المهندس أمجد قاسم
جنسترا آفاق علمية
يعتبر الماء من أكثر المركبات الكيميائية أهمية على وجه الأرض ، فهو عصب الحياة الذي لا بد من وجوده لكي تعيش جميع الكائنات الحية .
ويتركب الماء من ذرتي هيدروجين وذرة أوكسجين بشكل هندسي يطلق عليه اسم منحنى زاوي ، وتبلغ الزاوية في داخل المركب 104.5 درجة ، وترتبط الذرات برابطة تساهمية ، أما جزيئات الماء H2O فترتبط فيما بينها برابطة هيدروجينية تضفي على المركب الكثير من الخصائص الفيزيائية والكيميائية المميزة .
يشكل الماء حوالي 68 إلى 70 % من وزن جسم الإنسان البالغ ، كما يشكل من 90 إلى 95 % من وزن الجنين و من 70 إلى 75 % من وزن المولود الجديد ، هذا علما بأن جسم الرجل يحتوي على نسبة من الماء أكبر مما يحتويه جسم المرأة وذلك بسبب قلة الأنسجة الدهنية في أجسام الرجال بوجه عام .
ونظرا لخصائص الماء المميزة والتي تؤهله لأن يكون مذيبا مناسبا للكثير من المواد ووسطا مدهشا لنمو الكثير من الكائنات الحية ، لذلك فإن الماء العادي يحتوي على الكثير من هذه الشوائب الضارة وغير الضارة بصحة الإنسان والتي يجب التعامل معها بحذر وانتباه والتخلص منها وفق الطرق العلمية والصحيحة .
أنواع الشوائب الموجودة في الماء العادي
يكاد لا يخلو أي مصدر للمياه من وجود بعض الشوائب ، والتي تتفاوت نسبتها ونوعها بسبب اختلاف الظروف الجغرافية والجيولوجية والكيميائية للمصدر أو ما يحيط بمصدر الماء ، ومن أهم هذه الشوائب :
المواد العالقة :
وهي عبارة عن المواد الصلبة الغير ذائبة في الماء والتي يكثر وجودها في المياه السطحية وفي بعض المياه الجوفية ، وتعمل هذه المواد على تغير صفات الماء الكيميائية والفيزيائية كما تؤثر بشكل كبير على كفاءة عملية تعقيم الماء ،حيث توفر المواد العالقة الحماية للأحياء الدقيقة من المعقمات .
ويمكن التخلص من المواد العالقة الموجودة في المياه ، بالترشيح والفلترة أو بالتخثير .
المواد الذائبة :
وتتكون هذه المواد أساسا من الأملاح وبعض المركبات الكيميائية الأخرى ، وهي تتفكك وتتأين عند ذوبانها في الماء وبالتالي يتعذر فصلها بالترسيب أو الترشيح .
يتم فصل المواد الذائبة في الماء بعدة طرق من أهمها طريقة التناضح العكسي Reverse Osmosim ، وطريقة التبادل الأيوني ، أيضا يمكن فصل الكثير من المواد الذائبة في الماء بإضافة بعض المواد الكيميائية إلى الماء والتي تعمل على فصل وترسيب تلك المواد الذائبة.
المواد المشعة:
مما لا شك فيه أن احتواء الماء على بعض العناصر المشعة يعتبر أمرا خطيرا للغاية ، نظرا لما تشكله مثل هذه العناصر من مخاطر هائلة وعواقب وخيمة على صحة الإنسان وحياته ، كما تشكل أيضا خطرا على كافة الكائنات الحية ( الحيوانية والنباتية).
ويمكن أن تتلوث المياه بالمواد المشعة بسبب بعض الظروف الجيولوجية ، حيث يمكن أن يكون منبع تلك المياه من طبقات صخرية تحتوي على بعض المواد المشعة أو يمكن أن تتلوث المياه بالمواد المشعة أثناء جريانها فوق صخور ذات نشاط إشعاعي .
لقد دلت الدراسات أن نسبة الإشعاع في الماء يجب أن لا تتجاوز 5 بيكاريل / لتر من إشعاعات ألفا ويجب أيضا أن لا تتجاوز 1 بيكاريل / لتر من إشعاعات بيتا .
المواد السامة والمعادن الثقيلة :
المعادن الثقيلة مثل الرصاص و الزئبق وبعض المركبات الكيميائية من أملاح الباريوم ومركبات الزرنيخ وغيرها من المواد الكيميائية والتي تشكل عند وجودها في الماء خطرا حقيقيا على صحة من يتناول مثل تلك المياه الملوثة ، لقد أكدت كافة مواصفات مياه الشرب العالمية على ضرورة مراقبة مثل هذه المركبات والتأكد من أن نسب تلك المواد في الماء لا تتجاوز الحدود المسموح بها دوليا .
الغازات:
يمكن أن تحتوي المياه على بعض الغازات الذائبة فيها ، كثاني أكسيد الكربون والذي يتحول إلى حامض الكربونيك ، وغاز كبريتيد الهيدروجين H2S والذي يكسب الماء رائحة كريهة ومذاقا منفرا للغاية ، كما تعمل بعض هذه الغازات على إكساب الماء بعض الصفات الحامضية والتي تعمل على تآكل الأنابيب الناقلة للمياه في حال كونها معدنية ، ويتم إزالة مثل هذه الغازات عن طريق تهوية المياه وتقليبها بشكل جيد .
الملوثات البيولوجية:
تضم هذه الملوثات ، البكتيريا وما ينتج عنها من مواد سامة ، والفطريات والديدان والكائنات الحية الأولية والجراثيم ، وتسبب هذه الملوثات في إصابة الإنسان بالكثير من الأمراض الخطيرة.
ويمكن تجنب مخاطر هذه الملوثات عن طريق تعقيم الماء بأحد الطرق التالية :
1- التعقيم بالتسخين والغلي ، ويكون ذلك للكميات القليلة من المياه الملوثة وللاستعمالات الشخصية والطبية المحدودة ، ويتم اللجوء إلى هذه الطريقة عند الحاجة الملحة وفي حال تعذر توفر طرق أخرى للتعقيم.
2- التعقيم بغاز الكلور ، وهذه الطريقة يتم استخدامها منذ سنوات طويلة وفي شتى أنحاء العالم ، وقد أثبتت هذه الطريقة نجاحها وقدرتها على القضاء على الكثير من الملوثات البيولوجية ، وفي هذه الطريقة يتم استخدام غاز الكلور Cl2 بشكل مباشر أو استخدام هيبوكلورات الكالسيوم أو هيبوكلورات الصوديوم ، هذا علما بأن الكثير من الأبحاث الحديثة بينت مخاطر استخدام الكلور في التعقيم على المدى الزمني الطويل
3- التعقيم باستخدام غاز الأوزون ، يستخدم غاز الأوزون لتعقيم مياه الشرب وقد أثبت هذا الغاز قدرة فائقة على القضاء على الكثير من الملوثات البيولوجية الموجودة في المياه ، وتجدر هنا الإشارة إلى أنه ينبغي التقييد التام بالنسب المحددة من غاز الأوزون ، حيث تبين أن زيادة تركيز غاز الأوزون في المياه ينجم عنه تكون تفاعلات كيميائية جانبية مع بعض المركبات الأخرى مما يكون كل من الفورملدهايد والأسيتالدهايد في الماء.
4- التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية والأمواج فوق الصوتية والليزر ، تعتبر هذه الطرق هي الأكثر تقدما والأحدث والأكثر أمنا بسبب عدم احتوائها على مواد كيميائية للتعقيم ، وقد أثبتت الأشعة فوق البنفسجية قدرة متميزة على القضاء على معظم الملوثات البيولوجية الموجودة في المياه ، هذا علما بأنه قد تم تصنيع أجهزة صغيرة للتعقيم بالأشعة فوق البنفسجية يتم تركيبها داخل المنازل لضمان جودة ونظافة مياه الشرب .