» التحكم بتلوث الماء والهواء

مدخل الى علم المياه

د.م عبد الرزاق محمد سعيد التركماني

مقدمة :
المياه تعني أشياء مختلفة لمختلف الناس. فمنهم من يهتم بها للزراعة ومنهم من يهتم بها للصناعة و آخرون ينظرون اليها كمصدر لمياه الشرب و كضرورة للبقاء على قيد الحياة. و معروف أن المياه تملك خصائص فريدة من حيث تركيبها الفيزيائي و الكيميائي. فيمكن تجميد المياه أو غليها أو تبخيرها …الخ. تعتبر المياه مادة سائلة مؤلفة من جزيئات تحوي ذرة أكسجين و ذرتين من الهيدروجين (H2O) كما مبين بالشكل ( 1 ). الماء النظيف و الصافي لا لون له و لا مذاق و لا رائحة و يتحول الى مادة صلبة عند درجة حرارة صفر مئوية و يتحول الى بخار عند درجة حرارة  100مئوية و تعتبر المياه مذيبا” جيدا” جدا”. و 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.
الماء أساس الحياة و معلوم أن الانسان يستطيع العيش بدون طعام لمدة شهر تقريبا” و لكن لا يستطيع الحياة من دون ماء الا بضعة ايام فقط. فالكائنات جميعها تحتاج للماء لتبقى حيّة و سبحان الذي قال في محكم التنزيل ” و جعلنا من الماء كل شيء حي”. و يشارك الماء في معظم التفاعلات الكيميائية الحاصلة في البيئة إما كمذيب أو مشارك أو وسيط. و الماء مادة بسيطة و معقدة بنفس الوقت.
الشكل ( 1 )  رسم توضيحي لجزيئة الماء
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 1.5 مليار كيلومتر مكعب. يشكل 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. 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. الشكل ( 2 )  يوضح صور المياه على سطح الأرض، بالحجم كنسبة مئوية.
الشكل ( 2 )  صور تواجد المياه على سطح الأرض
دورة الماء على سطح الأرض
يتميز الماء الموجود فوق الأرض، بالحركة الدائمة والدوران المستمر. فماء المحيطات والبحار يصعد إلى الهواء، عن طريق عملية التبخر (Evaporation)، حيث يُكوِّن السحاب، الذي تدفعه الرياح إلى مناطق الأرض المختلفة، ثم يتكثف ويهطل أمطاراً على الأرض، ومنها يرجع إلى المحيطات مرة أخرى. وتبلغ كمية المياه المتبخرة من الأرض، بفعل حرارة الشمس لتكّون السحاب، حوالى 500 ألف كيلو متر مكعب. ومعظم هذا السحاب المتكوِّن، ينشأ من المحيطات عن طريق عملية البخر. كما أن هناك كمية قليلة من السحاب، الذي يتكّون من خلال عملية البخر من الرطوبة الموجودة في سطح التربة وعملية النتح (Transpiration) من أوراق النبات حيث تعرف هاتان العمليتان معاً باسم “البخر ـ النتح” (Evapotranspiration) ( ثم يتكثف هذا السحاب، ليسقط أمطاراً على الأرض. وتسقط معظم هذه الأمطار، مرة أخرى، في المحيطات و البحار، ويتبقى جزء قليل يسقط على اليابس. وبمقارنة كمية ماء الأمطار المتساقطة على اليابس، بالماء الذي تبخر منها عن طريق البخر والنتح، تعد كمية الأمطار أكثر بكثير من تلك التي تصاعدت من اليابسة. إلاّ أن هذه الزيادة ترجع مرة أخرى إلى المحيطات والبحار، عن طريق ظاهرة الجريان السطحي لمياه الأمطار (Runoff) من خلال المياه الجوفية والأنهار الجارية. ثم تبدأ دورة جديدة للمياه من المحيطات، إلى الهواء، إلى الأرض، ثم إلى المحيط. وهذه الدورة الدائمة لمياه الأرض (الشكل 3 ).
الشكل ( 3 )  دورة المياه على الأرض
ونتيجة لهذه الدورة، فإن كمية الماء العذب الموجود على سطح الأرض، هي الكمية نفسها منذ قديم الأزل، وهي الكمية نفسها، التي سوف تظل فوق سطح الأرض. وهذه الكمية يعاد استخدامها مرة بعد مرة. و يمكن تقسيم المياه، تبعاً لمصادرها الطبيعية، إلى:
* ماء المحيطات والبحار.
* ماء الأمطار.
* ماء الأنهار.
* ماء البحيرات.
* المياه الجوفية.

 

ملاحظة: جميع محتويات الموقع ذات حقوق محفوظة و لايسمح بإعادة النشر أو الاستخدام إلا بعد أخذ إذن مدير الموقع حصريا” تحت طائلة المسؤولية

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *