الماء في الطبيعة – بحث شامل

مقدمة
التركيبة الكيميائية للماء
مصادر الماء
مواصفات الماء الشروب
معالجة الماء الخام
عسر الماء
تلوث الماء
معالجة مياه الصرف الصحي
تحلية مياه البحر

*************

للماء أهمية خاصة تختلف عن باقي العوامل اللا إحيائية، فهو احد المواد الاكثر انتشارا على سطح الكرة الارضية، حيث ان ثلاثة ارباع سطحها مغطى بالماء. الماء من أهم عناصر الحياة، فهو المكون الأساسي لتركيبة الخلية، حيث يكوّن القسم الأعظم من جميع الخلايا الحية في مختلف صورها وأشكالها وإحجامها من النبات والحيوان والإنسان.
الماء سبب حياة كل شيء حي على سطح الأرض فقد قال الله سبحانه وتعالى “وجعلنا من الماء كل شيء حي أفلا يؤمنون”، الماء ضروري جدا لصحة الإنسان لان كافة الوظائف الجسدية الحيوية تعتمد على الماء في عملها وتواصلها، إذ يشكل الماء 90 % من الجهاز المعقد ومصدر التفكير عند الانسان ألا وهو الدماغ، ويؤلف الماء أيضا 70% من مكونات القلب و86% من الرئتين والكبد، 83% من الكليتين، 75 % من عضلات الجسم المختلفة و 83% من الدم.
لكن رغم النسبة الكبيرة للماء على سطح الارض فان الماء الحلو الاكثر استعمالا لا تتجاوز نسبته 2.75% وهي نسبة ضعيفة امام نسبة المياه المالحة، وهذا ما يدعو إلى الحفاظ عليه وحسن استغلاله، فهل هذا ممكن امام نمو ديمغرافي في ارتفاع دائم وازدياد النشاط الصناعي؟

التركيبة الكيميائية للماء

يتكون الماء من ارتباط ذرة الاكسجين مع ذرتين من الهيدروجين، ويتم هذا الارتباط وفق رابطة تشاركية

البناء الفريد للماء يجعل من جزئياته متماسكة ومرتبطة بروابط هيدروجينية، وبذلك يصبح كل جزيء مرتبطا بأربعة جزئيات مجاورة، و كل منها بأربعة، وهكذا تبدو جميع الجزئيات مرتبطة ببعض في شبكة متماسكة لذرة الاكسجين أربعة أفلاك مهجنة من نوع حيث اثنان مرتبطان بذرتي هيدروجين أما الاثنين الباقين يحتويان على زوج من الالكترونات وبذلك نتحصل على الشكل التالي:

وبسبب الاختلاف في الكهروسلبية لذرتي الأكسجين والهيدوجين نجد أن جزيء الماء قطبي

1– التعادل الحمضي:

الماء سائل متعادل كيميائيا حيث ان درجة حموضته تساوي  7 ، وبذلك فالماء لا يمكن ان نقول عنه حامض أو قلوي فهو اذا مادّة متعادلة كيميائيا.

2- الاذابة أو الانحلال:

يمكن اذابة الكثير من الاملاح والمواد والغازات في الماء، فالماء مادة مذيبة، حيث ان الماء في الطبيعة لا يمكن ان نجده بشكل نقي 100% بسبب وجود غازات ومواد صلبة في الجو عند نزول الأمطار والأملاح ومواد أخرى موجودة في التربة عند انسياب الاودية والانهار.

من المواد المنحلة في الماء

• املاح

غازات: أكسجين، ثاني أكسيد الكربون، الأزوت …

التوصيل الكهربائي:

الماء مادة موصلة سيئة للكهرباء، ولكن عند إذابة الأملاح في الماء، بما أنه مادّة مذيبة، فيصبح موصل جيد للكهرباء.

مصادر الماء

يوجد الماء في الطبيعة على ثلاث حالات فيزيائية:

• حالة سائلة: مياه الاودية والانهار والبحيرات
• حالة متجمدة: كالثلوج والمسطحات الجليدية التي نراها خاصة في القطبين الشمالي والجنوبي واعلى الجبال الشاهقة.
• حالة غازية: يوجد الماء على الحالة الغازية أي بخار الماء في الجو.

يتوزع الماء في الطبيعة إلى:

مياه سطحية: 

وهذه المياه تتمثل في الانهار والبحار والمحيطات والقطع الثلجية

مياه الامطار: هي انقى انواع المياه الطبيعية، حيث تنحل فيها اثناء سقوطها بعض الغازات المنتشرة في الجو كالاكسجين وثاني أكسيد الكربون … وبعض المواد الصلبة العالقة في الجو.

مياه الانهار: تتكون مياه الانهار اساسا من الامطار، وتحتوي هذه المياه على عديد المواد الصلبة المنحلة فيها بسبب مرورها وانسيابها عبر انواع التربة المختلفة.
مياه الينابيع وتنقسم مياه الينابيع إلى نوعين: ينابيع صغيرة الحجم وينابيع كبيرة الحجم.

مياه المحيطات والبحار: وهي تمثل النسبة الكبيرة

مياه جوفية:

وهي المياه الموجودة في باطن الارض وتنقسم المياه الجوفية إلى ثلاثة انواع:

مواصفات الماء الشروب

الماء الشروب ماء صاف لا لون ولا رائحة ولا طعم له،  يحتوي على كميات قليلة من الاملاح المعدنية مع خلوه من البكتريات والفيروسات، يخضع الماء الشروب إلى مواصفات دقيقة ومضبوطة

خاصيات حسية
نعتمد على الحواس لتحديد صلوحية الماء للشروب أو عدم صلوحيته: اللون، الرائحة، الشفافية وايضا الطعم.
خاصيات فيزيوكيميائية:

• الحموضة: حموضة الماء الشروب بين 6.5 و 8.5
• التوصيل الكهربائي: تكون التوصيلة الكهربائية بين  و 

الاملاح المعدنية: الجدول التالي يمدنا بمجموعة من الاملاح المعدنية التي يمكن ان نجدها في الماء الشروب.

خاصيات بيولوجية : تتمثل في نسبة المواد العضوية المنحلة في الماء
خاصيات ميكروبيولوجية: تتمثل في البكتيريات والفيروسات
نجد ايضا كميات من المواد غير المستحبة حيث ان في ارتفاع نسبتها في الماء تسبب خطرا على صحة الانسان و نورد أعلى تركيز موجود  بحساب  : الفضة  10 ، الارسينيك : 50 ، الباريوم : 100 ، الكودمنيوم : 5 ، السيانير: 50 ، الكروم : 50 ، النحاس : 50 ، فليورير : 0.7 – 1.5 ، الحديد : 300 ، الزئبق : 50 ،  المنقانير: 50، النيكل : 50 ، الفسفور : 2 ،الرصاص : 50 ، السلينيوم : 10 ، الزنك : 100
خاصيات ميكروبيولوجية: تتمثل في البكتيريات والفيروسات
نجد ايضا كميات من المواد غير المستحبة حيث ان في ارتفاع نسبتها في الماء تسبب خطرا على صحة الانسان.

مكونات و معالجة الماء الخام

إستنبط الإنسان وسائلا لاستغلال الماء غير الصالح للشراب، نتعرف هنا عن المواد الضارة الموجودة بالماء و الطريقة الحديثة لتصفيتها.

المياه الطبيعية (انهار – ينابيع – مياه جوفية) هي مياه غير صالحة للشراب حيث تحتوي على:

• مواد صلبة
• مواد منحلة
• املاح معدنية ومركبات عضوية
• غازات ذائبة
• جراثيم
  

وللحصول على ماء صالح للشراب يخضع الماء إلى معالجة:

• 

• مراحل معالجة المياه السطحية

التحاليل المنجزة على الماء الخام

1. تحديد اللون حسب المواصفات ويمكن تحديد لون الماء من خلال عديد الطرق: طريقة البلتين كوبالط  وطريقة المقارنة بالقرص الملون
2. تحديد الطعم
3. تحديد الرائحة
4. فحص مجهري للرواسب
5. تحديد المواد الغروانية
6. تحديد المواد الراسبة
7. تحديد الكثافة:
8. تحديد الحموضة :
9. تحديد التوصيلة الكهربائية
10. تحديد التعكر:

عسر الماء

الماء العسر هو الماء الذي لا يرغو فيه صابون أو يرغو بصعوبة. يحتوي على املاح الكالسيوم ، المغنيزيوم والصوديوم. وهو لا يعتبر صالحا للشرب عندما تصل نسبة الأملاح المسببة للعسر من 200 – 300 ppm .

يوجد نوعان من العسر:

1. العسر المؤقت : هو الناتج من وجود أملاح بيكربونات الكالسيوم والمغنيزيوم
2. العسر الدائم : هو الناتج من وجود أملاح كبريتات وكلوريدات ونيترات الكالسيوم، المغنيزيم والصوديوم. يكون الماء قلويا مما يجعله غير صالح للشرب نسبة الكالسيوم والمغنيزيم العاليتين يضران بالجهاز العصبي. في حالة شرب هذه المياه فترة طويلةفإن ذلك يؤدي إلى اضطرابات في الجهاز البولي، والى تكوين حصى في الكلى، يؤثر كبريتات المغنيزيوم على الجهاز الهضمي، ووجود أملاح الصوديوم بكميات كبيرة يؤثر على ارتفاع ضغط الدم.

تلوث الماء 

التلوث أصاب كل مجالات الحياة، و من أبرزها تلوث الماء الذي يعتبر من أكبرجرائم الإنسان في حق نفسه، إكتشف أبرز مسببات تلوث الماء ضمن هذا الموضوع

رغم ما يعانيه الانسان العصري من مشاكل بسبب تلوث المياه إلا انه في الاصل كان هو المسبب الاول ان لم يكن الاوحد لهذا التلوث و أمامنا كلام الله سبحانه و تعالى  خير دليل على هذا “ظهر الفساد في البر والبحر بما كسبت ايدي الناس” سورة الروم. الآية 41.

مظاهر التلوث:

فقيام الانسان بنشاطاته الصناعية والزراعية والتنموية والمبالغة في كثير من هذه النواحي ادى بطبيعة الحال الى تلوث المياه. وكنتيجة لازدياد هذه الانشطة، فقدت هذه المياه قدرتها على التخلص من الملوثات، وبدأت اعراض تلك الملوثات في طرق ناقوس الخطر، حيث تدهور محصول البحار والمحيطات والانهار، وماتت الكائنات الحية، وانقرض بعضها، واصبحت المياه في العديد من المناطق والاماكن، غير صالحة للاستهلاك الآدمي.

انواع التلوث واسبابه

واذا أردنا ان نضع هذه الملوثات في نقاط مختصرة فيمكن تقسيمها إلى اربعة اقسام هي: التلوث البيولوجي ، التلوث الكيميائي، التلوث الفيزيائي، التلوث الاشعاعي

1. التلوث البيولوجي: وينتج هذا التلوث عن ازدياد الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض، مثل البكتيريا والفيروسات والطفيليات و الطحالب في المياه. وتنتج هذه الملوثات، في الغالب، عن اختلاط فضلات الانسان والحيوان بالماء، بطريقة مباشرة عن طريق صرفها مباشرة في مسطحات المياه العذبة، أو المالحة، او عن طريق غير مباشر عن طريق اختلاطها بماء صرف صحي أو زراعي. ويؤدي وجود هذا النوع من التلوث، إلى الاصابة بالعديد من الامراض. لذا، يجب عدم استخدام هذه المياه في الاغتسال أو في الشرب. الا بعد تعريضها للمعاملة بالمعقمات المختلفة، مثل الكلور والترشيح بالمرشحات الميكانيكية وغيرها من نظم المعالجة.
2. التلوث الكيميائي: وينتج هذا التلوث غالبا عن ازدياد الانشطة الصناعية، او الزراعية، بالقرب من المسطحات المائية مما يؤدي إلى تسرب المواد الكيميائية المختلفة إليها. وتعد كثيرة من الاملاح المعدنية والاحماض والاسمدة والمبيدات، من نواتج هذه الانشطة التي يؤدي تسربها في الماء إلى التلوث، وتغير صفاته، وهناك العديد من الغازات السامة الغذائية في الماء. تؤدي إلى تسمم اذا وجدت بتركيزات كبيرة، مثل الباريوم والكادميوم والرصاص والزئبق. اما الغازات غير السّامة مثل الكالسيوم والماغنسيوم والصوديوم، فان زيادتها في الماء الطبيعية، مثل الطعم وجعله غير مستساغ. كما ان هناك ايضا التلوث بالمواد العضوية، مثل الاسمدة الفوسفاتية والازوتية، التي تؤدي إلى بعض الامراض، إضافة إلى تغير رائحته، ونمو الحشائش والطحالب، مما يؤدي الى زيادة استهلاك الماء، وزيادة التبخر. وقد يؤدي في النهاية إلى ظاهرة الشيخوخة المبكرة للبحيرات     ، حيث تتحول هذه البحيرات الى مستنقعات مليئة بالحشائش والطحالب، وقد تتحول في النهاية، الى ارض جافة.
3. التلوث الفيزيائي: وينتج عن تغيير المواصفات القياسية للماء، عن طريق تغير درجة حرارته أو ملوحته، او ازدياد المواد العالقة به، سواء كانت من أصل عضوي أو غير عضوي. وينتج ازدياد ملوحة الماء غالبا، عن ازدياد كمية التبخر لماء البحيرة، او الانهار في الاماكن الجافة، دون تجديد لها، أو في وجود قلة من مصادر المياه.كما ان التلوث الفيزيائي الناتج عن ارتفاع درجة الحرارة يكون، في غالب الاحوال، القريبة من المسطحات المائية، في هذه المسطحات، مما ينتج عنه ازدياد درجة الحرارة، ونقص الاكسجين، مما يؤدي إلى موت الكائنات الحية في هذه الاماكن.
4. التلوث الاشعاعي: النفايات، في البحار والمحيطات والانهار. وفي الغالب لا يحدث هذا التلوث أي تغيير في صفات الماء الطبيعية، مما يجعله أكثر الانواع خطورة، حيث تمتصه الكائنات الموجودة في هذه المياه، في غالب الاحوال، وتتراكم فيه، ثم تنتقل إلى الإنسان، أثناء تناول هذه الاحياء، فتحدث فيه العديد من التأثيرات الخطيرة، منها الخلل والتحولات التي تحدث في الجينات الوراثية

معالجة مياه الصرف الصحي

نظرا لأزمة نقص الماء التي بدأت تضرب كثيرا من الشعوب، بدأ إستغلال مياه الصرف بمعالجتها بطرق جديدة من اجل الحصول على مياه نظيفة و صالحة للإستعمال البشري.

شهدت الآونة الاخيرة تغيرات جذرية في تقنيات المعالجة ترجع في كثير من الاحوال إلى النقص الشديد الذي تعانيه كثيرا من دول العالم في المياه الصالحة للشرب او نتيجة لتلوث مصادر المياه كما هو الحال في اكثر الدول الصناعية. وقد أدت هذه العوامل إلى البحث عن مصادر جديدة غير المصادر التقليدية والتي تحتاج بطبيعة الحال إلى تقنيات معالجة متقدمة بالإضافة إلى المعالجة متقدمة بالإضافة إلى المعالجة التقليدية. محطة معالجة مياه الصرف الحضرية بطريقة الحمأة المنشطة تنقسم منظومة المعالجة في المحطة إلى عدّة مراحل:

• المعالجة الأولية
• المعالجة الابتدائية
• المعالجة الثانوية (الكيميائية او البيولوجية)
• المعالجة الثلاثية للمياه
• معالجة الحمأة.

1)المعالجة الأولية:

• الترشيح بواسطة القضبان المتوازية: :وهي مرحلة تعتمد على مبادئ فيزيائية بسيطة في تنقية المياه. اذ تهدف إلى تخليص المياه اولا من النفايات كبيرة الحجم بتمريرها عبر شبكة كبيرة من القضبان المعدنية العمودية أو المنحنية ( ما بين 60 إلى 80 درجة عن سطح الأرض) أو المقوسة والتي يطلق عليها اسم المرشح القضباني
• إزالة الرمال: : وتهدف هذه المرحلة إلى حذف الجزينات المعدنية ( ) والتي تتجاوز كثافتها كثافة الماء وكثافة المواد العضوية. وتتكون هذه الجزئيات من فتات الزجاج والمعادن وبصفة أخص من الرمال والحصى والتي يمكن تقسيمها على النحو التالي: ولابد من حذف هذه المواد مهما كانت طبيعة شبكة الصرف الصحي بالمدينة: موحدة (أي لجمع مياه الصرف ومياه الأمطار) أم منفصلة عن شبكة مياه الأمطار. وقد يبلغ تركيز الرمال 200 مغ / اللتر في الشبكة المنفصلة وربما 500مغ/اللتر أو أكثر في الشبكة الموحدة.ويتم حذف الرمال باستغلال فارق الكثافة بين المواد المعدنية (ك = 2.65 = ) وبين المواد العضوية (ك = 1.2) التي لا بد أن تبقى عائمة أو عالقة عند مرورها بهذه المرحلة وهذا وجه الاختلاف مع أحواض الترسيب.
• أهمية زمن الحجز في كفاءة حذف المواد القابلة للترسب: تمكن عملية حذف الرمال من تقليص كتلة التلوث الخام وبالتالي تخفيف العبء على منشئات المعالجة التي تلي مزيل الرمال. ويبين الرسم الموالي نسبة تقليص الملوثات بالترسيب الطبيعي حسب زمن الحجز:
• إزالة الشحوم: : تهدف هذه المرحلة إلى تخليص المياه الواردة على المحطة من الشحوم الحيوانية والنباتية وذلك لتفادي: تلطخ المنشئات، تناثر المواد العائمة على السطح، اضطراب عملية التهوئة، تسربها إلى خارج المحطة مع المياه المعالجة، صعوبات محتملة لمعالجة الحمأة وخاصة الترشيح والهضم والحرق. وتصمم هذه المرحلة سواء بعد إزالة الرمال أو في آن واحد معها، مع الإشارة إلى أن المواد الدهنية لا تذوب في الماء ولكن بواسطة مذيبات خصوصية والمتمثلة في مادتي الكلوروفورم والاكزان ، وتوجد عدة أصناف من مزيلات الشحوم مثل: الحواجز المغطسة (أو الشعبية) ، المزيلات المهوأة ، المزيلات المعتمدة على التفكيك البيولوجي للشحوم.

2 ) المعالجة الابتدائية:

تعتمد بعض منظومة المعالجة على مرحلة المعالجة الابتدائية أين يتم تمرير المياه المتأتية من المرحلة السابقة والتقليص من سرعة تدفقها لترسيب المواد العضوية كبيرة الحجم في شكل حمأة خام  ( )  يتم توجيهها نحو المعالجة البيولوجية الهوائية بواسطة أحواض التهوئة أو اللاهوائية مثلا بواسطة خزان الهضم لتحقيق اتزانها أي عدم قابليتها للتعفن من جديد وإفراز الروائح الكريهة.  أما من الناحية النظرية، فان صميم حوض الترسيب الأولى يتم اعتمادا على خاصيات ترسيب الجزيئات داخل الوسط الماء أ- مرسب عمودي : لنفترض أن مياه الصرف الصحي تلج بتدفق ( ) إلى وسط حوض ترسيب مساحته برفق عبر مأسورة مثبتة في وسطه لتنزل في اتجاه أسفل الحوض وبعد قطع مسافة معينة يسمح لها بالصعود بحرية ثم تنساب بعد ذلك إلى خارج الحوض عبر عتبة تدفق. وفي هذه الحالة (تدفق يسير برفق دون أي اضطراب) يمكن أن نكتب معادلة سرعة صعود الماء [ = التدفق  ( ) / مساحة الحوض ب- المرسب الأفقي: ويمثل الشكل أعلاه مرسبا أفقيا ذا حجم أو سعة وعمق وزمن حجز المياه ولنفرض أن حبيبة من الجوامد العالقة دخلت الحوض من النقطة وترسب في قاعه فوق النقطة بسرعة في زمن فيمكن أن نكتب المعادلات التالية : = سعة الحوض، حيث سعة الحوض = مساحته . عمقه .

3) المعالجة الكيميائية:

من المعلوم أن أصناف الملوثات المتواجدة بمياه الصرف الصحي لا يمكن حذفها فقط بواسطة عمليات الترسب نظرا لصغر حجمها كما بينه الجدول التالي مدة الترسيب الطبيعى حسبه قطر الجوامد يبين الجدول السابق أن الجوامد العالقة فى مياه الصرف الصحي ذات الأحجام الدقيقة ( قطر أقل من 10-6 متر) لا يمكن ترسيبها طبيعيا إلا بمضاعفة حجم منشئات الترسيب في محطة المعالجة أضعافا كثيرة تماشيا مع مدة الترسيب و هذا أمر لا يمكن تبريره من الناحية الاقتصادية. وفي الواقع لا يمكن ترسيب الجوامد و المواد الغروية التي يتراوح قطرها بين 10-9 و 10-6بصفة طبيعية لأن حركة الماء و التيارات بداخلها لا توفر شروط السكينة المطلقة للترسيب الطبيعي، و لذا فانه يتعين وضع طريقة تتجمع بواسطتها الجوامد الدقيقة في شكل “ندف” فيصبح حجمها كبيرا بقدر يسمح بترسيبها في مدة زمنية معقولة (لا تتعدى 2 ساعتين). وهذه العملية يمكن تحقيقها بطرق بيولوجية أو طرق كيماوية.

4) المعالجة البيولوجية:

• للتذكير، فلقد رأينا: ان مياه الصرف الصحي تحتوي كذلك على رمال و زيوت و شحوم يمكن حذفها بواسطة منشئات ترسب الرمال و تعويم الشحوم.
• أن مياه الصرف الصحي تحتوي على مواد عضوية صغيرة الحجم نسبيا يمكن حذفها بواسطة الترسيب الأولى بعد حجزها لمدة تناهز (2) الساعتين.
• أن مياه الصرف الصحي و بعد مرورها من المرحل السابقة لا تزال غير صافية و تفرز روائح كريهة نظرا لوجود جوامد مجهريه لا يمكن ترسيبها كما هي بصفة طبيعية و اقتصادية و أنه يتعين ضم الحبيبات المجهرية في شكل عناقيد “أنداف” يسمح حجمها عندئذ بترسيبها الطبيعي. و رأينا أن استعمال المواد الكيماوية يحقق لنا الهدف المنشود ألا وهو تكوين ” الأنداف”. و رأينا كذلك مساوئ استعمال المواد الكيماوية و التي ستستفحل إذا علمنا الطبيعة توفر طرقا بديلة آمنه رخيصة لتفتيت المواد الغروية و الحد من تواجدها و تكوين الأنداف المطلوبة للترسيب.

نعم الداء و الدواء معا داخل مياه الصرف الصحي المنزلي حيث يتواجد التلوث العضوي و تتواجد جحافل البكتريا المستعدة لاستهلاك هذا التلوث إذا توفرت لها الفرصة السانحة ألا وهي الأكسيجين المذاب في الماء أو المركب مع الجزيئات العضوية و الوقت الكافي.

5) محاسن المياه المعالجة :

من محاسن استعمال مياه الصرف الصحي المعالجة المحافظة على احتياطي المياه حيث أن استعمالها في الزراعة أو أي استعمالات أخرى بدلا عن المياه الصالحة للشرب يؤدي إلى توفير هذه المياه والتوسع في المساحات الزراعية لا نتاج محاصيل متنوعة وبسعر أقل كما يؤدي أيضا إلى التقليل من التكاليف المتعلقة بإنتاج واستيراد واستعمال الأسمدة بسبب وجود العناصر الضرورية للنبات في تلك المياه والتقليل من تكاليف الحصول على المياه في الزراعة خاصة إذا كانت مصادر تلك المياه جوفية .

6) الشرب

من أمثلة استعمالات مياه الصرف الصحي المعالجة في الشرب استخدامها في الولايات المتحدة الأمريكية عام 1956م عندما تعرضت المناطق الوسطى منها لجفاف مما حدا ببعض المدن الصغيرة باستعمال مياه الصرف الصحي بعد معالجتها في محطات للتقنية فقد تم في مدينة شانوت بولاية كنساس معالجة ما يقرب من 4000 متر مكعب من المياه يوميا لسد حاجتها من مياه الشرب وفي مدينة ويندهوك بناميبيا أنشئت فى عام 1968م محطة معالجة متقدمة لمياه الصرف الصحي لامداد المدينة بما يقارب من 50 % من احتياجاتها من مياه الشرب.

تحلية مياه البحر

نظرا لتفاقم أزمة الماء الصالح للشراب إالتجات عديد الدول لتحلية ماء البحر بوسائل جديدة و حديثة توفر نوعية ممتازة من الماء النقي، تعرف من خلال هذا المحور على الطرق المتبعة في هذا المجال

وشهدت الآونة الأخيرة تغيرات جذرية في تقنيات المعالجة ترجع في كثير من الأحوال إلى النقص الشديد الذي تعانيه كثير من دول العالم في المياه الصالحة للشرب أو نتيجة لتلوث مصادر المياه كما هو الحال في أكثر الدول الصناعية. وقد أدت هذه العوامل إلى البحث عن مصادر جديدة غير المصادر التقليدية والتي تحتاج بطبيعة الحال إلى تقنيات معالجة متقدمة بالإضافة إلى المعالجة التقليدية. ولذلك لجأت كثير من الدول إلى تحلية مياه البحر وإلى تحلية بعض مصادر المياه الجوفية المالحة، وفي سبيل ذلك يتم استخدام تقنيات باهضة التكاليف مثل عمليات التقطير الومضي وعمليات التناضح العكسي، بالإضافة إلى العديد من العمليات الأخرى للتحلية. وقد أدى تلوث مصادر المياه في بعض أنحاء العالم إلى الشروع في استخدام تقنيات متقدمة ومكلفة مثل استخدام الكربون المنشط وعمليات الطرد بالتهوية في إزالة الكثير من الملوثات العضوية مثل الهيدرو كربونات وبعض المبيدات والمركبات العضوية الهالوجينية. ومن مظاهر التلوث الطبيعي وجود عناصر مشعة مثل اليورانيوم والرديوم والرادون في بعض مصادر المياه. وتتركز الأبحاث الحديثة حول إزالة هذه العناصر باستخدام عمليات الامتصاص (استخدم الكربون المنشط والسيليكا) وعمليات التناضح العكسي مع تحسين الأداء للعمليات التقليدية مثل التيسير والترويب.

1) طرق تعتمد على تحول في الحالة الفيزيائية:

التقطير:

اعتمدها البحار من القدم للحصول على الماء النقي من ماء البحر على متن السفن. ولكن تطورت هذه الطريقة إلى إحداث مقطر شمسي

ثم أحدثت وحدات تحلية مياه البحر تعمل على مبدأ الجمع بين تسخين الماء بواسطة البخار تحت ضغط منخفض

2)  طرق تستعمل الأغشية:

2 – 1 ) الديلرة الكهربائية:

نستعمل الأغشية الانتقائية التي تسمح بمرور أيونات دون أخرى للفصل بين الماء العذب والماء المالح

2 – 2 ) التناضح العكسي:

تتمثل عملية التحلية بالتناضح العكسي في تحضير حوض مقسّم إلى حلقتين بواسطة غشاء شبه نفوذ حيث أنّ كلّ خليّة مفتوحة على الهواء المطلق

يتوقف الماء عن العبور إلى الخلية الثانية عندما يكون فارق الضغط بين الخليتين مساوي للضغط التناضحي   حيث أننا إلى ضغطنا على المحلول المالح بضغط اكبر من الضغط التناضحي يعبر الماء العذب الغشاء في الاتجاه المعاكس

لمزيد المعلومات المميزة إقرأ أيضا بحث عن الماء ^[1]