مقال عام عن المياه

مقال عام عن المياه

يشكّل الماء نسبة تقدّر بـ75% من الكرة الأرضيّة، ويتشكّل هذا الماء عبر سنين طويلة تصل إلى ملايين السنين من خلال دورة المياه المعروفة الّتي تبدأ من البحار بالتبخّر، ومن ثم التكاثف وأخيراً الطول، ولكن الماء يكون بصورة مختلفة قليلاً، فقد تشكّل من خلال تكاثف الأبخرة الناتجة عن البراكين وهطولها، ومع تكرار هذه العمليّة أصبحت الكرة الأرضيّة مغطاةً بالماء بنسبة تقدّر بثلاثة أرباعها.

ولكن الجدير بالذّكر أنّ هذا الماء لا يصلح كلّه للشرب، فمياه البحر مالحة لا تصلح للشرب أبداً؛ بل إنّها قد تسبّب الأمراض لو شربنا كميّةً منها، ويكون الماء الصالح للشرب مقارنة بمجموع المياه بنسبة ثلاثة بالمائة، ومعظم هذا الماء الصالح للشرب من الجبال الجليديّة عند الأقطاب؛ حيث إنّه يشكّل ما نسبته 97% من المياه الصالحة للشرب على هذه الأرض، والنسبة الضئيلة المتبقيّة تمثل الأنهار والبحيرات العذبة والينابيع والمياه الجوفية. طرق معالجة المياه

خصائص الماء

للماء عدّة خصائص متميّزة جعلت منه عصب الحياة ندرج أهمّها:

يتمدد الماء بالحرارة ويتقلص بالبرودة، لكنه عند درجة حرارة ما دون أربع درجات مئوية تنعكس الآية، فيحدث شذوذ الماء، فيتمدّد بدلاً من أن يتقلص، وهذا يجعل كثافته أقلّ فيرتفع إلى الأعلى وعندما يتجمد في درجة الصفر المئوية يكون تجمده فقط على السطح بينما في الأسفل يكون الماء سائلاً في أربع درجات مئوية.

درجة الحموضة والقاعدية له سبع أي أنّه مركب متعادل لا قاعديّ ولا حمضيّ.

الماء موصل رديء للحرارة، لكن في حياتنا اليومية نراه موصل جيّد وهذا بسبب الشوائب والأملاح الذائبة فيه.

للماء القدرة على إذابة الغازات والأملاح.

يمكن للثلج أن يتحوّل إلى بخار ماء مباشرة دون المرور في الحالة السائلة في علمية تسامي الماء لكن عند درجة حرارة وضغط معيّنين.

للماء حرارة نوعية عالية تساوي4180 جول /( كجم. درجة مئوية واحدة)، والحرارة النوعية هي الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة كغم واحد من المادة درجة مئوية واحدة.

الماء لا يوجد من العدم لكن يتغير من حالة إلى حالة أخرى.

مراحل معالجة المياه التقليديه

العلاج الأولي أو المعالجة هو أي عملية فيزيائية أو كيميائية أو ميكانيكية تستخدم في المياه قبل أن يخضع ل عملية المعالجة الرئيسية . خلال العلاج الأولي :

ويمكن استخدام الشاشات ل إزالة الصخور والعصي وأوراق الشجر و غيرها من الحطام ؛ يمكن إضافة المواد الكيميائية للسيطرة على نمو الطحالب ؛ و مرحلة presedimentation يمكن تسوية خارج الرمال والحصى  من المياه الخام .

مرحلة تخثر معالجة المياه

بعد العلاج الأولي ، فإن الخطوة التالية هي تجلط الدم . التخثر يزيل الجزيئات الصغيرة التي تتكون من الميكروبات ، والطمي ومواد أخرى معلقة في الماء. تتم إضافة المواد الكيميائية لمعالجة مثل الشب إلى الماء ويخلط بسرعة في حوض كبير . المواد الكيميائية تسبب جزيئات صغيرة ل تتجمع معا ( تخثر ) . لطيف الاختلاط يجلب كتل أصغر من جزيئات معا لتشكيل مجموعات أكبر تسمى ” الندف ” . بعض من الندف يبدأ في تسوية خلال هذه المرحلة .

التلبد

مرحلة التلبد من معالجة المياه

خلال مرحلة التلبد ، و الثقيلة، و كثيفة الندف تستقر في الجزء السفلي من المياه في خزانات كبيرة . كما يمكنك أن تتخيل، وهذا يمكن أن يكون عملية بطيئة ! وبمجرد أن ينقشع الندف ، والماء هو على استعداد للمرحلة المقبلة من العلاج.

يحدث التوضيح في حوض كبير حيث يسمح لتدفق المياه مرة أخرى ببطء شديد . الحمأة ، بقايا من المواد الصلبة والمياه، و يتراكم في قاع الحوض و يتم ضخ أو كشط خارج للتخلص منها في نهاية المطاف. كما أنها تسمى أحيانا توضيح الترسيب .

تليين واستقرار

تليين و استقرار مرحلة من معالجة المياه عندما الماء هو أيضا ” الصعبة” (أي يحتوي على الكثير من الكالسيوم و المغنيسيوم والمعادن الأخرى ) ، وأنها تشكل نطاق ويسبب العديد من المشاكل في الأنابيب. يمكن أن يؤدي أيضا الماء العسر في غسل الأموال و المشاكل ، لأنه يقلل من فعالية الصابون والمنظفات .

أهميّة الماء

الماء هو العنصر الأساسيّ للحياة، إذ إنّ مختلف أصناف المخلوقات وأنواعها بحاجة ماسّة للمياه حتّى تستمرّ في الحياة بشكل طبيعيّ وجيّد، وتتنوّع مصادر المياه بشكل كبير جدّاً، فهناك مياه الأمطار، التي تعتبر مصدر المياه على سطح الكرة الأرضيّة، والتي تنتج من عمليّة كاملة ومستمرّة في الوقت ذاته، مما يجعلها قادرة على تزويد العديد من مصادر المياه الأخرى بالمياه، كالبحار، والمحيطات، والأنهار، والأهم ّمن هذا كلّه المياه الجوفيّة التي يشرب البشر منها، ويستعملونها كونها من أنظف أنواع المياه، وأكثرها ملاءمة للإنسان.

لكن في المقابل، فإنّنا نجد أنّ المياه اليوم تتعرّض لعدد من الممارسات السلبيّة الخطيرة، ممّا يجعلها مهدّدة بالفناء، وتناقص مستوياتها الصالحة لمختلف أنواع الاستعمالات، لهذا فقد وجب إبراز أهمّيّة الحفاظ على الماء صالحاً للاستعمال، وبكمّيّات مناسبة.

لا يستطيع الإنسان ان يعيش بدون ماء شرب لمدة تزيد على 72ساعة (ثلاثة ايام). إذا زادت المدة عن ذلك فقد يصاب الإنسان بغيبوبة نتيجة توقف عمليات البناء والهدم وتوقف حركة التفاعلات داخل الجسم، إذن الماء هو شريان الحياة لكل كائن حي. وصدق الله العظيم القائل (وجعلنا من الماء كل شيء حي) مجالات استعمال الماء

يستعمل الماء في كثيرمن مجالات منها:

– الشرب

– الري

– الطبخ

– النظافة

– انتاج الكهرباء

– العلاج

– كما أنه يمكن أن يكون كوقود للسيارات

– الماء مذيب للفيتامينات والأملاح، والأحماض الأمينية والجلوكوز وكثير من العناصر التغذوية الأخرى .

– يلعب الماء دوراً حيوياً في هضم، وامتصاص، ونقل، واستخدام العناصر التغذوية .

– الماء هو الوسط الآمن للتخلص من السموم والفضلات .

– يعتمد كل التنظيم الحراري للجسم على الماء .

– ضروري في انتاج الطاقة،تزييت المفاصل .

أهمّيّة الحفاظ على الماء

يعتبر الماء مصدراً غير مباشر للأكسجين، فالأكسجين هو الغاز الأهمّ بالنسبة للإنسان والحيوان، حيث تعتمد عليه هذه المخلوقات اعتماداً رئيسيّاً في عمليّة التنفس؛ ذلك أنّ الأكسجين الذي يتنفسه الإنسان في الجوّ، هو القادم من عملية التمثيل الضوئيّ للنباتات، والتي يعتبر الأكسجين أحد أهم نواتجها، وهذا الأكسجين الناتج كان قد تحرّر أساساً من جزيئات الماء الموجودة في النباتات نتيجة لعمليّة معقدة، لذا فإنّ الحفاظ على الماء يعني ديمومة النباتات، وبالتالي ديمومة عنصر الأكسجين في الجوّ.

يساعد في الكشف عن المعالم الأثريّة، فالمياه القذرة الملوّثة قد تحتوي بداخلها على بعض المعالم الأثرية التي تعود إلى الحضارات المندثرة، لذا فقد يكون هناك صعوبة في الوصول إليها نتيجة للتلوث الحاصل في هذه المسطحات المائيّة، إلى جانب كون تلوث المسطحات المائيّة يسبب موت الأحياء البحرية التي تعيش فيها.

يدخل الماء في عمليّة التبريد والتدفئة، حيث يحتاج الناس في بعض المناطق ذات المناخات غير المناسبة لهاتين العمليّتين من أجل أن يكونوا قادرين على العيش، ومن أجل أيضاً تبريد بعض الآلات التي تسخن بسرعة نتيجة عملها، فلو لم تكن هناك كميات كافية ومناسبة من المياه لما وجدت مثل هذه العمليات.

يدخل في عدة عمليات هامّة وحيويّة جدّاً، حيث يتمّ به تنظيف ألواح الطاقة الشمسيّة التي يتمّ بها توليد الكهرباء، كما يدخل بكميات كبيرة في عمل المفاعلات النووية المختلفة، بالإضافة إلى توليد الطاقة الكهربائيّة بشكل مباشر منه، عدا عن العديد من العمليّات الأخرى التي لها علاقة بمجال الطاقة.

يدخل في عمليّات طهي الطعام بشكل رئيسيّ وأساسيّ، فالماء مقترن بأكثر أنواع الوجبات الغذائية صحّة وحيوية، ولهذه الغاية يجب أن تتوفّر المياه بكميات كبيرة، وبدرجة عالية من النقاء والنظافة، فالغذاء مادة حساسة بالنسبة للإنسان ينبغي الحفاظ عليه، والاعتناء به بشكل كبير.

تختلف طرق المعالجة، وذلك يعتمد على نوع الماء المراد معالجته، فمثلاً تختلف معالجة مياه الشرب عن معالجة مياه الصرف الصحي، وإليكم موجزاً بعض

طرق المعالجة هذه:

الترشيح: ويعمل على إزالة الأجسام العالقة في الماء، وتعتمد كفاءة الترشيح على حجم الحبيبات العالقة في الماء، وكلّما زاد حجم هذه الأجسام زادت كفاءة الترشيح.

عمليّات التقطير: وهي عمليّة بسيطة مبنية على نظام من التبخير والتكثيف، وبهذا يتكوّن لنا سائل مكوّن من الماء فقط، دون وجود أيّ نسبة ضئيلة من الأملاح.

المطهرات: وذلك عن طريق إضافة بعض المواد الكيميائيّة التي تعمل على تعقيم الماء، ومنها عنصر الكلور مثلاً.

وهناك بعض الطرق الأخرى المعقّدة أيضاً، ولا يزال العلم يتقدّم ويكتشف طرقاً جديدة وفعّالةً لذلك.

تختلف عمليات المعالجة بحسب الغرض من استخدام المياه فمثلا مياه الشرب تركز كثير على تنقية المياه من الشوائب, المواد العالقة، وإعادة ضبط كمياة الأملاح المعدنية

تركز عملية تنقية المياه على التخلص من المواد الملوثة من المياه المراد معالجتها للحصول على مياه صالحة للشرب نقية بمايكفي لاستعمالها في الاستهلاك الشخصي. من المواد المزالة في هذه العملية البكتيريا، الفيروسات، الطحالب، وبعض المعادن مثل الحديد، المنغنيز، والكبريت بالإضافة إلى الملوثات البشرية مثل بمافي ذلك الأسمدة. تعتبر عملية معالجة مياه الشرب في غاية الأهمية وهذا ما جعل منظمة الصحة العالمية تصدر مقاييس وإرشادات يتم التعامل معها عالميا.

في الحقيقة تفتقر الكثير من البلدان النامية ودول العالم الثالث بما فيها العربية لعمليات معالجة المياه وهذا ما ساعد على انتشار الأوبئة المزمنة مثل التيفود، وفيروس الكبد الوبائي أ في كثير منها.

تنقية المياه

يقصد بعملية تنقية المياه أو معالجتها أن يتمّ إخضاع المياه لسلسلة من العمليات المختلفة التي تهدف إلى جعلها صالحةً لواحدة من الاستعمالات، ولعلَّ الاستعمال الأبرز للمياه والذي قد يتسبّب بالعديد من المشكلات للعديد من الدول العالمية اليوم هو استعمالها للشرب؛ حيث تعاني العديد من مناطق ودول العالم اليوم من نقص كبير في كميّات المياه المخصصة للشرب، ممّا يتسبّب بواحدةٍ من أكبر الكوارث العالمية على الإطلاق.

تختلف عملية تنقية المياه باختلاف الغرض من استعمال المياه؛ فتنقية مياه الشرب تختلف عن تنقية المياه المستعملة في التنظيف أو الصناعة أو أي استعمال آخر، وهذا الاختلاف نابع من طبيعة المواد التي يجب أن تتوافر في المياه من أجل أن تكون صالحةً للاستعمال، فعلى سبيل المثال المياه المخصّصة للشرب يجب أن يتم فيها ضبط كميات الأملاح، أما المياه الصناعية فيجب أن تكون خاليةً بشكل تام من الأملاح.

تهتم تنقية المياه بالتخلص بشكل رئيسي من كافة الملوثات التي تتواجد في المياه من أجل الحصول على المياه الصالحة للشرب؛ حيث يتم تنقية المياه من الفيروسات، والبكتيريا، والطحالب، بالإضافة إلى بعض المعادن كالمنغنيز، والحديد، والكبريت، عدا عن تنقيتها من بعض أبرز الملوثات التي يتسبب البشر بها للمياه كالأسمدة. تمر عملية تنقية المياه بالعديد من المراحل الرئيسية والهامة، وفيما يلي إيضاح لهذه العملية.

استخدامات الماء في الصناعة

توليد الكهرباء، تستغل طاقة اندفاع الماء في الأنهار لتحريك توربينات تعمل على توليد الكهرباء، والماء أحد مصادر الطاقة المتجددة الصديقة للبيئة.

جزء من المنتج النهائيّ مثل: العصائر، وموادّ التنظيف السائلة، والأدوية.

التبريد والتسخين وهو الأكثر شيوعاً في الاستخدامات الصناعيّة.

جمع المخلفات.

حاجز ضدّ الإشعاعات والانبعاثات الحراريّة.

مكافحة الحرائق.

معيار لدرجة الحرارة والكثافة واللزوجة للموادّ الأخرى.

نقل المواد حيث تعمل على إذابة المواد أو حمل محاليل.