علوم الأرض والجيولوجيا

أنواع مختلفة من التأثيرات تتعرض لها المياه الملوثة المصرفة في وسط مائي

1996 المصبات البحرية لمياه الصرف الصحي

أ.د عادل رفقي عوض

KFAS

التأثيرات تتعرض لها المياه الملوثة المصرفة في وسط مائي علوم الأرض والجيولوجيا

إن تصريف مياه التلوث المدينية والصناعية والنفايات السائلة الأخرى من خلال المصبات البحرية في مياه البحرية والمحيطات أمر معمول به في معظم المدن الساحلية في الدول الأوروبية المتقدمة وفي بعض المدن الساحلية العربية والنامية.

وهناك معالجات مختلفة تتم لهذه المياه الملوثة قبل تصريفها. ويجب أن يتحدد موقع المصبات وأن تصمم بشكل يسمح بضمان الانحلال الكافي للمياه الملوثة وتلاشي الجراثيم في هذه المياه وترسيب المواد الصلبة، وإلا أدى ذلك إلى خلق مشاكل تسيء إلى بيئة مياه البحر.

وقد وضعت معايير جودة لهذه المياه وذلك في معظم المناطق الساحلية. إن مستوى المعالجة المسبقة لمياه المجاري وتصميم المصبات البحرية يرتبطان مع بعضهما البعض من خلال تكاليف تصريف مياه المجاري ( الناحية الاقتصادية) بالعلاقة مع درجة تخفيض التلوث في الوسط المائي (الناحية البيئية).

 

إن المشكلات الرئيسية الهيدروديناميكية البحرية تكمن بشكل أساسي في تحديد عمليات الانحلال لتراكيز الملوثات ومعدلات التصريف للمياه الملوثة التي تتم من خلال الانتشار الاضطرابي (الدوامي) لمياه البحر، وفي تحديد موقع المصب البحري وتصميمه, وكذلك في معرفة مواصفات البحر الفيزيائية والديناميكية.

الشكل رقم (4-1) يوضح تصريفاً لمياه مجاري (ملوثة) من خلال مصب بحري والظواهر الرئيسية التي تؤثر على خواص المياه الملوثة ( سائل, مواد, صلبة, كائنات حية) بعد تصريفها في مياه البحر.

فيمكن للمياه الملوثة أن تصرف من خلال فتحة بسيطة عند نهاية المجرور (المصب البحري) لتحقيق عمليات خلط أولية كبيرة للمياه الملوثة مع مياه المحيط أو عبر فتحات متعددة موجودة على طول المصب البحري, وبذلك يتحرك الخليط تبعاً للتيارات البحرية المسيطرة.

 

إن المياه الملوثة المصرفة في وسط مائي تخضع بشكل عام لأنواع مختلفة من التأثيرات هي:

– التيارات: الدوامة المحلية والتيارات الساحلية وهي تقوم بالمهمة الرئيسة في عمليات انتشار الملوثات وتخفيف تركيزها.

– الأمواج : وتحقق خلط ونقل كتلة الملوثات من مكان إلى آخر.

– الرياح السطحية : وتجرف المواد الطافية كالزيوت فوق سطح البحر.

 

وعموماً فإنه في الوقت الذي تساوي فيه كثافة المياه العذبة كثافة المياه الملوثة (مثل مياه المجاري) فإن كثافة مياه البحر تكون أكبر منها, وإلى جانب ذلك فإن كمية الحركة الابتدائية (MOMENTUM) هي التي تسبب ارتفاع النافورة المائية الجائشة (TURBULENT JET) التي تتسع عند تصاعدها في الوسط المائي المحيط مسببة انحلالاً (تخفيف التركيز) مميزاً للمياه الملوثة. والأمر نفسه ينطبق على مياه التبريد المستخدمة في محطات توليد الكهرباء (المحطات الحرارية أو النووية) والتي تقل كثافتها عن كثافة مياه البحر.

إن مقطع الكثافة المحدد باتجاه مياه الوسط المحيط سيتحكم ويضبط قوة التعويم للنافورة من السطح وربما تحكم أيضاً في إمكانية تحقيق التوازن للنافورة قبل وصولها السطح.

إن النافورة المائية للملوثات أثناء تصاعدها من القاع باتجاه السطح تولد تيارات دوامة محلية في الوسط المحيط مسببة عمليات الخلط والانحلال لهذه الملوثات.

 

وعندما تصل المياه الملوثة إلى السطح فإن هذا يعني أنها أخفّ من مياه الوسط المحيط (البحر ولذلك فهي ستخضع إلى عمليات الانتشار الجانبي بسبب التناقص التدريجي الأفقي للكثافة.

وتقوم الرياح بجرف المواد العائمة لتنقلها باتجاه الشاطئ, وحركة الأمواج ستزيد من الخلط (والتهوية) قرب السطح وسيحدث انتقال كتلة الأمواج انجرافاً بطيئاً للمياه الملوثة في اتجاه حركة الأمواج.

وإذا لم يكن هناك تيارات ساحلية فإن المياه الملوثة بفعل الرياح والأمواج ستتراكم فرب موقع المصب بانتشار وانحلال ضعيفين يعودان إلى الاضطرابات المحلية وفروق الكثافة والخلايا الدورانية المحلية المولدة بواسطة نافورة المياه.

 

ويجب على المصمم عادة أن يعتمد بشكل أساسي على التيارات الساحلية لضمان الانحلال المميز للملوثات عندما تصل إلى سطح البحر. إن الانتشار الجانبي الدوامي لمياه البحر سيسبب خلطاً مستمراً للمياه الملوثة مع مياه الوسط المحيط عندما تكون المياه الملوثة قد انتقلت من موقع المصب, بأمل ابتعادها عن الشاطئ بواسطة التيارات الساحلية.

ومع مرور الوقت فإن كل المواد القابلة للترسيب ستترسب والجراثيم الضارة ستموت. وبذلك يكون من المطلوب والمرغوب به زيادة مدة انتقال الملوثات بين موقع المصب والأماكن التي يمكن فيها للمياه الملوثة أن تسبب مضايقات أو مشاكل مثل شواطئ السياحة وذلك لضمان ترسيب أعظمي للمواد الصلبة وتلاشي الجراثيم وانحلال الملوثات بواسطة الخلطة الدوامي.

مجلة العلوم
‫‪لن تكون هذه هي الجائحة الأخيرة. فمن أين ستأتي التالية؟
قلم:      أليس كلاين
ترجمة:  مبادرة   IEEE بالعربية
تشير التقديرات إلى وجود ما يصل إلى 800 ألف فيروس في الحيوانات لديها القدرة على إصابة البشر. ولكن تحديدها جميعا هو غاية لا تدرك. ومن بين البرامج الرئيسية التي تسعى إلى الكشف عن فيروسات جديدة، برنامج بريديكت تنبأ PREDICT -الذي أطلقته الوكالة الأمريكية للتنمية الدولية Agency for International Development- الذي أمضى عشر سنوات وأنفق أكثر من 200 مليون دولار في عمليات بحث في 30 دولة، وتمكن ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪لماذا يكون فيروس كورونا مميتاً للبعض، لكن غير ضارٍ للبعض الآخر؟
قلم:    كاري أرنولد
ترجمة: محمد الرفاعي

لقد أصاب فيروس كورونا المستجد Coronavirus ملايين الأشخاص، لكننا ما زلنا نتعلم من هم الأكثر عرضةً لهجومه. وسرعان ما اتّضح أن كبار السن، ومن يعاني حالاتٍ صحيةٍ كداء السكري والسرطان، عرضةٌ لخطرٍ أكبر. ولكنه يرد حاليا العديد من التقارير عن قتل المرض لشباب أصحاء. وحتى ضمن الفئات عالية الخطورة، يختلف الخطر الذي يسببه كوفيد-19 Covid-19 اختلافا هائلا ما بينها.
إضافة إلى ذلك، حاليا، تشير ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪علينا أن نتصرف بسرعة لتفادي أزمة نفسية بفعل الجائحة
قلم:       سام هويلز
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
بسبب جائحة فيروس كورونا Coronavirus pandemic، لا يستطيع العديد من الأشخاص ترك منازلهم إلا لشراء الطعام أو للتمرن لفترة قصيرة. فلا يستطيعون رؤية أصدقائهم أو عائلاتهم، ولا الذهاب إلى العمل، والمشهد المرتقب في المستقبل القريب مشهد كئيب. وهذه المكونات مجتمعة تمثل العاصفة المثالية لزيادة المشكلات النفسية، وقد بدأنا نرى علامات على جائحة نفسية موازية في طريقها للتكون.
أنا في الصفوف ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪سبع نصائح من خبراء الصحة النفسية حول التكيف مع جائحة كوفيد-19
قلم:       مويا سارنر
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
هذه أوقات صعبة سيتعايش كل منا مع جائحة فيروس كورونا Coronavirus بشكل مختلف. وقد سألنا خبراء الصحة النفسية العاملين في عدد من التخصصات عن نصائحهم حول كيفية التكيف.
 نصيحة من الخبراء
حافظ على نظام معين: استيقظ من النوم، تناول طعامك واخلد إلى  النوم في  الوقت نفسه الذي اعتدت عليه في الوضع الطبيعي. جد مشروعًا يشغلك، سواء أكان ذلك عملك، أم تعلم شيئا جديدا، أم قراءة روايات. حافظ ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪كيف تحمي صحتك النفسية خلال تفشي فيروس كورونا
قلم:       مويا سارنر
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة

بعد أسابيع من العزل الاجتماعي الكامل، دخلت إيطاليا فيما يدعوه باولو برامبيلا Paolo Brambilla، الطبيب النفسي من جامعة ميلان University of Milan: تجربة اجتماعية لم يسبق إجراؤها من قبل. فقد عانت الدولة وفيات كثيرة بسبب فيروس كورونا، وقد تحملت الحظر الأكثر صرامة في العالم. وكان الأثر الذي تركته في الصحة النفسية للشعب عميقا، كما يقول برامبيلا. وشهد شهر أبريل دخول نصف سكان العالم في ... (قراءة المقال)
‫‪هل نحن وحيدون في الكون ؟ الجزء الثاني
 السلام عليكم .. في الحلقة قبل الماضية بدأنا سلسلة البحث عن المخلوقات الخارجية .. و شرحنا التطور التاريخي و العلمي لهذه المسألة .. و في حلقة اليوم نستكمل البحث و سنخوض في واحدة من اكثر المحاولات المنطقية لتحديد و تقنين اعداد الحضارات او المخلوقات الخارجية في مجرتنا درب التبانة و هي محاولة البحث من خلال معادلة دريك الشهيرة جدا ،، حيث سنحلل عناصرها الرئيسية واحدة تلو الأخرى لكي نستوعبها و نعرف مدى صعوبة او سهولة التوقع في وجود مثل هذه المخلوقات ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪أوروبا تبني "توأمًا رقميًا" للأرض لتحسين التنبؤات المناخية
قلم:     بول فوسن
ترجمة: مي بورسلي

الاتحاد الأوروبي European Union  يضع اللمسات الأخيرة على الخطط الطموحة لمشروع توأم رقمي Digital twin لكوكب الأرض  يحاكي Simulate الغلاف الجوي والمحيطات والجليد واليابسة بدقة لا مثيل لها، وتوفر تنبؤات بالفيضانات والجفاف والحرائق بأيام إلى سنوات مُقدمًا. فلن تتوقف جهود مشروع محاكاة دستينيشن إيرث وجهة الأرض Destination Earth عند هذا الحد: فهي ستحاول أيضًا حصر السلوك البشري، وتمكين القادة من رؤية ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪لن تكون هذه هي الجائحة الأخيرة. فمن أين ستأتي التالية؟
قلم:      أليس كلاين
ترجمة:  مبادرة   IEEE بالعربية
تشير التقديرات إلى وجود ما يصل إلى 800 ألف فيروس في الحيوانات لديها القدرة على إصابة البشر. ولكن تحديدها جميعا هو غاية لا تدرك. ومن بين البرامج الرئيسية التي تسعى إلى الكشف عن فيروسات جديدة، برنامج بريديكت تنبأ PREDICT -الذي أطلقته الوكالة الأمريكية للتنمية الدولية Agency for International Development- الذي أمضى عشر سنوات وأنفق أكثر من 200 مليون دولار في عمليات بحث في 30 دولة، وتمكن ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪‘يد الرجل’ المزروعة في امرأة صارت أخف وزنا وأكثر أنوثة
قلم: ميندي فايسبيرغر
تلقت امرأة شابة في الهند فقدت كلتا يديها في حادث حافلة طرفين من متبرع ذي بشرة داكنة. وبعد سنوات، صار جلد يديها المزروعتين أفتح. فبعد الحادث الذي تعرضت له في عام 2016، بُترت ذراعا شريا سيداناغاودر Shreya Siddanagowder البالغة من العمر 18 عاماً من تحت المرفق. وفي أغسطس 2017 خضعت لعملية زرع استغرقت 13 ساعة، وأجراها فريق من 20 جراحاً و 16 طبيب تخدير. جاءت يداها المزروعتان من رجل يبلغ من العمر 20 عاماً توفي بعد حادث دراجة. ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪الحمض النووي القديم يرسم خريطة الفايكنغ عبر أوروبا
قلم:    أندرو كوري
ترجمة: مي بورسلي

كانت أشبه بملحمة فايكنغ مكتوبة في الجينات. ففي عام 2008 كشفت أعمال البناء، على شاطئ إستونيّ منعزل بالقرب من بلدة سالمي Salme، عن هياكل عظمية لأكثر من 40 رجلاً تمتعوا ببنية قوية. وقد دُفنوا نحو 750 سنة ميلادية في سفينتين تحملان أسلحة وكنوزا من طراز الفايكنغ  Vikings، على ما يبدو في أعقاب غارة لم تنجح.
والآن، أضاف الحمضُ النوويُّ DNA من العظام تفاصيل مؤثرة: أربعة من الرجال المدفونين كتفا ... (قراءة المقال)