إن الماء يعتبر أهم مكون من مكونات جسم الإنسان، وهو أساس الحياة واستخداماته كثيرة جدًا ولا يمكن حصرها، فكل شيء في هذه الحياة يتطلب وجود الماء، إلا أنه مع ازدياد عدد السكان في الأرض ازدادت استخدامات الماء وبالتالي أصبح هناك نقص كبير بوجوده، فتكونت حاجة ملحة إلى إيجاد مصادر جديدة وأهمها تنقية المياه الملوثة لتصبح صالحة لأن يستخدمها الإنسان.
وتنقية المياه هي عبارة عن عملية تتم فيها إزالة التلوث من المياه لتصبح صالحة للشرب ولتلبي بعض الحاجات كالاحتياج الطبي وتصنيع المواد الكيميائية، وتتعدد أساليب التنقية، وعمليات التنقية تقوم بإزالة الرمل والمواد العضوية الضارة والبكتيريا والجراثيم وكل ما يمكن أن يحتويه الماء الملوث من مواد سامة وضارة.
طرق معالجة وتنقية المياه
طريقة الترسيب
كان الترسيب من أول العمليات التي استخدمت لتنقية الماء، وتتم هذه العملية داخل أوعية وأحواض يكون شكلها دائري أو مستطيل ويكون فيه مكان للدخول ومكان للخروج، ويقوم مصمم هذا الأحواض بتصميمها بشكل دقيق ومناسب للخواص الهيدروليكية، ويتم صنع مضخات خصيصًا لعملية الترسيب تكون للتخلص من الرواسب.
طريقة الأشعة فوق البنفسجية والترشيح
تقوم هذه العملية بإزالة كل ما يعلق داخل المياه من أوساخ وملوثات فتنظفه وتنقيه.
طريقة الأمواج فوق الصوتية
تكون هذه الطريقة بأن تنقى المياه عن طريق جهاز يقوم هذا الجهاز بأن يبث أمواج فوق الصوتية على الماء فتقوم هذه الأمواج بقتل الجراثيم والطفيليات والبكتيريا والأشنيات العالقة بالمياه، وتقضي على الروائح الكريهة التي تنبعث منها.
التنقية المستخدمة للمياه السطحية
إن المياه السطحية تحوي في داخلها نسبة معينة من الأملاح تكون قليلة كما تحتوي على نسبة قليلة من البكتيريا وبعض الطحالب، فيتم تنقية هذه المياه بإزالة كل ما يكون عالق بها ويؤدي إلى تعكيرها، وتتم تنقية المياه السطحية بمعالجتها بطريقة الترسيب وطريقة الترشيح بالإضافة إلى التطهير.
التنقية المستخدمة لتنقية المياه الجوفية
إن المياه الجوفية بحاجة إلى تنقية ولكن تكون غالية وباهظة وتحتاج إلى تكاليف، فتحتاج لإضافة الكلور من ثم القيام بالضح إلى الشبكة التي توزع المياه، كما تحتاج إلى طريقتين معالجة واحدة فيزيائية والأخرى كيميائية تزيلان جميع الغازات ك أوكسيد الكربون والهيدروجين، كما تزيل هذه الطريقة بعض المعادن مثل معدن الحديد ومعدن المنغنيز اللذان يتسببان بوجود عسر في الماء، ويتم إزالة هذه المعادن عن طريق القيام بعمليات التهوية، ثم تبريد المياه، وبعدها القيام بعملية الترسيب، وكل هذه العمليات تقام في محطات الماء، وبعد ذلك يتم إضافة الجير بكميات مدروسة ويكون الجير مطفأ، بعد ذلك يحدث تفاعل مما يؤدي إلى رواسب المعادن.
اقرأ أيضًا: دورة الماء في الطبيعة (الدورة الهيدرولوجية)
تنقية مياه الشرب
التنقية بالغلي
إن معالجة الماء وتنقيته عن طريق الغلي تعتبر من أجود الطرق وأكثرها فعالية فالغلي يعمل على قتل جميع الجراثيم والكائنات المسببة للمرض، ويتم ذلك عن طريق غلي المياه ثم سكبها ضمن وعاء، وبعدها تترك لأكثر من ساعتين، وبعدها يتم إضافة كمية قليلة من الملح إلى كل لتر من الماء الذي تم غليه، وإضافة إلى ذلك هناك الكثير من المرشحات الخاصة بالمياه التي تستخدم قبل عملية الغلي، وعند استخدام المرشح يفضل قبل ذلك أن يتم انتقائه بحيث يكون حجم مساماته صغيرة جدًا، ويتم أيضًا اتباع تعليمات الشركة التي قامت بالتصنيع بشكل تفصيلي. وبالنسبة للمدة التي نحتاجها للغلي فهي ليست ثابتة وتختلف إذا كان الماء صافيًا أو كان عكر.
الماء الصافي
في حال كان الماء صافيًا تكون تنقيته عن طريق غليه من دقيقة إلى ثلاثة دقائق ويترك حتى يبرد، ومن بعد ذلك يتم تخزين هذه المياه ضمن وعاء ويفضل قارورة نظيفة ويتم تسكيرها بشكل محكم.
الماء العكر
تتم تنقية الماء العكر من خلال القيام بفلترته عن طريقة قطعة من القماش النظيفة، وبعدها نتركه حتى يهدأ، وبعدها نقوم بفصل الماء الصافي ثم نقوم بغليه من دقيقة إلى ثلاثة دقائق.
تنقية مياه الشرب باستخدام الكلور
تتم تنقية المياه بالكلور من خلال استخدام المنظفات التي تحتوي على الكلور ومواد التبييض مع الحذر من استخدام المواد التي تحتوي على العطور والملونات وغيرها من المواد الضارة ويجب الانتباه إلى القيام بتنقية المياه العكرة قبل إضافة الكلور لها، وبعدها نضع الماء ضمن وعاء نظيف وبعدها نضيف القليل من الكلور المبيض ونخلطهم جيدًا، ونتركهم لمدة ستون دقيقة قبل القيام بالشرب.
تنقية مياه الشرب عن طريق اليود
عند عدم الاستطاعة على القيام بغلي الماء أو عندما لا تتوفر مادة الكلور، تتم المعالجة بمادة اليود وذلك من خلال إضافة كمية قطرتين من مادة اليود إلى كل لتر واحد من المياه، وممكن أن نزيد كمية عدد القطرات اليود إلى حوالي عشرة وذلك في حال كان الماء عكر.
مراحل القيام بتنقية المياه
- ممكن القيام بحقن الماء بمادة الكلور فالكلور يساعد على الحد من تكاثر الجراثيم والبكتيريا، وبعد حقنها نقوم بتعريض الماء للهواء وذلك من أجل التخلص من معدن الحديد.
- بعدها يبدأ التخثر فهذه العملية تعمل على تجميع جميع المواد الضارة الموجودة بالمياه.
- وبعدها نعرض الماء لعملية ترسيب أيضًا فتساعد عملية الترسيب على التخلص من كل ما هو صلب وعالق.
- وبعدها نخضع الماء لعملية الترشيح التي تقتل البكتيريا وذلك بالاستخدام من خلال العملية العديد من المضادات القاضية على الجراثيم التي تسبب الأمراض.
التنقية بالأوزون
إن غاز الأوزون هو عبارة عن مادة كيميائية تكون كثيرة التأكسد وقد كانت بديلة عن مادة الكلور عندما ظهرت وذلك عند ظهور الأضرار الجانبية التي تنتجها مادة الكلور على صحة الإنسان وبعضها قال أن الكلور يسبب السرطان، وفي هذا الاتجاه أثبتت التجارب أن غاز الأوزون له القدرة على تنقية الماء بشرط استخدامه بنسب واضحة وصحيحة فيجب الانتباه إلى عدم زيادة نسبته أو نقصانها، فالزيادة به تؤدي إلى زيادة التفاعل الكيميائي ضمن بعض المركبات، ويتم معالجة المياه عن طريق ملئ خزانات بالماء الملوث ويتم تمرير الغاز بشكل ميكانيكي عن طريق مرشحات تستطيع خلط المياه مع الغاز الذي يقوم بدوره بتحليل المواد الملوثة، ورفع نسبة ومعدل الأوكسجين لتصبح المياه صالحة للشرب.
تنقية المياه بالتخزين
يتم تخزين الماء في وعاء مفتوح من خمسة إلى أربعة وعشرون دقيقة والتخزين سيؤدي إلى ترسيب الشوائب وتل نصف كمية البكتيريا الموجودة في الماء.
التنقية ببذور شجرة المورينجا
إن هذه الشجرة توجد بشكل كبير في العديد من الدول العربية والكثير من الدول الإفريقية، وإن بذور هذه الشجرة فعالة جدًا في تنقية المياه الملوثة بالشوائب والجراثيم وتستخدم كثيرًا في دولة السودان لتلبية هذا الغرض، فيستخدم قرابة من خمسة عشرة إلى عشرون بذرة من المورينجا لتنقية لتريين من الماء ويتم استخدام البذور أو المسحوق المستخلص منها لمدة شهر فتكون صالحة للاستخدام لهذه المدة بشرط حفظها في مكان معتم وبارد، وهذه البذور ومسحوقها أكثر ما يميزها أنها قادرة على تجميع البكتيريا والقضاء عليها مباشرة.
تنقية مياه الأمطار
إن التنقية لمياه المطر بسيط جدًا يتم تجميع المياه وبعدها، نأخذها إلى المأخذ، وبعدها إلى المحطة لتتم هناك عمليات الترشيح ونقوم بالتعقيم بالاستعانة بمادة الكلور بجرعات مناسبة ويتم بعدها تخزينها ثم ضخها إلى الخزانات وبعدها يتم التوزيع عن طريق الضغط العالي.
أشكال ومسببات تلوث الماء
- الاستنزاف الكبير لكميات الأوكسجين الموجود في الماء وذلك بسبب اختلاط مياه الصرف الصحي ومخلفات الصرف الصناعي، وبالتالي تقل الأحياء المائية التي تقضي على الكثير من الجراثيم التي تسبب الأمراض.
- تزايد نسبة الكيماويات في المياه التي تتسبب في تسمم الأحياء المائية وموتها وبالتالي تنتهي في الكثير من الأنهار الحياة ومظاهرها وترتفع نسبة التلوث.
- تزايد نمو الطفيليات والبكتيريا في الماء ممل يجعلها غير صالحة للشرب وملوثة.
- تناقص كمية الضوء التي تذهب للعمق مما يؤدي إلى امتلاء الماء بالملوثات وذلك بسبب خلو نمو النباتات المائية التي تحتاج للضوء لنموها.
أنواع الملوثات داخل الماء
التلوث الطبيعي
وهذا النوع من التلوث يقوم بتغيير الخصائص الطبيعية للماء، فيصبح الماء غير صالح للاستخدام البشري، بسبب تغيير في درجة حرارته أو تغيير في نسبة الملوحة داخله أو ازدياد المواد التي تصبح عالقة به، وقد تكون من أصل عضوي أو من أصل ليس بعضوي، ويحدث ذلك في الأماكن الجافة خاصة وينتج عن ذلك رائحة كريهة أيضًا ومذاق سيئ.
التلوث الكيميائي
وهذا التلوث يجل الماء ساماُ بسبب تواجد لمواد كيميائية فيه يكون تأثيرها خطير جدًا، كالرصاص أو الزرنيخ، أو مادة المبيد الحشري، وبعضها يكون قابل للانحلال وبعضها قابل للتراكم وبعض أنواع التلوث الكيميائي تكون ناتجة عن التلوث بسبب النفط أو المواد الزراعية مثل مادة الفوسفات وكذلك ملوثات المصانع.
التلوث العضوي
إن السموم الخارجة من جسم الإنسان كالعرق والبول والبراز تحتوي على الكثير من الفيروسات والبكتيريا، وهذه المياه تكون صرف صحي وأحيانًا تختلط بمياه الشرب فتؤدي إلى تجمع البكتيريا والأمراض بها وتكون خطيرة مثل السالمونيلا التي تسبب الإصابة بالحمى والالتهابات المعوية والإسهال والقيئ، ومن أنواع البكتيريا أيضًا اللبتوسبيرا التي تتسبب في التهابات الكبد. وهناك أمراض خطيرة تنتقل عن طريق التلوث العضوي فتتسبب في الشلل عند الأطفال والملاريا. وتأتي العدوى بطرق مختلفة مثل الشرب والاستحمام وكذلك الأكل من خلال تناول الأسماك التي تعيش في مياه لحق بها تلوث.
