ما هي المركبات العضوية في المياه؟
تحتوي جميع المسطحات المائية ومصادر المياه على مركبات عضوية ذائبة (DOM)، وهي ناتجة عن التحلل البيولوجي لمخلفات الكائنات الحية مثل البكتيريا، والطحالب، والنباتات، التي تتواجد في المياه. يختلف نوع هذه المركبات اعتمادًا على مصدرها، حيث يمكن تقسيمها إلى نوعين رئيسيين: الأول يتحلل ضمن النظام البيئي ليصل إلى المياه، والثاني يتحلل داخل النظام المائي. تختلف نسبة ذوبان هذه المركبات في المياه تبعًا لنشاطها الكيميائي ولقدرتها على التفاعل وتأثيرها على النظام البيولوجي. تُعتبر هذه المركبات مصدرًا مهمًا للكربون وتسهم في نقل المواد الغذائية. كما أن المركبات العضوية الذائبة تساعد في الحفاظ على التوازن الطبيعي، من خلال امتصاص الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء الضارة للكائنات البحرية. يمكن تحديد التركيب الكيميائي لهذه المركبات حسب مصدرها (مثل النباتات والطحالب) خلال معالجة المياه، بهدف تحويلها إلى مياه صالحة للاستخدام والشرب، وكذلك للكشف عن خصائص كل مادة خاصة عند تكوين مركبات ثانوية ضارة. تصل المركبات العضوية الذائبة إلى المياه من مصادر طبيعية مثل التربة، أو من مصادر بشرية مثل المخلفات الزراعية والصناعية والمنزلية، مما يؤدي إلى زيادة مستوى المواد العضوية في المياه. تُقاس نسبة هذه المواد بعد التعرض للتلوث بواسطة تقنيات التحليل الطيفي أو قياس محتوى الكربون العضوي.
تلوث المياه بالمواد العضوية
يمكن أن يؤدي دخول كميات كبيرة من المركبات العضوية إلى المسطحات المائية من مخلفات الصرف الصحي والأسمدة الصناعية إلى تلوث المياه. عندما تزداد تركيزات المركبات العضوية، يزيد عدد الكائنات الدقيقة الموجودة في المياه (المعروفة بالمحللات)، حيث تتغذى على هذه المركبات وتستهلك كميات كبيرة من الأكسجين المذاب، وهو ما تحتاجه الكائنات البحرية الأخرى. هذا الاستهلاك قد يؤدي إلى نفوق تلك الكائنات البحرية.
المركبات العضوية في مياه الشرب
توجد المركبات العضوية الذائبة الطبيعية في المياه (NOM) بشكل طبيعي دون أن تسبب أضرارًا صحية. ولكن، فإن زيادة مستويات هذه المركبات قد تؤثر سلبًا على الخصائص الطبيعية للماء مثل اللون، والرائحة، والطعم، مما يستدعي ضرورة معالجة المياه لتصبح صالحة للشرب. ومن جهة أخرى، قد تتسبب عملية تعقيم المياه في تكوّن مركبات ثانوية نتيجة تفاعل المركبات العضوية مع مواد التعقيم، أو زيادة مستويات العناصر السامة مثل الزئبق والنحاس.
تمر معالجة مياه الشرب قبل وصولها إلى المنازل بعدة خطوات متتابعة لضمان سلامتها والتخلص من مسببات الأمراض، وتشمل:
- إزالة النفايات الكبيرة من خلال تصفية المياه باستخدام مصافي خشنة.
- إضافة مواد كيميائية ذات شحنة موجبة خلال عملية التخثر لتمهيد ترسيب الملوثات ذات الشحنة السالبة.
- ترسيب المواد العالقة مثل الحصى والأتربة عند زيادة حجمها.
- تنقية المياه باستخدام فلاتر خاصة لإزالة المواد العالقة الدقيقة.
- تعقيم المياه بالكلور للقضاء على الكائنات الدقيقة المسببة للأمراض.
- ضبط درجة حموضة المياه.
- المعالجة الكيميائية للتخلص من الطعم والرائحة غير المرغوب فيها لمياه الشرب.