أكتوبر 2016

مخطط تصنيفي للماء يمثل الإطار التفصيلي التالي نظرةً عامةً على الماء وكذلك دليلاً موضوعيًا له: يُعد الماء مادة كيميائية، ويتكون من الصيغة الكيميائية ماء. يتكون جزيء الماء من إتحاد ذرة أكسجين وذرتي هيدروجين في رابطة تساهمية على الرغم أن الحالة الرئيسية للماء هي الحالة السائلة؛ فالماء في الأصل سائل عادةً ينتشر على الأرض في الحالة […]

علوم المياه علم المياه أو الهيدرولوجيا هي دراسة المياه وتوزيعها فوق الأرض وصفاتها وخصائصها الطبيعية والكيميائية وتفاعلها مع البيئة والكائنات الحية. أعلنت الأمم المتحدة أن العقد 2005 – 2015 هو عقد  الماء لأجل الحياة . وأشار تقرير للأمم المتحدة إن خُمس سكان كوكب الأرض يفتقدون المياه الصالحة للشرب بسبب سوء إدارة الموارد حيث يعيش فقراء العالم على أقل من جالونين ونصف من المياه في اليوم وهو ما يعادل واحد من ثلاثين من الاستهلاك اليومي للدول الغنية. لأن 70 %من سطح الأرض ماء و97,5% منها مياه مالحة في المحيطات والبحار و 1% مياه عذبة في الأنهار والبحيرات وباطن الأرض صالحة للاستخدام الآدمي و68,9 % من المياه العذبة فوق الكوكب في شكل جليد. وجميع الحضارات القديمة قد نشأت حول ضفاف الأنهار بالقرب من مصادر المياه كما في الفرات بالعراق والنيل بمصر. وحاليا أصبحت مشكلة المياه تتصدر هموم سكان العالم. فنجد أكثر من خمس سكانه يعانون من أزمة توفر المياه العذبة والنقية. مما سيجعل الصراع القادم في العالم حول السيطرة على مصادر المياه. و19% من الكهرباء في العالم من الطاقة المائية.   الماء اسم يطلق على الحالة السائلة لمركب الهيدروجين والأكسجين. وكان الفلاسفة الأقدمون يعتبرون الماء كعنصر أساسي لكل المواد السائلة وظل هذا الاعتقاد سائدا حتى القرن 18. ففي عام 1781 استطاع العالم الكيميائي البريطاني هنري كافنديش تخليق الماء بحرق الهدروجين في الهواء محدثا فرقعة ولم يكن كنمه هذه التجربة معروفا حتى أتى الكيماوي الفرنسي أنطوان لافوازييه وأثبت أن الماء ليس عنصرا بل مركبا من الهيدروجين والأكسجين ثم اكتشف العالمان الفرنسي جوزيف لويس والألماني الكسندر فون همبولدت أن الماء يتكون من حجمين من الماء اسم يطلق على الحالة السائلة لمركب الهيدروجين والأكسجين. وكان الفلاسفة الأقدمون يعتبرون الماء كعنصر أساسي لكل المواد السائلة وظل هذا الاعتقاد سائدا حتى القرن 18. ففي عام 1781 استطاع العالم الكيميائي البريطاني هنري كافنديش تخليق الماء بحرق الهدروجين في الهواء محدثا فرقعة ولم يكن كنمه هذه التجربة معروفا حتى أتى الكيماوي الفرنسي أنطوان لافوازييه وأثبت أن الماء ليس عنصرا بل مركبا من الهيدروجين والأكسجين ثم اكتشف العالمان الفرنسي جوزيف لويس والألماني الكسندر فون همبولدت أن الماء يتكون من حجمين من الهيدروجين وحجم من الأكسجين كما هما في التركيبة (H2O) السائدة حاليا. أي أن الماء يتكون من «جزيئات». ويحتوي كل جزئ على ثلاثة ذرات عبارة عن 2 ذرة هيدروجين وذرة أكسجين.وقطرة الماء الواحدة تحتوي على الملايين من هذه الجزيئات وكل الهيدروجين في الماء وزنه الجزيئي 1. لقد وجد بالماء نسبة متدنية جدا من الماء الثقيل أو ما يسمي بـ«أكسيد الدوتيريوم» (D2O) والديتريم هو نظير الهيدروجين ذو وزن جزيئي 2. كما به آثار قليلة من أكسيد التريتيوم (T2O) والتريتيم نظير للهيدروجين وزنه الجزيئي 3. فالهيدروجين، هو أخف عناصر الكون، وأكثرها وجوداً به، حيث تصل نسبته إلى أكثر من 90%، وهو غاز قابل للاشتعال. والأكسجين غاز نشط يساعد على الاشتعال. ويُكَوِّن حوالي 20% من الهواء الجوى، وهو ضروري لتنفس الكائنات الحية، ويدخل في التركيب العضوي لجميع الأحياء، مع الهيدروجين والكربون. وعلى الرغم من أن الهيدروجين غاز مشتعل، والأكسجين غاز يساعد على الاشتعال، إلاّ أنه عند اتحاد ذرتي هيدروجين مع ذرة أكسجين، ينتج الماء الذي يطفئ النار. ورغم أن الماء مكون من ذرات أكسجين إلا أنه ليس الأكسجين الذي تحتاجه الكائنات المائية الحية كالسمك والنباتات البحرية. لأنها تعيش على الأكسجين الذائب كغاز في الماء. والمياه الجارية في الأنهار والمحيطات والمجاري المائية بها نسبة أعلى من الأكسجين عما في المياه الراكدة بالبرك والمستنقعات التي تعيش بها أحياء مائية تستهلك الأكسجين بها. ليس صحيحا أن مياه الأمطار هي أنقى أنواع المياه العذبة. فهي تحتوي على معادن مذابة من الرياح الملوثة وجسيمات من التراب وغازات مذابة كثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت كما في الأمطار الحمضية. والجليد أثناء تكوينه يمتص من الجو غاز ثاني أكسيد الكربون وغيره من الغازات الموجودة به ومواد عضوية وغير عضوية. والمياه في انسيابها فوق قشرة الأرض تتفاعل مع المعادن في التربة والصخور وتذوب بالمياه السطحية والجوفية كبريتات وكلوريدات وبيكربونات الصوديوم والبوتاسيوم واكاسيد الكالسيوم والماغنيسيوم. والمياه السطحية قد تتلوث بمياه المجاري والنفايات الصناعية. وقد تتسرب مياه النفايات والمجاري للمياه الجوفية أو الآبار الضحلة بما فيها فضلات الإنسان والحيوانات مكونة موادا نيتروجينية وكلوريداتية. ومعظم المياه الطبيعية للشرب من الآبار العميقة بها مادة الفلوريد بكميات متفاوتة والتي تقلل تسوس الأسنان. ومياه البحار والمحيطات يتركز بها ملح الطعام (كلوريد الصوديوم). السحب المطيرة يلعب المياه دورا كبيرا في ظاهرة البرق والرعد. لأن البرق سببه تفريغ كهربائي مرئي بين سحب مطيرة أو بين سحابة مطيرة والأرض محدثا صوتا مدويا هو الرعد. ويعتقد علماء الأرصاد الجوية أن الجليد عامل ضروري في ظاهرة البرق التي لاتحدث إلا عندما يتكون الجليد في الطبقات العليا من السحب الرعدية. حيث بينت التجارب أن الماء عندما يتجمد يصبح الجليد سالب الشحنة كهربائيا والماء موجب الشحنة.لهذ1 توزع الشحنة في سحابة مطيرة كشحنات موجبة في منطقة أولى من السحابة وشحنات سالبة في منطقة أخرى وتسمى البنية الكهربائية للسحابة أنها ثنائية القطب ويحدث يومياً في مختلف أرجاء العالم حوالي 44ألف عاصفة رعدية و 8مليون وميض برقي. التفريغ الكهربائي البرقي هو انتقال الشحنة الكهربائية الموجبة أو السالبة من منطقة في السحابة إلى منطقة أخرى أو بين السحابة والأرض. وتحدث السحب الرعدية المعتدلة بضع ومضات في الدقيقة وتنتج قدرة طاقية تساوي بضع مئات من الميجاواطات, وهي قدرة محطة نووية صغيرة لتوليد الطاقة الكهربائية. فالطاقة الكهربائية بالسحابة تستمد في البداية من الحرارة التي تسبب تمدد بخار الماء فيصير أقل كثافة من الهواء المحيط به, ولذلك يصعد, وأثناء صعوده يتكاثف أو يتجمد فتنطلق الحرارة الكامنة ويبدأ حينئذ الماء السائل أو الجليد بالسقوط.وفي لحظة التفريغ البرقي تنقص القوى الكهربائية فجأة, وتزداد سرعة هبوط المطر على نحو ملحوظ. دورة الماء رسم تخطيطي لدورة المياة فوق الأرض نجد أن دورة الماء تبين أن الماء فوق الأرض في حركة دائمة منذ بلايين السنين ما بين سائل أو بخار أو مادة صلبة. فالأرض لاتصلح للحياة بدون الماء. ودورة المياه ليس لها نقطة بداية وتسيرها الشمس. فنجدها تسخن مياه المحيطات حيث توجد معظم مياه الدنيا. فيتبخر بعضها بالهواء. كما نجد ان الجليد والثلج يمكن أن يتساميا مباشرة ويتحولان من الحالة الصلبة لبخار ماء مباشرة. فنجد التيارات الهوائية ترقع البخار بالجو مع ما ينتحه النبات أو ما يتبخر من التربة من بخار ماء حيث يبرد بطبقات الجو العليا متكثفا ومكونا سحبا تسيرها الرياح حول الأرض لتنزل علي الأرض كمطر أو جليد مكونة القلنسوة الجليدية التي تحتفظ بالمياه متجده الاف السينين  قد ينصهر الجليد في المناخ الدافيء متحولا لماء دافق فوق الأرض كمجاري وأنهار أو تبتلعه التربة كمياه جوفية أو يصب في المحيطات والبحيرات ليعود لسيرته الأولي في عملية تدويرية منتظمة ومنظمة بحرارة الشمس. ويتميز بخار الماء بالتكثيف من الجو الدافيء لو لامس سطحا باردا. وهذا ما نلاحظه حول كوب ماء مثلج حيث يتكون عليه من الخارج قطرات الماء. ولو تصاعد الهواء لطبقات الجو العليا الباردة تكثف ما به من بخار ماء وتكونت قطرات تتجمع معا مكونة السحب. وهذا ما نلاحظه في الجو البارد عندما نتنفس. فنري هواء الزفير الدافيء يخرج ليصطدم بالهواء البارد فيتكثف ما به من بخار مكونا سحابة. فمصادر المياه في الطبيعة هي الأمطار ومياه البحار والبحيرات حيث المياه سطحية ومياه الآبار والينابيع حيث المياه جوفية. فماء المحيطات والبحار يصعد إلى الهواء، عن طريق عملية التبخر، حيث يُكوِّن السحاب، الذي تدفعه الرياح إلى مناطق مختلفة. ويتكثف ويهطل أمطاراً على الأرض. ثم يرجع إلى المحيطات مرة أخرى. هناك كمية قليلة من السحاب، الذي يتكّون من خلال عملية البخر من الرطوبة، الموجودة في سطح التربة وعملية النتح من أوراق النبات.ثم يتكثف هذا السحاب، ليسقط أمطاراً على الأرض. وتسقط معظم هذه الأمطار، مرة أخرى، في المحيطات والبحار، ويتبقى جزء قليل يسقط على اليابسة..ثم تبدأ دورة جديدة للمياه من المحيطات، إلى الهواء، إلى الأرض، ثم إلى المحيط. وهذه الدورة الدائمة لمياه الأرض، تُسمى دورة الماء. ونتيجة لهذه الدورة، فإن كمية الماء العذب الموجودة على سطح الأرض، هي الكمية نفسها منذ قديم الأزل. وهذه الكمية يعاد تدويرها مرة بعد مرة صفات الماء الماء النقي سائل شفاف عديم اللون لا رائحة له، يستوي في ذلك الماء المالح والماء العذب. إلاّ أن الماء العذب عديم الطعم، بينما الماء المالح له طعم مالحا؛ نتيجة ذوبان أملاح به. والماء له زرقة خفيفة تتدرج حسب عمق المياه في البحار والمحيطات والمياه النقية تغلي عند درجة 100 مئوية والصفر المئوي في مستوي سطح البحر حبث يكون الضغط الجوي العادي 76سم زئبقي. أما فوق المرتفعات حيث يقل الضغط الجوي نجد أن الماء يغلي عند درجة أقل من 100 درجة مئوية. وهذا ما يجعل بيضة مسلوقة تأخذ وقتا حتي تسوي فوق جبل, ولو أذيبت مادة في الماء، فإن درجة التجمد تنخفض. ولهذا يرش الملح أثناء فصل الشتاء فوق الشوارع لمنع تكون الجليد. عسر الماء الطبيعي سببه أملاح الكالسيوم والماغنسيوم. ولوكان العسر للمياه سببه بيكربونات وكربونات الكالسيوم والماغنيبوم فيعتبر عسرا مؤقتا ويمكن ازالته بالغليان. أما عسر المياه الدائم فيمكن ازالته بطرق كيماوية. والماء كأي سائل يأخذ شكل الإِناء الذي يوضع فيه. ويمكن تحويله إلى الحالة الغازية عندما يتبخر بتأثير الحرارة، كـما بمكن تحويله إلى حالة صلبة عندما يصبح ثلجا عند درجة الصفر المئوي. ويرتبط الهيدروجين الموجب الشحنة الكهربائية بالأكسجين السالب الشحنة الكهربائية داخل جزيء الماء، برابطة تساهمية تشترك فيها كل ذرة بجزء منها مع ذرة أخرى، لتكون جزيئاً قوياً للغاية يصعب تحلله.و كل جزيء ماء يتجاذب بالجزيئات المجاورة له، من خلال تجاذب كهربي بشكل يشبه قطبي المغناطيس. فطرف ذرة الأكسجين يمثل شحنة سالبة، وطرفا ذرتي الهيدروجين يمثلان شحنة موجبة. ونتيجة لهذا الاختلاف في الشحنات الكهربية، تتجاذب كل ذرة هيدروجين في جزئ الماء، مع ذرة أكسجين في الجزيء المجاور، بنوع من التجاذب الكهربي، يطلق عليه « رابطة هيدروجينية » وتُعد الروابط التساهمية والهيدروجينية بين جزيئات الماء مسؤولة عن الخواص الفريدة للماء. لأن الجزيئات في حركة دائمة. فسرعة حركة هذه الجزيئات تولد الحالة التي يكون عليها الماء سواء أكانت غازية بخار ماء أو سائلة ماء سائل أو صلبة جليد. وكل جزيئات الماء تجذب بعضها البعض وهذا ما جعلها تتجمع معا وهذا ما يجعل نقطة الماء كروية الشكل. والماء النقي ليس حامضيا ولا قلويا بل متعادل أس هيدروجيني 7 ويذيب معظم المواد ولاسيما في التربة أو في النبات أوفي أجسامنا. وعندما تنخفض درجة حرارة الماء إلى درجة الصفر المئوي، تفقد جزيئات الماء طاقتها، وتقل حركتها، ويزيد ترابطها بالروابط الهيدروجينية، بما يزيد من الفراغات بين جزيئات الماء كما في حالة الجليد. حقيقة المواد تنكمش بالبرودة. والماء حينما يبرد، ينكمش أيضا حتى يصل إلى 4 درجات مئوية ثم يبدأ بعدها في التمدد بزيادة انخفاض درجة الحرارة. فالماء عندما يتجمد يتمدد في الحجم وتقل كثافته، ويطفو كقشرة من الجليد فوق سطح الماء. ولولا هذه الخاصية الشاذة والعلاقة بين انخفاض الكثافة وانخفاض درجة الحرارة للماء، لازدادت كثافة الثلج وعندما تنخفض درجة حرارة الماء إلى درجة الصفر المئوي، تفقد جزيئات الماء طاقتها، وتقل حركتها، ويزيد ترابطها بالروابط الهيدروجينية، بما يزيد من الفراغات بين جزيئات الماء كما في حالة الجليد. حقيقة المواد تنكمش بالبرودة. والماء حينما يبرد، ينكمش أيضا حتى يصل إلى 4 درجات مئوية ثم يبدأ بعدها في التمدد بزيادة انخفاض درجة الحرارة. فالماء عندما يتجمد يتمدد في الحجم وتقل كثافته، ويطفو كقشرة من الجليد فوق سطح الماء. ولولا هذه الخاصية الشاذة والعلاقة بين انخفاض الكثافة وانخفاض درجة الحرارة للماء، لازدادت كثافة الثلج المتكون على السطح عن بقية الماء، وهبط إلى القاع، معرضاً سطح الماء، الذي تحته، إلى درجة حرارة منخفضة. فتتجمد كل طبقات الماء، في مياه المناطق القطبية، أوالمتجمدة بسبب شدة البرودة. ويستحيل معها الحياة. لكن الحقيقة نجدها مع انخفاض درجة حرارة الجو، تتجمد طبقات الماء العليا فقط، وتقل كثافتها وتتمدد فتطفو على سطح الماء، وتعزل بقية الماء تحتها، عن برودة الجو، فيبقى الماء سائلاً ويسمح باستمرار الحياة. والماء فوق الأرض ينظم حرارتها الخاصية الشعرية يتميز الماء بالخاصية الشعرية التي لها أهميتها حيث ينتقل الماء والمواد المذابة فيه خلال فراغات المواد المسامية بفعل قوة الشد السطحي والتصاق وتماسك الماء. فلو وضعت ورقة تواليت نشاف في كوب ماء. فلإنها مسامية سوف تتبلل من أسفل لأعلي. وهذه الخاصية الشعرية نجدها في جذور النباتات حيث يمتص الماء من التربة مذابا فيه المواد المغذية، لينتقل بفعلها من اسفل لأعلي ضد الجاذبية ويظل يرؤتفع حتي تتغلب الجاذبية عليه وتوقف صعوده. ولنتصور هذا لو وضعنا أنبوبة شعرية زجاجية في كوب ماء سنجد أن مستوي الماء بها أعلي من مستوي الماء في الكوب. والشد السطحي للماءخاصية ثانية تمكن بعض الحشرات المائية بالسيرأو الانزلاق فوق سطحه والماء له خاصية شد سطحي أعلي من السوائل العادية ولايفوقه سوي الزئبق في هذه. المياه المعدنية مياه الينابيع الحارة المعدنية وقدرتها علي الشفاء كانت معروفة لدي الاغريق في معالجة الأمراض الجلدية حيث تستعمل في معالجة الكثير من الأمراض الجلدية كالصدفية والاكزيما وبعض أنواع الحساسية وامراض المفاصل والجهاز التنفسي والجهاز العصبي وامراض الكلي والكبد. والمياه المعدنية تركيبها الكيميائي ثابت عكس مياه العيون. وتحتوي علي نسبة عالية من المعادن المذابة بطريقة طبيعية وعلي كافة الايونات والعناصر الضرورية لادامة نمو وحماية الجسم. والمياه المعدنية تخرج من تحت سطح الأرض في شكل عيون مائية حارة سخان أو آبار لاستخراج المياه الجوفية. والمياه المعدنية لها طعم خاص حلو عذب أو مر أومالح خفيف.كما أن المياه المعدنية آمنة من البكتيريا ولا تحتاج الي اية معالجات كيميائية لتعقيمها. فالآبار التي تقع مخازن المياه الجوفية فيها علي عمق 30 ــ 50 متراً تحت سطح الأرض من نوع مياه الابار الصالحة للشرب. والآبار التي مخازن المياه الجوفية علي عمق 120 متراً فاكثر تكون من نوع المياه المعدنية التي ترتبط بصخور الحجر الجيري والدولومايت لحقبة الميزوزوي والباليوزوي. وترتبط المياه المعدنية الحارة بالصخور النارية والبركانية في المناطق التي تمتاز بنشاط تكتوني علي امتداد الفوالق العميقة بالحدود الفاصلة بين تراكيب وبلوكات جيولوجية كبيرة، وعلي امتداد الاحزمة البركانية القديمة والحديثة. عكس مياه العيون التي ترتبط بالأنواع المختلفة من الصخور حيث تختلف الصفات الفيزيائية والكيميائية لها بين موقع واخر. كلما تغيرت نوعية الطبقات أوالترسبات الحاملة لها. كما تتغير كمية تدفق المياه فيها لاسيما في الفترات التي تتساقط فيها الأمطار والثلوج بكميات قليلة أو حين يقع الجفاف ويستمر لفترات قد تستغرق سنوات هذا كله يؤثر بشكل كبير علي مياه العيون. عكس المياه المعدنية التي بها الكالسيوم والماغنيسيوم والفلورايدات والنترات والحديد والبيكربونات والكلوريدات والسلفات  الكبريتات  والسليكات. الماء في حياتنا للماء أهمية حيوية لعيش الكائنات الحية بما فيها الإنسان. لأن له وظائف متعددة بالجسم. حيث الماء أهم مكونات الكائن الحي فنجد أن من 50 –90% من وزن الكائن الحي ماء. والبروتوبلازم هو المادة الأساسية في الخلايا الحية. وتتكون من محلول دهون وبروتينات وكربوهيدرات وأملاح ذائبة في ماء.والدم في الحيوانات والعصير في النباتات يتكونان من الماء ويعملان علي انتقال الغذاء والتخلص من النفايات. كما يلعب الماء دورا أساسيا في تكسير جزيئات الكربوهيدرات والبروتينات. وهذه العملية مستمرة في الخلايا الحية. والماء يساعد في خلط الطعام ومروره بسهولة من الفم إلى المعدة. كما يجعل الطعام المهضوم في الجهاز الهضمي مواداً مائعة قابلة للامتصاص. مع تقليل صلابة البراز وتليينه. ليساعد الجهاز الإخراجي في طرد السموم من الجسم على هيئة بول عن طريق الكليتين. كما يجعل انسجة الجسم مرنة ليمكنّها أداء وظيفتها. ويعوّض الجسم عما يفقده من ماء أثناء عملية التنفس والعرق والبول. والـدم يحتوي على 90% من وزنـه ماء  والماء يجله سائلا حيث يصل إلى جميع أجزاء الجسم حاملا له الغذاء والأكسجين. والبلازما التي تشكل 55% من الدم بالإنسان تتكون من 90% ماء. والإنسان يحتاج إلي 2-3 لتر ماء يوميا. ويمكن له أن يعيش شهرا بلا طعام لكنه لايعيش أكثر من إسبوع بدون ماء.

تلوث المياه تلوث المياه هو أي تغير فيزيائي أو كيميائي في نوعية المياه، بطريق مباشر أو غير مباشر، يؤثر سلبياً على الكائنات الحية، أو يجعل المياه غير صالحة للاستخدامات المطلوبة.[1]ويؤثر تلوث الماء تأثيراً كبيراً في حياة الفرد والأسرة والمجتمع، فالمياه مطلب حيوي للإنسان وسائر الكائنات الحية، فالماء قد يكون سبباً رئيسياً في إنهاء الحياة على

هندسه المياه والبيئه لأهمية علوم هندسة المياه والبيئية في واقع المجتمعات قامت كلية الهندسة في جامعة مصراته باستحداث قسم جديد إضافة إلى أقسامها الأخرى لدعم العملية العلمية بما يتناسب مع تطورات العصر المتلاحقة في كافة المجالات. يعمد هذا القسم إلى النهوض بالبيئة الليبية من خلال معالجة كافة المشكلات المختلفة كتلوث المياه والهواء والتربة. كما أن هذا القسم يعمل على تهيئة مهندسين أكفاء لهم القدرة على تحليل المشكلات البيئية، وإيجاد الحلول المناسبة من أجل الوصول إلى الهدف المتوخى في الحفاظ على البيئة من خلال  معالجة مياه الصرف الصحي، والصناعي، ومياه الشرب، إضافة الى دراسة تلوث الهواء، ومياه البحر والحد منه، كما يتولى إدارة المشاريع الهندسية، وإدارة النفايات الصلبة ودراسة التلوث البيئي بشتى أنواعه، وطرق تخفيف حدته . إن فسح المجال أمام الطالب الليبي لدراسة الهندسة البيئية في بلده وبيئته المحلية، يهيئ لمهندس المستقبل التعامل المباشر والصحيح مع مشاكل بلده، بالشكل الذي يتناسب مع الواقع الذي يعيشه، والتطبيق الواعي لتقنيات التكنولوجيا العالمية  الحديثة بما يتلاءم مع مفردات وخواص البيئة المحلية. يتلقى الطالب في القسم خلال مدة دراسته الأولية دروساً نظرية وعملية   تغطي الجوانب الهندسية للبيئة في جميع المجالات ، امثال طبيعة التربة ومكوناتها ، وطبيعة الموارد المائية وانواعها، وكيفية حمايتها من التلوث من خلال انشاء منظوماتها بشكل صحي وسليم ، كما ان طلبة القسم يتلقون دروساً موسعة عن تلوث الهواء ومياه البحر وأسبابه وطرق معالجته، والاطلاع على التصاميم الهندسية لشبكات مجاري المياه الثقيلة ووحدات معالجتها ، وكذلك بالنسبة لشبكات المياه الصالحة للشرب ، وتصاميم معالجة المياه الصناعية ، والتكهن باتجاه وحركة الملوثات في الطبيعة. ومن المتوقع أن يساهم هذا القسم في تفعيل النشاط والتطوير الاقتصادي والتنمية  في ليبيا  من خلال دعم وتأهيل مهندسين اكفاء في مجال الهندسة البيئية، ليكون بمقدورهم إعداد تصاميم وحدات معالجة المياه الملوثة، وشبكات الصرف الصحي، وشبكات مياه الشرب، وتصريف مياه الأمطار، والحد من تلوث الهواء والتربة والمياه الجوفية ومياه البحر، وتوفير مصادر جديدة للمياه والطاقات النظيفة، ووضع القوانين اللازمة للمحافظة على البيئة والموارد الطبيعية لتحقيق متطلبات التنمية المستدامة. إن مجال هندسة المياه والبيئية يقوم على استعمال التطبيقات الهندسية و العلمية لخدمة البيئة و حمايتها  و يشمل مجال واسع من المشاريع ذات العلاقة. يعمل مهندسو المياه والبيئة في القطاعات الصناعية و البحثية لانجاز حلول تهدف للتحكم بالتلوث بالإضافة لتنويع مصادر الطاقة و زيادتها الى اكبر حد ممكن. كما تشمل اهتمامات مهندس البيئة مواضيع أخرى مثل قطاع المياه و إدارة الملوثات و التحكم بنوعية الهواء و الحفاظ على التربة من التلوث و التخطيط المدني.   الهندسة البيئية الآن تشمل ثلاثة أفكار رئيسية و هي: – حماية الناس من الأخطار الناجمة عن سوء نوعية الهواء والماء، بالإضافة إلى  حمايتهم من الضجيج و الإشعاعات. – التخلص المناسب من الملوثات. إذا” فهندسة المياه والبيئية و علومها تمثل التطبيق المباشر للعلوم الفيزيائية و الرياضية لتأمين الحلول لمشاكل كوكبنا. إن العلماء و الباحثين المهتمين بالبيئة بالاضافة الى منهدسي المياه والبيئة يعملون لايجاد طرق جديدة لحل المشاكل الموجودة في البيئة و لذلك تتنوع أعمالهم و عادة ما تشمل:   – ادارة الملوثات   – التحكم بالمواد السامة   – التزود بمياه الشرب   – إدارة مياه العواصف المطرية – الحفاظ على الصحة العامة – إدارة الأراضي – الحماية من الإشعاعات – السلامة الصناعية – التحكم بنوعية الهواء و تلوثه – معالجة المياه الملوثة المنزلية و الصناعية – cكما أن هندسة المياه والبيئية تشمل مدى واسع من الأبحاث و الدراسات و الاختصاصات و التطبيقات في مختلف المجالات. الأهـــــــداف يعتبر قسم هندسة المياه والبيئة أحد التخصصات الجديدة والفريد من نوعه لأنه يمزج ما بين التخصصات الهندسية المختلفة مثل الهندسة المدنية، الهندسة الميكانيكية ، الهندسة الكيميائية، هندسة علوم المواد، الهندسة الجيولوجية، والعلوم الطبيعية مثل الرياضيات، الفيزياء، الكيمياء، الجيولوجيا، والأحياء بهدف تخريج طلبة مؤهلين ومتسلحين بخلفية علمية متنوعة قادرة على حل المشاكل البيئية والمحددات والمستجدات المستقبلية.  وتتلخص الأهداف الرئيسية للقسم على تخريج طلاب لديهم: القدرة على تطبيق مبادئ الهندسة و مهارات تقنيات المعلومات الحديثة والعلوم الطبيعية في مجالات هندسة المياه والبيئة. القدرة على استخدام التقنيات الهندسية في التخطيط الهندسي وإدارة المشاريع وتطوير العلوم الاجتماعية والطبيعية وإعطاء الحلول البديلة للمشاكل الهندسية بتكلفة محدودة. الجاهزية لتقلد وظائف في مجالات هندسة البيئة المتعددة معززين بخلفية علمية حول تلوث الهواء ومياه البحر وتكنولوجيا التحكم بالهواء وتلوث التربة وتطوير نوعية المياه ومعالجة المياه العادمة وإدارة النفايات الصلبة والتلوث بالإشعاع وأثره على صحة الإنسان والبيئة المحيطة وتأهيل الأراضي الملوثة وغيرها. القدرة على متابعة الدراسات العليا وإجراء الأبحاث العلمية الأصيلة في حقول الهندسة البيئية, ومنافسة نظرائهم من الجامعات المماثلة. القدرة على تحمل المسؤولية بمهنية وحس عالي يتناغم مع منظومة المجتمع من أخلاقيات وبيئة واقتصاد وأنظمة وتشريعات وقضايا عالمية. القدرة على مد جسور التعاون وتوثيق العلاقات مع الجامعات ومراكز البحث العلمي المعنية بهندسة البيئة. القدرة على رسم خارطة المستقبل وتأطير مفهوم الهندسة البيئية في الصناعة من خلال نقل المعرفة العلمية والتكنولوجية المتطورة للمهندسين لتطبيقها. مهام ومجالات مهندس المياه والبيئة إن مهندس المياه والبيئة ربما تكون له صلة بالعمل مع مجموعات ادارة البناء و الصحة العامة ضمن المدن كما يلعب دورا بوضع السياسات البيئية. كما أن الهندسة البيئية تعمل على تأمين بيانات شاملة و إحصاءات و تقارير عن مختلف التطبيقات الصناعية. و غالبا” ما تتحدد مهام وواجبات المهندس البيئي بالأمور التالية: إدارة مياه العواصف المطرية في المدن لحماية البيئة المائية و تأمين مصرف للمياه الفائضة مع التحكم بالفيضانات. التصميم الجمالي للأراضي الرطبة كجزء متكامل مع البيئة أكثر منه لغاية كونها منشأة لمعالجة و تحسن المياه الملوثة. تصميم محطات و منشآت معالجة المياه الملوثة مع إعادة استخدام المياه الملوثة المعالجة في شحن المياه الجوفية و في الاستخدامات الزراعية وغير ذلك من الاستخدامات الشائعة. اختيار المكان المناسب لسدود و بحيرات تجميع المياه المطرية و غيرها من أجل حماية الأنظمة البيئية المائية. إدارة و معالجة المياه السطحية و المياه الملوثة الناجمة عن النشاطات البشرية المختلفة. منع تلوث التربة و الهواء و الحفاظ على نوعيتها الجيدة. المساعدة في الحفاظ على الحياة البرية و الأنظمة البيئية إجمالا”. القيام بالأبحاث البيئية العلمية من أجل تحديد الملوثات و تصنيفها و اختراع وسائل معالجتها و التخلص الآمن منها. المساهمة الفعالة في تنظيم التشريعات البيئية لمنع التلوث و منع أسباب التدهور البيئي العالمي مثل ثقب الأوزون و الانحباس الحراري. تقدير و تخمين الشروط البيئية للمشاريع. تحديد المقدرة الزراعية. تحديد التأثيرات الاجتماعية و البيئية لمشاريع النقل. تطوير الإجراءات المخففة لأي ضرر محتمل ضمن المشاريع حفاظا” على السلامة. تأمين مصادر المياه المناسبة للاستعمالات الزراعية. تحديد مواقع وجود مصادر مياه الشرب. تصميم و تصنيع وسائل الاحتراق الصديقة للبيئة. جمع البيانات و المساعدة بالحلول الصناعية و تطوير عملية الإنتاج الغير مؤذية للبيئة.

تطهير المياه هي العملية التي يتم فيها قتل الأحياء الدقيقة والفيروسات المسببة للأمراض أو تعطيل آلية عملها أو حتى إزالتها. وهذه العملية خاصة بمعالجة مياه الشرب إذ أنها لا تقتل جميع الأحياء المتواجدة في المياه[1]. وفي معظم البلدان يُطلب من إمدادات المياه العامة الحفاظ على مستوى معين من التعقيم في جميع أنحاء نظام التوزيع والذي

جودة مياه الشرب إن نوعية مياه الشرب تثير مخاوف بشأن صحة الإنسان في جميع بلدان العالم المتقدمة منها والنامية. وتنبع المخاطر، في هذا الصدد، من وجود عوامل معدية أو مواد كيميائية سامة أو من أخطار ذات طابع إشعاعي. وتبرز الخبرة المكتسبة في هذا المجال أهمية اتباع نهوج تقوم على الإدارة الوقائية التي تشمل عملية الإمداد بالمياه من منبعها حتى يستهلكها الناس. وقد وضعت منظمة الصحة العالمية معايير دولية حول جودة ونوعية المياه في شكل دلائل يتعين استخدامها منطلقاً لتحديد الأنظمة والمعايير في البلدان المتقدمة والبلدان النامية في جميع أنحاء العالم. جودة مياه الشرب من قبل البلدان النامية والبلدان المتقدمة في جميع أنحاء العالم كأساس لإعداد وتحديد المعايير الرامية إلى ضمان نقاوة مياه الشرب. وضمّت تلك الدلائل اعترافاً بالأولوية التي ينبغي إيلاؤها لضمان مأمونية المياه من الناحية الميكروبية كما وفرت قيماً دلالية فيما يخص عدداً كبيراً من الأخطار الكيميائية. الأدوات لضمان جودة مياه الشرب نظام الضمان العمومي لتزويد مياه صالحة للشرب يشمل ضمن أمور أخرى: أنظمة وتعليمات بشأن الجودة الصحية لمياه الشرب والمحافظة عليها. مصادقة وزارة الصحة على مخططات لأنظمة معالجة وتزويد مياه الشرب. إشراف صحي من قبل وزارة الصحة على مصادر المياه، منشآت معالجة المياه وشبكات تزويد مزودي المياه المختلفين، بواسطة فحوصات هندسية صحية في الميدان ومتابعة فحوصات جودة المياه التي يقوم بها المزودون في مصادر المياه، في منشآت المعالجة وفي شبكات تزويد المياه. أنظمة وتعليمات الأنظمة، التي تحدد الجودة الصحية لمياه الشرب، هدفها قبل كل شيء ضمان صحة جمهور مستهلكي المياه الذين يستعملون المياه للشرب، للطهي، للاستحمام ولاستعمالات منزلية أخرى. هذه الأنظمة تشكل قاعدة ملزمة، مهنية ومتقدمة لتزويد مياه شرب آمنة في إسرائيل. معايير مياه الشرب في إسرائيل تتلاءم بمعظمها مع المواصفات المتشددة التي تم تحديدها من قبل الاتحاد الأوروبي، الوكالة الأمريكية لحماية البيئة (USEPA) وكذلك مع تعليمات منظمة الصحة العالمية  (WHO). الأنظمة الجديد تحوي بداخلها فحوصات لأكثر من 150 مركباً  ميكروبيولوج الأنظمة الجديد تحوي بداخلها فحوصات لأكثر من 150 مركباً  ميكروبيولوجية، غير عضوية، ملوثات ميكروبية عضوية متطايرة، مبيدات، مواد كيماوية ذات تأثير مذاقي وشكلي، مواد مشعة ومواد أخرى . أنظمة مياه الشرب سارية من – 25.8.2013 وزارة الصحة تصدر توجيهاتها إلى المهندسين، المختصين في مجال المياه والمجاري، مزودي المياه والجمهور بشأن الوسائل المختلفة المطلوبة من أجل المحافظة على جودة المياه. مصادقة وزارة الصحة على مخططات لأنظمة معالجة وتزويد مياه الشرب كل مصدر مياه، جودة مياهه لا تستوفي الأنظمة ملزم بمعالجة ملائمة من أجل التمكن من استعمال مياهه للشرب. كل منشأة لمعالجة مياه الشرب منشأة مخصصة لإزالة الملوثات من مياه الشرب ملزمة بالحصول على مصادقة وزارة الصحة بخصوص عملية المعالجة ومكونات النظام الكيماوية المستخدمة في عملية المعالجة  إضافة إلى ذلك، هناك مواصفات من قبل معهد المقاييس والمواصفات تمت كتابتها بمبادرة وزارة الصحة بالنسبة لمواد بناء وتغطية شبكات المياه التي لها اتصال مع مياه الشرب (المواصفة رقم 6452) والمواد الكيماوية المستخدمة في عمليات المعالجة (المواصفة رقم 5438) نظام رصد، رقابة ومراقبة جودة المياه . تقوم وزارة الصحة بمتابعة فحوصات جودة المياه التي يجريها المزودون في مصادر المياه، في منشآت المعالجة وفي شبكات تزويد المياه. تحدد أنظمة جودة المياه لمزودي المياه ما هي المعايير التي سيتم فحصها في المياه، أين وبأية وتيرة. وتحدد الأنظمة ثلاث دوائر من نظام الفحوصات بموجب جودة مصدر المياه وحجم السكان: في مصدر المياه وفي منشآت المعالجة – في جميع مصادر مياه الشرب يفحص مزودو المياه في مختبر معترف به جميع المركبات المطلوبة  ميكروبيولوجية، كيماوية ومشعة  ويتم فحص استيفاء كل مصدر لمتطلبات الأنظمة. في حالة أن جودة مياه المصدر لا تستوفي أنظمة مياه الشرب، يتم شطب مصدر المياه للشرب. في حالات معينة تتم المصادقة على المياه للشرب فقط بعد أن تمر بمعالجة ملائمة في منشآت معالجة. جودة المياه المزودة من المنشآت يتم فحصها بواسطة فحوصات مخبرية. في الشبكة الرئيسية لتزويد المياه – يقوم مزودو المياه سنوياً بعشرات آلاف الفحوصات البكتيرية والفحوصات الكيماوية للمنتجات الثانوية الناتجة عن التعقيم ومواد من شأنها الوصول إلى المياه من شبكة أنابيب إمداد المياه. إضافة إلى ذلك، يتم إجراء فحوصات في منشآت المعالجة. يقوم ممثلو وزارة الصحة بمتابعة إجراء الفحوصات التى تتم بموجب خطة سنوية يتم اعدادها مع مزود المياه  ويتلقون نتائج الفحوصات بواسطة برمجية حاسوب. الفحوصات التي يوجد فيها شذوذ عن الأنظمة، يتم التبليغ عنها حالاً، وتقوم وزارة الصحة بإصدار تعليماتها إلى مزودي المياه ليقوموا باتخاذ الخطوات المطلوبة من أجل ضمان حماية صحة الجمهور. إضافة إلى ذلك، فإن منشآت المعالجة المختلفة مزودة بأنظمة رقابة وتحذير تعمل بشكل متواصل، بحيث أن كل خلل أو مس بجودة المياه يتم تبليغه لمزودي المياه وهم بدورهم يبلغون وزارة الصحة. عند الضرورة يتم وقف عملية التزويد من منشأة المعالجة. لمزودي المياه وهم بدورهم يبلغون وزارة الصحة. عند الضرورة يتم وقف عملية التزويد من منشأة المعالجة. إضافة إلى ذلك، يقوم ممثلو وزارة الصحة أيضاً بإشراف هندسي صحي دوري في مصادر المياه، في منشآت المعالجة وفي شبكات التزويد وللوصول إلى هذه المعايير والمواصفات القياسية لمياه الشرب، كان لا بدّ من تعريض مياه الشرب، سواء كانت مياه سطحية أو جوفية، للعديد من المعاملات الخاصة، للوصول إلى أقصى درجة من النقاء. ولكي تتوافق مواصفات هذه المياه، مع مواصفات مياه الشرب القياسية العالمية. وتتضمن معالجة مياه الشرب وتنقيتها، العديد من الخطوات والمراحل، منها: مراحل معالجه مياه الشرب: مرحلة فصل الرمال والمواد العالقة من الماء مرحلة الترويب والتخثير مرحلة الترسيب ثم مرحلة الترشيح الرملي وتنتهي عملية المعالجة باضافة الكلور، وهو ما يعرف بعملية “الكلورة”ويتم اتباع هذه الخطوات في العديد من محطات التنقية المقامة على نهر النيل، لتنقية مياه النيل، والعديد من الآبار الجوفية، التي تستمد مياهها من خلال الطبقات الأرضية. الخصائص الطبيعية للماء النقي: الرقم – الخاصية – القيمة : اللون أو الطعم أو الرائحة خالٍ تماماً الشوائب العالقة  طبيعية أو حيوية  خالٍ تماماً الأملاح والمركبات العضوية والغير عضوية خالٍ تماماً الأكسجين الذائب عند درجة 25 م 5-8 ملجم/ لتر ثاني أكسيد الكربون الذائب عند درجة 25 م 2-3 ملجم/ لتر درجة التوصيل الكهربي عند 18 م 0.0004 ميكروموز/ سم2 درجة التوصيل الحراري عند 40.8 م 1.555 وات/ متر. درجة معامل الانكسار الضوئي عند 20 م 1.33 وحدة الضغط البخاري عند 20 م 17.62 مليمتر زئبق الحرارة النوعية عند 1 م 1.00 كيلوجول/ كجم. درجة لماذا تكون المياه الآمنة ضرورية؟ إن المياه حاجة إنسانية أساسية. فكل شخص على وجه الأرض يحتاج يوميا من 20 إلى 30 لترا على الأقل من المياه النظيفة والآمنة للشرب، والطهو، والنظافة.   والمياه الملوثة ليست قذرة وحسب، وإنما مميتة. إذ يموت نحو 1.8 مليون شخص كل سنة من أمراض الإسهال مثل الكوليرا. بينما يمرض ملايين آخرون على نحو خطير نتيجة طائفة من العلل يمرض ملايين آخرون على نحو خطير نتيجة طائفة من العلل المرتبطة بالمياه – يمكن بسهولة الوقاية من كثير منها. وتعتبر منظمة الأمم المتحدة الحصول على المياه النظيفة حقا إنسانيا أساسيا لكل سكان العالم، وخطوة ضرورية نحو تحسين مستويات المعيشة على نطاق عالمي. وعادة ما تكون المجتمعات الفقيرة في المياه، فقيرة اقتصاديا أيضا، وسكانها محاصرين في حلقة فقر متواصلة.   فالتعليم يتأثر حين يتغيب التلاميذ عن المدرسة. والفرص الاقتصادية تضيع روتينيا بسبب آثار الأمراض المتفشية والعمليات المستهلكة للوقت للحصول على المياه حيث لا تكون متوفرة. ويتحمل الأطفال والنساء الوطأة الأكبر من هذه الأعباء. ومن الجلي أن المياه ضرورية في عمليات الهدرجة والانتاج الغذائي – غير أن توفير الصحة العامة الوقائية هو استخدام متمم للمياه ومساو في الأهمية. فالافتقار للخدمات الملائمة للصحة العامة الوقائية لا تولد المرض وحسب، وإنما تسلب الناس أيضا من كرامتهم الإنسانية الأساسية. جودة النوعية لدى منظمة الصحة العالمية ومختلف الهيئات الوطنية معايير لجودة نوعية مياه الشرب تحدد الخصائص الميكروبية، والإشعاعية لمياه الشرب الآمنة. فالكميات المفرطة من الميكروبات أو الكيماويات الناجمة عن الإخراجات البشرية والحيوانية، والصرف الزراعي، والكيماويات الصناعية، بل والملوثات الطبيعية، تجعل بعض المياه غير صالحة للشرب وتسبب أمراضا ذات علاقة بالماء. وإذا لم تتوفر حماية لمصادر المياه، أو تعرضت للتلوث لأي سبب على نحو غير متوقع، فإن جودة نوعية المياه تتأثر.