تلوث النهر: الأسباب والملوثات والآثار - مادة الاحياء - 2024

و تلوث النهر هو تغيير أو تدهور حالته الطبيعية من هذه المسطحات المائية من خلال إدخال العناصر الكيميائية أو الفيزيائية التي تهدد توازنها كما في النظام البيئي.

إن تلوث هذه النظم البيئية الهامة يهدد الحياة وتوافر المياه العذبة على الكوكب. تمدنا الأنهار والنظم البيئية المرتبطة بها بمياه الشرب اللازمة لأغذيتنا وللعمليات الصناعية ، وبالتالي فهي ضرورية لرفاهية الإنسان.

إلقاء النفايات في نهر هوالاجا في بيرو. المصدر: Averyaudio ، من ويكيميديا ​​كومنز

المياه العذبة المتوفرة على الأرض هي مورد نادر. 2.5٪ فقط من إجمالي المياه على الكوكب هي مياه عذبة. حوالي 70٪ منه على شكل أنهار جليدية ، بينما يظهر الباقي على شكل مياه جوفية وبحيرات وأنهار ورطوبة بيئية وغيرها.

في العقود الأخيرة ، ازداد الطلب العالمي على المياه العذبة بسبب النمو السكاني والعوامل المرتبطة به ، مثل التحضر والتصنيع وزيادة الإنتاج واستهلاك الأغذية والسلع والخدمات.

على الرغم من الأهمية المعترف بها للأنهار وندرة مصادر المياه العذبة ، إلا أنها لا تزال ملوثة. تشير التقديرات إلى أن ملياري طن من المياه تتلوث كل يوم بمليوني طن من النفايات.

الأسباب

التلوث ظاهرة بشرية المنشأ تؤثر بشكل منهجي على الأنهار والنظم البيئية المرتبطة بها. وبالتالي ، يجب تفسير الأسباب الملوثة لهذه المسطحات المائية الهامة في إطار نهج النظام الإيكولوجي.

من الناحية الهيكلية ، تنشأ الأسباب من الأنماط العالمية لاستخدام المياه وإدارتها والتخلص منها ، المرتبطة بأنماط الحياة غير المستدامة التي تعطي الأولوية للمتغيرات الاقتصادية المباشرة على المتغيرات البيئية والاجتماعية.

على سبيل المثال ، تشير التقديرات إلى أن هناك حاجة إلى حوالي 250 لتراً من الماء لإنتاج كيلوغرام واحد من الورق. في الزراعة ، يلزم 1500 لتر و 800 لتر لإنتاج كيلوغرام واحد من القمح أو السكر على التوالي. في علم المعادن ، يلزم 100000 لتر لإنتاج 1 كيلو من الألومنيوم. هل تستطيع الطبيعة توفير هذه المطالب؟

بشكل عام ، يمكن تحديد الأسباب التي تعمل على تلوث الأنهار والأنظمة البيئية الأخرى في:

• مباشرة ، مثل العناصر والأنشطة والعوامل التي تؤثر بشكل مباشر على المياه.
• غير مباشر ، ويتألف من مجموعة من العوامل التي تجعل من الممكن ، وتساعد وتضخم تأثير الأسباب المباشرة.

من بين الأسباب المباشرة نقص الوعي والتثقيف بشأن خطر تلوث النظم البيئية ، وضعف التشريعات وتنفيذها على مستويات مختلفة ، والافتقار إلى الأخلاق ، فضلاً عن عدم المساواة الاجتماعية.

النفايات الحضرية

المصدر الرئيسي لتلوث الأنهار هو النفايات السائلة من المراكز الحضرية ، بسبب مياه الصرف الصحي / مياه الصرف غير المعالجة بشكل صحيح.

علاوة على ذلك ، يمكن أن تصل مياه الجريان السطحي إلى الأنهار التي تحمل ملوثات مثل المنظفات والزيوت والدهون والبلاستيك ومشتقات البترول الأخرى.

مخلفات صناعية

تعتبر النفايات الصناعية ، سواء كانت صلبة أو سائلة أو غازية ، شديدة التلوث إذا لم تتم معالجتها بشكل صحيح. يمكن أن تلوث هذه النفايات الأنهار من خلال نظام الصرف الصحي / مياه الصرف الصحي.

عامل ملوث آخر هو المطر الحمضي الذي يحدث نتيجة انبعاث الكبريت وأكاسيد النيتروجين. تتفاعل هذه المركبات الكيميائية مع بخار الماء وتؤدي إلى الأحماض التي يترسبها المطر بعد ذلك.

تصريف التعدين الحمضي في سينتراليا ، الولايات المتحدة. المصدر: Michael C. Rygel ، من Wikimedia Commons

التعدين والنفط

تعد أنشطة التعدين والنفط من أخطر أسباب تلوث الأنهار. في تعدين الذهب في حفرة مكشوفة ، يتم تدمير التربة السطحية ، وبالتالي زيادة التعرية والجريان السطحي.

كما أن المياه المستخدمة لغسل المواد الغرينية ينتهي بها المطاف في الأنهار مسببة تلوثًا شديدًا ، بما في ذلك المعادن الثقيلة.

تحدث إحدى أخطر حالات التلوث الناجم عن التعدين عند استخدام الزئبق أو السيانيد في استخراج الذهب. كلا المركبين شديد السمية.

الأنشطة الزراعية

تستخدم الزراعة الحديثة عددًا كبيرًا من المواد الكيميائية ، مثل المبيدات الحيوية لمكافحة الآفات والأمراض أو الأسمدة.

يتم تطبيق هذه المنتجات الكيماوية مباشرة على التربة أو على أوراق المحاصيل ، وينتهي الأمر بغسلها بمياه الري أو المطر بنسبة عالية. اعتمادًا على نوع التربة وتضاريس التضاريس وجداول المياه ، غالبًا ما تنتهي هذه الملوثات في الأنهار.

في بعض المحاصيل مثل القطن ، يتم استخدام جرعات عالية من المبيدات الحيوية عن طريق الرش الجوي (طائرات التبخير). في هذه الحالات ، يمكن أن تكون الرياح عامل نقل لهذه المنتجات الكيميائية إلى الأنهار.

من ناحية أخرى ، فإن العديد من المبيدات الحيوية ليست قابلة للتحلل بسهولة ، وهذا هو السبب في أنها تظل لفترة طويلة ، وتلوث المياه وتؤثر على التنوع البيولوجي.

تؤثر الأسمدة على قابلية الماء للشرب من خلال دمج مستويات عالية من النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم.

تعتبر التربية المكثفة للماشية والدواجن وتربية الخنازير مصادر لتلوث الأنهار ، ويرجع ذلك أساسًا إلى تراكم الفضلات. تربية الخنازير المكثفة هي نشاط شديد التلوث بسبب المحتوى العالي من الفوسفور والنيتروجين في الفضلات.

المكونات الملوثة

مشتقات النفط

تعد الانسكابات النفطية من أصعب أحداث التلوث التي يمكن علاجها بسبب تراكم طبقة الزيت على سطح الماء ودمجها في نهاية المطاف في النظم البيئية الساحلية ، مثل أشجار المانغروف أو المستنقعات أو المستنقعات. يؤدي هذا إلى فقدان المياه الصالحة للشرب ، وموت العديد من الأنواع المائية وتغيير النظم البيئية.

تضر الهيدروكربونات والمعادن الثقيلة الموجودة في الزيت بالأسماك وأنواع الحيوانات والنباتات الأخرى التي تشكل جزءًا من النظم البيئية للنهر. يمكن أن تكون هذه الأضرار مزمنة (طويلة الأجل) أو حادة (قصيرة الأجل) ، ويمكن أن تشمل الوفاة.

التلوث النفطي ، الاكوادور. المصدر: جوليان جومبا ، عبر ويكيميديا ​​كومنز

تعتبر تسربات الزيت الثقيل الغنية بالإسفلتين مزعجة للغاية. يتراكم الأسفلتين في الأنسجة الدهنية للحيوانات ويولد تراكمًا حيويًا.

منظفات

المنظفات ليست قابلة للتحلل بسهولة ، لذلك من الصعب إزالتها من البيئة المائية. بالإضافة إلى ذلك ، فهي تحتوي على مركبات الفاعل بالسطح التي تعيق ذوبان الأكسجين في الماء ، مما يتسبب في موت الحيوانات المائية.

المنتجات الزراعية والحيوانية

من بين المنتجات الزراعية التي يمكن أن تلوث الأنهار المبيدات الحيوية (مبيدات الأعشاب ومبيدات الحشرات ومبيدات القوارض ومبيدات الحشرات) والأسمدة (العضوية وغير العضوية). من بين أكثر المبيدات الحشرية المكلورة والأسمدة النيتروجينية والفوسفورية إشكالية.

البيورينات (أي بقايا عضوية لها القدرة على التخمر) التي تتولد من الأنشطة الزراعية والحيوانية هي ملوثات في الأنهار القريبة. من بين أكثر المواد الملوثة وفرة هي الفضلات التي تنتجها حيوانات المزرعة.

التلوث من الأنشطة الزراعية في Wairarapa ، نيوزيلندا. آلان ليفتينج ، من ويكيميديا ​​كومنز

المعادن الثقيلة والفلزات والمركبات الكيميائية الأخرى

المركبات الكيميائية من الأنشطة الصناعية والتعدين هي ملوثات عالية السمية. وتشمل معادن ثقيلة مختلفة مثل الزئبق والرصاص والكادميوم والزنك والنحاس والزرنيخ.

هناك أيضًا معادن أخف مثل الألومنيوم والبريليوم شديدة التلوث. يمكن أيضًا أن تصل العناصر غير المعدنية الأخرى ، مثل السيلينيوم ، إلى الأنهار من خلال الانسكابات الناتجة عن أنشطة التعدين أو الأنشطة الصناعية.

تعتبر الفلزات مثل الزرنيخ أو الأنتيمون مصدرًا للتلوث في الأنهار. إنها تأتي من استخدام مبيدات الآفات ومياه الصرف الصحي في المناطق الحضرية والصناعية.

المواد العضوية والكائنات الحية الدقيقة من أصل برازي

تصل أنواع مختلفة من البكتيريا المسببة للأمراض والبروتوزوا والفيروسات إلى مياه النهر. طريق الوصول هو النفايات المنزلية ومزارع الماشية دون معالجة مياه الصرف الصحي ، والتي يتم إلقاؤها مباشرة في مجاري الأنهار.

يمكن أن يتسبب تراكم هذه الكائنات الدقيقة في الماء في أمراض متفاوتة الخطورة.

تحرير التأثيرات

يشرب الماء

تعتبر الأنهار مصدرًا مهمًا لمياه الشرب لكل من البشر والحياة البرية. وبالمثل ، في كثير من الحالات ، يقومون بتوفير المياه اللازمة للأنشطة الزراعية والحيوانية.

يؤدي تلوث الأنهار إلى تعطيل المياه للاستهلاك البشري أو الحيواني وفي الحالات القصوى يجعلها غير مجدية لمياه الري. بالإضافة إلى ذلك ، فإن وجود الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض من أصل برازي يساعد على انتشار الأمراض.

التنوع البيولوجي

يتسبب تلوث المياه في اختفاء الأنواع في النظم البيئية المشاطئة. يمكن أن تختفي كل من الأنواع المائية وضفاف النهر ، وكذلك الحيوانات التي تستهلك المياه من الأنهار الملوثة.

مياه الري

مياه الأنهار الملوثة بمياه المدن غير المعالجة أو من مزارع تربية الحيوانات ليست صالحة للري. يحدث الشيء نفسه مع مياه الأنهار بالقرب من عمليات التعدين أو المناطق الصناعية.

إذا تم استخدام المياه الملوثة للري ، يمكن للبراز والمركبات السامة أو الكائنات المسببة للأمراض أن تستقر على بشرة النباتات أو تمتصها الجذور. تصبح المنتجات الزراعية الملوثة خطرا على الصحة إذا استهلكها الإنسان.

السياحة

يمكن أن تكون الأنهار والأنظمة البيئية المرتبطة بها مناطق سياحية ذات أهمية اقتصادية للسكان. إن تلوثها يقلل من قيمتها ويترتب عليه خسائر اقتصادية.

يمكن أن تشكل الأنهار الملوثة خطرًا على الصحة بسبب وجود الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض أو النفايات السامة. علاوة على ذلك ، تفقد قيمتها الطبيعية خاصة بسبب تراكم النفايات الصلبة.

كيف تتجنب تلوث الأنهار؟

الإجراءات العالمية

إن الحد من تلوث النظم الإيكولوجية للمياه السطحية الجارية هو هدف عالمي لا يمكن تحقيقه إلا إذا كان من الممكن تغيير الأنماط العالمية لاستخدام المياه وإدارتها والتخلص منها المرتبطة بأساليب الحياة غير المستدامة هيكليًا.

بشكل عام ، يجب تعزيز القوانين على جميع المستويات لحماية البيئة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب تعزيز التعليم الذي ، بالإضافة إلى توليد الوعي ، يبني قيم احترام الطبيعة.

بعض الإجراءات الوطنية

التشريع

مطلوب نظام قانوني صارم لحماية الأنهار لتقليل الأضرار الناجمة عن التلوث.

من أهم الجوانب التي يجب تنظيمها معالجة مياه الصرف الصحي. جانب آخر من جوانب الاهتمام في التشريع هو تنظيم الأنشطة التي يمكن القيام بها على البنوك وفي قطاع الحماية لمجاري المياه.

تحقيق

تشكل الأنهار أحواضًا ، وهي مناطق كبيرة تلتقي مصارفها الطبيعية أو الاصطناعية في شبكة رافدة لنهر رئيسي. لذلك ، فهي أنظمة معقدة يجب دراستها لاقتراح خطط الإدارة.

من الضروري مراقبة جودة المياه بشكل دائم وعمل النظام البيئي.

الحفاظ على النباتات المشاطئة

يشارك الغطاء النباتي على ضفاف النهر في دورة المغذيات والإصحاح البيئي ويخفف من آثار تغير المناخ. لذلك ، من المهم تعزيز الحفاظ عليها وحمايتها.

بعض الإجراءات المحلية

نباتات العلاج

المصدر الرئيسي لتلوث الأنهار هو مياه الصرف الصحي من المراكز الحضرية والصناعية. للتخفيف من آثارها ، فإن المعالجة المناسبة للمياه الملوثة ضرورية من خلال تركيب محطات المعالجة.

تستخدم محطات المعالجة أنظمة مختلفة حسب طبيعة الملوثات. وتشمل هذه التخلص من النفايات الصلبة ، وتصفية المياه ، ومعالجة إزالة التلوث الكيميائي والمعالجة الحيوية.

ممارسات العلاج

بمجرد تلوث النهر ، يجب اتخاذ تدابير العلاج. تختلف هذه التدابير حسب نوع الملوث.

أحد هذه الإجراءات هو التنظيف الميكانيكي. لهذا ، يتم استخراج النفايات الصلبة التي يتم إلقاؤها في الأنهار باستخدام آلات التجريف ومعدات التجميع.

من أكثر الممارسات شيوعًا المعالجة النباتية. تستخدم بعض أنواع النباتات ذات الكفاءة في استخراج المعادن الثقيلة من الأنهار الملوثة. على سبيل المثال ، تم استخدام Eichhornia crassipes (زنبق الماء) لامتصاص الكادميوم والنحاس. وبالمثل ، يستخدم نظام Azolla-Anabaena azollae المتكافئ للمعالجة الحيوية للأنهار الملوثة بالزرنيخ وأشكال الفلزات الأخرى.

تستخدم بعض أنواع البكتيريا وبعض مشتقات الفطريات في تحلل المركبات الملوثة في الأنهار (التحلل البيولوجي). الأنواع البكتيرية من Acinetobacter ، Pseudomonas و Mycobacterium genera تحلل الألكانات ، أحادية العطرية و متعددة العطرية على التوالي.

المراجع

1. Alcalá-Jáuregui JA، JC Rodríguez-Ortiz، A Hernández-Montoya، F Villarreal-Guerrero، A Cabrera-Rodríguez، FA Beltrán-Morales and PE Díaz Flores (2014) التلوث بالمعادن الثقيلة في رواسب منطقة مشاطئة في سان لويس بوتوسي ، المكسيك. FCA UNCUYO 46: 203-221.
2. Alarcón A and R Ferrera-Cerrato (منسقون) (2013) المعالجة الحيوية للتربة والمياه الملوثة بالمركبات العضوية وغير العضوية. تريلاس ، المكسيك ، 333 ص.
3. Arcos-Pulido M، SL Ávila، SM Estupiñán-Torres and AC Gómez-Prieto (2005) المؤشرات الميكروبيولوجية لتلوث مصادر المياه. نوفا 3: 69-79.
4. Barboza-Castillo E، MA Barrena-Gurbillón، F Corroto، OA Gamarra-Torres، J Rascón-Barrios and LA Taramona-Ruiz (2018) المصادر الموسمية للتلوث في حوض نهر Utcubamba ، منطقة الأمازون ، بيرو. أرنالدوا 25: 179-194.
5. Euliss K، C Ho، AP Schwab، S Rock and MK Banks (2008) الدفيئة والتقييم الميداني للمعالجة النباتية للملوثات البترولية في منطقة النهر. تقنية Bioresource ، 99: 1961-1971.
6. Fennessy MS and JK Cronk (1997) فعالية وإمكانية الاستعادة للنظم البيئية على ضفاف النهر من أجل إدارة التلوث غير المحدد المصدر ، ولا سيما النترات. مراجعات نقدية في علوم وتكنولوجيا البيئة. 27: 285-317.
7. Gamarra-Torres OA، MA Barrena-Gurbillón، E Barboza-Castillo، J Rascón-Barrios، F Corroto and LA Taramona-Ruiz (2018) مصادر التلوث الموسمي في حوض نهر Utcubamba ، منطقة الأمازون ، بيرو Arnaldoa 25: 179 - 194.
8. Lowrance R و R Leonard and J Sheridan (1985) إدارة النظم البيئية على ضفاف النهر للتحكم في التلوث غير المحدد. مجلة حفظ التربة والمياه 40: 87-91
9. Sowder AG، PM Bertsch and PJ Morris (2003) تقسيم وتوافر اليورانيوم والنيكل في الرواسب المشاطئة الملوثة. مجلة جودة البيئة. 32: 885.
10. برنامج تقييم المياه العالمي. تقرير الأمم المتحدة حول موارد المياه في العالم 2015. صفحة 12.