تأثير أسباب تلوث الماء على البيئة: دراسة في علوم الأرض

أسباب تلوث المياه

تتعدد الأسباب التي تؤدي إلى تلوث المياه، وذلك بناءً على نوع التلوث المائي، إليكم في الآتي أبرز المعلومات التي يجب معرفتها عن أسباب تلوث المياه وكيفية معالجتها وغيرها:

التلوث الطبيعي

هو النوع الذي يتسبب في تغيير الخصائص الطبيعية للماء من لون، ورائحة ومذاق، حيث يجعله غير صالح للاستعمال البشري، وذلك نتيجة تعرضه لبعض التغييرات الطبيعية، والتي من أبرزها ما يأتي:

• تغيير درجة حرارة الماء: أو ما يُعرف بالتلوث الحراري، وهو الذي يساهم في التقليل من قدرة الماء على الاحتفاظ بالأكسجين المذاب، وزيادة معدل التمثيل الغذائي للأسماك، وغالبًا ما يكون مصدره الاحتباس الحراري.¹
• زيادة ملوحة الماء: والتي غالبًا ما تكون بسبب زيادة كمية التبخر لماء البحيرات أو الأنهار.¹
• زيادة المواد العالقة في الماء: والتي قد تكون عضوية أو غير عضوية، وغالبًا ما تصل لماء الأنهار والبحيرات عبر التربة، مثل الطمي (Silt) الناتج عن تآكل التربة أو أنشطة البناء، والذي يُنْقَل إلى المسطحات المائية عبر الجريان السطحي؛ حيث إن الرواسب المعلقة تتسبب في حدوث اختلال في التوازن البيئي للمسطحات المائية، وتثبيط نمو وتكاثر الأسماك، وتثبيط أشكال الحياة المائية الأخرى، أما بالنسبة للرواسب غير المعلقة، والتي أصبحت في قاع المسطحات المائية، فستؤدي إلى خنق الكائنات الحية التي تعيش في القاع.¹²

التلوث الكيميائي

يُعد أخطر أنواع التلوث، وغالبًا ما ينتج بفعل الإنسان، وتتعدد أشكاله وأنواعه والتي ستُوَضَّح من خلال ما يأتي:

• تلوث مياه الصرف الصحي

مياه الصرف الصحي تُعد المصدر الرئيسي للملوثات المائية الآتية:

• الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض: والتي غالبًا ما تُشكل تهديدًا مباشرًا على الصحة العامة، وأكثرها شيوعًا البكتيريا القولونية (Coliform)، والبكتيريا الإشريكية القولونية (E. coli).³¹
• المواد العضوية القابلة للتحلل: تُشكل تهديداً مختلف، فالمواد العضوية تتحلل طبيعيًا في مياه الصرف الصحي عن طريق البكتيريا والكائنات الحية الدقيقة الأخرى، فمحتوى الأكسجين المذاب في الماء سيقل؛ مما يعرض الحياة المائية للخطر، فالأكسجين مهم جدًا لبقاء الكائنات المائية على قيد الحياة.¹²
• المكونات الصيدلانية الفعّالة: والتي تُلحق الضرر بالكائنات المائية، وقد تُسهل مقاومة المضادات الحيوية.¹
• المغذيات النباتية: مثل النترات والفوسفات التي تُعزز نمو الطحالب؛ مسببةً نمو كثيف وسريعاً بشكل غير طبيعي للطحالب، ويُطلق على هذه الحالة اسم انتشار أو ازدهار الطحالب (Algal blooms)، وغالبًا ما يترتب على هذه العملية مجتمع مائي مليء بالنفايات، ويفتقر إلى الأكسجين، وبالتالي القضاء على المسطح المائي، وقد يُلحق تلوث المغذيات الضرر بالإنسان والحياة البرية أيضًا.¹²

غالبًا ما تساعد عمليات معالجة مياه الصرف الصحي على التقليل من مسببات الأمراض والمواد العضوية وغيرها، ولكن قد يصعب عليها القضاء عليها بشكل تام.¹

• التلوث النفطي

إن تسرب النفط من خلال السفن الناقلة له عبر البحار والمحيطات قد يؤثر بشكل كبير على الحياة البحرية، حيث يُعد التلوث النفطي من أخطر أنواع التلوث المائي، ويمكن أيضًا أن يتم إطلاق النفط بشكل طبيعي من تحت قاع المحيط عبر الشقوق التي تُعرف باسم التسربات (Seeps).⁴²

• الزراعة

التلوث الزراعي يعتبر المصدر الرئيسي لتلوث الأنهار والبحيرات، وقد يكون له دور أيضًا في تلوث مصبات الأنهار والمياه الجوفية، ويحدث التلوث الزراعي عادةً عند تساقط الأمطار، ففي كل مرة يتساقط المطر تقوم كل من الأسمدة والمبيدات الحشرية ونفايات الحيوانية من المزارع وعمليات تربية الماشية بغسل العناصر الغذائية ومسببات الأمراض، كالبكتيريا والفيروسات في داخل المسطحات المائية.⁴

• الصناعة

تعد الصناعة أحد أهم المجالات التي لا يمكن أن تستغني عنها أي بلاد تهدف إلى تطوير اقتصادها وتحسينه، إلا أنّها في نفس الوقت تشكّل خطرًا كبيرًا على الأنظمة البيئية، خاصة البحار والمحيطات، وذلك لعدم امتلاك أغلب المصانع لأنظمة مناسبة تساعد على التخلص من النفايات الصناعية بالشكل الصحيح، فعدم معالجة المخلفات الصناعية بالشكل الصحيح أو عدم معالجتها إطلاقا يجعلها مصدر تلوث خطير على البيئة.⁵²

تمثل النقاط الآتية التأثيرات الناجمة عن التلوث المائي بسبب العمليات الصناعيّة:⁵²

• تغيّر الرقم الهيدروجيني للماء.
• زيادة تراكيز المغذيّات في الماء.
• تؤثر على درجة حرارة الماء عن طريق زيادتها أو خفضها، بالتالي تتأثر الكائنات الحيّة الدقيقة التي تعيش في الماء.
• زيادة المعادن والأملاح في الماء، مما قد يؤدي إلى مشاكل صحيّة.
• تؤثر على اللون الطبيعي للمياه.

• النفايات المشعة

هي عبارة عن أيّ تلوث ينبعث منه إشعاع يتجاوز ما تطلقه البيئة بصورة طبيعية، حيث تُنْتَج من خلال عمليات تعدين اليورانيوم، ومحطات الطاقة النووية، وإنتاج واختبار الأسلحة العسكرية، بالإضافة إلى الجامعات والمستشفيات التي تستخدم المواد المشعة للبحث والطب.

ومن الجدير بالمعرفة أن هذه النفايات يمكن أن تستمر وتبقى في البيئة لآلاف السنين؛ مما يجعل عملية التخلص منها أمرًا في غاية الصعوبة وتحديًا كبيرًا.⁴²

• المواد غير العضوية

تتمثل بالمعادن الثقيلة مثل: الزرنيخ، والزئبق، والنحاس، والكروم، والزنك، والباريوم، فبالرغم من أن تواجدها بتراكيز منخفضة قد لا يُسبب أيّ ضرر، إلا أنها تصبح ذات خطورة كبيرة عندما تتركز بكميات عالية في الماء، وغالبًا ما تنتج عن عمليات الترشيح الناجمة عن التخلص من النفايات، أو زيادة النشاط البشري، أو الحوادث الصناعية.³

• النفايات الصلبة

إن التخلص من النفايات الصلبة بطرق غير صحيحة، قد يشكل تهديدًا كبيرًا على الحياة المائية، وغالبًا ما تتضمن النفايات الصلبة كل من؛ القمامة، والبلاستيك، والنفايات الإلكترونية، ونفايات البناء والهدم، وغيرها، والتي قد تنتقل مع مرور الوقت من المسطحات المائية إلى أعماق البحار والمحيطات.

تكمن خطورة هذا النوع من المُلوثات بأن بعضها قد يتحلل ويتسرب منه مواد كيميائية ضارة في الماء؛ مما يجعلها مصدرًا للنفايات السامة والخطيرة، تحديدًا البلاستيك والنفايات الإلكترونية.¹²

• ارتفاع عدد السكان

يزداد عدد السكان في العالم كل عام بالملايين، فيزداد الاستهلاك البشري بشكلٍ طردي، وتعتبر هذه المشكلة إحدى المشكلات المثيرة للقلق في العالم، حيث تعد أحد أهم الأسباب المؤدية للتلوث المائي الحاد، كما تُعد عملية التحضر (Urbanisation)، التي تعني انتقال الأفراد من القرى إلى المدن نتيجة الزيادة السكّانية؛ مسببًا آخر للعديد من عوامل التلوّث، منها:⁶

• حدوث اضطرابات فيزيائية للأراضي نتيجةً لبناء العديد من المنازل والمصانع والطرق عليها.
• تؤدي المصانع والمناجم إلى التلوث الكيميائي.
• تجميع ومعالجة مياه الصرف الصحّي بطريقةٍ غير مؤهلة أو ملائمة.
• زيادة استخدام الأسمدة الزراعية؛ بهدف الحصول على المزيد من الغذاء يؤدي إلى زيادة العناصر المُغذية (النترات والفوسفات) في الماء.

ما تأثير تلوث المياه على المياه الجوفية؟

المياه الجوفية هي المياه الموجود في التكوينات الجيولوجية تحت الأرض، وهي مصدر رئيسي للشرب للعديد من الأفراد، حيث يؤثر تلوث المياه والمسطحات المائية على المياه الجوفية، ويُعرضها للتلوث بالمواد الكيميائية المذابة والبكتيريا والفيروسات، وغالبًا ما تصل هذه الملوثات للمياه الجوفية عبر المصادر الآتية:¹

• خزانات المياه الصرف الصحي.
• النفايات الصناعية التي يتم التخلص منها في مدافن النفايات أو البحيرات.
• تسرب صهاريج التخزين تحت الأرض أسفل محطات خدمة البنزين.
• التعدين وإنتاج النفط.

ما مصادر تلوث المياه؟

أهم المصادر الرئيسية التي قد تكون سببًا أساسيًا في تلوث المياه ما يأتي:¹⁴

• مصدر تلوث نقطي (Point Source): هو التلوث الذي يحدث نتيجة اختلاط المواد الضارّة من المصدر مباشرة مع جزيئات الماء، مثل: الملوثات التي تنبعث مباشرةً من أنابيب تصريف النفايات لمصنعٍ ما إلى مياه الأنهار.
• مصدر تلوث غير نقطي (Non-Point Source): أو المتفرق، والذي يحدث في منطقة واسعة للغاية وغير محصورة، بحيث تدخل مجموعة متنوعة من الملوثات إلى السطح المائي، كالجريان السطحي من منطقة زراعية، وغالبًا يصعب السيطرة على هذا النوع من مصادر التلوث أو حتى معالجته في أغلب الحالات.
• العابرة للحدود (Transboundary): والذي غالبًا ما يكون نتيجة تسرب المياه الملوثة من دولة ما إلى مياه دولة أخرى، وقد يكون ذلك سببًا لكارثة حقيقة، كتسرب النفط على سبيل المثال.

طرق معالجة المياه الملوثة

أنظمة مياه الشرب العامة عادةً ما تتبع طرق مختلفة لمعالجة المياه لتوفير مياه شرب آمنة للمجتمعات، إليكم الخطوات المتبعة لمعالجة المياه بالترتيب فيما يأتي:⁷

1. التخثير أو التنديف (Coagulation): تُعد الخطوة الأولى في معالجة المياه، وذلك من خلال إضافة المواد الكيميائية ذات الشحنة الموجبة للماء، مثل بعض أنواع الأملاح أو الألمنيوم، أو الحديد، والتي تعمل على تحييد الشحنة السالبة للأوساخ والجزيئات الذائبة الأخرى في الماء.
2. التبلد (Flocculation): التي ينجم عنها تكوين جزيئات أكبر وأثقل تُعرف بالكتل المتلبدة أو الثفل (Flocs)، وذلك من خلال إضافة المزيد من المواد الكيميائية للماء.
3. الترسيب (Sedimentation): التي يتم من خلالها فصل المواد الصلبة عن الماء، وخلال هذه العملية ستستقر الكتل المتلبدة في قاع الماء، لأنها أثقل من الماء.
4. الترشيح (Filtration): بعد الترسيب سيتم الآن ترشيح الماء الصافي الموجود في الأعلى لفصل المواد الصلبة الإضافية عن الماء، حيث سيمر الماء بمرشحات ذات أحجام مسام مختلفة ومصنوعة من مواد متنوعة كالرمل، والحصى والفحم؛ لتعمل على إزالة الجزيئات الذائبة والجراثيم، مثل الغبار والطفيليات، والمواد الكيميائية، وغيرها.
5. التطهير (Disinfection): في المرحلة الأخيرة لمعالجة المياه تتم إضافة بعض المطهرات الكيميائية مثل؛ الكلور، أو الكلورامين، أو ثاني أكسيد الكلور من أجل التخلص والقضاء على البكتيريا، والطفيليات، والفيروسات المتبقية.