blog

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  Read more

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 Read more

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) Read more

          تنقية المياه      هي عملية ازالة الملوثات من المياه الخام. والهدف من ذلك هو إنتاج المياه لغرض محدد للاستهلاك البشري مياه الشرب. تنقية المياه يمكن أيضا أن تصمم لمختلف الأغراض الأخرى  بما فيها لتلبية الاحتياجات الطبية الصيدله المواد الكيمياءيه والتطبيقات الصناعية.              وتشمل اساليب تنقية المياه ولا تقتصر على استخدام  الأشعة فوق البنفسجية للتطهير  و الترشيح لإزالة العوالق  وإزالة عسر الماء وتطبيق التناضح العكسي في تحلية مياه البحر. تنقية المياه قد تزيل  جسيمات الرمل  جزيئات المواد العضوية  الطفيليات  البكتريا  الطحالب  الفيروس  الفطريات  الخ المعادن الكالسيوم والمغنيسيوم الخ والمعادن السامه الرصاص، والنحاس والكروم، الخ قد تكون بعض تنقية المياه انتخابي تزيل في عملية التطهير بما فيها رائحة كبريتيد الهيدروجين والذوق استخراج المعادن والمظهر الحديد. عادة ما تملي الحكومات معايير لنوعية مياه الشرب وتتطلب هذه المعايير الحد الادنى  الأقصى من مجموعة نقاط من الملوثات وادراج عناصر التحكم التي تنتج مياه الشرب. معايير الجودة في العديد من البلدان تتطلب كميات محددة من المطهر مثل الكلور أو الاوزون في المياه بعد أن يغادر محطة معالجة المياه، للحد من خطر اعادة تلوث المياه في نظام التوزيع. كان وباء الهيضة من أوائل الأمراض التي اكتشفت ارتباطها الوثيق بتلوث مياه الشرب حيث أصيب حوالي 17000 شخص من سكان مدينة هامبورج الألمانية بوباء الكوليرا خلال صيف 1829م أدى إلى وفاة ما لا يقل عن نصف ذلك العدد. وتبين أن المصدر الرئيس للوباء هو تلوث مصدر المياه لتلك المدينة. Read more