%
N اآلزوتنسب متباينة من
و عناصر أخرى كاليود والزرنيخ والصوديوم
الخ ....والحديد
Etra
صخر
Oleum زيت
Etraoleum زيت الصخر
نسبة لتفجره من بين
الصخور
ببقع النفط حيث يتم استخدام أنواع من البكتيريا التلوث البحري المكافحة الحيوية إحدى وسائل مقاومة •
جزيئات أقل منها وزنا الىمن مخلفات الزيوت النفطية الهيدروكربونيةالتي تقوم بتحليل هذه المكونات
.وتركيبا وأدنى خطرا
خلق أنواع من البقع النفطيةوأحدث ما توصل إليه العلماء الهندسة الوراثية للقضاء علي مشكلة •
.البكتيريا لها القدرة علي تحمل سمية تلك المواد النفطية وتحويلها إلى مادة غذائية لها
ويتم ذلك بتهجين أكثر نوع من أنواع البكتيريا الموجودة في الطبيعة وإحداث عدد كبير من التبادل بين •
الصفات المطلوبة وإنتاج نوع جديد من البكتيريا التي ال وجود لها في الىجيناتها المختلفة للوصول
الطبيعة لها القدرة علي استعمال النفط كغذاء لها
• 1- Pseudomonas.
2- Arthrobacteria. 3- Cornybacteria
Environmental pollution 288
Pseudomonas
:وتدخل الزيوت البترولية لمياه البحار والمحيطات عن طريق
التسرب من حقول النفط وخصوصا البحرية منها -1
إلقاء الزيوت في المياه -2
البتروكيماوياتمن أنابيب نفايات مصافي البترول ومصانع •
من الصرف الصحي المحمل بزيوت السيارات•
من مخلفات ناقالت النفط أو حوادثها البحرية•
Environmental pollution 289
الملوثات الغازية
تشمل الغازات الذائبة في الماء مثل
• ( CO2, O2, N2, NH3, H2S, CH4, NOx, SOx )
غالبا ما يتناسب تركيز الغازات الذائبة
طرديا مع الضغط الجوي •
عكسيا مع درجة الحرارة •
.ويعتمد بدرجة كبيرة علي التركيب الكيميائي الكلي لتلك المياه
Environmental pollution 290
األكسجين
هومصدر األكسجين الذائب في الماء
الهواء الجوي •
عمليات التمثيل الضوئي للطحالب والنباتات المائية•
anoxic)يقل األكسجين في المياه التي تحتوي علي مواد مختزلة
water ) تستهلك األكسجين مثل بعض أنواع البكتريا والمواد
. الحرة والحديد الثنائي واألمونياالعضوية
Environmental pollution 291
التي تعمل علي ( مثل البكتريا الهوائية)األكسجين مهم للغاية لألحياء المائية •
.تحليل المواد العضوية
ينتج عنه كميات كبيرة من ( عند نقص األكسجين)ولكن التحلل الالهوائي •
.وما يصاحبها من أضرار بيئية( H2S, CH4)الوحل والغازات الضارة مثل
Environmental pollution 292
يجب إزالة األكسجين الزائد من المياه المغذية للغاليات المعدنية ألنه يزيد •
من معدل تآكلها
هناك عوامل تسبب نقص محتوي األكسجين لدرجة تتعدي قدرة ذوبان أكسجين الهواء في الماء
:وهي
إلقاء كميات كبيرة من النفايات والمخلفات في المياه•
التلوث الحراري بواسطة المياه الحارة المصروفة من محطات التبريد في بعض المصانع ومن •
: محطات توليد الطاقة وينشأ عن ذلك
.نقصان كمية األكسجين الذائب والتي تتناسب عكسيا مع درجة الحرارة•
.زيادة معدل العمليات الحيوية داخل األسماك وزيادة استهالكها لألكسجين•
.هجرة الكائنات البحرية الحساسة للحرارة للمناطق األكثر اعتداال•
Environmental pollution 293
التلوث الحراري بواسطة المياه الحارة المصروفة من محطات التبريد في •
: بعض المصانع ومن محطات توليد الطاقة وينشأ عن ذلك
.نقصان كمية األكسجين الذائب والتي تتناسب عكسيا مع درجة الحرارة•
.زيادة معدل العمليات الحيوية داخل األسماك وزيادة استهالكها لألكسجين•
.هجرة الكائنات البحرية الحساسة للحرارة للمناطق األكثر اعتداال•
Environmental pollution 294
إضافة مواد مغذية للطحالب والكائنات األخرى التي تستهلك األكسجين •
الذائب
في عمليات األكسدة ( Dissolved Oxygen)استخدام األكسجين الذائب •
لبعض المواد المختزلة
NH4+ + 2O2 2H+ + NO3
- + H2O
4Fe2+ + O2 + 4 H+ 4 Fe3+ + 2H2O
2SO32- + O2 2SO4
2-
Environmental pollution 295
يعتبر قياس األوكسجين الذائب في الماء مؤشرا هاما على نوعية المياه
ويقسم هذا األكسيجين إلي
األكسجين المتطلب حيويا •
(Biological Oxygen Demand, BOD)
األكسجين المتطلب كيميائيا•
(Chemical Oxygen Demand, COD)
Environmental pollution 296
BODاألكسجين المتطلب حيويا
كمية األوكسجين المذاب الذي تستهلكه الميكروبات الموجودة في الماء •
خالل فترة مقدارها خمسة أيام
COD واألكسجين المتطلب كيميائيا
كمية األوكسجين المذاب الذي تستهلكه الميكروبات والمواد العضوية •
وغير العضوية المختزلة في الماء
(BOD) الـستكون أكبر من قيمة ( COD) الـوبالطيع فإن قيمة
Environmental pollution 297
ويمكن قياس األكسجين الذائب في الماء مباشرة باستخدام قطب •
األكسجين
Environmental pollution 298
تعتمد كمية األكسجين المذاب
على
وجود الملوثات•
درجات الحرارة•
الضغط الجوي•
التهوية•
Environmental pollution 299
يذوب األوكسجين في الماء البارد بدرجة اكبر من
لذلك فان الماء في الفصل . ذوبانه في الماء الدافئ
الشتاء عادة ما تحتوي على تركيزات أعلى من
األوكسجين الذائب منها في فصل الصيف
ذوبان األكسجين في الماء يزداد بزيادة الضغط
الجوي
الستمرار ( mg/L O2 4)يجب أن تحتوي المياه على تركيزات أكبر من
حياة األسماك
النيتروجين
(NH3النشادر ) األمونيايتواجد النيتروجين في الماء في صور متعددة أهمها •
المتواجدة في الماء بشكل حر أو مرتبطة بشكل بسيط مع األيونات األمونياتعرف •
NH3, NH4 النيتروجين النشادرياألخرى ب+
organic النيتروجين العضويالمتحررة من المواد العضوية ب األمونياتعرف •
nitrogen
Environmental pollution 300
تعتبر المنطقة العربية من المناطق محدودة الموارد المائية ولذلك البد •
حتى ال تصبح المياه عامال مثبطا للنشاط إدارة فاعلة لهذه الموارد من
حتى ال تعيق تقدم البالد واالجتماعي والصناعي والزراعي ،
وتطورها نحو ألفضل
ولذلك البد من السعي المستمر إليجاد مصادر مائية جديدة مع الحفاظ •
:على استدامة المصادر الحالية عن طريق
Environmental pollution 301
ادارة الموارد المائية•
Water Resources Management
( Desalination)تحلية المياه المالحة ( 1)
(Dams Construction)إنشاء السدود ( 2)
( Water Harvesting)الحصاد المائي ( 3)
معالجة وتدوير المياه العادمة ( 4)
(Waste Water Treatment and Recycling)
المحافظة على المياه المنزلية ( 5)
(Domestic Water Conservation)
المحافظة على المياه في الزراعة( 6)
المحافظة على المياه في الصناعة( 7)
استعمال آلية تسعير المياه التصاعدية( 8)
Environmental pollution 302
Environmental pollution 303
( Desalination)تحلية المياه المالحة
Environmental pollution 304
(Dams Construction)إنشاء السدود
لحجز مياه األمطار المتدفقة من فوق الجبال
معالجة وتدوير المياه العادمة
Waste Water Treatment and Recycling
(Domestic Water Conservation)المحافظة على المياه المنزلية
وهذا يعني استعمال المياه في المنزل بطرق حكيمة تقلل من الكمية المستهلكة دون أن يؤثر في مستوى •
مثل . نظافة المنزل أو صحة الفرد
لتر 10بدال من حوض االستحمام ففي األول قد يحتاج الفرد ألقل من ( shower)استعمال رذاذ الماء ( أ)•
لتر ماء200ماء لالستحمام بينما في الثاني قد يحتاج الفرد إلى
استعمال نياغرا صغيرة الحجم في دورات المياه( ب)•
غسل السيارات في المنازل بكمية محدودة في إناء بدل استعمال األنابيب المطاطية( ج)•
حالقة الذقن وغسل األسنان بفتح الصنبور وقت الحاجة وليس فتحه طوال العمليتين مع استخدام رذاذ ( د)•
الماء الموفر لإلستهالك
التي تحتاج الى قدر كبير من المياه لريها ( النجيل)استخدام أسلوب التنقيط لري األعشاب الخضراء ( هـ)•
بطريقة الغمر
ففي عمان عاصمة األردن بلغ مقدار الفاقد من . التغلب على تسرب المياه من شبكة انابيب مياه الشرب ( و) •
. 2001عام % 46المياه بالتسريب حوالي
Environmental pollution 305
المحافظة على المياه في الزراعة
باستخدام طرق ري موفرة كالري بالتنقيط بدال من الري بطريقة الغمر•
استبدال بعض المحاصيل التي تحتاج لكميات كبيره من المياه بأخرى •
اقل احتياجا للماء
Environmental pollution 306
Flooding irrigation
sprinkler
dropping
المحافظة على المياه في الصناعة
إعادة استعمال المياه في بعض الصناعات
( غسيل الخام)التعدين
تقطيع الحجارة باندفاع المياه
في عمليات التبريد يعاد استعمال نفس المياه
Environmental pollution 307