علوم الأرض والجيولوجيا

تأثير التصميم الوظيفي للمصب البحري على الوضع البيئي

1996 المصبات البحرية لمياه الصرف الصحي

أ.د عادل رفقي عوض

KFAS

التصميم الوظيفي للمصب البحري على الوضع البيئي علوم الأرض والجيولوجيا

إن التصميم الوظيفي العام لنظام المصبات البحرية لمياه الصرف الصحي يتضمن تحديد طول المصب والعمق الموافق للمصب, وطول وتوجيه مقطع الرذاذ والتصميم الهيدروليكي النوعي لخط الأنبوب والرذاذ, بما فيه شكل وعدد وقياس المسافات بين الثقوب.

إن التصميم الصحيح يشتمل على المشاركة فيما بين الانحلال الأولي والانتشار الأفقي الجانبي اللاحق لحقل مياه الصرف الصحي المتشكل أولياً بشكل قمعي نتيجة للتيار البحري, والتخفيض الكافي لتراكيز الCOLIFORM من القيمة النهائية التي تحقق معيار الحماية الصحيح لجميع الاستخدامات لمياه الشواطئ.

 

أ ـ طول المصب

إن الطول المطلوب للمصب البحري من خط الشاطئ إلى بداية قسم الجزء الرذاذ يتبع إلى حد كبير اتجاه التيار التصميمي نحو الشاطئ بالعلاقة مع القيمة 90T لتلاشي عصيات الCOLIFORM. إن حجم مياه الصرف الصحي المطروحة لا يدخل في هذه الحسابات.

إن طول الجزء الرذاذ هو بشكل مباشر تابع لحجم ماء الصرف الصحي, وهو الذي يتحكم بقيمة الانحلال الأولي. حيث إنه كلما كان طول الجزء الرذاذ أكبر بما يضمن تدفقاً أعظمياً لمياه الصرف الصحي فإن عرض الحقل الأولي سيزداد, وهذا ما يؤدي إلى قيمة أقل للانتشار الأفقي.

 

بالنسبة لأنظمة الصرف الصحي البحري التي يمكن أن تستخدم المصبات البحرية للمدن الساحلية النموذجية في البلدان العربية, فإن طول المصب وتصميم الرذاذ يمكن تحديدها بالشكل المناسب بتحقيق المتطلبات التالية:

1ــ تحديد مقاطع الكثافة العمودية density profile للفصول المختلفة للسنة عادة تحدث ظواهر التطبق الأعظمية في الصيف, والظواهر الدنيا للتطبق في فصل الشتاء.

2ــ تحديد متوسط قيمة سرعة التيار في منطقة تشكل التيار القمعي (plume) في فصول السنة نفسها.

3ــ تحديد احتمال اتجاهات التيارات نحو الشاطئ في أعماق متعددة في عمود ماء البحر خلال فصول السنة نفسها. تقاس التيارات عادة باستخدام مقاييس تسجيل في الموقع ذاته وهي تسجل سرعة التيار والاتجاه في فترة زمنية محددة.

إن القياسات في فواصل زمنية محددة  10 دقيقة, تعطي معلومات كافية عادة. في عملية التكرار في القياس فإن أجهزة القياس تقدم تسجيلاً لحوالي 30 يوماً.

 

ب ـ الأجزاء الرذاذة (diffusers) والانحلال الأولي

يمكن تحديد طول الجزء الرذاذ باستعمال العديد من الحلول منها ما شرحناه سابقاً في الجزء الرابع, وهناك أيضاً مراجع أخرى تعطي الحل البسيط (مراجع3و8).

 

جـ ـ الانتشار الأفقي

مع أن هناك العديد من النظريات والمعادلات لتقدير الانتشار الأفقي فإن الطريقة التي قدمناها سابقاً (مرجع9) تستخدم عادة في تقرير الانتشار الأفقي الجانبي, وهذا ما وضحناه في مثالنا السابق في الجزء الرابع من الكتاب باستخدام المنحنيات التصميمية.

 

د ـ تلاشي أو موت الجراثيم

*الصحة العامة/ الكائنات الحية الممرضة/ المعايير الجرثومية :

إن موضوع الصحة العامة والمتعلق بالشروط الجرثومية في مياه الاستحمام قد بحث بشكل مستفيض في مؤتمر لندن لعام 1974.

وفي العام نفسه اجتمع فريق عمل من مكتب WHO الإقليمي لأوروبا وأصدر تقريراً بعنوان " توجيهات ومعايير لنوعية الاستجمام على الشواطئ والمياه الساحلية".

 

نص على ما يلي: " إن الحدود العليا التي ينصح بها لمؤشرات الكائنات الحية الدقيقة يجب التعبير عنها بعبارات عريضة من الأوامر من حيث الضخامة لا من حيث ما تنص عليه الأرقام المحددة بشكل دقيق.

على كل حال, إن مناطق الاستحمام المقبولة جدا يجب أن تظهر أعداداً من .E COLi أقل من 100 في 100مل, ولكي تعتبر مقبولة يجب أن تعطي مياه الاستحمام اعداداً ثابتة أقل من 1000 عصية الاشيرشياكولي (E. Coli) في كل 100 مل.

باستخدام نسبة عصيات Coliform الكلية إلى عصيات E. Coli بحدود 5 إلى 1 فإن هذا يعادل مجموعة 5000 من عصيات الـ Coliforms لكل 100 مل.

 

اما المعيار المحدد لمنطقة جمع المحارات يتطلب تركيزا وسطيا لإجمالي الـ Coliform لا يزيد عن 70 عصية في كل 100مل.

هناك تطورات أخيرة حصلت فيما يتعلق بالمعايير الجرثومية، وهي أنه استنادا إلى الدراسات الوبائية التي أجريت حديثا فإن وكالة الحماية البيئية الأميركية (EPA) قد تبنت معياراً جديداً لمياه الاستجمام البحري وبالتحديد 33 مكوراً معوياً (enterococci) في كل 100 مل.

وبرأي المؤلف يبقى اقتراح عصيات الكوليفورم الكلية Total Coliforms صالحا كدليل للكائنات الحية بالنسبة للدول العربية والنامية مع الاستئناس بمعيار المكورات المعوية المطبق حديثا في بعض بلدان العالم حتى تتوفر معطيات أكثر تضمن صلاحية مثل هذا الدليل الجديد.

 

تلاشي عصيات الكوليفورم الـ (COLIFORM) (قيم T90)

من أصل الآليات الثلاث التي تؤدي إلى انخفاض الكائنات الحية من العصيات الكوليفورمية COLIFORM ألا وهي الانحلال الأولي والانتشار الأفقي وتلاشي الـ COLIFORM الفعلي، يكون للآلية الأخيرة عادة التأثير الأكبر على الحسابات بالنسبة للمصبات الطويلة.

لذلك من المهم جدا إعطاء الاهتمام المناسب لتحديد نسبة التلاشي الموجودة في منطقة الطرح أو الصب لمياه الصرف الصحي بواسطة المصب البحري.

وعادة يعبر عن نسبة عدم وجود الـ (COLIFORM بـ T90 والتي تُحدّد على أنها الفاصل الزمني المطلوب لتلاشي نسبة 90 بالمائة من عصيات الكوليفورم الـ (COLIFORM) المتبقية، حيث إن جزءا منها يتلاشى نتيجة للانحلال و/ أو الانتشار الرذاذي.

لقد تمت دراسة بقاء البكتيريا حية في البحار من قبل العديد من الباحثين الذين توصلوا إلى الاستنتاج بأن اختفاءها قد يكون نتيجة لأحد العوامل البيولوجية أو الفيزيوكيميائية المختلفة المتداخلة أو المجتمعة.

 

ويمكن تلخيص أهم هذه العوامل بما يلي:

1- وجود مواد سامة في مياه البحر.

2- امتصاص البكتيريا واندماجها و/ أو ترسبها.

3- التأثير القاتل لضوء الشمس.

4- نقص التغذية المطلوبة من المواد المغذية.

5- وجود ملتهمات البكتيريا.

6- استعمال البكتيريا كطعام لحيونيات البروتوزا Protozoa والكائنات الآكلة الأخرى predators.

7- تاثيرات المنافسة والعداء للعضويات الحية الأخرى.

 

لقد لاحظ الباحثون أن جميع العوامل المذكورة أعلاه يمكن أن تكون ذات أهمية إلا أن التأثير المنفرد لكل منها قابل للتغير إلى حد كبير؛ لذلك فلا يمكن تحديد عامل واحد على أنه الأكثر أهمية، إن التداخل والتعقيد الناتج لهذه العوامل والذي يؤدي إلى اختفاء البكتيريا إجمالا يفسّر الحاجة للمراقبة العملية (التجيريبية) على أرض الواقع.

ويمكن أجراء الدراسات المخبرية لمراقبة أو تقييم الطرق أو العوامل التي تساهم في اختفاء البكتيريا، ولكن يجب عدم استعمالها في تطوير قيم T90 للتطبيق في تصميم المصب.

والأفضل تحديد مثل هذه النسب بدراسات في الموقع الأصلي في المنطقة المقترحة للمصب البحري ويفضل استخدام ذلك على مياه الفضلات المصبوبة فعلاً.

 

إن قيمة T90 تتأثر إلى حد كبير بدرجة حرارة ماء البحر. إن القيم المحددة في المياه الدافة نسبيا وجدت بشكل ثابت أدنى مما هي عليه في المياه الأكثر برودة.

بالنسبة للمياه الدافئة، الاستوائية، كما هو عليه الحال في العديد من الدول النامية فإن قيم T90 تراوحت من ساعة إلى ساعة ونصف.

بعض القيم النموذجية لـ T90 المحددة في القياسات في الموقع الأصلي لمياه الخليط بين مياه الصرف الصحي الفعلية وحقول مياه البحر في المياه الاستوائية أو النصف استوائية ملخصة في الجدول رقم (6-2).

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)
‫‪368- التنمرفي العمل - الجزء الأول
لقات صوتية قيمة متخصصة في المهارات الإدارية وتطوير الموظفين والمدراء، كل أحد بإذن الله سلطان وجاسم يقدمان بودكاست جديد وأدوات تساعد الموظفين وخصوصا المدراء على النجاح في العمل
Management in a Nutshell بودكاست ما قل ودل في إدارة الأعمال , برعاية التقدم العلمي للنشر ASPDKW@ - إحدى شركات مؤسسة الكويت للتقدم العلمي
إشترك بالمجلة الأكثر شيوعا في عالم الأعمال MIT-Sloan Management Review مترجمة للغة العربية
رابط ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪الجهود العالمية لحماية التنوع البيولوجي غير كافية
قلم:     إريك ستوكستاد
ترجمة: مي بورسلي

 بطاقة تقرير رئيسة قيّمَت حالة التنوع البيولوجي Biodiversity ومنحت دول العالم درجات رسوب. فقد خَلُص تقرير التوقعات العالمية للتنوع البيولوجي 5 التابع لمنظمة الأمم المتحدة Global Biodiversity Outlook 5، والذي صدر في الأسبوع الثاني من سبتمبر، إلى أن العالم لم يحقق الأهداف الطموحة التي حُددت قبل عشر سنوات لحماية الطبيعة. وتقول جين لوبشينكو Jane Lubchenco، عالمة الإيكولوجيا البحرية من جامعة ... (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)