مكونات المياه و المواصفات الكيميائية لمياه الشرب
تحتوي المياه على مكونات أخرى ذائبة و غير ذائبة و قد تكون من أصل غير عضوي :أملاح العناصر المختلفة و الغازات الذائبة أو ذات أصل عضوي’ إضافة إلى كائنات دقيقة نباتية و حيوانية و منها البكتيريا.
جميع هذه المكونات هي شوائب في الماء .. و لكن هل كل الشوائب ضارة لجسم الإنسان؟
أن وجود بعض الشوائب قد يكون مفيدا و لكن إذا زادت عن الحد المسموح به فقد تصبح ضارة و يلزم اخذ إجراءات وقائية لتأمين الحماية اللازمة.
و السؤال الآن .. من أين أتت هذه الشوائب و المكونات الإضافية إلى المياه ؟
إن هذه المكونات تصل إلى مصادر المياه الطبيعية من عوامل مختلفة مثل الهواء عندما تذوب بعض غازاته في مياه الأمطار أثناء هطولها مثل الأوكسجين و ثاني أكسيد الكربون, أو من المواد التي تذوب في المياه خلال جريانها على سطح اليابسة أو في رشحها في الطبقات الأرضية.
إنها باختصار عوامل طبيعية و لا يمكن التحكم بها أبدا إضافة إلى ما يخلفه الإنسان من نفايات صناعية و زراعية و مياه مبتذلة.
و فيما يلي أهم المكونات الكيميائية للمياه ذات المنشأ الطبيعي و مدى تأثيرها على الإنسان:
أيونات الكالسيوم و المغنزيوم:
تعد ايونات الكالسيوم و المغنزيوم من المكونات الأساسية للمياه الطبيعية و يبلغ تركيز الأولى في الماء بين 2 و 200 جزء بالمليون و مصدرها من صخور الحجر الجيري Lime و الجبس.
أما الثانية أي ايونات المغنزيوم فتركيزها بين 10 و 50 جزء بالمليون و مصدرها صخور الدولوميت و هو نوع من الرخام.
إذا زاد تركيز أملاح الكالسيوم و المغنزيوم في المياه فإنها تصبح عسرة Hard Water و قد لا تضر الإنسان و الحيوان إذا بقيت ضمن معدل مقبول و لكن حين استعمالها في الغسيل و الشطف فأنها تستهلك كميات كبيرة من الصابون و مساحيق الغسيل و تؤدي إلى نتائج غير مرضية أبدا.
أيونات الحديد :
تتواجد أملاح الحديد في المياه على صورتين هما الحديد و الحديدي و تصل إلى المياه من بعض الصخور الطينية و الغرانيت و أحيانا من تأكل الأنابيب المعدنية الناقلة للمياه.
مشكلة المياه الجوفية المحتوية على الحديد إنها عندما تتعرض للهواء فأنها تكتسب لونا داكنا يتراوح بين البني و الأحمر و تسبب عكرة المياه و تؤدي إلى نشاط بعض أنواع البكتيريا التي تعمل على انسداد المواسير و الأنابيب.
كمية الحديد في مياه الشرب يجب أن لا تزيد عن 0,3 جزء بالمليون حسب المواصفات الأميركية و 0,1 جزء بالمليون في بعض المواصفات العربية كالسعودية علما أن هذه الكميات المحددة لم تبنى على أساس السمية بل بسبب ظهور بقع الصدأ على الألبسة و المنسوجات و زيادة قابلية العدوى لدى الإنسان في حال تناوله كميات كبيرة من المياه ذات نسبة حديد مرتفعة.
أيونات الصوديوم و البوتاسيوم :
تتراوح كمية ايونات الصوديوم في المياه العذبة بين 10 و 100 جزء بالمليون و تصل إلى اقل من 1 جزء بالمليون في مياه الأمطار و الثلوج و تصل هذه الأملاح إلى المياه عن طريق بعض أنواع الصخور الطينية.
لا يوجد تحديد لكمية الصوديوم في مياه الشرب و لكن اللذين يعانون من أمراض مثل ضغط الدم, القلب, الكلى و تليف الكبد يلزمهم مصدر مياه خاص للشرب.
أما أيونات البوتاسيوم التي تتواجد دوما مع إلى جانب الصوديوم فنسبتها قليلة في مياه الشرب و تتراوح بين 1 و 5 جزء بالمليون في المياه الجوفية.
البيكربونات :
تعد أيونات البيكربونات من المكونات الرئيسة للمياه الطبيعية و تتكون من تفاعل كل من ثاني اوكسيد الكربون الذائب في المياه مع صخور جيرية المكونة أساسا من كربونات الكالسيوم.
و تتراوح نسبة البيكربونات في المياه الجوفية بين 50 و 400 جزء بالمليون, أما في الصناعة فيتم التحكم في تركيزها و لاسيما في صناعة المشروبات الغازية و عصائر الفواكه.
الكبريتات :
تركيز الكبريتات في المياه يتراوح بين 5 و 200 جزء بالمليون عادة و الحد الأقصى المسموح به هو 250 جزء بالمليون و يعطي طعما مرا للمياه إذا زاد عن حده.
تصل الكبريتات إلى المياه من ذوبان بعض المعادن مثل كبريتات الكالسيوم أو من ذوبان غاز ثاني اوكسيد الكربون الموجود في الهواء و اختلاطه بمياه الأمطار و الثلوج إثناء هطولها.
الكلورايد:
يتراوح أيونات الكلورايد بين 10 و 100 جزء بالمليون و هي المسئولة عن الطعم المالح للمياه, و في حال وصول تركيزها إلى 1000 جزء بالمليون فأن المياه تصبح غير صالحة للشرب و الحد المسموح به هو حوالي 250 جزء بالمليون.
أيونات الكلورايد تصل إلى المياه من الصخور الرسوبية .
السيليكات :
رغم وجود السيليكات بكثرة في تركيب القشرة الخارجي للأرض, إلا أن وجودها في المياه قليل نظرا لصعوبة ذوبان مكوناتها و تتراوح السيليكات في المياه بنسبة 1 إلى 100 جزء بالمليون.
النترات و النتريت:
وجود ايونات النترات في المياه الطبيعية قليل جدا و يصل غالبا من تحلل بقايا النباتات و الحيوانات التي تتسرب إلى طبقات الأرض الجوفية.
و سبب ارتفاع نسبة ايونات النترات يعود إلى الإنسان من خلال حفر التعفن Septic Tanks و المغذيات الزراعية Fertilizers و مياه الصرف الصحي و الغير معالج بطريقة صحيحة.
تتراوح نسبتها في المياه بين 0.1 و 10 جزء بالمليون و الحد الأقصى المسموح به في مياه الشرب هو 10 جزء بالمليون .
زيادة النترات في المياه تؤدي إلى حالات اختناق و لا سيما عند الرضع.
الفلورايد :
أيونات الفلورايد قليلة جدا في المياه الطبيعية إلا أن لها أهمية كبيرة في منع تسوس الأسنان و تتراوح نسبته بين 0.1 و 10 جزء بالمليون.
في بعض الأحيان تلجأ بعض البلديات و المؤسسات المختصة بتوزيع المياه إلى إضافة مادة الفلورايد إلى مياه الشرب بنسبة تتراوح بين 1.5 إلى 2.5 جزء بالمليون.
الغازات الذائبة:
يوجد في المياه الطبيعية مكونات غازية و ذائبة و أهمها الأكسجين, كبريتيد الهيدروجين و ثاني أكسيد الكربون و النيتروجين و ثاني أكسيد الكبريت و النشادر.
الأملاح الكلية الذائبة Total Dissolved Salts:
تحدد نوعية المياه بكمية المواد الصلبة الكلية الذائبة و التي تساوي مجموع كميات الايونات الموجبة ( الكاتيونات ) و الايونات السالبة ( الانيونات ) إضافة إلى مواد غير متأينة أخرى.
و قد حددت النسبة الصالحة لمياه الشرب بأن تكون أقل من 500 جزء بالمليون و يسمح في حالات خاصة بأن تكون أقل من 1500 جزء بالمليون علما أن الزيادة عن هذا المعدل تؤدي إلى طعم غير مستساغ.
تحتوي المياه على مكونات أخرى ذائبة و غير ذائبة و قد تكون من أصل غير عضوي :أملاح العناصر المختلفة و الغازات الذائبة أو ذات أصل عضوي’ إضافة إلى كائنات دقيقة نباتية و حيوانية و منها البكتيريا.
جميع هذه المكونات هي شوائب في الماء .. و لكن هل كل الشوائب ضارة لجسم الإنسان؟
أن وجود بعض الشوائب قد يكون مفيدا و لكن إذا زادت عن الحد المسموح به فقد تصبح ضارة و يلزم اخذ إجراءات وقائية لتأمين الحماية اللازمة.
و السؤال الآن .. من أين أتت هذه الشوائب و المكونات الإضافية إلى المياه ؟
إن هذه المكونات تصل إلى مصادر المياه الطبيعية من عوامل مختلفة مثل الهواء عندما تذوب بعض غازاته في مياه الأمطار أثناء هطولها مثل الأوكسجين و ثاني أكسيد الكربون, أو من المواد التي تذوب في المياه خلال جريانها على سطح اليابسة أو في رشحها في الطبقات الأرضية.
إنها باختصار عوامل طبيعية و لا يمكن التحكم بها أبدا إضافة إلى ما يخلفه الإنسان من نفايات صناعية و زراعية و مياه مبتذلة.
و فيما يلي أهم المكونات الكيميائية للمياه ذات المنشأ الطبيعي و مدى تأثيرها على الإنسان:
أيونات الكالسيوم و المغنزيوم:
تعد ايونات الكالسيوم و المغنزيوم من المكونات الأساسية للمياه الطبيعية و يبلغ تركيز الأولى في الماء بين 2 و 200 جزء بالمليون و مصدرها من صخور الحجر الجيري Lime و الجبس.
أما الثانية أي ايونات المغنزيوم فتركيزها بين 10 و 50 جزء بالمليون و مصدرها صخور الدولوميت و هو نوع من الرخام.
إذا زاد تركيز أملاح الكالسيوم و المغنزيوم في المياه فإنها تصبح عسرة Hard Water و قد لا تضر الإنسان و الحيوان إذا بقيت ضمن معدل مقبول و لكن حين استعمالها في الغسيل و الشطف فأنها تستهلك كميات كبيرة من الصابون و مساحيق الغسيل و تؤدي إلى نتائج غير مرضية أبدا.
أيونات الحديد :
تتواجد أملاح الحديد في المياه على صورتين هما الحديد و الحديدي و تصل إلى المياه من بعض الصخور الطينية و الغرانيت و أحيانا من تأكل الأنابيب المعدنية الناقلة للمياه.
مشكلة المياه الجوفية المحتوية على الحديد إنها عندما تتعرض للهواء فأنها تكتسب لونا داكنا يتراوح بين البني و الأحمر و تسبب عكرة المياه و تؤدي إلى نشاط بعض أنواع البكتيريا التي تعمل على انسداد المواسير و الأنابيب.
كمية الحديد في مياه الشرب يجب أن لا تزيد عن 0,3 جزء بالمليون حسب المواصفات الأميركية و 0,1 جزء بالمليون في بعض المواصفات العربية كالسعودية علما أن هذه الكميات المحددة لم تبنى على أساس السمية بل بسبب ظهور بقع الصدأ على الألبسة و المنسوجات و زيادة قابلية العدوى لدى الإنسان في حال تناوله كميات كبيرة من المياه ذات نسبة حديد مرتفعة.
أيونات الصوديوم و البوتاسيوم :
تتراوح كمية ايونات الصوديوم في المياه العذبة بين 10 و 100 جزء بالمليون و تصل إلى اقل من 1 جزء بالمليون في مياه الأمطار و الثلوج و تصل هذه الأملاح إلى المياه عن طريق بعض أنواع الصخور الطينية.
لا يوجد تحديد لكمية الصوديوم في مياه الشرب و لكن اللذين يعانون من أمراض مثل ضغط الدم, القلب, الكلى و تليف الكبد يلزمهم مصدر مياه خاص للشرب.
أما أيونات البوتاسيوم التي تتواجد دوما مع إلى جانب الصوديوم فنسبتها قليلة في مياه الشرب و تتراوح بين 1 و 5 جزء بالمليون في المياه الجوفية.
البيكربونات :
تعد أيونات البيكربونات من المكونات الرئيسة للمياه الطبيعية و تتكون من تفاعل كل من ثاني اوكسيد الكربون الذائب في المياه مع صخور جيرية المكونة أساسا من كربونات الكالسيوم.
و تتراوح نسبة البيكربونات في المياه الجوفية بين 50 و 400 جزء بالمليون, أما في الصناعة فيتم التحكم في تركيزها و لاسيما في صناعة المشروبات الغازية و عصائر الفواكه.
الكبريتات :
تركيز الكبريتات في المياه يتراوح بين 5 و 200 جزء بالمليون عادة و الحد الأقصى المسموح به هو 250 جزء بالمليون و يعطي طعما مرا للمياه إذا زاد عن حده.
تصل الكبريتات إلى المياه من ذوبان بعض المعادن مثل كبريتات الكالسيوم أو من ذوبان غاز ثاني اوكسيد الكربون الموجود في الهواء و اختلاطه بمياه الأمطار و الثلوج إثناء هطولها.
الكلورايد:
يتراوح أيونات الكلورايد بين 10 و 100 جزء بالمليون و هي المسئولة عن الطعم المالح للمياه, و في حال وصول تركيزها إلى 1000 جزء بالمليون فأن المياه تصبح غير صالحة للشرب و الحد المسموح به هو حوالي 250 جزء بالمليون.
أيونات الكلورايد تصل إلى المياه من الصخور الرسوبية .
السيليكات :
رغم وجود السيليكات بكثرة في تركيب القشرة الخارجي للأرض, إلا أن وجودها في المياه قليل نظرا لصعوبة ذوبان مكوناتها و تتراوح السيليكات في المياه بنسبة 1 إلى 100 جزء بالمليون.
النترات و النتريت:
وجود ايونات النترات في المياه الطبيعية قليل جدا و يصل غالبا من تحلل بقايا النباتات و الحيوانات التي تتسرب إلى طبقات الأرض الجوفية.
و سبب ارتفاع نسبة ايونات النترات يعود إلى الإنسان من خلال حفر التعفن Septic Tanks و المغذيات الزراعية Fertilizers و مياه الصرف الصحي و الغير معالج بطريقة صحيحة.
تتراوح نسبتها في المياه بين 0.1 و 10 جزء بالمليون و الحد الأقصى المسموح به في مياه الشرب هو 10 جزء بالمليون .
زيادة النترات في المياه تؤدي إلى حالات اختناق و لا سيما عند الرضع.
الفلورايد :
أيونات الفلورايد قليلة جدا في المياه الطبيعية إلا أن لها أهمية كبيرة في منع تسوس الأسنان و تتراوح نسبته بين 0.1 و 10 جزء بالمليون.
في بعض الأحيان تلجأ بعض البلديات و المؤسسات المختصة بتوزيع المياه إلى إضافة مادة الفلورايد إلى مياه الشرب بنسبة تتراوح بين 1.5 إلى 2.5 جزء بالمليون.
الغازات الذائبة:
يوجد في المياه الطبيعية مكونات غازية و ذائبة و أهمها الأكسجين, كبريتيد الهيدروجين و ثاني أكسيد الكربون و النيتروجين و ثاني أكسيد الكبريت و النشادر.
الأملاح الكلية الذائبة Total Dissolved Salts:
تحدد نوعية المياه بكمية المواد الصلبة الكلية الذائبة و التي تساوي مجموع كميات الايونات الموجبة ( الكاتيونات ) و الايونات السالبة ( الانيونات ) إضافة إلى مواد غير متأينة أخرى.
و قد حددت النسبة الصالحة لمياه الشرب بأن تكون أقل من 500 جزء بالمليون و يسمح في حالات خاصة بأن تكون أقل من 1500 جزء بالمليون علما أن الزيادة عن هذا المعدل تؤدي إلى طعم غير مستساغ.
