كتاب اساسيات التلوث البيئي أ.د عدنان القريشي

‫أساسًات‬ ‫التلـىث الـبًئٌ‬

‫ﭑ ﭒﭓﭔ‬

‫‪‬‬

‫‪2022‬م‪1443-‬هـ‬ ‫رقم اإليداع لدى دائرة المكتبة الوطنية‬

‫‪www.dar-alketab.com‬‬ ‫للطباعت والٌشر والتىزيع‬ ‫األردى‪ -‬اربد‬ ‫شارع إيدوى إشارة اإلسكاى‬ ‫تلفىى‪whatsApp /‬‬ ‫(‪)279-0777777770‬‬ ‫‪Dar-Alketab‬‬ ‫‪PUBLISHERS‬‬ ‫‪Irbid- Jordan‬‬ ‫‪E-mail:‬‬ ‫‪dar_alkitab1@hotmail.com‬‬

‫الودير العام‬

‫(‪)0201/7/9393‬‬

‫‪373.7‬‬ ‫انمشَشٍ‪ ,‬ػذوبن َبسُه محمذ‬ ‫أسبسُبث انتهىث انبُئٍ‪ /‬ػذوبن َبسُه محمذ انمشَشٍ‪ -.‬إسبذ‪ :‬داس‬ ‫انكتبة انثمبفٍ‪.9097 ,‬‬ ‫( ) ص‪.‬‬ ‫س‪.‬إ‪.)9097/7/3237(:‬‬ ‫انىاصفبث‪ :‬انتهىث انبُئٍ‪ //‬مصبدس انتهىث‪ //‬مكبفحت انتهىث‪//‬‬ ‫انمخبطش‪//‬انمشبكم االجتمبػُت‬ ‫َتحمم انمؤنف كبمم انمسؤونُت انمبوىوُت ػه محتىي مصىفه وال‬ ‫َؼبش هزا انمصىف ػه سأٌ دائشة انمكتبت انىطىُت أو أٌ جهت‬ ‫حكىمُت أخشي‪.‬‬ ‫تن إعداد بياًاث الفهرست والتصٌيف األوليت هي دائرة الوكتبت الىطٌيت‬ ‫حمىق انطبغ محفىظت © ‪9099‬و‪.‬ال َُسمح بئػبدة وشش‬ ‫هزا انكتبة أو أٌ جزء مىه بأٌ شكم مه األشكبل أو حفظه‬ ‫ووسخه فٍ أٌ وظبو مُكبوُكٍ أو إنكتشووٍ َمكه مه استشجبع‬ ‫انكتبة أو أٌ جزء مىه‪ .‬وال َُسمح ببلتببس أٌ جزء مه‬ ‫انكتبة أو تشجمته إنً أٌ نغت أخشي دون انحصىل ػهً‬ ‫إرن خطٍ مسبك مه لبم انمؤنف‬

‫ردهك ‪ISBN 978-9923- 711-86-6‬‬ ‫‪https://web.facebook.com/daralketab‬‬

‫أسـاسًـات‬ ‫التلـىث الـبًئٌ‬ ‫االستاذ الدكتىر‬ ‫عدنان ياسني حمند الكريصٌ‬

‫اإلهداء‬ ‫إىل روحَي والدي يف عليّني عرفاناً ووفاءً‬

‫‪5‬‬

6

‫المحتويات‬ CONTENTS

‫المحتويات‬

Preface

‫مقدمة‬

‫الفصل األول‬ CHAPTER ONE ‫التموث البيئي‬ ENVIRONMENTAL POLLUTION Various Definitions of ‫ تعريفات بيئية مختمفة‬1-1 Ecology Environmental Pollution ‫ التموث البيئي‬2-1 History of Environmental ‫ تأريخ التموث البيئي‬3-1 Pollution Political Issues in ‫ التموث البيئي أرضية لمصراع‬4-1 Environmental Pollution ‫السياسي‬ General Idea of The ‫ فكرة عامة عف تأثير المموثات‬5-1 Pollutants Effect Basic Characteristics of ‫ المواصفات األساسية لممموثات‬6-1 Pollutants Disposition of Pollutants ‫ النفايات والتموث‬7-1 Environmental Impacts ‫ التأثيرات البيئية‬1-7-1 Waste Management ‫ إدارة مشكمة النفايات‬2-7-1 Disposal Methods of Waste ‫ طرؽ التخمص مف النفايات‬3-7-1 Soil Cleanup ‫ تنظيؼ التربة‬4-7-1 Human Activities and ‫ قطاعات النشاط البشري والتموث‬8-1 Pollution Environmental Threats ‫ طبيعية المخاطر التي تيدد البيئة‬9-1 Food Chain and food Webs ‫ السبلسؿ والشبكات الغذائية‬10-1 The Population Growth and ‫ النمو السكاني والتموث البيئي‬11-1 Environmental Pollution Population Growth ‫ النمو السكاني‬1-11-1 Population Distribution

‫ التوزيع السكاني‬2-11-1

The Population Growth Dilemma

‫ مشكمة النمو السكاني‬3-11-1 7

‫الصفحة‬ page 17

21 23 23 25 27 28 32 37 37 38 39 40 42 43 47 47 49 49

‫‪51‬‬ ‫‪56‬‬

‫‪ 12-1‬المصادر األساسية لمتموث‬

‫‪ 1-12-1‬مصادر الطاقة في القرف‬ ‫الحادي والعشريف‬

‫‪63‬‬

‫‪ 13-1‬النفايات الصناعية معضمة دولية‬

‫‪66‬‬

‫المراجع‬

‫‪94‬‬

‫‪ 6-3‬التأثير المشابو لتأثير البيت‬ ‫الزجاجي (الدفيئة)‬

‫‪st‬‬

‫‪Sources of Pollution‬‬

‫‪Energy sources in The 21‬‬ ‫‪Century‬‬ ‫‪The Crisis of Industrial‬‬ ‫‪Wastes‬‬ ‫‪REFERENCES‬‬

‫الفصل الثاني‬ ‫‪CHAPTER TWO‬‬ ‫التركيب األساس لممواد والتفاعالت الكيميائية‬ ‫‪Basic Structure of Materials and The Chemical Reactions‬‬ ‫‪The Substance and The‬‬ ‫‪ 1-2‬المادة والذرة‬ ‫‪69‬‬ ‫‪Atom‬‬ ‫‪Molecule‬‬ ‫‪ 2-2‬الجزيئة‬ ‫‪71‬‬ ‫‪Chemical Reactions‬‬ ‫‪ 3-2‬التفاعبلت الكيميائية‬ ‫‪72‬‬ ‫‪How Chemical Reactions‬‬ ‫‪ 1-3-2‬كيؼ تحدث التفاعبلت‬ ‫‪74‬‬ ‫‪Occur‬‬ ‫الكيميائية‬ ‫‪Types of Chemical‬‬ ‫‪ 4-2‬أنواع التفاعبلت الكيميائية‬ ‫‪76‬‬ ‫‪Reactions‬‬ ‫‪Exercises‬‬ ‫تماريف‬ ‫‪80‬‬ ‫‪REFERENCES‬‬ ‫المراجع‬ ‫‪82‬‬ ‫الفصل الثالث‬ ‫‪CHAPTER THREE‬‬ ‫الغالف الجوي‬ ‫‪The Atmosphere‬‬ ‫‪The Atmosphere and Air‬‬ ‫‪ 1-3‬الغبلؼ الجوي وتموث اليواء‬ ‫‪83‬‬ ‫‪Pollution‬‬ ‫‪Oxygen Supply‬‬ ‫‪ 2-3‬تجييز غاز األكسجيف في الطبيعة‬ ‫‪85‬‬ ‫‪ 1-2-3‬المصادر الحيوية ألكسجيف‬ ‫‪The Biological Sources of O2‬‬ ‫‪85‬‬ ‫الغبلؼ الجوي‬ ‫‪The Atmospheric Layers‬‬ ‫‪ 3-3‬طبقات الغبلؼ الجوي‬ ‫‪88‬‬ ‫‪Atmospheric Temperature‬‬ ‫‪ 4-3‬درجة ح اررة الغبلؼ الجوي‬ ‫‪91‬‬ ‫‪ 5-3‬الغازات المعرضة نسبيا لخطر‬ ‫‪Gases With Concentration‬‬ ‫‪93‬‬ ‫‪Subjected to Alteration‬‬ ‫التغير في الغبلؼ الجوي‬

‫‪8‬‬

‫‪The Greenhouse Effect‬‬

Global Warming

New Proposed Methods to Control CO2 Levels in The Atmosphere Ozone Depletion Atmospheric Observations Consequences of Ozone Depletion Air Pollution from Ground Transportation Factors Contributing to Air Pollution from Transportation Exercises REFERENCES

‫ اإلحتباس الحراري‬1-6-3

‫ الوسائؿ الحديثة المقترحة‬2-6-3 ‫ في الغبلؼ‬CO2 ‫لمتحكـ بمستويات‬ .‫الجوي‬ ‫ تموث اليواء ومشكمة تبلشي‬7-3 ‫األوزوف‬ ‫ مشاىدات الغبلؼ الجوي‬1-7-3 ‫ التأثيرات الناجمة عف تبلشي‬2-7-3 ‫األوزوف‬ ‫ دور وسائط النقؿ في تموث اليواء‬8-3

‫ العوامؿ المسببة لزيادة دور‬1-8-3 ‫قطاع النقؿ في تموث اليواء‬ ‫تماريف‬ ‫المراجع‬ ‫الفصل الرابع‬ CHAPTER FOUR ‫تموث اليواء في المحيط البيئي لإلنسان‬ Air Pollution Within The Biosphere Air Composition ‫ تركيب اليواء‬1-4 Carbon Monoxide ‫ أحادي أكسيد الكربوف‬2-4 Carbon Monoxide Reactions ‫ تفاعبلت أحادي أكسيد الكربوف‬1-2-4 Toxicity of Carbon Monoxide CO2 ‫ التأثير السمي لغاز‬2-2-4 ‫ في‬CO2‫ وسائؿ خفض نسبة‬3-2-4 Control Measures of CO2 ‫اليواء‬ .Smoking ‫ التدخيف‬3-4 The Composition of ‫ تركيب دخاف السجائر‬1-3-4 Cigarette Smoke Health Effects ‫ التأثيرات المرضية‬2-3-4 Sulfur Compounds ‫ مركبات الكبريت‬4-4 Health Effects ‫ األضرار الصحية‬1-4-4 ‫ األضرار التي يحدثيا في‬2-4-4 Effects in Plants SO2 ‫النباتات‬ Environmental Effects ‫ األضرار البيئية‬3-4-4 Control of SO2 Emissions ‫ التحكـ في إنبعاثات الكبريت‬4-4-4 9

98 100 105 106 112 114 116 118 119

121 122 124 124 130 131 132 132 135 136 138 140 141

‫‪142‬‬ ‫‪142‬‬ ‫‪143‬‬

‫‪ 5-4‬مركبات النتروجيف‬ ‫‪ 1-5-4‬المصادر الصناعية لػ ‪NOx‬‬ ‫‪ 2-5-4‬التفاعبلت الكيميائية‬

‫‪144‬‬

‫‪ 3-5-4‬األضرار الصحية والبيئية‬

‫‪146‬‬ ‫‪146‬‬ ‫‪147‬‬ ‫‪148‬‬ ‫‪150‬‬ ‫‪151‬‬ ‫‪154‬‬ ‫‪155‬‬ ‫‪160‬‬ ‫‪160‬‬ ‫‪162‬‬ ‫‪163‬‬ ‫‪165‬‬

‫‪167‬‬ ‫‪138‬‬ ‫‪139‬‬ ‫‪171‬‬ ‫‪172‬‬

‫‪ 4-5-4‬التحكـ في إنبعاثات أكاسيد‬ ‫النتروجيف‬ ‫‪ 6-4‬المطر الحمضي‬ ‫‪ 1-6-4‬التساقط الرطب والتساقط‬ ‫الجاؼ‬ ‫‪ 2-6-4‬التأثيرات الصحية والبيئية‬

‫‪Nitrogen Compounds‬‬ ‫‪Industrial Sources of NOx‬‬ ‫‪Chemical Reactions‬‬ ‫‪Environmental and Health‬‬ ‫‪Effects‬‬ ‫‪Control of NOx Emission‬‬ ‫‪Acid Rain‬‬ ‫‪Wet and Dry Disposition‬‬ ‫‪Environmental and Health‬‬ ‫‪Effects‬‬ ‫‪Neighboring Countries and‬‬ ‫‪The Acid Rain‬‬ ‫‪Particulates‬‬ ‫‪Particulates Composition‬‬

‫‪ 3-6-4‬الجوار اإلقميمي ومشكمة المطر‬ ‫الحمضي‬ ‫‪ 7-4‬الجسيمات (الدقائؽ)‬ ‫‪ 1-7-4‬تركيبة الجسيمات‬ ‫‪ 2-7-4‬تأثير الجسيمات في الكائنات‬ ‫‪Toxic Effects‬‬ ‫الحية‬ ‫‪Hydrocarbons and Chemical‬‬ ‫‪ 8-4‬اليايدروكاربونات والمؤكسدات‬ ‫‪Oxidants‬‬ ‫الكيميائية‬ ‫‪ 1-8-4‬تفاعبلت اليايدروكاربونات في‬ ‫‪Hydrocarbons Reactions‬‬ ‫الجو‬ ‫‪ 2-8-4‬التأثيرات السمية في الكائنات‬ ‫‪Toxic Effects‬‬ ‫الحية‬ ‫‪Exercises‬‬ ‫تماريف‬ ‫‪REFERENCES‬‬ ‫المراجع‬ ‫الفصل الخامس‬ ‫‪CHAPTER FIVE‬‬ ‫تموث المياه‬ ‫‪Water Pollution‬‬ ‫‪Ecological Role of Water‬‬ ‫‪ 1-5‬الدور البيئي لمماء‬ ‫‪ 2-5‬مصادر وكميات المياه في الطبيعة ‪Water Quantity and Sources‬‬ ‫‪Water Usage‬‬ ‫‪ 3-5‬استعماالت المياه‬ ‫‪General Properties of Water‬‬ ‫‪ 4-5‬الصفات العامة لمماء‬ ‫‪Solubility of Organic‬‬ ‫‪ 1-4-5‬ذوباف المواد العضوية في الماء‬ ‫‪Materials in Water‬‬ ‫‪10‬‬

‫‪173‬‬

‫‪ 2-4-5‬األكسجيف الذائب في الماء‬ ‫‪ 3-4-5‬الدور الكيميائي لؤلكسجيف‬ ‫الذائب في الماء‬ ‫‪ 4-4-5‬التحميؿ الوزني لعممية أكسدة‬ ‫المركبات العضوية‬ ‫‪ 5-5‬متطمب األكسجيف الذائب في الماء‬ ‫‪ 1-5-5‬المتطمب الكيمياحيوي‬ ‫لؤلكسجيف‬ ‫‪ 2-5-5‬المتطمب الكيميائي لؤلكسجيف‬ ‫‪ 6-5‬مموثات الماء‬ ‫‪ 1-6-5‬المسببات المرضية‬ ‫‪ 2-6-5‬األسمدة الكيميائية‬ ‫‪ 3-6-5‬المنظفات الكيميائية‬ ‫‪ 1-3-6-5‬األسموب الذي تتـ بو عممية‬ ‫التنظيؼ‬ ‫‪ 2-3-6-5‬سمبيات مادة الصابوف‬ ‫االعتيادي‬ ‫‪ 3-3-6-5‬المنظفات المصنعة‬

‫‪186‬‬

‫‪ 4-6-5‬الفوسفور في البيئة المائية‬

‫‪188‬‬ ‫‪192‬‬

‫‪ 7-5‬اإلثراء الغذائي‬ ‫‪ 1-7-5‬مياه المحيطات‬

‫‪192‬‬

‫‪ 2-7-5‬اإلثراء الغذائي لمتربة ولممياه‬

‫‪193‬‬

‫‪ 3-7-5‬التأثيرات البيئية لئلثراء الغذائي‬

‫‪195‬‬

‫‪ 4-7-5‬مصادر اإلثراء الغذائي‬ ‫‪ 5-7-5‬وسائؿ السيطرة عمى اإلثراء‬ ‫الغذائي‬ ‫‪ 8-5‬معالجة المياه العادمة‬

‫‪200‬‬

‫‪ 1-8-5‬مراحؿ معالجة المياه العادمة‬

‫‪205‬‬ ‫‪205‬‬ ‫‪207‬‬

‫‪ 9-5‬المعادف البلعضوية‬ ‫‪ 1-9-5‬المموحة‬ ‫‪ 2-9-5‬عسرة المياه‬

‫‪173‬‬ ‫‪174‬‬ ‫‪175‬‬ ‫‪175‬‬ ‫‪176‬‬ ‫‪177‬‬ ‫‪178‬‬ ‫‪181‬‬ ‫‪182‬‬ ‫‪182‬‬ ‫‪184‬‬ ‫‪185‬‬

‫‪197‬‬ ‫‪198‬‬

‫‪11‬‬

‫)‪Dissolved oxygen (DO‬‬ ‫‪Chemical Role of Dissolved‬‬ ‫‪Oxygen‬‬ ‫‪Mass analysis of organic‬‬ ‫‪Compounds Oxidation‬‬ ‫‪Dissolved Oxygen Demand‬‬ ‫‪Biochemical oxygen Demand‬‬ ‫‪Chemical Oxygen Demand‬‬ ‫‪Water Pollutants‬‬ ‫‪Infectious Agents‬‬ ‫‪Chemical Fertilizers‬‬ ‫‪Chemical Detergents‬‬ ‫‪Cleaning with Detergents‬‬ ‫‪The Pitfalls of Regular Soap‬‬ ‫‪Synthetic Detergents‬‬ ‫‪Phosphorus in Water‬‬ ‫‪Environment‬‬ ‫‪Eutrophication‬‬ ‫‪Ocean Waters‬‬ ‫‪Eutrophiation in Both Soil‬‬ ‫‪and Water‬‬ ‫‪Biological Effects of‬‬ ‫‪Eutropication‬‬ ‫‪Sources of Eutropication‬‬ ‫‪Control of Eutropication‬‬ ‫‪Waste water Treatment‬‬ ‫‪Stages of Waste Water‬‬ ‫‪Treatment‬‬ ‫‪Inorganic Minerals‬‬ ‫‪Salinity‬‬ ‫‪Water Hardness‬‬

‫‪208‬‬ ‫‪209‬‬

‫‪3-9-5‬المياه الحمضية والمياه القاعدية‬ ‫‪ 1-3-9-5‬التأثيرات البيئية‬ ‫‪ 2-3-9-5‬معالجة مشكمة إرتفاع‬ ‫الحمضية‬ ‫‪ 10-5‬التموث الحراري‬ ‫‪ 1-10-5‬مصادر التموث الحراري‬ ‫وطرؽ المعالجة‬ ‫‪11-5‬البواخر والسفف وعبلقتيما بتموث‬ ‫المياه‬ ‫‪ 1-11-5‬المصادر‬ ‫‪ 2-11-5‬مياه اإلتزاف‬ ‫‪ 3-11-5‬اإلطبلقات التموثية لميواء‬ ‫‪ 4-11-5‬مشكمة البقع الزيتية‬ ‫‪ 1-4-11-5‬التأثيرات البيئية‬ ‫‪ 2-4-11-5‬طرؽ التنظيؼ‬

‫‪223‬‬

‫‪ 3-4-11-5‬تقدير التسرب‬

‫‪224‬‬ ‫‪226‬‬ ‫‪228‬‬

‫‪ 12-5‬أزمة المياه العالمية‬ ‫تماريف‬ ‫المراجع‬

‫‪210‬‬ ‫‪211‬‬ ‫‪215‬‬ ‫‪216‬‬ ‫‪216‬‬ ‫‪217‬‬ ‫‪218‬‬ ‫‪218‬‬ ‫‪221‬‬ ‫‪222‬‬

‫‪229‬‬ ‫‪231‬‬ ‫‪232‬‬ ‫‪233‬‬ ‫‪234‬‬ ‫‪234‬‬ ‫‪235‬‬ ‫‪235‬‬ ‫‪236‬‬ ‫‪237‬‬ ‫‪239‬‬

‫‪Acidic and Basis Water‬‬ ‫‪Environmental Effects‬‬ ‫‪Acidity Treatment‬‬ ‫‪Thermal Pollution‬‬ ‫‪Sources of Thermal Pollution‬‬ ‫‪and it's Treatment‬‬ ‫‪Ship Pollution‬‬ ‫‪Sources‬‬ ‫‪Ballast Water‬‬ ‫‪Exhaust Emissions‬‬ ‫‪Oil Spills‬‬ ‫‪Environmental Pollution‬‬ ‫‪Methods of Cleaning‬‬ ‫‪Estimating the Volume of‬‬ ‫‪Spill‬‬ ‫‪The World Water Crisis‬‬ ‫‪Exercises‬‬ ‫‪REFERENCES‬‬

‫الفصل السادس‬ ‫‪CHAPTER SIX‬‬ ‫التموث بالمعادن الثقيمة‬ ‫‪Pollution With Heavy Metals‬‬ ‫‪Occurrence of Metals‬‬ ‫‪ 1-6‬إنتشار المعادف‬ ‫‪Heavy Metals and Sulfur‬‬ ‫‪ 2-6‬المعادف الثقيمة والكبريت‬ ‫‪Environmental Pollution With‬‬ ‫‪ 3-6‬التموث البيئي بالمعادف الثقيمة‬ ‫‪Heavy Metals‬‬ ‫‪Poisoning of Heavy Metals‬‬ ‫‪ 4-6‬تأثير المعادف الثقيمة في الحياة‬ ‫‪Mercury‬‬ ‫‪ 5-6‬الزئبؽ‬ ‫‪History‬‬ ‫‪ 1-5-6‬تأريخياً‬ ‫‪Sources‬‬ ‫‪ 2-5-6‬المصادر في الطبيعة‬ ‫‪Mercury Usage‬‬ ‫‪ 3-5-6‬اإلستخدامات‬ ‫‪Toxicity‬‬ ‫‪ 4-5-6‬سمية الزئبؽ‬ ‫‪Chemical Changes of Hg‬‬ ‫‪ 5-5-6‬آلية التغيرات الكيميائية في‬ ‫‪Compounds‬‬ ‫مركبات الزئبؽ‬ ‫‪International Poisoning‬‬ ‫‪ 6-5-6‬حوادث التموث بالزئبؽ الموثقة‬ ‫‪Episodes‬‬ ‫عالمياً‬ ‫‪12‬‬

‫‪240‬‬ ‫‪241‬‬ ‫‪242‬‬ ‫‪242‬‬

‫‪ 6-6‬الرصاص‬ ‫‪ 1-6-6‬وجوده واستخراجو‬ ‫‪ 2-6-6‬مصادر التموث بالرصاص‬ ‫‪ 3-6-6‬إنتقاؿ الرصاص في البيئة‬ ‫‪ 4-6-6‬وقود السيارات مصدر لمتموث‬ ‫بالرصاص‬ ‫‪ 5-6-6‬التسمـ بالرصاص‬ ‫‪ 7-6‬الكادميوـ‬ ‫‪ 1-7-6‬تأريخي ًا‬ ‫‪ 2-7-6‬إنتقاؿ الكادميوـ في السبلسؿ‬ ‫الغذائية‬ ‫‪ 3-7-6‬التأثيرات السمية لمكادميوـ‬ ‫‪ 8-6‬النيكؿ‬ ‫‪ 1-8-6‬المصادر واإلنتشار‬ ‫‪ 2-8-6‬اإلستعماالت‬ ‫‪ 3-8-6‬تعرض اإلنساف لمنيكؿ‬ ‫‪ 4-8-6‬السمية‬

‫‪254‬‬

‫‪ 9-6‬معالجة التسمـ بالمعادف الثقيمة‬

‫‪256‬‬ ‫‪258‬‬

‫تماريف‬ ‫المراجع‬

‫‪259‬‬ ‫‪259‬‬

‫‪ 1-7‬تعريؼ‬ ‫‪ 2-7‬نبذة تأريخية‬ ‫‪ 3-7‬نبذة عف تأريخ تصنيع المبيدات‬ ‫العضوية‬ ‫‪ 4-7‬تصنيؼ المبيدات الكيميائية‬ ‫‪ 1-4-7‬مبيدات نباتية المصدر‬ ‫‪ 2-4-7‬المبيدات المصنعة‬ ‫‪ 3-4-7‬المبيدات ذات المصادر‬ ‫الميكروبية‬ ‫‪ 4-4-7‬مبيدات بالمبلمسة‬

‫‪244‬‬ ‫‪245‬‬ ‫‪249‬‬ ‫‪250‬‬ ‫‪250‬‬ ‫‪251‬‬ ‫‪252‬‬ ‫‪252‬‬ ‫‪253‬‬ ‫‪253‬‬ ‫‪254‬‬

‫‪260‬‬ ‫‪268‬‬ ‫‪268‬‬ ‫‪268‬‬ ‫‪239‬‬ ‫‪239‬‬

‫)‪Lead (Pb‬‬ ‫‪Occurrence and Mining‬‬ ‫‪Sources of Pollution‬‬ ‫‪Lead Mobolity‬‬ ‫‪Leaded Gas‬‬ ‫‪Lead Poisoning‬‬ ‫)‪Cadmium (Cd‬‬ ‫‪History‬‬ ‫‪Cadmium Mobility‬‬ ‫‪Cadmium Toxicity‬‬ ‫‪Nickel‬‬ ‫‪Occurrence and Distribution‬‬ ‫‪Usage‬‬ ‫‪Human Exposure‬‬ ‫‪Toxicity‬‬ ‫‪Treatment of Heavy Metal‬‬ ‫‪Poisoning‬‬ ‫‪Exercises‬‬ ‫‪REFERENCES‬‬

‫الفصل السابع‬ ‫‪CHPTER SEVEN‬‬ ‫المبيدات الكيميائية‬ ‫‪Chemical Pesticides‬‬

‫‪13‬‬

‫‪Definition‬‬ ‫‪History‬‬

‫‪History of Organic Pesticides‬‬ ‫‪Manufactory‬‬ ‫‪Pesticides Classification‬‬ ‫‪Botanical Pesticides‬‬ ‫‪Microbial Pesticides‬‬ ‫‪Contact Pesticides‬‬

‫‪269‬‬ ‫‪269‬‬ ‫‪269‬‬ ‫‪270‬‬ ‫‪270‬‬ ‫‪270‬‬ ‫‪270‬‬ ‫‪270‬‬ ‫‪270‬‬

‫‪ 5-4-7‬المبيدات المعدية‬ ‫‪ 6-4-7‬المبيدات التنفسية‬ ‫‪ 7-4-7‬المبيدات البلعضوية‬ ‫‪ 8-4-7‬المبيدات العضوية‬ ‫‪ 9-4-7‬مبيدات حشرية‬ ‫‪ 10-4-7‬مبيدات العناكب والحمـ‬ ‫‪ 11-4-7‬مبيدات األعشاب‬ ‫‪ 12-4-7‬مبيدات الفطريات‬ ‫‪ 13-4-7‬مبيدات القوارض‬ ‫‪ 5-7‬مدة بقاء المبيدات بشكؿ فاعؿ في‬ ‫البيئة‬ ‫‪ 6-7‬إنتقاؿ المبيدات وحركتيا في البيئة‬ ‫‪ 7-7‬التركيز الحيوي مف خبلؿ السبلسؿ‬ ‫الغذائية‬ ‫‪ 8-7‬آلية التسمـ بالمبيدات العضوية‬ ‫الحديثة‬ ‫‪ 1-8-7‬مقدمة عف فسمجة الجياز‬ ‫العصبي‬ ‫‪ 2-8-7‬اإليصاؿ الكيربائي لمحوافز‬ ‫العصبية‬ ‫‪ 3-8-7‬اإليصاؿ الكيميائي لمحوافز‬ ‫العصبية‬

‫‪282‬‬

‫‪ 9-7‬التسمـ بالمبيدات الكمورية العضوية‬

‫‪271‬‬ ‫‪272‬‬ ‫‪274‬‬ ‫‪276‬‬ ‫‪276‬‬ ‫‪278‬‬ ‫‪279‬‬

‫‪283‬‬ ‫‪284‬‬ ‫‪284‬‬ ‫‪285‬‬ ‫‪286‬‬ ‫‪286‬‬ ‫‪290‬‬ ‫‪291‬‬

‫‪ 10-7‬آلية التسمـ بالمبيدات الفوسفورية‬ ‫والكارباماتية‬ ‫‪ 11-7‬تأثيرات سمية غير عصبية‬ ‫‪ 1-11-7‬التأثير المنشط لمفعؿ التسممي‬ ‫‪ 2-11-7‬التأثير في فاعمية النظاـ‬ ‫المناعي‬ ‫‪ 3-11-7‬التأثير في الصفات الوراثية‬ ‫واحداث السرطاف‬ ‫‪ 4-11-7‬اإلخبلؿ بجياز الغدد الصـ‬ ‫‪ 12-7‬التأثيرات البيئية لممبيدات‬ ‫‪ 13-7‬عبلمات التسمـ بالمبيدات‬ ‫‪14‬‬

‫‪Stomach Pesticides‬‬ ‫‪Respiratory Pesticides‬‬ ‫‪Inorganic Pesticides‬‬ ‫‪Organic Pesticides‬‬ ‫‪Insecticides‬‬ ‫‪Acaroides and Miticides‬‬ ‫‪Herbicides‬‬ ‫‪Fungicides‬‬ ‫‪Rodenticides‬‬ ‫‪Pesticides Effectiveness‬‬ ‫‪Pesticides Mobility‬‬ ‫‪Bioaccumulation‬‬ ‫‪Toxicity of Modern Organic‬‬ ‫‪Pesticides‬‬ ‫‪Physiology of Nervous‬‬ ‫‪System‬‬ ‫‪Conduction of Impulses‬‬ ‫‪Chemical Conduction of‬‬ ‫‪Stimuli‬‬ ‫‪Toxicity of Organochloro‬‬ ‫‪Pesticides‬‬ ‫‪Toxicity of Ops and‬‬ ‫‪Carbamates‬‬ ‫‪Non Specific Toxicity Effects‬‬ ‫‪Energetic Effect of Toxicity‬‬ ‫‪Immuntoxicity‬‬ ‫‪Mutagenicity and‬‬ ‫‪Carcinogenicity‬‬ ‫‪Endocrine Disruption‬‬ ‫‪Environmental Effects‬‬ ‫‪Symptomologies and First‬‬

Aids Mimzing the Negative Aspects of Pesticides Exercises REFERENCES

‫واإلسعافات األولية‬ ‫ وسائؿ حفظ اآلثار السمبية‬14-7 ‫لممبيدات‬ ‫تماريف‬ ‫المراجع‬ ‫الفصل الثامن‬ CHPTER EIGHT ‫الطاقة النووية والفعالية اإلشعاعية‬ Nuclear Energy and Radioactivity The Importance of Studying ‫ أىمية دراسة الموضوع‬1-8 the Subject Nuclear Energy ‫ الطاقة النووية‬2-8 Isotopes ‫ النظائر‬3-8 Radioactivity ‫ النشاط اإلشعاعي‬4-8 Radiation Dosage ‫ الجرعة اإلشعاعية‬5-8 Major Kinds of Radiation ‫ أنواع اإلشعاع الرئيسة‬6-8 ‫ الفعالية اإلشعاعية والعمر‬7-8 Radioactivity and Half-life ‫النصفي‬ Radiation Dosage and ‫ الجرعة اإلشعاعية والضرر الحيوي‬8-8 Biological Damage Biological Damage at the ‫ المصدر الجزيئي لمضرر الحيوي‬9-8 Molecular Level Health Effects of Radiation ‫ التأثيرات الصحية لئلشعاع‬10-8 Quantitave Effects ‫ التأثيرات الكمية‬1-10-8 Qualitative Effects ‫ التأثيرات النوعية‬2-10-8 Nuclear Wastes ‫ مصادر الفضبلت النووية‬11-8 Chemical Factors in ‫ العوامؿ الكيميائية في التعرض‬12-8 Radioactive Exposure ‫لمنظائرالمشعة‬ Ecological Effects of ‫ التأثيرات البيئية لممواد المشعة‬13-8 Radioactive Materials Atmospheric Pollution ‫ تموث الغبلؼ الجوي‬1-13-8 Soil Pollution ‫ تموث اليابسة‬2-13-8 Oceans and Seas Pollution ‫ تموث المحيطات والبحار‬3-13-8 Cosmic Ray ‫ اإلشعاع الكوني‬14-8 Exercises ‫تماريف‬ 15

293 295 297

299 300 301 303 304 305 308 311 314 317 317 319 319 321 322 322 323 324 325 327

‫‪328‬‬

‫‪329‬‬ ‫‪330‬‬ ‫‪331‬‬ ‫‪332‬‬ ‫‪332‬‬ ‫‪335‬‬ ‫‪336‬‬ ‫‪336‬‬ ‫‪337‬‬ ‫‪338‬‬

‫المراجع‬

‫الفصل التاسع‬ ‫‪CHAPTER NINE‬‬ ‫التموث الضوضائي‬ ‫‪Noise Pollution‬‬ ‫‪ 1-9‬التموث الضوضائي‬ ‫‪ 1-1-9‬طبيعة الصوت‬ ‫‪ 2-1-9‬األساس الفيزيائي لمصوت‬ ‫‪ 3-1-9‬مقياس الدسبؿ‬ ‫‪ 2-9‬مصادر الضوضاء‬ ‫‪ 3-9‬التأثيرات الصحية‬ ‫‪ 1-3-9‬التأثير في السمع‬ ‫‪ 2-3-9‬التأثيرات الصحية األخرى‬ ‫‪ 4-9‬اإلزعاجات الناجمة عف الضوضاء‬ ‫‪ 5-9‬تأثيرات أخرى‬

‫‪339‬‬

‫‪ 6-9‬معالجة الضوضاء والسيطرة عميو‬

‫‪341‬‬

‫المراجع‬

‫‪343‬‬ ‫‪345‬‬ ‫‪346‬‬ ‫‪347‬‬ ‫‪348‬‬ ‫‪349‬‬

‫‪REFERENCES‬‬

‫‪Noise Pollution‬‬ ‫‪The Nature of Sound‬‬ ‫‪Basic Physics of Sound‬‬ ‫‪The Decibels Scale‬‬ ‫‪Sources of Noise‬‬ ‫‪Human Health Effects‬‬ ‫‪Hearing Effect‬‬ ‫‪Other Health Effects‬‬ ‫‪Annoyance of Noise‬‬ ‫‪Other Effects‬‬ ‫‪Mitigation and Control of‬‬ ‫‪Noise‬‬ ‫‪REFERENCES‬‬

‫المالحق‬ ‫‪Appendices‬‬ ‫ممحؽ رقـ ‪ -1-‬مكافئات عدد مف القياسات المختارة‬ ‫ممحؽ رقـ ‪ -2-‬جدوؿ (‪)1‬‬ ‫تحويؿ تراكيز المموثات الرئيسة في اليواء مف جزء بالمميوف إلى (وزف‪ /‬حجـ)‬ ‫الممحؽ ‪-3-‬‬ ‫جدوؿ (‪ )2‬المستويات المسموح بيا لعدد مف المموثات في اليواء‬ ‫الممحؽ ‪-4-‬‬ ‫جدوؿ (‪ )3‬نسب لبعض المعادف الثقيمة المسموح بيا في مياه الشرب‬ ‫الممحؽ ‪ -5-‬الجدوؿ الدوري‬ ‫دليؿ المصطمحات العممية‬

‫‪16‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪71‬‬

‫مقدمة ‪Preface‬‬

‫تمكف اإلنساف خبلؿ القرنيف التاسع عشر والعشريف مف قطع مراحؿ ميمة ومسافات‬

‫بعيدة في حركتو الدائمة لتحقيؽ مدى مف التقدـ العممي والتقني وصوال إلى مبلمسة‬

‫جوانب أساسية وواقعية ألحبلمو العريضة في بناء مجتمع السعادة مف خبلؿ تطويع‬

‫الطبيعة ومعطياتيا لخدمة أبناء جنسو‪ .‬ومف خبلؿ ىذا التقدـ الذي حققو والطفرة‬

‫الحضارية التي استطاع أف ينجزىا‪ ،‬ترشحت مجموعة مف النتائج السمبية التي تداخمت‬ ‫في الزماف والمكاف واألىمية مع اإليجابيات الكثيرة والمتنوعة‪ .‬وكانت مشكمة التموث‬

‫البيئى أىـ النتائج السمبية التي طغت عمى سطح الحياة‪.‬‬

‫اف ىذه المشكمة غدت مسألة تشغؿ باؿ الميتميف بقضايا البيئة شأنيـ في ذلؾ شأف‬

‫بقية قطاعات المجتمع الدولى بعد أف أصبحت ذات مردودات وتأثيرات مباشرة وغير‬

‫مباشرة في واقعيـ الصحي والبيئي واالقتصادي أفراداً وجماعات‪ .‬ولـ يعد ىذا االىتماـ‬

‫سائداً في المجتمعات المتقدمة تقنياً واقتصادياً فحسب‪ ،‬بؿ أصبح االىتماـ عالميا ولكف‬ ‫بدرجات متفاوتة تبعا لمدى األذى الذي الحؽ بالبيئة واتساع آثاره وخطورة التبعات‬

‫الناجمة عف ذلؾ‪.‬‬

‫لقد تـ التعامؿ مع مشكمة التموث في الدوؿ الصناعية في البداية عمى أنيا ليست‬

‫ذات أىمية بؿ كاف نصيبيا التجاىؿ في اكثر األحياف إلى أف أصبحت الشغؿ الشاغؿ‬

‫والثابت في تمؾ الدوؿ‪ .‬فقد أفردت ليا خبلؿ العقود المنصرمة أعداداً ال تحصى مف‬ ‫اجتماعات الخبراء والميتميف ناىيؾ عف األعداد الكبيرة مف المؤتمرات والبحوث‬

‫والمقاالت العممية الكثيرة جدا وغيرىا مما ينشر في الصحؼ ووسائؿ األعبلـ األخرى‬ ‫المختمفة‪ .‬وقد حفز ذلؾ كمو جميور تمؾ البمداف عمى التفكير بالظروؼ الخطرة المرافقة‬

‫لتنامي مشكمة التموث في البيئات المختمفة‪.‬‬

‫لقد تحقؽ تقدـ كبير في مجاؿ المعرفة العممية ألشكاؿ التموث البيئي وتأثيراتو في‬

‫الكائنات الحية وذلؾ خبلؿ العقود األخيرة‪ .‬وتضمنت ىذه المعرفة التوجيات المطموبة‬

‫لمكافحتو‪ .‬وفي الوقت ذاتو أصبح واضحا إف إمكانية توفر الفيـ الجيد آلليات التحكـ‬

‫املكدمُ‬

‫‪71‬‬

‫بتأثير المموثات ال يمكف أف يأتى مف خبلؿ التجارب التي تجرى عمى الكائنات الحية‬ ‫في المختبرات فحسب‪ .‬إذ أف ىنالؾ الكثير مف المواد المموثة وبكميات ىائمة يتـ‬

‫إطبلقيا إلى الغبلؼ الجوي أو إلقاؤىا في داخؿ التربة وفي المسطحات المائية‪ .‬وشأف‬ ‫ىذه المواد ىو شأف المواد الطبيعية التي تتعرض إلى التأثيرات والتغييرات التي تفرضيا‬ ‫الظروؼ والظواىر الحيوية والفيزيائية والكيميائية‪ ،‬فانتقاؿ المواد المموثة في البيئات‬

‫المختمفة يمكف أف يؤدي إلى إضعاؼ تأثيراتيا السمبية‪ ،‬وفي الوقت نفسو يمكف لتمؾ‬ ‫البيئات‪ ،‬بعوامميا المختمفة‪ ،‬أف تؤدي إلى زيادة تمؾ التأثيرات وتصاعدىا واشتداد‬ ‫سميتيا لمكائنات الحية فضبل عف أف تموث المحيط البيئي يمكف أف يأخذ الصيغة‬ ‫البلمباشرة والمتأخرة في الفعؿ المؤثر التي تكوف ذات أىمية أعظـ مف أىمية التأثيرات‬

‫المباشرة‪ .‬إ ف العوامؿ المموثة ال تؤثر في أفراد الكائنات الحية بشكؿ معزوؿ في العالـ‬ ‫الطبيعي ولكنيا تؤثر في المجاميع السكانية ولذلؾ ينبغي أف تتـ دراسة ما يحدث‬ ‫إلحدى المموثات في البيئة وتأثيراتيا الحيوية وفؽ المنظور البيئي العاـ أو ضمنو‪ .‬إف‬

‫تمويث المحيط البيئي بأدوات التقدـ التقني ال ييدد معيشة وبقاء الكائنات الحية عمى‬ ‫المدى الطويؿ فحسب‪ ،‬بؿ يعرض مصير اإلنسانية ومستقبميا لمخطر مف خبلؿ إتبلؼ‬ ‫المصادر الطبيعية ألنظمة بيئية مختمفة عمى وجو األرض‪ .‬واألكثر مف ذلؾ أف انتشار‬

‫المواد السامة في البيئة يؤدي إلى تموث السبلسؿ الغذائية التي تصؿ في النياية إلى‬ ‫اإلنساف الذي يحتؿ قمة اليرـ البيئي‪ ،‬وبذلؾ ستكوف حياتو وحياة الحيوانات التي‬

‫استطاع اف يدجنيا في خطر دائـ‪ .‬ناىيؾ عف الخطر الذي تتعرض لو بقية الكائنات‬ ‫الحية النباتية والحيوانية التي تسيـ في تشكيؿ المواد الغذائية المتنوعة لئلنساف أو‬

‫تحقؽ مف خبلؿ وجودىا التوازف المطموب في النظاـ البيئي الكوني‪.‬‬

‫لما تقدـ ولكي يديـ اإلنساف زخـ تقدمو الحضاري بوتائر منتظمة ومتوازنة ال بد مف‬

‫زيادة اإلستيعاب العممي لمشكمة التموث والعمؿ عمى مكافحة ىذا الخطر الدائـ‪ .‬واذا‬ ‫كانت قطاعات المجتمع في أي بمد في العالـ تعنى بيذه المشكمة‪ ،‬فاف الجيؿ المتعمـ‬

‫فيو يحتؿ موقع الصدارة بيف بقية القطاعات مف جية االىتماـ بالمشكمة فضبل عف‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪71‬‬

‫قدرتو عمى فيـ مؤدياتيا ومخاطرىا والجيد الذي يمكف اف يقدمو في كؿ المجاالت‬ ‫لمعالجتيا‪ .‬واذا كاف الوطف العربي‪ ،‬ال يعاني مف مشكمة التموث البيئي بالخطورة‬ ‫واآلثار السمبية التي عانت وما زالت تعاني منيا المجتمعات الصناعية المتطورة في‬

‫العالـ‪ ،‬فاف الحرص الواعي عمى ضرورة تحجيـ ىذه المشكمة ودرء مخاطرىا بأسموب‬ ‫عممي ومنيجي يتطمباف العمؿ المثابر لزيادة مستويات الوعي وآفاقو لتحقيؽ ىذا‬

‫اليدؼ‪ ،‬وتعد الكتب المؤلفة ليذا الغرض عامبل أساسيا في الوصوؿ إلى ما ىو‬ ‫مطموب ضمف المسارات المؤدية إلى اليدؼ المقصود‪ .‬ومف ىنا جاءت فكرة الكتاب‬

‫ىذا إذ يعد احدى تمؾ الجيود التي يتطمب تييئتيا وضخيا ضمف المسارات المنوه‬ ‫عنيا‪.‬‬

‫المؤلف‬

‫تموز ‪0207‬‬

‫اربــد – المممكة األردنية الياشمية‬

‫‪02‬‬

‫املكدمُ‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪07‬‬

‫الفصل ‪1‬‬

‫التموث البــيئي‬ ‫‪ENVIRONMENTAL POLLUTION‬‬

‫‪ 1 – 1‬تعريفات بيئية مختمفة‬ ‫‪Definitions of Ecology Various‬‬ ‫شاع في السنوات االخيرة استخداـ لفظة "البيئة" وقد افرط الكثيروف في استخداميا‪،‬‬

‫فكثي ار ما نسمع بػ" البيئة الثقافية" و"البيئة االجتماعية" و"البيئة االستوائية " و"البيئة‬

‫الريفية" و"البيئة الحضرية" و"البيئة المائية" و"بيئة العمؿ"‪ ....‬الى آخره مف‬ ‫االستخدامات الشائعة‪ ،‬حتى يظف المرء أف ىذه الكممة أصبحت ترتبط بجميع مجاالت‬

‫الحياة‪.‬‬

‫وبالرغـ مف ذلؾ فأف المفيوـ الدقيؽ ليذه الكممة ما يزاؿ غامضاً لمكثيريف‪،‬ال سيما‬

‫أنو ليس ىناؾ تعريؼ واحد محدد‪ ،‬يبيف ماىية البيئة ويحدد مجاالتيا المتعددة‪ .‬ويعد‬

‫الفصل األول‪ :‬التلىث البًئٌ‬

‫‪00‬‬

‫ابف عبد ربو – صاحب العقد الفريد – مف أوائؿ مف عرؼ ىذه الكممة في كتاب‬ ‫(الجمانة) كإشارة لموسط الطبيعي (الجغرافي والمكاني واالحيائي) الذي يعيش فيو‬ ‫الكائف الحي‪ ،‬بما في ذلؾ االنساف‪ ،‬فضبل عف اإلشارة الى المناخ االجتماعي‬

‫(السياسي واالخبلقي والفكري) المحيط باالنساف‪.‬‬

‫كما قد يقصد بالبيئة مجازيا اولئؾ الناس الذيف يعيشوف فييا‪ .‬كما يمكف أف يعنى‬

‫بالبيئة كافة المخموقات والموجودات التي تشاركنا المواضع التي نعيش فييا‪،‬‬ ‫كالحيوانات والنباتات والمياه واليواء والصخور‪.‬‬

‫أما البيئة في المعاجـ اإلنجميزية (‪ )Environment‬فإنيا تعني مجموعة الظروؼ‬

‫والمؤثرات الخارجية في حياة حياة الكائنات( بما فييا االنساف)‪.‬‬

‫كما يمكف تعريؼ البيئة بأنيا الوسط أو المكاف الذي يعيش فيو الكائف الحي أو‬

‫غيره مف المخموقات وىي تشكؿ في لفظيا مجموعة الظروؼ والعوامؿ التي تساعد‬

‫الكائف الحيعمى بقائو ودواـ حياتو‪ .‬والبيئة لفظ دارج شائع االستخداـ ويرتبط مفيومو‬ ‫بنوع العبلقة بينيا وبيف المستفيد منيا مف الكائنات الحية ‪ ،‬فرحـ االـ بيئة لجنينيا كما‬

‫أف البيت بيئة واليابسة والبحار والمحيطات واالنيار بيئة‪ ،‬واالزىار واالشجار بيئة‬

‫وكؿ ما يحيط بالكائف الحي ويستمد منو ضروريات حياتو يعتبر بيئةً‪.‬‬

‫يتـ المزج في كثير مف األحياف بيف مفيومي اإليكولوجي (التبيؤ) (‪)Ecology‬‬

‫والبيئة (‪ )Environment‬الذي يتضمف عمـ االيكولوجي‪ .‬فعمـ االيكولوجي فرع مف‬ ‫فروع عمـ االحياء عرفو العالـ االلماني ىيجؿ )‪(Ernst Hegel‬عاـ ‪1866‬ـ بأنو‬

‫ذلؾ العمـ الذي يبحث في عبلقات الكائنات الحية مع بعضيا ومع المحيط أو الوسط‬

‫الذي تعيش فيو‪ .‬وي شمؿ ىذا العمـ قدرة تحمؿ النظـ البيئية الطبيعية المختمفة‬

‫لمتغيرات السمبية الطارئة عمييا مثؿ قدرة المياه عمى التخمص مف أومعالجة المموثات‬

‫العضوية عف طريؽ التنقية الذاتية )‪ (Self purification‬أما عمـ البيئة‬

‫)‪ (Environmenal science‬فيو يبحث في المحيط الذي تعيش فيو الكائنات‬ ‫الحية ويدعى أيضاً بالمحيط الحيوي )‪ (Biosphere‬والذي يتضمف بمعناه الواسع‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪02‬‬

‫العوامؿ الطبيعية واالجتماعية والثقافية واالنسانية التي تؤثر في أفراد وجماعات‬ ‫الكائنات الحية وتحدد شكميا وعبلقاتيا وبقائيا‪.‬‬

‫أما النظاـ البيئي ‪ Ecosystem‬فيو عبارة عف منطقة محددة مف البيئة تحوي‬

‫مجاميع مف األحياء أو مجاميع سكانية صغيرة مف النباتات والحيوانات وتكوف العبلقة‬

‫بينيما عبلقة تداخميو بالنسبة لغذائيا وتوزيع الطاقة‪.‬‬

‫‪ 2 – 1‬التموث البيئي ‪Environmental Pollution‬‬

‫إف تعبير التموث الذي استعمؿ بكثرة في العقود األخيرة فيقصد منو جميع النفايات‬

‫الكيميائ ية السامة التي يمقييا اإلنساف إلى المحيط البيئي‪ ،‬فضبل عف تمؾ المواد التي ال‬ ‫خطر عمى الكائنات الحية ذاتيا بؿ قد تؤدي إلى اإلخبلؿ بالتوازف البيئى‪ .‬ونظ ار‬ ‫تشكؿ ًا‬ ‫لتزايد االىتماـ المحمي والعالمي بموضوع التموث البيئ يفقد تعددت النصوص التي‬ ‫وض عيا المختصوف لمتعريؼ بيذه المشكمة البيئية وبياف مخاطرىا وتداخبلتيا ورغـ ىذا‬

‫التعدد فإف جميع النصوص تمتقي عند أساسيات الفيـ ليذه المشكمة‪ ،‬ويعد النص آالتي‬ ‫أكثرىا شموال وتفصيبل‪:‬‬

‫التموث "ىو التحوير غير المرغوب في مفردات الطبيعة كميا أو جزئيا كمحصمة‬

‫لفعؿ اإلنساف‪ ،‬وذلؾ مف خبلؿ التأثير المباشر أو غير المباشر في القوانيف التي‬ ‫تتحكـ بتوزيع الطاقة‪ ،‬مستويات اإلشعاع‪ ،‬التركيب الكيمياوي والفيزياوي لموجودات‬

‫الطبيعة وانتشار الكائنات الحية"‬

‫اف ىذه التحويرات يمكف اف تؤثر في اإلنساف مباشرة أو مف خبلؿ التأثير فى‬

‫المنتجات الزراعية‪ ،‬والماء والمنتجات الحيوية‪ ،‬ويمكف اف تؤثر أيضا في اإلنساف مف‬ ‫خبلؿ تغيير الموجودات المادية التي يمتمكيا أو احتماالت إعادة تشكيؿ محيطو البيئي‬

‫وحتى عممية إفساد جمالية الطبيعة واتبلفيا‪.‬‬ ‫‪ 3 – 1‬تاريخ التموث البيئي ‪History of Environmemtal Pollution‬‬

‫إف تاريخ التموث البيئي يعكس تاريخ التقدـ التقني‪ .‬ومف الناحية التوثيقية ظيرت‬

‫المسببات األولى لمتموث في المحيط البيئي في المرحمة التاريخية التي حدث فييا‬

‫الفصل األول‪ :‬التلىث البًئٌ‬

‫‪02‬‬

‫استيطاف المجاميع البشرية في المجتمعات الزراعية بعد اكتشاؼ الزراعة‪ ،‬ومف ثـ‬

‫تكويف نواة المدينة إذ بدأ النمو السكاني أوؿ مرٍة في تاريخ اإلنساف يزداد بسرعة‬

‫وأصبحت الكثافة السكانية تفوؽ أي كثافة ألي مف األنواع الحيوانية الثديية‪ ،‬ومع ذلؾ‬

‫بقيت مصادر التموث محدودة جدا‪ .‬وضمت تمؾ المصادر في البداية الكائنات الحية‬ ‫الدقيقة المموثة لممياه بسبب تصريؼ الفضبلت المحمية فضبل عف بعض المعادف‬

‫السامة التي يتـ التعامؿ معيا بشكؿ بدائي والتي لـ تكف تشكؿ إال مصد اًر ثانوياً ضئيؿ‬

‫األىمية‪.‬‬

‫وخبلؿ القروف التي تمت ىذه المرحمة وحتى بداية الثورة الصناعية في القرف الثامف‬

‫عشر كانت مشكمة التموث قضية ثانوية ومحدودة جدا‪ .‬ولـ تظير ىذه المشكمة بشكؿ‬

‫منظور وممموس حتى منتصؼ القرف الثامف عشر إذ بدأ تموث المياه واليواء وفي‬ ‫بعض األحياف التربة أيضا‪ ،‬وأصبحت ىذه المشكمة تحظى باإلىتماـ المحمي لممناطؽ‬

‫التي تقع حوؿ المناجـ ومراكز التعديف وفي المدف الكبيرة الصناعية المكتظة بالسكاف‬

‫عمى إثر اليجرة مف الريؼ إلييا جريا وراء مغريات المدينة حيث التصنيع وفرص‬

‫الحصوؿ عمى مدخبلت مادية أفضؿ‪ .‬وميما تكف أىمية مشاكؿ التموث‪ ،‬فاف ّأيا منيا‬ ‫سببو التقدـ التقني الحديث والنمو المطرد خبلؿ‬ ‫لـ يشكؿ خط ار كبي ار عمى البيئة كما ّ‬ ‫العقود األخيرة في الصناعة وتعاظـ فضبلت المدف وتراكميا فضبل عف ضخ المواد‬

‫الحديثة والسامة جدا إلى اليواء والماء والتربة‪ .‬كما اف تمؾ المركبات السامة جداً‪،‬‬ ‫والتي ال تعالجيا آلية التحمؿ الحيوي أحيانا وال تتأثر حتى بعممية التحطـ الفيزيائي‬

‫والكيميائي‪ ،‬تعد تحدياً خطي اًر لحياة الكائنات الحية ووجودىا في بيئتيا ومنيا اإلنساف‬ ‫بوجو خاص‪ .‬ومف تمؾ المركبات والمواد ما تـ إنتاجو خبلؿ التطور اليائؿ في حقؿ‬

‫الكيمياء العضوية والصناعة النووية بشقييا السممي والحربي‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪02‬‬

‫‪ 4-1‬التموث البيئي أرضية لمصراع السياسي‬

‫‪Political Issues in Environmental Pollution‬‬

‫أصبحت مشاكؿ التموث البيئي أرضية لمصراع السياسي او التنافس عمى استقطاب‬

‫الرأي العاـ السيما في الدوؿ الصناعية المتقدمة لما تمثمو ىذه المشاكؿ مف ىواجس‬

‫حقيقية ومؤثرة في حياة وتفكير الناس في ىذه المجتمعات واذا أردنا االستدالؿ عمى‬

‫ذلؾ بأمثمة واقعية ممموسة فاف الدولتيف الكبرييف‪ ،‬أمريكا واالتحاد السوفيتي سابقا‪،‬‬ ‫عداف خير مثالييف لما نريد تأشيره‪ .‬ففي الواليات المتحدة األمريكية ومنذ النصؼ‬ ‫تُ ّ‬ ‫األوؿ مف عقد الستينات وعمى اثر نشر كتاب –الربيع الصامت‪-‬لمكاتبة راشيؿ كارسوف‬

‫سنة ‪ 1962‬اتجيت الدولة بدءاً بمرحمة حكـ الرئيس األسبؽ ريتشارد نيكسوف إلى‬ ‫اجتذاب أصوات الناخبيف عمى مستوى اإلنتخابات اإلقميمية وانتخابات الرئاسة مف‬

‫خبلؿ التمويح باىتماـ السمطة بمشاكؿ البيئة والعمؿ عمى معالجتيا فكاف تأسيس‬

‫((وكالة حماية البيئة ‪ ))Environmental Protection Agency, EPA‬في عيد‬

‫نيكسوف بداية حقيقية وفعمية لعممية التوظيؼ الذكي لقضايا البيئة في المجاؿ السياسي‬

‫عمى الصعيد الداخمي‪.‬‬

‫ومنذ ذلؾ الحيف أصبحت البيئة ومسألة حمايتيا قضيةً أساسيةً يحرص المتنافسوف‬

‫عمى كرسي الرئاسة األمريكية عمى طرحيا عند محاولتيـ اإلقبلؿ مف رصيد منافسييـ‬ ‫مف التأييد الشعبي‪ ،‬وفي الوقت نفسو زيادة رصيدىـ مف ذلؾ التأييد بطرح بدائؿ لواقع‬ ‫المعالجات البيئية وكؿ ذلؾ ضمف صيغ حمبلت الدعاية السياسية المجردة ومف خبلؿ‬

‫الفتات وتصريحات وندوات تسبؽ موعد االنتخابات وخبلليا‪.‬‬

‫وفي االتحاد السوفيتي سابقا إتخذ ىذا الموضوع جانبا أكثر أىمية وجدية‪ .‬فمنذ‬

‫الستينات مف القرف الماضي حيف أثارت الخسائر الكبيرة الناجمة عف تطبيؽ نظاـ‬ ‫تعد الحركات البيئية تكتفي بتعبئة السكاف ضد‬ ‫اإلنتاج قمقاً داخؿ األوساط الثقافية ولـ ْ‬ ‫المشاريع المسببة لمتموث وانما تحاوؿ صياغة مشروع لنوع جديد مف التنمية وأسموب‬ ‫متطور لمديمقراطية‪ .‬ففي ىذا البمد المترامي األطراؼ تمثمت المشاكؿ البيئية بتعرض‬

‫الفصل األول‪ :‬التلىث البًئٌ‬

‫‪02‬‬

‫األنظمة البيئية الحيوية‪ ،‬مثؿ غابات سايبريا‪ ،‬لمخطر بسبب االستغبلؿ فضبل عف‬ ‫تعرض صحة السكاف إلى الخطر أيضا‪ ،‬إذ جرت عممية إخبلء مدف وقصبات كما‬

‫حصؿ مع سكاف مدف كازاف زنيجي‪ -‬تاغويؿ وفوغوغراد عندما وصؿ التموث المزمف‬ ‫لميواء حداً أمسى منذ اًر بالخطر‪ ،‬وقد أشارت دراسات خاصة باألوبئة أجريت في بعض‬ ‫المناطؽ المموثة إلى وجود زيادة خطيرة في اإلصابات المرضية لؤلطفاؿ حديثي الوالدة‬

‫السيما اإللتيابات الرئوية الحادة واالضطرابات الفسيولوجية المختمفة‪ .‬وفضبل عف ذلؾ‬ ‫قدـ منظومات اإلنتاج الصناعي إلى وقوع حوادث مستمرة إتخذ بعضيا حجما‬ ‫أدى ُ‬ ‫غير قابؿ لمسيطرة كما حدث في مفاعؿ تشارنوبيؿ النووي‪ ،‬وازاء ىذه المشاكؿ جاءت‬ ‫ردود صفوة مف الطبقة العممية فضبل عف ظيور تطور بيئي قومي مرتبط بمفيوـ‬

‫اإلرث والتراث‪.‬وفي مرحمة السبعينيات مف القرف الماضي دفع تدىور البيئة إلى ظيور‬

‫حركات منظمة مثؿ (المجاف مف اجؿ الحياة) في القوقاز التي قامت بشف حمبلت ضد‬ ‫المنشآت الكيميائية في الببلد وكذلؾ منظمة (المجموعات البيئية) في أذربيجاف التي‬ ‫سعت في سنة ‪ 1979‬إلى إثارة انتباه الرأي العاـ العالمي إلى الحالة المأساوية لمواقع‬

‫البيئي لبحر قزويف‪.‬‬

‫ويبلحظ مف خبلؿ ما طرحتو ىذه الحركات وتوجياتيا حدوث المقاءات األولى بيف‬

‫القومييف والبيئييف‪ ،‬والتي أصبحت بعد ذلؾ إحدى ثوابت الحياة السياسية القوقازية‬ ‫وظير ذلؾ جمياً في مظاىرات (تبميسي سنة‪ .)1981‬وقد توجيت حكومة الرئيس‬

‫األسبؽ لبلتحاد السوفيتي" بريجينيؼ" إلى اتباع أسموب المواجية ضد ىذه الحركات‬ ‫كما حدث في سنة ‪ 1982‬حيف تـ اعتقاؿ(مجموعات الثقة) التي تشكمت في مدينة‬

‫وشف حممة تشويو ضد أفرادىا ونعتيـ بالعناصر الشوفينية مما أدى إلى‬ ‫موسكو‪،‬‬ ‫ّ‬ ‫تقاربيـ مع العناصر القومية‪ .‬ومع مجيء الرئيس السابؽ غورباتشوؼ إلى السمطة‬

‫تمكنت الحركة البيئية مف التحرؾ في وضح النيار بؿ تمقت منو الدعـ‪ .‬ففي البداية‬

‫ومف خبلؿ سياستو في اإلنفتاح (البيريسترويكا) تّـ إيقاؼ حممة القمع ومف ثـ اإلعتراؼ‬ ‫بخطورة مشاكؿ البيئية واعتبارىا مسألة إستراتيجية‪ .‬وبناء عمى ذلؾ قاؿ في خطابو‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪01‬‬

‫أماـ األمـ المتحدة في اجتماع الجمعية العمومية في السابع مف كانوف األوؿ سنة‬ ‫‪(( 1988‬اف حماية األرض تبرر سياسة خفض الترسانة الحربية اإلستراتيجية))‪ .‬وكاف‬ ‫لغورباتشوؼ أسباب أخرى ذات طابع داخمي بحت دفعتو إلى دمج ىذه الحركات‬

‫بسياسة االنفتاح‪،‬منيا إف العمؿ مف أجؿ حماية البيئة سيبرز عدـ كفاءة أكثر العناصر‬

‫محافظةً داخؿ الحزب الشيوعي وفسادىا‪،‬والسبب الثاني ىو أف اإلدارة الفضمى لمموارد‬ ‫الطبيعية ستسيـ في تحديث الجياز اإلنتاجي الصناعي‪ .‬ولكف تفكؾ االتحاد السوفيتي‬

‫واستقالة الرئيس السوفيتي لـ تسمحا الختبار ىذه السياسة‪.‬‬ ‫‪ 5– 1‬فكرة عامة عن تأثير المموثات‬

‫‪General Idea of The Pollutant Effects‬‬

‫تحدث المموثات تأثيرات مختمفة في اإلنساف والحيواف والنبات إذ أنيا تسبب‬

‫األمراض أو الضرر القاتؿ لئلنساف والحيواف أو النباتات التي تصاب بالتقزـ ويتعطؿ‬ ‫نموىا كما وتسبب المموثات أض ار ار في الموجودات غير الحية‪ ،‬ومف أمثمة ذلؾ تآكؿ‬

‫المعادف أو زواؿ ألواف األصباغ أو تآكؿ واجيات البنايات والتماثيؿ في الشوارع‬ ‫والساحات العامة في المدف المموثة‪.‬‬

‫إف تأثير المموثات قد يكوف محميا (مقتص ار عمى منطقة محددة) كما في حالة إنتاج‬

‫غاز أحادى أكسيد الكربوف في الطرؽ والشوارع المكتظة وكذلؾ االنفاؽ في داخؿ‬ ‫المدف‪ ،‬وقد تكوف مشكمة التموث كونية في اتساعيا كما ىو الحاؿ في إنتاج وزيادة‬ ‫نسبة غاز ثنائي أكسيد الكربوف في الغبلؼ الجوي المسبب الرئيػس لمشكمة االحتباس‬

‫الحراري‪.‬‬

‫إحدى الصفات الميمة لممموثات البيئية ىي مقدرتيا عمى التفاعؿ بعضيا مع‬

‫البعض أو التفاعؿ مع مواد ومركبات أخرى في المحيط البيئي مؤدية في ذلؾ إلى‬

‫إحداث حالة األثر التنشيطي‪ ،‬ومف ىنا يبدو تأثيرىا معقداً عند دراستو‪ .‬إف تجميع‬

‫المموثات قد يحدث تأثيرات أكثر أو اقؿ مف مجموع تأثيرات المموثات كؿ عمى حده‪.‬‬

‫قد ت متد تأثيرات المموثات إلى مناطؽ أ بعد مف تمؾ التي انطمقت منيا أو ألقيت فييا‬

‫الفصل األول‪ :‬التلىث البًئٌ‬

‫‪01‬‬

‫الف ىذه المواد الغريبة عف البيئة يمكف أ ف تنتقؿ عف طريؽ اليواء أو الماء إلى‬ ‫مسافات كبيرة قد تتجاوز حدود البمد الواحد أوالمنطقة الجغرافية المحددة أو حتى‬

‫حدود قارة واحدة أو حدود قارات عدة‪.‬وقد يوجد عدد مف المموثات في المحيط البيئي‬

‫بتراكيز قميمة ال يسبب وجودىا ضر اًر مباش اًر‪ ،‬ولكف تعرض الكائنات الحية ليذه‬ ‫شير أو سنو ٍ‬ ‫ات) يمكف اف يؤدي إلى‬ ‫المموثات بتمؾ النسب البسيطة مدةً طويمة (أ اً‬

‫إحداث حاالت مرضية وكذلؾ الموت‪ ،‬وتدعى ىذه الحالة (بالتأثير البطىء أو الطويؿ‬ ‫األمد ‪ )Chronic effect‬ويمكف الكشؼ عف ىذه الحالة التأثيرية بوساطة الدراسات‬

‫الوبائية‪.‬‬

‫ىنالؾ اىتماـ شديد بالمركبات والمواد الموجودة في المحيط البيئي في الوقت‬

‫الحاضر والتي يمكف أف تسبب نسبا عالية مف اإلصابات بأمراض السرطاف في‬ ‫اإلنساف خاصة واف بعضا منيا أصبح معروفا اآلف ولكف عدداً كبي اًر مازاؿ بحاجو إلى‬

‫االكتشاؼ والتعريؼ‪ .‬وكاف عدد كبيرمف المموثات البيئية والى وقت قريب ذات صفة‬ ‫مرتبطة بطبيعة عمؿ معيف لفئة مف السكاف‪ ،‬وبمرور الزمف وزيادة نسبتيا في البيئة‬

‫أمست تيدد سبلمة الكثرة الكاثرة مف السكاف في منطقة معينة‪.‬‬

‫‪ 6 -1‬المواصفات األساسية لممموثات‬

‫‪Basic Characteristics of Polutants‬‬

‫تشترؾ المموثات البيئية بمجموعة مف المواصفات التي يمكف اف نوجزىا بما يأتي‪:‬‬

‫أ‪ -‬كون مصدر التموث طبيعياً أم صناعياً‬

‫‪Natural or Anthropogenic pollution‬‬

‫كانت معظـ المموثات البيئية تقع ضمف مجموعة المموثات ذات المصدر الطبيعي‬

‫وذلؾ قبؿ بدء التطور والثورة الصناعية بمراحميا المختمفة‪ ،‬ولكف النشاط البشري‬ ‫المتزايد وعممو الدؤوب الستغبلؿ الموارد الطبيعية وتكييفيا لصالحو أدت إلى تزايد‬

‫المصادر غير الطبيعية لمعوامؿ المموثة وعمى ىذا األساس يمكف تقسيـ المموثات إلى‬

‫طبيعية المصدر أو صناعيتػػو‪ ،‬ومف أمثمة المموثات ذات المصدر الصناعي بشكؿ‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪01‬‬

‫كامؿ‪ ،‬المواد المستعممة لمقاومة اآلفات الزراعية مثؿ ‪ DDT‬وباراثايوف وغيرىا فضبل‬ ‫عف مركبات المعادف الثقيمة كمركبات الرصاص في الغبلؼ الجوي والبقع الزيتية في‬

‫المحيطات‪ ،‬والفوسفات في مياه األنيار والبحيرات‪ .‬ومف بيف المركبات التي تعد‬ ‫مموثات بيئية ذات مصادر طبيعية في األصؿ ىي المركبات اليايدروكاربونية في‬

‫الغبلؼ الجوي وأكاسيد الكبريت فضبل عف اإلشعاع الكوني الذي يعد مموثا فيزيائيا‪.‬‬

‫ب ‪-‬تركيز المموثات ‪Concentration of Pollutants‬‬

‫يعبر عف تركيز المواد المموثة عادة بالعبلقة الجزئية بيف المادة المموثة والبيئة التي‬ ‫توجد فييا‪ .‬ويستعمؿ التعبير المتعارؼ عميو بجزء مف مميوف جزء ‪Part per millon‬‬

‫)‪ (ppm‬مف السائؿ أو الغاز أو المادة الصمبة‪ ،‬ويعبر عف ىذا التركيز في حالة‬

‫الغازات بجزء مف مميوف جزء حجماً وفي حالة السوائؿ والمواد الصمبة يعبر عف‬

‫التركيز بجزء مف مميوف جزء وزناً أو بالنسبة المئوية ‪ ،ePatPecreP‬فضبل عما ذكر‪.‬‬

‫لقد أ صبح اعتياديا التعبير عف تركيز المموثات في اليواء كالغازات أو الجسيمات‬ ‫بوحدات المايكروغراـ في متر مكعب مف اليواء ‪ µgm-3‬تحت درجة ح اررة الصفر‬

‫المئوي وضغط مقداره ‪ 760‬ممـ زئبؽ‪ ،‬وفي الجدوؿ رقـ (‪ )1‬نجد قيـ التراكيز المعتمدة‬ ‫لقياس درجة التموث‪.‬‬

‫جدول (‪ )1-1‬التراكيز الجزئية النسبية‬ ‫القيمة الحسابية‬

‫‪soi tcarie ar lrtoitcarF‬‬

‫‪6-‬‬

‫التعريف‬

‫الرمز‬

‫‪Part per million‬‬

‫‪mpP‬‬

‫‪9-‬‬

‫‪Part per billion‬‬

‫‪mpP‬‬

‫‪12-‬‬

‫‪oceecarPit mlo t‬‬

‫‪mtP‬‬

‫‪10‬‬ ‫‪10‬‬ ‫‪10‬‬

‫جزء من المميون‬ ‫جزء من بميون‬

‫جزء من تريميون‬

‫الفصل األول‪ :‬التلىث البًئٌ‬

‫‪22‬‬

‫وعند إلقاء نظرة عمى ىذه القيـ المتناىية في الصغر قد يتبادر إلى الذىف أنيا‬ ‫ليست ذات أىمية‪ ،‬ولكف ىذه التراكيز المنخفضة تعني الكثير عندما نتحدث عف‬ ‫مركبات سامة جدا لمكونات الحياة واألنظمة الحيويية فعمى سبيؿ المثاؿ‪:‬‬

‫*(‪ )1‬جزء مف مميوف جزء (فينوؿ في الماء) يعد سأما ومسببا لموت أنواع مف‬

‫األسماؾ‪.‬‬

‫*(‪ ) 0.2‬جزء مف مميوف جزء (‪ SO2‬في اليواء ) قد سبب في بعض مناطؽ العالـ‬

‫ارتفاعا في معدالت الوفيات‪.‬‬

‫* (‪ )0.02‬جزء مف مميوف جزء مف مركب (‪ )Peroxy benzoyl nitrate‬في اليواء‬ ‫تؤدي إلى أحداث أضرار شديدة وتييجات في العيف‪.‬‬

‫*(‪ ) 0.001‬جزء مف مميوف جزء مف مركب فموريد الييدروجيف )‪ (HF‬في اليواء‬ ‫يؤدي إلى أحداث أضرار عمى أشجار الخوخ‪.‬‬

‫ج‪ -‬حركة المموثات في البيئة‬

‫‪Environmental Mobility in The Environment‬‬

‫ىنالؾ عدد مف الدالئؿ الثابتة عف حركة المموثات في البيئة بشكؿ يؤدي إلى‬

‫انتشارىا مف مناطؽ تكونيا إلى مسافات كبيرة ومساحات شاسعة‪ ،‬وفي بعض األحياف‬

‫يمكف أف تغطي بعض المموثات مساحات كبيرة مف عموـ سطح الكرة األرضية كما ىو‬ ‫الحاؿ في التموث الناجـ عف التفجيرات النووية أو حوادث المفاعبلت النووية وخبلؿ‬

‫مدة تتراوح بيف عدة أسابيع وبيف عدة اشير‪ .‬ومف األمثمة التي درست بكثير مف‬ ‫االىتماـ ىو اإلنتشار الواسع لممركبات الكيميائية المستخدمة في مقاومة اآلفات‬ ‫الزراعية أو البيطرية مثؿ ‪ DDT‬إذ اف كميات منو وجدت في األصقاع البعيدة جدا في‬

‫القطب الشمالي رغـ أف ىذا المركب لـ يستعمؿ ىنالؾ في أي وقت سابؽ‪ ،‬ولذلؾ كاف‬ ‫التفسير الوحيد ىو انتقاؿ ىذه المركبات مئات أو آالؼ الكيمومترات عف طريؽ اليواء‪،‬‬ ‫وقد تنقؿ كذلؾ عف طريؽ المسطحات المائية السيما في األنيار التي توصميا في‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪27‬‬

‫حركة مياىيا إلى مناطؽ بعيدة عف موقع استعماليا حتى تصؿ إلى مواقع مصباتيا‬ ‫في البحار والمحيطات‪.‬‬

‫ىـ‪-‬القدرة عمى البقاء مدد طويمة ‪The Persistency of Pollutants‬‬ ‫ىنالؾ عدد مف المواد والمركبات ليا القدرة عمى المطاولة والتأثير الساـ المؤذي‬

‫لعناصر البيئة مدة طويمة‪ .‬ومنيا الرصاص والزئبؽ والكادميوـ‪ .‬وىذه المواد بوصفيا‬

‫عناصر ال تتحمؿ وبقاء العنصر ذاتو قادر عمى أحداث األضرار حتى إف تحمؿ‬

‫المركب الذي يحويو‪ ،‬وفي بعض األحياف يؤدي تحمؿ المركبات ىذه إلى زيادة‬ ‫فاعميتيا‪ .‬وىنالؾ مركبات أو مواد تتعرض إلى التحمؿ الكيميائي مكونة مركبات ذات‬

‫أ ثر ساـ أو مؤذ ضعيؼ أو معدوـ وتبقى في البيئة مدة طويمة ولكنيا تصبح غير‬ ‫مضرة‪.‬والمعروؼ عف مركبات الزئبؽ البلعضوية انيا تتعرض إلى تحوالت كيميائية‬

‫بفعؿ عوامؿ عدة ويتكوف عنيا المركب ‪ CH3Hg‬الزئبؽ المثيمي ‪Methyl mercury‬‬

‫المعروؼ بسميتو العالية جدا لمحيوانات‪ ،‬أما المركبات المشعة أو عناصرىا المشعة‬ ‫فأنيا تتعرض إلى فقداف قابميتيا اإلشعاعية بمرور الزمف مف خبلؿ فقداف نوياتيا‬ ‫لمطاقة الذاتية وتختمؼ فيما بينيا في فقداف نوياتيا لمطاقة وسرعة الفقداف‪ ،‬فبعضيا‬

‫يفقد طاقتو خبلؿ ثواني معدودة والبعض اآلخر ال يفقد الطاقة الكاممة إال بعد مرور‬ ‫مبلييف أو ببلييف السنيف‪.‬‬

‫و‪ -‬التركز الحيوي والتفضيل ‪Bioconcentration and Preference‬‬ ‫إحدى الخصائص الميمة لممموثات البيئية ىي قدرتيا بحكـ مجموعة مف العوامؿ‬ ‫الخاصة بصفاتيا الفيزيائية والكيمائية‪ ،‬فضبل عف مواصفات البيئة‪ ،‬عمى التركز في‬ ‫األنظمة الحيوية مف خبلؿ السمسمة الغذائية بحيث يمكف أف نجد أحد تمؾ المركبات‬ ‫بتركيز معيف في كائف حي أعمى مف تركيزه في كائف حي آخر‪ ،‬أو إف تركيزىا في‬

‫إحدى أجزاء البيئة اكثر مف تركيزىافي أجزاء أخرى منيا‪ .‬ويكوف تركيز المموثات في‬

‫أجساـ الكائنات الحية أعمى مف تركيزىا في الغذاء الذي نتناولو وىذا ما ُيعبر عنو‬ ‫بالتركيز الحيوي ‪ .Biological Concentration‬وقد تتركز بعض المركبات في‬

‫الفصل األول‪ :‬التلىث البًئٌ‬

‫‪20‬‬

‫أجزاء مف جسـ كائف حي بحكـ طبيعتيا الكيميائية‪ ،‬فالػ‪ DDT‬المبيد العضوي المعروؼ‬ ‫يتركز في األنسجة الدىنية في جسـ اإلنساف والحيواف لكونو ضعيؼ الذوباف في الماء‬ ‫‪ ،‬بينما يذوب في المذيبات العضوية التي تقترب مف طبيعتو القطبية )‪ .(polarity‬كما‬

‫واف مموثات معينة تميؿ إلى تفضيؿ التجمع في أجزاء معينة مف جسـ الحيواف‬ ‫واإلنساف كما ىو الحاؿ بالنسبة لحاصؿ االنشطار النووي الناجـ مف المتفجرات النووية‬

‫وىو العنصر المسمى سترونتيوـ (‪ )Sr90‬السيما في التجارب النووية التي أجريت في‬ ‫مرحمة الخمسينات‪ .‬ولكوف ىذا العنصر مف عائمة الكالسيوـ (‪ )Ca‬في الجدوؿ‬

‫الدوري لمعناصر ولكوف الكالسيوـ يدخؿ في تركيب العظاـ في اإلنساف والحيوانات‬

‫الفقرية فإف (‪ )Sr90‬يسػمؾ سموؾ الكالسيوـ في الجسـ وبذلؾ يتركز ىذا العنصر في‬ ‫العظاـ بعد دخولو الجسـ مسببا سرطاف العظاـ بينما ال يتركز في أنسجو أخرى‪.‬‬

‫‪ 7-1‬النفايات والتموث ‪Dispoition of Pollutants‬‬

‫إ ف معظـ أنواع التموث تحدث عف طريؽ الحاجة إلى التخمص مف النفايات التي‬ ‫يمكف أف تعرؼ بأنيا (أما غاز أو مادة صمبة أو مادة سائمة) يتـ التخمص منيا لعدـ‬

‫حاجة المالؾ أو المعمؿ أو المصنع إلييا‪ .‬إف النفايات التي ال يمكف التخمص منيا‬ ‫بشكؿ نيائي ويمكف رمييا في المحيط البيئي تصبح ضارة وتعد مموثات‪ .‬وعند إلقاء‬

‫النفايات في األرض أو عمييا أو في المياه‪ ،‬أو اطبلقيا إلى الغبلؼ الجوي‪ ،‬فإف ذلؾ‬

‫سيؤدي إلى تموث عناصر البيئة المختمفة حتما‪ .‬إف جميع خطوط الصناعة فضبل عف‬

‫النشاطات البشرية تنتج نفايات‪ ،‬والعبلقة بيف اإلنتاج واالستيبلؾ تظير في الشكؿ‬

‫(‪ ،)1–1‬ومف خبلؿ دراسة ىذا الشكؿ يمكف مبلحظة إف جميع النفايات ال بد أف تمقى‬

‫في عناصر البيئة‪ ،‬و يدخؿ قسـ مف النفايات ضمف عممية إعادة التدوير ‪Recycling‬‬ ‫كما ىو الحاؿ في المعادف والزجاج واألوراؽ والمطاط والكيميائيات‪ .‬إف عممية إعادة‬

‫االستعماؿ تؤدي إلى خفض نسبة النفايات الممقاة في البيئة‪ .‬تشمؿ دراسة مشكمة‬ ‫النفايات معرفة نوعيتيا وكذلؾ طريقة إلقائيا في واحد أو اكثر مف عناصر البيئة‪ ،‬وىذه‬ ‫المتغيرات يمكف أف توضح مف خبلؿ الشكؿ (‪.)2-1‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪22‬‬

‫تنطمؽ الغازات والجسيمات إلى الغبلؼ الجوي مف جميع المنشآت الصناعية سواء‬ ‫كانت محمية بسيطة أـ كبيرة ذات حجـ اقتصادي كبير‪ .‬إف ىذه النفايات تعد مصد اًر‬

‫مستم اًر ومتزايداً لتموث اليواء‪ ،‬وقسـ منيا يعود في النياية إلى سطح األرض أو إلى‬ ‫المسطحات المائية أو إلييما معا‪ ،‬وتمقى معظـ النفايات الصمبة عمى األرض أو‬

‫تطمر فييا‪ ،‬وبسبب تسرب المواد الكيميائية منيا إلى الممرات والمسطحات المائية‬ ‫يحصؿ تموث المياه في الطبيعة‪ .‬أما النفايات التي تمقى في المياه بشكؿ مباشر‬

‫فتكوف مصد ار مضافا لتموثيا‪ .‬إ ف نوع المموثات وطريقة إلقائيا تترابط داخميا ضمف‬

‫المحيط البيئي الحيوي ‪ Biosphere‬كما في الشكؿ (‪ .)2-1‬تصنؼ النفايات كمواد‬ ‫صمبة أو سائمة أو تكوف خميطا منيم ا‪ ،‬وتدعى النفايات السائمة غالبا ‪Effluents‬‬ ‫وتعني المواد السائمة التي تخرج مف العمميات الصناعية وتكوف في حالة جرياف‬

‫مستمر‪ .‬أما النفايات التي تكوف شبو سائمة )‪ (Slurry‬فتحوي كمية ال بأس بيا مف‬ ‫المواد الصمبة المعمقة (غير الذائبة)‪ .‬والنفايات الصمبة يمكف وصفيا استنادا إلى‬

‫مصادرىا كأ ف تكوف حاصمة مف عمميات التعديف أو حاصمة مف العمميات الصناعية‪،‬‬ ‫كما أنيا تصنؼ كمواد عضوية أو مواد غير عضوية‪ ،‬فالمركبات أو المواد العضوية‬

‫ىي تمؾ الحاوية عمى عنصر الكربوف في تركيبيا االساسي‪.‬‬

‫‪22‬‬

‫الفصل األول‪ :‬التلىث البًئٌ‬

‫الشكل (‪ )1-1‬النفايات والتموث في نظام التصنيع واالستيالك‬

‫الشكل (‪ ) 2-1‬مصادر واساليب رمي النفايات في البيئة‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪22‬‬

‫ىنالؾ عدد كبير مف المركبات الكيميائية أو النفايات ذات طبيعة ال عضوية‪،‬‬ ‫وىنالؾ كمية مف المركبات التي تدعى (النفايات الحيوية) وتنتجيا معامؿ‬ ‫الصناعات الغذائية والدوائية أو تمقى مف مراكز البحوث والمعاىد الطبية‪ .‬إف ىذه‬ ‫النفايات الصمبة والسائمة تتميز باحتوائيا عمى األحياء الدقيقة وعدد كبير مف‬ ‫المركبات العضوية المعقدة‪ .‬وىنالؾ نفايات أخرى صمبة وسائمة تصنؼ بشكؿ مستقؿ‬ ‫ألنيا تحتوي عمى مواد مشعة ‪ ،Radioactive materials‬وتحتاج إلى عممية‬ ‫التخمص منيا بدفنيا أو إبعادىا عف احتماالت إحداث الضرر وذلؾ باعتماد كؿ‬ ‫احتياطات األماف لحماية اإلنساف والبيئة عمى حد سواء‪ .‬ونظ ار لما تشكمة النفايات مف‬ ‫أىمية بيئية ودور رئيس في التموث فإف ادارتيا مف خبلؿ صيغ فاعمة تعد مسألة‬ ‫حيوية لخفض معدالت التموث‪ ،‬ومف ثـ االفادة المبرمجة مف أجزاء ميمة مف مواد‬ ‫النفايات‪ ،‬اذ يقع منع القاء ىذه المواد الى أجزاء البيئة عمى التوالي في قمة ىرـ االدارة‬ ‫تمؾ ( الشكؿ ‪ .)3-1‬ثـ تمي ذلؾ عممية إعادة االستخداـ ‪ ،‬وبعدىا عممية تدوير‬ ‫النفايات واإلفادة منيا السيما في حالة المنتجات الورقية التي يجري معاممتيا بطرؽ‬ ‫فنية لكي تدور ويفاد منيا في إنتاج مواد تصمح ألغراض أخرى غير أنتاج مادة الورؽ‪.‬‬ ‫وىنالؾ برامج جادة في عدد مف الدوؿ في أمريكا وأوروبا في ىذا المجاؿ وبذلؾ يتـ‬ ‫التخمص مف كميات ىائمة مف النفايات وفي شتى المجاالت السيما في تدوير مشاريع‬ ‫المياه المعاممة في إنتاج االسمده‪ ،‬واعادة استخداـ المياه ألغراض الزراعة السيما ما‬ ‫يفاد منو في زراعة النباتات بعد التأكد مف خمو تمؾ المياه مف المموثات الخطرة‬ ‫كالمعادف الثقيمة والمبيدات الكيميائية أو النفايات الكيميائية السامة‪.‬‬ ‫وتقع عممية انتاج الطاقة قرب قاعدة اليرـ وتحتؿ مساحة البأس بيا مف المساحة‬ ‫الكمية لموسائؿ االخرى‪ ،‬وفي الوقت ذاتو يمكف أف تسيـ في رفد مصادر إنتاج الطاقة‬ ‫االخرى‪ .‬وفي قاعدة اليرـ تكوف عممية القاء النفايات إلى البيئة والتي تعد أقؿ الوسائؿ‬ ‫االخرى تفضيبل عند التفكير بالوسائؿ المتاحة إلدارة مشكمة النفايات لما تشكمة ىذه‬ ‫الوسيمو رغـ بساطتيا وسرعة تنفيذىا مف مخاطر جمة تؤدي في محصمتيا إلى تأزيـ‬ ‫معضمة التموث البيئي ال سيما في المناطؽ األكثر كثافة سكانية‪ ،‬وكذلؾ تمؾ التي تنتج‬ ‫معدالت عالية مف المموثات بشتى أنواعيا‪.‬‬

‫الفصل األول‪ :‬التلىث البًئٌ‬

‫‪22‬‬

‫الشكل (‪ )3-1‬ىرم نموذجي لصيغة ادارة النفايات‬ ‫يرتبط مفيوـ النفايات في الكائنات الحية بالمواد أو السموـ التي يتـ التخمص منيا‬

‫خارج الجسـ‪ .‬ومف المفاىيـ المرتبطة بيذا الموضوع ىو إدارة النفايات‬

‫‪Waste‬‬

‫‪ Management‬وتعني التحكـ بجمع ومعاممة والتخمص مف نفايات مختمفة‪ ،‬وىذا كمو‬ ‫مف أجؿ خفض التأثيرات السمبية لمنفايات في المحيط البيئي وفي المجتمع البشري‪.‬‬

‫ىنالؾ أنواع مختمفة مف النفايات وتشمؿ نفايات صمبة‪ ،‬ونفايات تجارية فضبل عف‬ ‫النفايات الخطرة‪.‬‬

‫يرتبط تكوف النفايات بالنشاط البشري وبالتقدـ التقني الذي يحرزه بشكؿ مستمر‬

‫وكذلؾ بالتقدـ االجتماعي وما يصاحب ذلؾ مف تغيرات في طبيعة المعيشة والعبلقات‬

‫االجتماعية‪ .‬كما وأف طبيعة المحتويات المكونة لمنفايات قد تباينت بمرور الزماف إذ أف‬

‫تطور الصناعات واالختراعات ترتبط مباشرة بمواد النفايات‪ ،‬ومف ضمف ىذه المواد‬ ‫المدائف بأنواعيا وكذلؾ التقنية النووية‪.‬‬

‫يتـ تحمؿ النفايات المتضمنة لؤلغذية والمياه العادمة بوساطة الكائنات الحية الدقيقة‬

‫وبشكؿ طبيعي أما ىوائيا أو ال ىوائيا‪ .‬واذا لـ يتـ التحكـ بعممية إلقاء ىذا النوع مف‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪21‬‬

‫النفايات إلى البيئة فإف ذلؾ يمكف أف يسبب عددا مف المشاكؿ البيئية مف ضمنيا‬ ‫إطبلؽ غازات االحتباس الحراري ‪ ،Greenhouse gases‬كما يمكف أف تسبب‬

‫مشاكؿ صحية لئلنساف مف خبلؿ تنشيط نمو وتكاثر المسببات المرضية‪.‬‬ ‫‪ 1-7-1‬التأثيرات البيئية ‪Environmental Impacts‬‬

‫يعد التموث بسبب النفايات مشكمة حقيقية ناتجة عف وجود النفايات في البيئة وكذلؾ‬

‫كمحصمة لطرؽ إدارة النفايات‪ .‬و تشمؿ المواد التي توجد في النفايات المنزلية‪ ،‬والتي‬ ‫تحدث تموثا بيئيا‪ ،‬النضائد ‪ ،Batteries‬الدىوف‪،‬‬

‫وأنابيب الفمورسنت‪ .‬وتحظى‬

‫النفايات التي تتحمؿ بفعؿ الكائنات الحياة الدقيقة باىتماـ خاص ألنيا تنتج عند تحمميا‬

‫في مواقع الطمي غاز الميثاف وىو مف الغازات المسببة لبلحتباس الحراري‬

‫‪Global‬‬

‫‪ warming‬كما واف إلقاء النفايات إلى البيئة بشكؿ غير صحيح السيما في المواقع‬ ‫العامة داخؿ المدف والقصبات يعد الصيغة األكثر ممارسة وانتشا ار لمتموث بالنفايات‬

‫الصمبة‪ .‬ولقد سنت كثير مف دوؿ العالـ الصناعية أو الدوؿ المصنفة ضمف دوؿ العالـ‬ ‫األوؿ والثاني قوانيناً لمحاسبة مف يقوـ بتمويث البيئة بتمؾ النفايات عمدا أو غير‬

‫عمد‪ ،‬بينما ما زالت ىذه المشكمة وآثارىا البيئية والصحية غير محسومة في كثير مف‬

‫دوؿ العالـ الثالث أو الرابع أي الدوؿ النامية وغير النامية‪.‬‬

‫‪ 2-7-1‬إدارة مشكمة النفايات ‪Waste Management‬‬ ‫إف أساليب وصيغ إدارة ىذا الموضوع تختمؼ مف بمد آلخر السيما إذا تمت‬

‫المقارنة بيف الدوؿ المتطورة وبيف الدوؿ النامية‪ ،‬كما تتبايف تبعا لموقعيا ضمف الدولة‬ ‫الواحدة أي فيما إذا كانت في المناطؽ المدنية أـ في الريؼ‪ ،‬ويشمؿ التبايف طبيعة‬ ‫مصادر النفايات إف كانت مف مناطؽ سكنية أـ كانت صناعية المصدر‪ .‬ومف‬

‫المعروؼ في أغمب الدوؿ المتقدمة وبعض الدوؿ النامية تكوف ميمة التخمص مف‬ ‫النفايات غير الخطرة في المناطؽ السكنية أو المنشات ضمف مسؤولية اإلدارة‬

‫الحكومية المحمية‪ ،‬بينما تتكفؿ الجيات الصناعية والتجارية بمسؤولية النفايات غير‬

‫الخطرة‪.‬‬

‫الفصل األول‪ :‬التلىث البًئٌ‬

‫‪21‬‬

‫‪ 3-7-1‬طرق التخمص من النفايات ‪Disposal Methods of Waste‬‬

‫أ‪ -‬الطمر الصحي ‪Landfill‬‬

‫ويتـ بيذه الطريقة طمر النفايات في مواقع خارج المدف والقصبات في الكثير مف‬ ‫دوؿ العالـ‪ .‬ويتـ تييئة ىذه المواقع في مناطؽ متروكة أو غير مستخدمة مف األراضي‬

‫المناسبة ‪g‬ىذا الغرض‪ ،‬وعند إعداد ىذه المواقع بشكؿ صحيح وصحي فاف النتائج‬ ‫تكوف جيدة فضبل عف قمة الكمؼ المادية‪.‬‬

‫ب ‪-‬حرق النفايات ‪Incineration‬‬

‫وبيذه الطريقة يتـ حرؽ النفايات‪ ،‬وتدعى ىذه الطريقة أو األنظمة األخرى التي‬

‫تعتمد استخداـ مصدر حراري وتحت درجة ح اررة عالية ""المعاممة الح اررية"‪ .‬وعادة يتـ‬ ‫تحويؿ النفايات في محطات الحرؽ الى نواتج تشمؿ الح اررة‪ ،‬الغازات‪ ،‬األبخرة‪ ،‬والرماد‪.‬‬ ‫ويمكف إجراء ىذه الطريقة عمى نطاؽ ضيؽ بوساطة األفراد‪ ،‬أما حرؽ النفايات عمى‬

‫نطاؽ واسع أي بكميات كبيرة فيتـ إج ارؤىا بوساطة المؤسسات الصناعية‪ .‬تستخدـ ىذه‬ ‫الطريقة إلتبلؼ النفايات الصمبة‪ ،‬السائمة‪،‬والغازية‪ ،‬وتتصؼ بكونيا وسيمة عممية‬

‫لمتخمص مف النفايات الخطرة كالنفايات البيولوجية والطبيعية‪ .‬ورغـ أىميتيا فإف ىذه‬

‫الطريقة تتعرض لئلنتقادات بسبب ما ينتج عنيا مف غازات مختمفة ذات طبيعة تمويثية‬

‫لمبيئة ال سيما في المناطؽ المحيطة كمحطات الحرؽ‪.‬‬

‫تعد الياباف إحدى الدوؿ المعروفة باعتمادىا ىذه الطريقة في إتبلؼ النفايات عمى‬

‫أراضييا بحكـ قمة المساحات المتاحة إلجراء الطمر الصحي‪ .‬ومف محاسف ىذه‬ ‫الطريقة إمكانية استخداـ الطاقة الناتجة عف عممية الحرؽ في إنتاج الح اررة أو البخار‬ ‫الذي قد يستعمؿ في عممية التدفئة أو إنتاج الطاقة الكيربائية وتدعى ىذه اآللية نفايات‬

‫إلى الطاقة ‪ Waste to Energy‬أو طاقة مف النفايات )‪Energy from waste (EFW‬‬

‫ج‪ -‬طرق اعادة تدوير النفايات ‪Recycling Methods‬‬

‫ىنالؾ عدد مف المواد التي يمكف إعادة استعماليا مثؿ )‪PVC‬‬

‫‪(Polyvinyl‬‬

‫‪ chloride‬والتي يحوي تركيبيا الكيميائي عمى نوع واحد مف المواد مما يسيؿ عممية‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪21‬‬

‫(التدوير)‪ .‬بينما تكوف المنتجات المعقدة مثؿ أجيزة الحاسوب واألجيزة الكيربائية‬ ‫صعبة لدى إعادة تدويرىا لتنوع مكوناتيا والتي تتطمب عدة خطوات ومعامبلت مف‬

‫أجؿ فصؿ تمؾ المكونات وتقنيتيا‪.‬‬

‫د‪ -‬طرق التحميل الحيوي ‪Biological Reprocessing‬‬

‫تستخدـ ىذه الطرؽ في حالة النفايات العضوية كالمواد النباتية ونواتج الورؽ‬

‫ومتبقيات األغذية إذ يتـ إعادة تدويرىا مف خبلؿ عمميات اليضـ والتحميؿ بوساطة‬

‫الكائنات الحية الدقيقة‪ ،‬وتصبح النواتح مف ىذا التحمؿ مواد تصمح لبلستخداـ في‬ ‫التسميد الزراعي عمى سبيؿ المثاؿ‪ .‬كما وأف الغازات المنبعثة كالميثاف يمكف جمعيا‬

‫واستخداميا إلنتاج الطاقة الكيربائية‬

‫ه‪ -‬طرق تجنب النفايات أو خفضيا‬

‫‪Avoidance and Reduction Methods‬‬

‫وتعد ىذه الطرؽ ميمةً في الحفاظ عمى نظافة البيئة وخفض احتماالت تموثيا‬

‫بالنفايات‪ .‬وباعتماد ىذه الطرؽ يتـ إعادة استخداـ األجيزة واألدوات القديمة واصبلح‬

‫تمؾ التي يمكف إصبلحيا بدال عف إتبلفيا وشراء أجيزة وأدوات جديدة‪ .‬كما ويمكف‬ ‫تصميـ أدوات أو منتجات قابمة إلعادة االستعماؿ أو إلعادة التعبئة أو تشجيع‬

‫المستيمؾ عمى التقميؿ مف المنتجات التي تتمؼ بعد استعماليا ‪.Disposable‬‬

‫‪ 4 -7-1‬تنظيف التربة ‪Soil Cleanup‬‬

‫تتـ عممية تنظيؼ التربة مف خبلؿ تحميؿ خاص لظروؼ التربة مف قبؿ‬ ‫المتخصصيف البيئييف مف ناحية الكيميائيات في التربة وتطبيؽ أنماط حاسوبية لتحميؿ‬

‫القدرة الحركية ومصير كيميائيات الترب‪ .‬وفي الوقت الحاضر ىنالؾ حاالت آلآلؼ‬ ‫المكونات البيئية في التربة التي بجري العمؿ عمى تنظيفيا إلى نياية عاـ ‪ 2006‬وما‬

‫بعده‪.‬‬

‫الفصل األول‪ :‬التلىث البًئٌ‬

‫‪22‬‬

‫وىناؾ مجموعة مف أساسيات في إستراتيجية التنظيؼ والمعالجة ‪:Remediation‬‬ ‫‪ - 1‬حفر أو تجريؼ التربة وازالتيا إلى مواقع التخمص منيا وىذه التقنية تتـ كذلؾ في‬ ‫حالة الكتؿ الطينية في مناطؽ الخمجاف الحاوية لمسموـ‪.‬‬

‫‪ -2‬إجراء عممية تيوية في المواقع المموثة‪.‬‬

‫‪ -3‬إجراء عممية عبلج حيوي ‪ Bioremediation‬باستخداـ الكائنات الحية الدقيقة‬ ‫لتحميؿ مركبات عضوية معينة‪ .‬كما تضـ ىذه التقنية أسموب الزراعة الحقمية‬

‫‪Land‬‬

‫‪ ،farming‬تحفيز الكائنات الحية الدقيقة‪ .‬وكذلؾ استخداـ النباتات القادرة عمى عممية‬ ‫إزالة المواد المموثة بأسموب ‪ Phytoremedigtion‬والتي تتـ بآليات مختمفة تعتمد‬ ‫عمى طبيعة النبات المستخدـ وقدرتو الفسيموجية‪ ،‬طبيعو المادة المموثة‪ ،‬الظرؼ البيئي‬

‫الذي يوفر إمكانية استخداـ اآللية المناسبة‪ .‬ومف تمؾ اآلليات ‪. Phytoextraction‬‬

‫‪ -4‬استخبلص المياه الجوفية بطريقة ‪ Electromechanical System‬ومف ثـ إزالة‬ ‫المموثات مف المستخمص‪.‬‬

‫‪ -5‬عزؿ مواقع التموث بطريقة التغطية‪.‬‬

‫‪ 8– 1‬قطاعات النشاط البشري والتموث‬

‫‪Human Activities and Pollution‬‬

‫اعتمادا عمى ما تقدـ يمكف تحديد القطاعات التي تسيـ بتكويف وانتشار النفايات‬ ‫كما يأتي‪:‬‬

‫‪ - 1‬قطاع المنازل والسكن ‪Residency Sector‬‬ ‫ويكوف نفايات صمبة وسائمة تتراوح بيف األثاث المستيمؾ واألجيزة والسيارات والمياه‬

‫الثقيمة الحاوية لمنفايات البشرية والدىوف ومواد التنظيؼ وغيرىا‪.‬‬ ‫‪ -2‬القطاع التجاري ‪Commercial Sector‬‬

‫ويكوف نفايات صمبة تحوي أنواع األوراؽ‪ ،‬واأللواح الخشبية والببلستيؾ والمعدات‬

‫واألثاث‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪27‬‬

‫‪ -3‬قطاع اإلنتاج الصناعى ‪Industrial Sector‬‬ ‫ويكوف نفايات غازية وصمبة وسائمة ونفايات معمقة (‪ )Slurries‬تضـ مواد عضوية‬ ‫وغير عضوية‪ .‬وتتغير أنواع النفايات ضمف ىذا القطاع تبعا لمتغيرات التي تط أر عمى‬

‫تكوف الكثير مف المواد الضارة والمموثة عندما‬ ‫العمميات التصنيفية ‪ ،‬وفي كؿ األحواؿ ت ِّ‬ ‫تصبح قديمة وتتعرض إلى التمؼ‪ .‬كما إف بعض المصانع تستعمؿ المياه لغرض‬ ‫التبريد وىذه العممية يمكف اف تصبح مشكمة تموث حراري كما في حالة المفاعبلت‬

‫النووية‪.‬‬

‫‪ -4‬قطاع البناء والتشييد ‪Construction Sector‬‬ ‫تتكوف نفايات صمبة كالطابوؽ واألسمنت والصخور‪ ،‬واألخشاب‪ ،‬والمعادف‪ ،‬والزجاج‬

‫والمواد الببلستيكية وكذلؾ المواد واألجيزة الكيربائية المستيمكة وىذه النفايات تأتى‬

‫ابتداء مف عمميات التشييد واليدـ ومف عمميات تعبيد الطرؽ واقامة الجسور‪.‬‬

‫‪-5‬قطاع الصناعة االستخراجية ‪Drilling and Mining Sector‬‬

‫ىذا النوع مف الصناعة يشتمؿ عمى إطبلؽ أنواع مختمفة مف النفايات الخاصة‬

‫باستخراج الفحـ الحجري والب تروؿ والغاز الطبيعي‪ ،‬الحديد والمعادف األخرى‪،‬‬ ‫الصخور‪ ،‬الرمؿ‪ ،‬والماد الطينية‪ .‬وتشمؿ النفايات مواداً صمبة غير نافعة ومحاليؿ‬ ‫معمقة حاصمة مف عمميات الغسيؿ وعممية التدريج لممواد المستخمصة‪:‬‬ ‫‪.Rating of The Extracted Materials‬‬

‫‪ -6‬قطاع الزراعة ‪Agricultral Sector‬‬

‫تتكوف النفايات العضوية في الحقوؿ والمزارع عمى ىيئة نفايات حيوانية ومواد لغسؿ‬

‫الحيوانات ومخمفاتيا‪ ،‬وكذلؾ نفايات نباتية واسمدة ومبيدات كيميائية‪.‬‬

‫‪ -7‬قطاع الصناعات الغذائية ‪Food Industry Sector‬‬

‫ويشمؿ ىذا القطاع إنتاج المحوـ ومنتجات األلباف‪ ،‬األغذية المجمدة والمعمبة‪،‬‬

‫ومشتقات األغذية الجافة والسائمة وتتراوح بيف مربيات الفواكو والطحيف والمشروبات‬

‫الفصل األول‪ :‬التلىث البًئٌ‬

‫‪20‬‬

‫ومنيا الغازية‪ ،‬وتضـ النفايات في ىذه الحالة المحوـ غير المستعممة والخض اروات‬ ‫والفواكو وبعض المركبات كالشحوـ والبروتينات‪.‬‬ ‫‪-8‬قطاع الطاقة والصناعة النووية‬

‫‪Energy and Nuclear Industry Sector‬‬

‫ويشمؿ ىذا القطاع مجموعة مف أنواع النفايات النووية بأشكاؿ مختمفة منيا الصمبة‬

‫والسائمة والمعمقة والطاقة النووية في ىذه النفايات تبقى مددا تتراوح بيف بضعة أياـ‬ ‫ومئات اآلالؼ أو المبلييف مف السنيف‪.‬‬

‫‪ 9-1‬طبيعة المخاطر التي تيدد البيئة ‪Environmental Threats‬‬ ‫دأب الميتموف بمشاكؿ البيئة الناجمة بشكؿ خاص عف المموثات الطبيعية‬ ‫والصناعية عمى دراسة المؤشرات التي تحدد المخاطر المستقبمية عمى وجو األرض‬

‫عموما‪ ،‬وقد اعتمدت مجموعة مف المؤشرات والمتغيرات لتحديد تمؾ المخاطر‬

‫المتوقعة‪ ،‬وكاف العمؿ قد بدأ يتكثؼ ويتصاعد منذ مرحمة الستينات مف القرف الماضى‬ ‫رغـ اف البدايات االولى قد سبقت ىذا التاريخ بمدد طويمة‪ ،‬ومف المخاطر المتوقعة‬ ‫بسبب استمرار التموث كما يأتي‪:‬‬

‫‪ -1‬ارتفاع درجة ح اررة الكرة األرضية‪ ،‬وتكوف الصحاري الجديدة وانصيار الكتؿ الثمجية‬ ‫في القطبيف والفيضانات في المناطؽ الساحمية‪ .‬وكؿ ىذه المخاطر تنجـ عف زيادة نسبة‬ ‫ثنائي أكسيد الكربوف في الغبلؼ الجوي عمى المستويات الطبيعية وذلؾ بسبب الزيادة‬

‫اليائمة والسريعة في حرؽ الوقود بأنواعو المختمفة وضخ ببلييف األطناف مف ىذا الغاز إلى‬ ‫الجو سنويا‪.‬‬

‫‪ -2‬تموث المحيطات والبحار بالمركبات الكيميائية والبقع الزيتية الناجمة عف المموثات‬ ‫التي تجرفيا مياه األنيار في حركتيا أو الحوادث التي تتعرض ليا ناقبلت البتروؿ في‬ ‫عرض البحر‪ ،‬فضبل عف رمي النفايات بشكؿ متعمد ودفنيا في البحار والمحيطات‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪22‬‬

‫‪ -3‬انخفاض نسبة األكسجين في الغالف الجوي بسبب التمؼ الذي يحدثو التموث‬ ‫الكيميائي لميائمات النباتية ‪ Phytoplankton‬وىي المصدر األساسي لتكوف ‪O2‬‬ ‫مف خبلؿ عممية التركيب الضوئي‪.‬‬

‫‪ -4‬إنخفاض قدرة طبقة ‪ Stratosphere‬عمى حماية األرض مف األشعة فوؽ‬ ‫البنفسجية بسبب ارتفاع نسبة ‪ NO‬في الجو فضبل عف ضخ كميات كبيرة مف مركبات‬

‫كموروفمور وكربوف والتي تؤدي إلى إحداث خمؿ في طبقة األوزوف في أعالي الجو وما‬ ‫ينجـ عف ىذه الحالة مف أضرار كبيرة لمكائنات الحية عمى سطح األرض‪.‬‬ ‫‪ 10-1‬السالسل والشبكات الغذائية ‪Food Chains and Food Webs‬‬

‫أ ‪-‬السمسمة الغذائية ‪Food chain‬‬

‫تقسـ الكائنات الحية إلي ثبلثة أصناؼ بيئية بالنسبة إلى مستوياتيا الغذائية‪،‬‬

‫فالنباتات العشبية مثبل تقع ضمف صنؼ المنتجات ‪ Producers‬إذ أنيا توفر الغذاء‬ ‫آلكبلت األعشاب التي تشمؿ مجموعة كبيرة مف الحيوانات قد تكوف مف الحيوانات‬ ‫البسيطة كالحشرات (الجراد) أو حيوانات ثديية كاألغناـ والماعز واألبقار‪ .‬وتعد ىذه‬

‫الحيوانات ضمف صنؼ المستيمكات األولية‪ .‬وعندما يتغذى اإلنساف عمى ىذه‬

‫الحيوانات ف ْانو يعد المستيمؾ الثانوي‪ ،‬والمستيمؾ األولي والمستيمؾ الثانوي صنفاف وقد‬ ‫يكوف ىنالؾ مستيمؾ ثالث مثؿ المفترسات‪ .‬أما الصنؼ اآلخر فيو المحمبلت‬

‫‪ Decomposers‬وتستعمؿ أفراد ىذا الصنؼ المتبقيات الميتة والمستيمكة كغذاء ليا‪،‬‬ ‫اف العبلقات الغذائية الداخمية بيف أنواع مختمفة مف الكائنات الحية يمكف اف يعبر‬

‫عنيا بمفيوـ السمسمة الغذائية‪ ،‬ويمكف اف تعرؼ بشكؿ مبسط كونيا (سمسمة مف‬ ‫الكائنات الحية تمر الطاقة مف خبلليا)‪ .‬وكؿ واحد مف تمؾ الكائنات يتغذى ويحصؿ‬

‫عمى طاقتو مف الكائف الحي الذي يسبقو في السمسمة الغذائية‪ ،‬ويمثؿ الجدوؿ (‪)2-1‬‬

‫سمسمة غذائية نموذجية عمى اليابسة‪.‬‬

‫الفصل األول‪ :‬التلىث البًئٌ‬

‫‪22‬‬

‫جدول (‪ )2-1‬سمسمة غذائية مستقيمة بسيطة عمى اليابسة‬ ‫المثال‬ ‫النباتات النجيمية‬ ‫الجراد‬

‫مجموعة الكائنات الحية‬

‫الصنف أو المستوى‬

‫األعشاب‬ ‫‪herbage‬‬

‫المنتجة ‪producers‬‬

‫آكالت األعشاب‬ ‫‪herbivores‬‬

‫المستيمكات األولية‬ ‫‪primary consumers‬‬

‫مفترسة صغيرة‬ ‫طيور صغيرة‪-‬عصافير‬ ‫‪small carnivores‬‬ ‫الصقور‪-‬النسور‬

‫مفترسات كبيرة‬ ‫‪larger carnivores‬‬

‫المستيمكات الثانوية‬ ‫‪secondary consumers‬‬ ‫المستيمكات الثالثة‬ ‫‪tertiary consumers‬‬

‫وفي النظاـ البيئي لممياه العذبة ىنالؾ سمسمة غذائية مختمفة عف مثمياتيا عمى‬ ‫اليابسة‪ .‬ففي ىذا النظاـ توجد اليائمات النباتية‬

‫‪ Phytoplanktons‬الطافية ذات‬

‫الحجـ المجير )‪ ، (Microscopic‬وتعد مثاال لصنؼ المنتجات التي توفر الغذاء‬ ‫البلزـ لصنؼ المستيمكات األولى أو ما يسمى باليائمات الحيوانية (‪،)Zooplankton‬‬ ‫وىذا الصنؼ يضـ حيوانات مجيرية وأشكاؿ يرقية ‪ Larval forms‬تشكؿ مجموعة‬

‫توفر الغذاء لممستيمكات الكبيرة مثؿ األسماؾ ‪ ، Fish‬أما المستيمؾ الثالث الذي‬ ‫يتغذى عمى المستيمؾ الثانوي (‪ )Fish‬فقد يكوف أنواعا مف األسماؾ المفترسة أو‬

‫الطيور أو الثدييات ومنيا اإلنساف (جدوؿ ‪.)3-1‬‬

‫إف الكائنات الحية المنتجة تحصؿ عمى الطاقة مف عممية التركيب الضوئي‬

‫‪ Photosynthesis‬وىذه تستخدـ الطاقة الضوئية لتفاعؿ مركبي ثنائي أكسيد‬

‫الكربوف ‪ CO2‬والماء ‪ H2O‬إل نتاج الكاربوىيدرات ‪ Carbohydrates‬واألكسجيف‬ ‫‪ O2‬بوصفو منتج ثاني )‪ (Byproduct‬ومف خبلؿ مبلحظة الشكؿ (‪ )4-1‬يمكف‬ ‫إبتداء مف المستيمؾ األوؿ إلى الثالث‬ ‫اف نستنتج اف حجـ الكائنات المستيمكة يزداد‬ ‫ً‬ ‫بحكـ الحاجة إلى الحصوؿ عمى طاقة أ كبر مما ىي عميو ضمف ىذا التسمسؿ‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪22‬‬

‫جدول (‪ )3-1‬سمسمة غذائية مستقيمة بسيطة لبيئة مائية‬ ‫المثال‬

‫طحالب‬

‫نوع الكائنات الحية‬

‫المستوى والصنف‬

‫ىائمات نباتية‬

‫المنتج‬

‫‪phyto plankton‬‬

‫‪producer‬‬

‫ىائمات حيوانية‬

‫المستيمك األول‬

‫‪diatoms‬‬

‫‪zoo plankton‬‬

‫‪primary consumer‬‬

‫يرقات‬

‫سمك ‪fish‬‬

‫‪secondary consumer‬‬

‫طيور ‪birds‬‬

‫المستيمك الثانوي‬ ‫المستيمك الثالثي‬

‫‪tertiary consumer‬‬

‫عند دراسة السمسمة الغذائية في بيئة مائية مثبل بصيغتيا المستقيمة يمكف مبلحظة‬ ‫اف عدد الكائنات الحية التي يتضمنيا صنؼ المنتجات يكوف كبي ار مع مبلحظة اف‬

‫حجـ كؿ منيا يكوف صغي ار نسبيا عند التقدـ في السمسمة الغذائية والى نيايتيا‪،‬‬ ‫فالمنتجات أكثر مف المستيمكات االولية والمستيمكات األولية أكثر مف المستيمكات‬

‫الثانوية وىذه تكوف أكثر مف المستيمكات الثالثية‪ ،‬وعند وضع أعداد ىذه الكائنات‬ ‫ِّ‬ ‫المشكمة لمسمسمة الغذائية بشكؿ متعاقب ممثمة بأشكاؿ مستطيمة فنحصؿ عمى شكؿ‬ ‫ىرمي يدعى اليرـ العددي ‪ Pyramid of numbers‬وىذا اليرـ يوضح العبلقة‬

‫العددية بيف الكائنات الحية في مناطؽ المعيشة ‪ Habitats‬كما في الشكؿ (‪،)4-1‬‬ ‫والى ىذا الشكؿ البد مف إضافة الكائنات الحية المحمِّمة التي تضـ أنواعا مف البكتريا‬ ‫والفطريات والتي تقوـ بعممية تحمؿ أوتفسخ ‪ Decomposition‬األنسجة النباتية‬

‫والحيوانية الميتة وتمنع تراكميا في البيئة‪ ،‬وبذلؾ فإنيا تقدـ خدمة كبيرة لموجودات‬

‫البيئة في منع تراكـ أنسجة األجساـ الميتة‪ .‬وفي الوقت نفسو تقوـ بعممية تييئة‬

‫الفصل األول‪ :‬التلىث البًئٌ‬

‫‪22‬‬

‫العناصر الغذائية األساسية لكي تستعمميا لكائنات النباتية مرة أخرى وتدعى ىذه الحالة‬ ‫إعادة االستعماؿ ‪.Recycling‬‬

‫الشكل (‪ )4-1‬اليرم العــــددي لمطاقة‬

‫ب‪-‬الشبكة الغذائية ‪Food Web‬‬

‫إ ف العبلقات المتداخمة بيف الكائنات الحية في بيئة معينة تضـ مجموعة كبيرة مف‬ ‫أشكاؿ االعتماد والتداخؿ المعيشي بحيث أف السمسمة الغذائية المستقيمة البسيطة إذا‬

‫رسمت بشكميا التفصيمي المتداخؿ سواء عمى اليابسة أـ في المياه فسنحصؿ عمى‬

‫شكؿ يضـ شبكة مف العبلقات بيف أفراد تمؾ الكائنات بصيغة أكثر تعقيداً مف الشكؿ‬

‫المبسط لمسبلسؿ الغذائية المحددة‪ .‬ومف ىنا جاءت تسمية الشبكات الغذائية ‪Food‬‬

‫‪ Webs‬والتي ستتـ مناقشتيا في حينيا وضمف أنواع التموث البيئي في الفصوؿ‬ ‫القادمة‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪21‬‬

‫‪ 11-1‬النمو السكاني والتموث البيئي‬

‫‪The Population Growth and Environmental Pollution‬‬

‫وصؿ العدد الكمي لسكاف االرض مف البشر في شير ايموؿ مف عاـ ‪ 2007‬إلى‬

‫أكثر مف ‪ 6.7‬بميوف انساف‪ .‬وانسجأما مع توقعات النمو السكاني فاف ىذا الرقـ‬ ‫سيستمر باالرتفاع بمعدالت غير مسبوقة قبؿ القرف العشريف مف تاريخ البشرية رغـ اف‬

‫معدؿ االرتفاع قد انخفض إلى النصؼ تقريبا بعد وصولو في عاـ ‪ 1963‬إلى ‪2.2‬‬

‫‪ %‬سنويا‪ .‬إف أعداد البشر المتوقعة ستصؿ إلى أكثر مف ‪ 9‬بميوف بحدود عاـ ‪.2050‬‬

‫يخيا وتمؾ المتوقعة إلى عاـ‬ ‫ويظير الجدوؿ (‪ )4 -1‬االرقاـ السكانية البشرية تار ً‬ ‫تبعا لممواقع الجغرافية‪.‬‬ ‫‪ 2150‬مقدرة بالمبلييف ويبدو منيا التبايف الكبير ً‬ ‫‪ 1-11- 1‬معدالت النمو السكاني‬

‫‪Averages of Population Growth‬‬

‫تتبايف معدالت النمو السكاني تبعا لمموقع الجغرافي في القارات المختمفة‪ ،‬ولقد شيد‬ ‫العالـ في القرف العشريف أعمى زيادة سكانية في التاريخ البشري بسبب التطور في‬ ‫الخدمات الطبية واالرتفاع اليائؿ في اإلنتاجية الزراعية‪ .‬فقد قدرت االمـ المتحدة في‬ ‫عاـ ‪ 2000‬أف سكاف االرض مف البشر كانوا يتزايدوف بمعدؿ سنوي ىو‪75( % 14‬‬ ‫مميوف إنساف سنويا)‪ ،‬وبذلؾ فاف أعداد البشر تزداد بمعدؿ (‪ 30800‬انساف يوميا)‬ ‫كما قدرت في العاميف ‪ ،2006 – 2005‬وازداد ىذا الرقـ إلى ‪ 211090‬إنساف يوميا‬ ‫وانخفض معدؿ النمو السكاني بشكؿ تدرجي مف مستوى القمة وىو ‪ %2.2‬في عاـ‬ ‫‪ 1963‬ولكف معدؿ النمو البشري استمر مرتفعا في مناطؽ الشرؽ االوسط ومعظـ‬ ‫اجزاء القارة االفريقية بينما نجد أف ىنالؾ انخفاضا في معدالت النمو السكاني ال سيما‬ ‫في اوربا الوسطى والشرقية بسبب رئيس ىو انخفاض معدالت الخصوبة وكذلؾ في‬ ‫جنوب افريقيا بسبب ارتفاع الوفيات جراء انتشار مرض متبلزمة نقص المناعة‬ ‫المكتسبة (االيدز) ومف المتوقع انخفاض معدالت النمو السكاني في الياباف وبعض‬ ‫الدوؿ االووبية خبلؿ العقد القادـ بسبب معدالت الخصوبة المنخفضة‪ .‬إف ارتفاع‬ ‫معدالت النمو السكاني عف قدرة االستيعاب لمنطقة جغرافية معينة عمى األرض يؤدي‬

‫الفصل األول‪ :‬التلىث البًئٌ‬

‫‪21‬‬

‫إلى حالة اإلكتظاظ السكاني وعمى العكس مف ذلؾ فإف المناطؽ الجغرافية التي تشيد‬ ‫خفضاً سكانياً عندما تكوف أعداد السكاف (الحجـ السكاني) غير قادرة عمى المحافظة‬ ‫عمى مستواىا وكذلؾ غير قادرة عمى استمرار النظاـ االقتصادي ىناؾ‪.‬‬ ‫جدول (‪ )4-1‬أعداد البشر بالماليين تاريخيا ومستقبميا‬

‫الموقع الجغرافي‬ ‫العالم كميا‬

‫افريقيا‬

‫اسيا‬

‫اوروبا‬

‫امريكا الالتينية‬ ‫والكاريبي‬

‫الفترات التاريخية‬ ‫‪0722 0222 7111 7122 7122 7122 7122 7122‬‬ ‫‪9172 9919 6919 1617 7261 7121 919 197‬‬ ‫‪712‬‬

‫‪711‬‬

‫‪777‬‬

‫‪711‬‬

‫‪117‬‬

‫‪611‬‬

‫‪216‬‬

‫‪919‬‬

‫‪971‬‬

‫‪6627 6129 1217 7711‬‬

‫‪721‬‬

‫‪111‬‬

‫‪112‬‬

‫‪719‬‬

‫‪671‬‬

‫‪119‬‬

‫‪219‬‬

‫‪671‬‬

‫‪72‬‬

‫‪17‬‬

‫‪19‬‬

‫‪17‬‬

‫‪721‬‬

‫‪677‬‬

‫‪919‬‬

‫‪917‬‬

‫‪91‬‬

‫‪711‬‬

‫‪111‬‬

‫‪191‬‬

‫‪199‬‬

‫‪71‬‬

‫‪03‬‬

‫‪72‬‬

‫‪67‬‬

‫امريكا الشمالية *‬ ‫‪2‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪Oceania‬‬ ‫* أمريكا الشمالية = الواليات المتحدة االمريكية ‪ +‬كندا‬ ‫‪1‬‬

‫‪1‬‬

‫‪12‬‬

‫‪121‬‬

‫الشكل (‪ ) 5-1‬التوزيع القرصــي لســـكان االرض‬

‫‪1119 7122‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪21‬‬

‫‪ 2-11-1‬التوزيع السكاني ‪Population Distribution‬‬ ‫يتبايف التوزيع السكاني لمبشر عمى رقعة الكرة االرضية وبشكؿ كبير وكما ىو‬

‫واضح في الج ػػدوؿ(‪ )4-1‬الذي يؤشر التوزيع السكاني او الكثافة السكانية‬ ‫‪ Population Density‬منذ عاـ ‪ 1750‬وحتى عاـ ‪ 2150‬إذ تعد القارة اآلسيوية‬

‫مف أكثؼ القارات في العالـ إذ يقطنيا حاليا أكثر مف ‪ % 60‬مف سكاف العالـ اي‬ ‫بحدود ‪ 3.8‬بميوف نسمة‪ ،‬وتمثؿ الصيف ‪ %20‬واليند ‪ %16‬مف نسب التوزيع السكاني‬ ‫عمى التوالي‪ .‬بينما تأتي القارة االفريقية في المرتبة الثانية إذ تضـ ‪ 840‬مميوف نسمة‬

‫والتي تشكؿ ‪ %12‬مف سكاف األرض‪ ،‬وأوربا في المرتبة الثالثة إذ تشكؿ ‪ %11‬مف‬

‫سكاف االرض ويقطنيا ‪ 710‬مميوف نسمة‪ .‬أما قارة أمريكا الشمالية فانيا موطف لػ‬

‫‪ 514‬مميوف نسمة أي بنسبة ‪ %8‬مف سكاف االرض‪ ،‬وتمييا قارة أمريكا الجنوبية بنسبة‬ ‫‪ %5.2‬إذ يسكنيا‪ 17‬مميوف بشروالشكؿ(‪ )5 -1‬يوضح التوزيع القرصي لدائرة سكاف‬ ‫االرض خبلؿ عاـ ‪.2005‬‬

‫‪ 3-11-1‬مشكمة النمو السكاني ‪The Population Growth Delima‬‬ ‫إف الحضارة البشرية تواجو مشاكؿ بيئية جمة ناجمة عف ىذا النمو الحضاري الذي‬ ‫أفرز ظواىر عدة منيا التسارع في النمو السكاني وىذا بدوره أدى إلى تفاقـ مشاكؿ‬

‫البيئة‪ ،‬لذلؾ فإف عدداً مف عمماء البيئة يعتقدوف بأف الحضارة البشرية اآلف تقع بيف‬

‫أزمة التصحر العالمي وبيف ارتفاع مستوى البحار والمحيطات‪ ،‬فالنمو السكاني السريع‬

‫الذي يتميز بإضافة ‪ 70‬مميوف إنساف سنوياً يرافقو التصحر المستمر وارتفاع مناسيب‬ ‫مياه المحيطات‪ .‬فالتصحر قد نتج وما زاؿ مستم اًر بسبب االحتباس الحراري الذي جاء‬

‫كمحصمة لمنشاط البشري المتسارع‪ ،‬وكذلؾ جراء الرعي الجائر والزحؼ الحضري عمى‬

‫المساحات الخضراء‪ ،‬فالصيف التي يعيش عمى أراضييا سدس سكاف الكرة األرضية‪،‬‬ ‫تواجو معضمة إنخفاض إنتاجية األرض بشكؿ متسارع‪ ،‬ففي الفترة الواقعة بيف عامي‬

‫‪ 1975 -1950‬كانت الصيف تفقد ما يقرب مف ‪ 960‬كـ‪ 2‬مف أراضييا الزراعية‬ ‫السنوية بتحوليا إلى مناطؽ شبو صحراوية ال سيما في المناطؽ الشمالية الوسطى‬

‫‪22‬‬

‫الفصل األول‪ :‬التلىث البًئٌ‬

‫التي تشمؿ منغوليا وغانسيو‪ .‬وفي الجانب اآلخر مف مشكمة األرض البيئية يبلحظ‬ ‫تسارع في ارتفاع مستوى مياه المحيطات‪ .‬ففي القرف العشريف ارتفع المستوى بمعدؿ‬

‫‪ 14‬سـ‪ ،‬بينما يتوقع أف يصؿ ىذا المستوى إلى ‪ 85‬سـ خبلؿ القرف الحالي‪ .‬واذا‬ ‫حدث انصيار لمطبقة الجميدية في ‪ Greenland‬التي يصؿ سمكيا إلى ‪ 1580‬متر‬

‫فإنيا ستؤدي إلى ارتفاع مستوى البحار والمحيطات إلى ‪ 7‬أمتار‪ .‬واذا ما ارتفع ىذا‬ ‫المستوى بمقدار متر واحد فإف ذلؾ سييدد العديد مف المدف واألراضي الزراعية في‬

‫قارات عدة مسبباً فيضانات مدمرة ال سيما في المواقع المنخفضة ومنيا عمى سبيؿ‬ ‫المثاؿ ال الحصر اليند‪ ،‬وتايمند‪ ،‬وفييتناـ‪ ،‬واندونيسيا‪ ،‬والصيف‪ ،‬ومف المدف المرشحة‬

‫لخطر الفيضاف لندف‪ ،‬واالسكندرية في مصر‪ ،‬وبانكوؾ في تايمند‪ ،‬وأجزاء مف مدينة‬

‫نيويورؾ وواشنطف األمريكيتاف‪ .‬إف النمو السكاني الذي يتصاعد بشكؿ متسارع يمكف‬

‫أف يصؿ بتعداد سكاف األرض إلى ‪ 9.0‬بميوف بشر في عاـ ‪ 2050‬وىذا سيؤدي إلى‬ ‫تفاقـ الضغط اليائؿ عمى موارد األرض التي ما برحت غير كافية لتمبية متطمبات‬

‫معيشة متوازنة وعادلة لسكاف األرض حالياً‪ ،‬فالطمب العالمي عمى المياه قد ازداد‬ ‫بمقدار ثبلثة أضعاؼ منذ عاـ ‪ 1950‬ويقابؿ ذلؾ انخفاض في توفر مياه الشرب‬

‫الصالحة بسبب الزيادة اليائمة في ضخ المياه الجوفية وكذلؾ بتموث المياه السطحية‬

‫والجوفية عمى حد سواء‪ ،‬وىنالؾ ‪ 500‬مميوف إنساف يعانوف حالياً مف ضغط استيبلؾ‬

‫المياه أو مف شحيا ومف المتوقع وصوؿ ىذا الرقـ إلى ‪ 3000‬مميوف في عاـ ‪.2025‬‬

‫وفي الوطف العربي تتزايد أزمة الحاجة إلى المياه بمرور الزمف وتبعاً لتقارير‬

‫المتخصصيف في المركز العربي لدراسات المناطؽ الجافة وشبو الجافة ‪(Arabian‬‬

‫)‪ Center for Dry and Arid Land‬فإف المياه السطحية والجوفية في األراضي‬ ‫العربية ال تكفي لسد حاجات السكاف ألغراض الشرب‪ ،‬ويعد ىذا النقص الشديد في‬

‫المياه عامبلً في التأثير السمبي لمظروؼ البيئية وكذلؾ في تأخير النمو االقتصادي‪،‬‬ ‫ففي عقد الخمسينات مف القرف الماضي كانت أربع دوؿ عربية تعاني مف شح المياه‪،‬‬

‫بينما وصؿ العدد حالياً إلى عشرة وىذا الرقـ مرشح لمزيادة مستقببلً‪ ،‬وتتوقع دوائر‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪27‬‬

‫رسمية في منطقة الشرؽ األوسط إلى أف أزمة المياه ستكوف عامبلً رئيساً في النزاعات‬ ‫الدولية في المنطقة خبلؿ القرف الحالي‪ .‬إف المنطقة العربية وال سيما الجزء الجاؼ أو‬ ‫شبو الجاؼ منيا تعد واحدة مف أكثر مناطؽ العالـ في النمو السكاني فقد أكد معيد‬

‫المراقبة الدولي ‪ Worldwatch Institute‬عمى حقيقة أف حرب المياه ستنتقؿ إلى‬ ‫األسواؽ التجارية وعمى وجو التحديد أسواؽ المنتجات الزراعية ال سيما الحبوب حينما‬

‫يصبح االيفاء باالحتياجات الغذائية لمسكاف مسألة معقدة ستؤدي حتماً إلى ارتفاع‬

‫أسعار الناتج الزراعي وستتأثر الدوؿ الفقيرة بشكؿ خاص جراء ىذا الواقع‪ ،‬واذا ما أخذ‬

‫ينظر اإلعتبار أف ما يقرب مف ‪ %90‬مف احتياجات الماء موجية لئلنتاج الزراعي‬

‫فإف الموازنة بيف متطمبات اإلنتاج الزراعي لتوفير الغذاء لممواطنيف وبيف حاجاتيـ‬

‫اليومية األخرى في ظؿ النقص الشديد في المياه يجعؿ المسألة أكثر تعقيداً‪ ،‬وتتطمب‬ ‫حموالً جذرية مف خبلؿ جيود دولية ومحمية مشتركة‪.‬‬

‫‪ 12-1‬المصادر األساسية لمتموث ‪Sources of Pollution‬‬ ‫يعد تزايد التموث البيئي كماً ونوعاً في المواصفات العامة فضبلً عف الزيادة المطردة‬

‫مؤشر لتضاعؼ‬ ‫في معدالت اإلنتاج واالستيبلؾ في المجتمعات المتقدمة تقنياً‪،‬‬ ‫ٌ‬ ‫مستمر في طبيعة المواد والمركبات المموثة التي تتكوف يوميا مف خبلؿ النشاط البشري‬ ‫وتضخ أو تمقى إلى المحيط البيئي‪ .‬وتقع مصادر التموث البيئي ضمف المسببات‬

‫الرئيسة الثبلثة االتية‪ :‬إنتاج الطاقة والتصنيع الكيميائي والنشاط الزراعي‪.‬‬ ‫أوال‪ :‬إنتاج الطاقة ‪Energy production‬‬

‫إرتفع اإلستيبلؾ العالمي لمطاقة نحو ‪ %34‬في عقد السبعينات مف القرف الماضي‬ ‫ولـ يعد ممكنا اعتبار إمدادات الطاقة مف مصادرىا التقميدية رخيصة الثمف أو قابمة‬ ‫لمزيادة أوغير قابمة لمنفاد‪ .‬ولقد كاف وعي ىذه الحقيقة يمثؿ ىزة عنيفة لمعالـ واصبح‬ ‫واضحا وجوب تخفيؼ اإلعتماد عمى المصادر التقميدية لمطاقة كالبتروؿ والفحـ‬ ‫الحجري‪ ،‬عمما بأف استيبلؾ البتروؿ في الدوؿ الصناعية يشكؿ ‪ % 80‬مف مجموع‬ ‫اإلستيبلؾ العالمي‪ ،‬وقد بمغ استيبلؾ الفرد الواحد منو في تمؾ الدوؿ ‪ 15‬ضعفا مقاسا‬ ‫باستيبلؾ الفرد في الدوؿ النامية بينما وفرت األخشاب والمواد النباتية األخرى نحو‬

‫‪20‬‬

‫الفصل األول‪ :‬التلىث البًئٌ‬

‫‪ %95.3‬مف متطمبات الوقود في بعض الدوؿ النامية‪ .‬ولقد كاف ذلؾ مصدر قمؽ‬ ‫شديد إزاء قدرة الغابات عمى التجدد وازاء آثار اإلستخداـ المكثؼ لؤلشجار في األنظمة‬ ‫البيئية الطبيعية مما يسبب إخبلالً بالتوازف البيئي‪.‬‬ ‫ا‪ -‬الفحم الحجري ‪Coal‬‬ ‫ابتدأت مشكمة التموث في اليواء نتيجة استعماؿ الفحـ الحجري منذ القرف الثامف‬ ‫وتع د مشكمة التموث في‬ ‫عشر وحتى الوق ت الحاضر في المدف الصناعية خاصة‪ّ ،‬‬ ‫ىواء مدينة لندف سنة ‪ 1953‬أوؿ مشكمة كبيرة تـ مبلحظتيا ضمف تموث الغبلؼ‬ ‫الجوي‪ .‬وخبلؿ القرف التاسع عشر السيما بعد سنة ‪ 1860‬تزايدت عمميات استخراج‬ ‫الفحـ والبتروؿ أيضا لغرض توفير الطاقة الضرورية لتحريؾ ماكنة اإلنتاج‬ ‫الصناعي ولتمبية الحاجة إلى مصادر الطاقة لوسائط النقؿ كالقطارات والسفف‬ ‫البخارية‪ .‬وفي سنة ‪1900‬ـ تـ توفير ‪ % 90‬مف الحاج ة لمطاقة عالميا عف طريؽ‬ ‫استعماؿ الفحـ الحجري قياسا بالبتروؿ الذي لـ يكف يوفر اكثر مف ‪ %4‬مف‬ ‫الحاجة إلى الطاقة في ذلؾ الوقت‪ .‬ومنذ ذلؾ التاريخ المشار إليو تـ إضافة الغاز‬ ‫الطبيعي إلى قائمة الوقود المستعمؿ‪ .‬واستمر استعماؿ الفحـ الحجري بوتائر سريعة‬ ‫وازدادت عمميا التنقيب عنو‪ ،‬ومنذ سنة ‪ 1929‬حتى سنة ‪ 1971‬ارتفع معدؿ إنتاج‬ ‫الفحـ الحجري عالميا بنسبة مقدارىا ‪ % 70‬بينما ارتفع إنتاج البتروؿ لممدة ذاتيا‬ ‫بنسبة ‪.%100‬‬ ‫ب‪ -‬البترول ‪Petroleum‬‬ ‫ارتفع اإلنتاج العالمي لمبتروؿ بنسبة ‪ %285‬بيف عامي ‪1960‬و‪ 1979‬إذ وصؿ‬ ‫اإلنتاج إلى ‪ 3.2‬بميوف طف‪ ،‬ومنذ نياية السبعينيات إبتدأ التوجو الواضح لخفض‬ ‫اإلستيبلؾ في أوربا الغربية نتيجة لتطوير صناعة المفاعبلت النووية وتطبيؽ سياسة‬ ‫التقنيف في استيبلؾ الطاقة فضبل عف عامؿ آخر ىو الركود االقتصادي‪.‬‬ ‫يوضح مف خبلؿ أف الكمية الكمية مف‬ ‫إف االستيبلؾ اليائؿ لمطاقة عالميا يمكف أف‬ ‫ُ‬ ‫الوقود (الفحـ الحجري والبتروؿ) التي استيمكيا اإلنساف في سنة ‪ 1969‬فقط شكمت ما‬ ‫يساوي ‪ %5‬مف اإلنتاجية األولية لمنباتات الخضراء مف خبلؿ التركيب الضوئي في‬ ‫عموـ المحيط البيئي لمكرة ألرضية‪ .‬ولقد كاف األسموب الذي تـ بو استيبلؾ ىذا‬ ‫المصدر الميـ لمطاقة عمى وجو األرض يشبو كثي ار األذى البيئي الذي سببتو األجياؿ‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪22‬‬

‫السابقة والسيما في أوربا ومناطؽ أخرى في العالـ حيف تـ أتبلؼ مساحات شاسعة مف‬ ‫الغابات لصناعة الفحـ الحجري‪ .‬وكاف استخداـ البتروؿ في عالمنا الحاضر ومازاؿ‬ ‫يدخؿ في مجاالت النشاط في مجتمعاتنا كميا سواء في الصناعات المختمفة أو الطاقة‬ ‫الكيربائية أو اإلستخداـ في وسائط النقؿ فضبل عف كؿ االستخدامات األخرى في‬ ‫الحياة اليومية‪ .‬إ ف الحقائؽ التي نوردىا ىنا قد تبدو لموىمة االولى غير ذات أىمية‬ ‫لموضوع الكتاب ولكنيا تعد في أىميتيا األساسية مؤش ار إلى أف إنتاج البتروؿ‬ ‫واستخدامو يسيماف بشكؿ أو بآخر في تمويث البيئة وبطرؽ شتى كما ىو موضح في‬ ‫الجدوؿ (‪ ،)5-1‬وكذلؾ دور مصادر الطاقة في اطبلؽ غاز ثنائي اكسيد الكربوف‬ ‫(الشكؿ ‪ )6-1‬إذ اف استخراج واستيبلؾ البتروؿ يرافقيما مجموعة مف التأثيرات‬ ‫التمويثية فضبل عف اآلثار السمبية األخرى عمى البيئة‪ ،‬فالبقع الزيتية وتسرب البتروؿ‬ ‫يؤدياف إلى تموث المحيطات بينما تسبب مصافي البتروؿ تموثا لممياه العذبة وكذلؾ‬ ‫إ تبلؼ بيئة عدد مف المواقع الساحمية واألراضي الزراعية الغنية والخصبة فضبل عف‬ ‫تمويث ىواء المواقع والمدف كما أف الزيادة السريعة في إنتاج وسائط النقؿ وتطويرىا‬ ‫الكبير أديا إلى زيادة مطردة في استيبلؾ مشتقات البتروؿ‪.‬‬ ‫جدول (‪ )5-1‬المسببات األساسية لمتموث الناجم عن استيالك واستخدام البترول‬ ‫نوع النشاط‬

‫االستخراج‬ ‫واالستخالص‬

‫نقل اتمنتجات‬

‫منشات التصفية‬ ‫واالستخالص‬

‫استخدام البترول‬ ‫ومنتجاتو‬

‫التسرب من ابار النفط‬

‫البيئة المعرضة لمتموث‬ ‫البحار والمحيطات‬

‫طبيعة لمموثات‬

‫مسبب التموث‬

‫الحوادث‬

‫اليابسة والمسطحات المائية‬

‫بترول خام‬

‫الغالف الجوي‬

‫أكاسيدالكبريت‬ ‫والنتروجين‬ ‫والمركبات‬ ‫الييدروكاربونية‬

‫ضخ غازات‬ ‫ونفايات سائمة‬

‫االحتراق غير الكامل‬

‫الغالف الجوي‬ ‫والمسطحات المائية‬

‫بترول خام‬

‫مركبات عضوية‬ ‫مختمفة‬

‫الفصل األول‪ :‬التلىث البًئٌ‬

‫‪22‬‬

‫الســنة‬ ‫الشكل (‪ )6-1‬دور البترول ومشتقاتو في تمويث البيئة باطالق غاز ثنائي أكسيد الكربون‬

‫ج‪ -‬الطاقة النووية ‪Nuclear Energy‬‬

‫لقد أكسبت المداوالت العالمية في مجاؿ الطاقة النووية خبلؿ العقود الماضية زخما‬ ‫جديدا لزيادة إنشاء المفاعبلت النووية إلنتاج الطاقة الكيربائية إذ تـ إنتاج ‪ %7.8‬مف‬ ‫الطاقة الكيربائية في العالـ مف المصادر النووية‪ .‬وتتصدر الواليات المتحدة األمريكية‬ ‫دوؿ العالـ في عدد ىذه المفاعبلت إذ تتجاوز ‪ 220‬مفاعبل مف مجموع (‪ )500‬مفاعؿ‬ ‫في العالـ‪ .‬ويقع ‪ %90‬مف المنشآت النووية في دوؿ منظمة التعاوف والتنمية‬ ‫االقتصادية وفي أمريكا ‪ %45.5‬وفي أوربا ‪ %28‬والياباف ‪ %11‬وكندا ‪ %4.9‬في‬ ‫حيف ال يوجد منيا في أوربا الشرقية سوى ‪ %7.4‬وفي الدوؿ النامية ‪ %2.49‬عمى‬ ‫إ ف استخداـ المفاعبلت النووية بصرؼ النظر عما يحيطو مف شكوؾ بخصوص كفاية‬ ‫إمدادات اليورانيوـ في المستقبؿ قد أثار قمقاً عالمياً إزاء آثار اإلشعاع عمى البيئة‬ ‫واإلنساف وازاء حوادث المفاعبلت النووية وعممية التخمص مف النفايات المشعة‪ ،‬ولقد‬ ‫كاف لحادث تشرنوبؿ سنة ‪ 1985‬في اإلتحاد السوفيتي‪ ،‬سابقاً‪ ،‬وقبمو حادث مفاعؿ‬ ‫الميؿ الثالث في والية بنسمفانيا األمريكية سنة ‪ 1979‬وحوادث أخرى في أميركا واوربا‬ ‫لـ يعمف عنيا أثر كبير في إثارة مخاوؼ البشرية مف النتائج المترتبة عمى الزيادة‬ ‫الطردية في استعماؿ الذرة وقوتيا النووية عمى نطاؽ واسع وبشكؿ تجاري جشع دوف‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪22‬‬

‫اإللتفات إلى مسألة المخاطر المترتبة عمى ذلؾ تجاه اإلنساف وموجودات البيئة الحية‪.‬‬ ‫يضاؼ إلى ذلؾ ما ال يقؿ عنو خطورةً وىو التجارب النووية التي تجرييا القوات‬ ‫المسمحة في الدوؿ الصناعية عمى حد سواء في الجو وفي باطف األرض وتحت‬ ‫المسطحات المائية وما ينتج عنيا مف تمويث ىائؿ وخطير جدا لمبيئة ال يقتصر عمى‬ ‫موقع اجراء التجربة لمسبلح أو األسمحة المحددة بؿ إف خطرىا ينتشر إلى مناطؽ‬ ‫واسعة في البمد نفسو وعموـ الكرة األرضية‪.‬‬ ‫ابتدأ أوؿ مفاعؿ نووي إنتاج الطاقة النووية خبلؿ الخمسينات مف القرف الماضي‪.‬‬ ‫إف تقنية الطاقة النووية تتمثؿ باستثمار الطاقة الناجمة عف انشطار نوى عدد مف‬ ‫العناصر التي تدعى بالمشعة‪ ،‬وقد تـ تطوير ىذه التقنية خبلؿ األربعينات مف القرف‬ ‫المنصرـ وخبلؿ الحرب العالمية الثانية‪ ،‬وتـ تركيز البحوث العسكرية إلنتاج القنابؿ‬ ‫النووية بعممية انشطار نوى معدني اليورانيوـ أو البموتونيوـ‪ ،‬وفي أعقاب تمؾ الحرب‬ ‫وخبلؿ عقد الخمسينات مف القرف العشريف حدث انعطاؼ باتجاه االستخداـ السممي‬ ‫لمطاقة النووية مع استمرار عدد غير قميؿ مف دوؿ العالـ في برامج التسميح النووي ال‬ ‫سيما ما تـ التعارؼ عميو بالدوؿ العظمى كالواليات المتحدة األمريكية واالتحاد‬ ‫السوفييتي السابؽ‪ ،‬وانجمترا‪ ،‬وفرنسا‪ ،‬ثـ التحقت الصيف بركب ىذه الدوؿ وكذلؾ اليند‬ ‫والباكستاف في وقت الحؽ‪ ،‬بينما حرص الكياف الصييوني في فمسطيف عمى عدـ‬ ‫اإلعبلف عف برامجو في التسميح النووي ولغاية اآلف‪ .‬وفي الجانب اآلخر تـ إنشاء‬ ‫مفاعبلت نووية في دوؿ عدة ألغراض البحث العممي وكذلؾ إلنتاج النظائر المشعة‪.‬‬ ‫كانت مشاريع إنتاج الطاقة الكيربائية قد حظيت بالصدارة بيف أشكاؿ االستخدامات‬ ‫السممية لمطاقة النووية تعادؿ ماتـ انتاجو مف كؿ المصادر المتاحة مجموعة في عاـ‬ ‫‪ ،1960‬وأصبحت ثبلثوف دولة عمى قائمة الدوؿ المنتجة لمكيرباء مف الطاقة النووية‬ ‫بمقدار يغطي ‪ %16‬مف االحتياجات العالمية لتمبية االحتياجات الطبية والصناعية‪،‬‬ ‫وىنالؾ ‪ 56‬دولة تدير مفاعبلت سممية لؤلغراض البحثية‪ ،‬و‪ 30‬دولة تدير ‪440‬‬ ‫مفاعبلً نووياً إلنتاج الكيرباء بطاقة كمية تصؿ إلى أكثر مف ‪ 370000‬ميغاواط‪ ،‬بينما‬ ‫يوجد ما يقرب مف ‪ 30‬مفاعبلً تحت اإلنشاء حالياً مف المتوقع أنيا ستضيؼ إلى‬ ‫الطاقة الكمية الحالية ‪ %8‬مف مقدارىا الكمي‪ .‬وىنالؾ ‪ 90‬مفاعبلً نووياً قد تـ التخطيط‬ ‫الفعمي إلنشائيا والتي عند اكتماليا ستزيد الطاقة المنتجة الكمية بحدود ‪ .%27‬وفضبل‬

‫‪22‬‬

‫الفصل األول‪ :‬التلىث البًئٌ‬

‫عما جاء ذكره مف استخدامات رئيسة لمطاقة النووية عمى اليابسة فإف الواليات المتحدة‬ ‫األمريكية وروسيا تحتبلف الصدارة في مجاؿ استخداـ الطاقة النووية في تسيير‬ ‫أساطيميا الحربية وأساطيؿ النقؿ المدني ويقدر عدد المفاعبلت النووية المعتمدة ليذا‬ ‫الغرض بحوالي ‪ 220‬مفاعبلً وعدد القطع البحرية بحوالي ‪ 150‬قطعة بحرية‪.‬‬ ‫وقد جاء في ‪ Nuclear Engineering International Hand book‬أف عدد‬ ‫المفاعبلت النووية التي تـ إنشاؤىا خبلؿ العقديف المنصرميف أقؿ مف عددىا الذى‬ ‫جرى إنشاؤه خبلؿ السبعينات والثمانينات مف القرف الماضي‪ ،‬ولكف المفاعبلت التي‬ ‫تعمؿ اآلف تنتج طاقة كيربائية تفوؽ ما كاف ينتج في العقديف الماضييف‪.‬‬ ‫لقد ارتفعت الطاقة اإلنتاجية العالمية في الفترة الواقعة بيف عامي ‪1990‬‬ ‫و‪ 2006‬بمقدار‪ %13.5‬نتيجة إضافة مفاعبلت جديدة وكذلؾ تطوير كفاءة‬ ‫المفاعبلت الموجودة قبؿ ىذا التاريخ‪ ،‬وبذلؾ ارتفع إنتاج الطاقة الكيربائية بحدود ‪757‬‬ ‫بميوف كيموواط‪ /‬ساعة‪.‬‬ ‫‪ 1-12-1‬مصادر الطاقة في القرن الحادي والعشرين‬ ‫‪Energy Sources in The 21st Century‬‬ ‫تشير المصادر العالمية ومنيا إدارة معمومات الطاقة ‪Energy Information‬‬ ‫)‪ Administration (EIA‬إلى أف ىنالؾ زيادة في استيبلؾ مصادر الطاقة‬ ‫االحفورية تقدر بحوالي ‪ %75‬خبلؿ الفترة الواقعة بيف عامي ‪ 2003‬و ‪ 2004‬عمما‬ ‫بإف ىذه المصادر تشمؿ البتروؿ وبقية الوقود السائؿ‪ ،‬الغاز الطبيعي والفحـ الحجري‪.‬‬ ‫ٍ‬ ‫نسبة مف بيف مصادر الطاقة المتاحة ولكف مف‬ ‫ورغـ اف الوقود السائؿ يمثؿ أكبر‬ ‫المتوقعأاف تنخفض نسبتو خبلؿ الفترة أعبله مف ‪ %38‬إلى ‪ %34‬وقد يزداد استخداـ‬ ‫البتروؿ وبقية انواع الوقود السائؿ مف ‪ 83‬مميوف برميؿ يوميا في عاـ ‪ 2004‬إلى ‪97‬‬ ‫مميوف برميؿ يوميا في عاـ ‪ 2015‬والى ‪ 118‬مميوف برميؿ يوميا في عاـ ‪.2030‬‬ ‫كما أنو مف المتوقع أف يبقى الوقود السائؿ ىو المادة السائدة المستخدمة في وسائط‬ ‫النقؿ لعدـ إمكانية توفير بدائؿ كافية لسد الحاجة المتنامية بشكؿ كبير جدا في ىذا‬ ‫القطاع مف النشاط البشري‪ .‬وعمى ىذا األساس فاف حاجة ىذا القطاع عالميا ستؤدي‬ ‫إلى زيادة متوقعة في استخداـ الوقود السائؿ بنسبة ‪ %68‬خبلؿ الفترة بيف عامي‬ ‫‪ 2003‬و ‪ ،2004‬والشكؿ ( ‪ )7-1‬يوضح زيادة إستيبلؾ البتروؿ ومشتقاتو بيف‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪21‬‬

‫عامي ‪ 1980‬و ‪ 2004‬وتمؾ المتوقعة حتى عاـ ‪ ،2030‬وكاف اإلنتاج العالمي مف‬ ‫ىذه المادة قد إرتفع بنسبة ‪ %285‬بيف عامي ‪ 1960‬و ‪ 1979‬إذ وصؿ إلى ‪3.2‬‬ ‫بميوف طف‪ ،‬ومنذ نياية السبعينات كاف ىنالؾ توجوٌ لخفض االستيبلؾ في اوروبا‬ ‫الغربية نتيجة لتطور صناعة المفاعبلت النووية وتطبيؽ سياسة التقنيف في استيبلؾ‬ ‫الطاقة فضبل عف عامؿ اخر ىو الركود االقتصادي‪ .‬أما التوقعات الخاصة باستيبلؾ‬ ‫الغاز الطبيعي فانيا تشير الى زيادة بنسبة ‪ %1.9‬في معدؿ االنتاج السنوي المقدر‬ ‫بحوالي ‪ 99.6‬تريميوف متر مكعب في عاـ ‪ 2004‬إلى ‪ 129‬تريميوف متر مكعب في‬ ‫عاـ ‪ 2015‬والى ‪ 163.2‬تريميوف متر مكعب في عاـ ‪ .2030‬ويبقى قطاع الصناعة‬ ‫ىو االكثر استيبلكا لمغاز الطبيعي عمى المستوى العالمي اذ مف المتوقع أف يستيمؾ‬ ‫ىذا القطاع ما نسبتو ‪ %43‬مف اإلستيبلؾ الكمي العالمي ليذه المادة‪.‬‬ ‫ويمثؿ الفحـ الحجري القطاع األكثر نمواً في تقديرات عاـ ‪ 2007‬إذ أف معدالت‬ ‫الزيادة في االستيبلؾ العالمي ستكوف بحدود ‪ %2.2‬خبلؿ الفترة الواقعة بيف عامي‬ ‫‪ 2003‬و ‪ ،2004‬وسوؼ تزداد نسبة قطاع الفحـ الحجري بيف بقية قطاعات مصادر‬ ‫الطاقة مف ‪ %26‬في عاـ ‪ 2004‬الى ‪ %28‬في عاـ ‪ .2030‬يسيـ الفحـ الحجري‬ ‫بشكؿ كبير في انتاج الطاقة عالميا وليذا الغرض يتـ استخداـ ثمثي االستيبلؾ الكمي‬ ‫لمفحـ الحجري‪.‬‬ ‫‪1015 BTU‬‬

‫الشكل( ‪ )7-1‬معدالت استيالك مصادر الطاقة في الماضي القريب والمتوقع مستقبال‬

‫) ‪( British thermal unit = Btu‬‬

‫الفصل األول‪ :‬التلىث البًئٌ‬

‫‪21‬‬

‫لقد ازداد إ نتاج الطاقة الكيربائية بشكؿ متسارع‪ ،‬ومف المتوقع أ ف يزداد ىذا االنتاج مف‬

‫‪ 16424‬تريميوف كيمو وات‪ /‬ساعة في عاـ ‪ 2004‬إلى ‪ 22289‬تريميوف كيمو وات‪ /‬ساعة‬ ‫في عاـ ‪ 2015‬والى ‪ 30364‬تريمييوف كيمو وات ‪ /‬ساعة في عاـ ‪ ،2030‬وستكوف معظـ‬ ‫ىذه الزيادة خارج دوؿ المجموعة االوروبية إ ذ تزداد عممية انتاج ىذه الطاقة بمعدؿ ‪%3.5‬‬ ‫سنويا ابتداء مف عاـ ‪ 2004‬إلى عاـ ‪ 2030‬مقارنةً بمعدؿ زيادة مقداره ‪ %1.3‬سنويا في‬ ‫دوؿ المجموع االوروبية‪ .‬ومف المتوقع أ ف يحافظ الفحـ الحجري والغاز الطبيعي عمى‬

‫دورييما األكثر أ ىمية في ىذا القطاع خبلؿ الفترة بيف عامي‪ 2003‬و ‪ ،2004‬ويشكبلف‬ ‫بمجموعييما نسبةً تصؿ إلى ‪ %80‬مف اإل نتاج العالمي الكمي لمطاقة الكيربائية خبلؿ المدة‬ ‫المشار إلييا أعبله الشكؿ (‪ )8-1‬والذي يوضح أيضا إف مساىمة الطاقة النووية في انتاج‬ ‫الكيرباء عالميا ستزداد مف ‪ 2619‬تريميوف كيمو وات ‪ /‬ساعة في عاـ ‪ 2004‬إلى ‪3619‬‬ ‫تريم يوف كيمو وات‪ /‬ساعة عاـ ‪ ،2030‬وتتوقع الوكالة العالمية لمطاقة النووية زيادة معنوية‬ ‫في أعداد المفاعبلت النووية فضبل عف الزيادة المتوقعة في قدرتيا االستيعابية واالنتاجية‪،‬‬ ‫وبناء عمى ذلؾ فمف المتوقع زيادة اعدادىا بحدود ‪ 60‬مفاعبل نوويا في الخمسة عشر سنة‬ ‫القادمة‪ .‬ومف ىنا فإ ف نسبة القطاع النووي المتوقعة ستصؿ إلى ‪ %17‬مف اإلنتاج الكمي‬ ‫العالمي لمكيرباء حتى عاـ ‪ ،2030‬وستحتؿ القارة االسيوية المرتبة األولى في تمؾ الزيادة‪.‬‬ ‫وقد توزعت معدالت استيبلؾ الوقود بأنواعو المختمفة إل نتاج الطاقة الكيربائية عالميا في‬ ‫عاـ ‪ 2006‬كما في الشكؿ (‪.)9-1‬‬ ‫تريميون كيموواط ساعة‬

‫الشكل (‪ ) 8-1‬االنتاج العالمي المتوقع لمطاقة الكيــربائية باستخدام أنواع من الوقود‬ ‫بين عامي‪ 2003‬و ‪2004‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪21‬‬

‫ثانيا‪ :‬التصنيع الكيميائي الحديث ‪Modren Chemical Industry‬‬

‫اف التوسع الكبير جدا في مجاؿ الصناعات الكيميائية خبلؿ العقود األخيرة مف‬

‫القرف العشريف قد رافؽ ضخ أعداد وكميات ىائمة مف المعادف والمواد العضوية إلى‬

‫المحيط البيئي‪ ،‬ومع ظـ تمؾ المواد والمركبات سامة وبعضيا شديد السمية لمكائنات‬ ‫الحية وشديد الخطورة بالنسبة لمبيئة‪ .‬ولقد كانت صناعة التعديف واإللكترونيات‬ ‫ومازالت تحتاج إلى الكثير مف المعادف التي يتصؼ بعضيا باألىمية القصوى مف‬

‫‪22‬‬

‫الفصل األول‪ :‬التلىث البًئٌ‬

‫الناحية الصناعية والناحية التمويثية ومف أمثمتيا الزئبؽ والكادميوـ والزرنيخ والفاناديوـ‬ ‫والسمينيوـ وغيرىا‪ .‬أما بالنسبة لمكيمياء العضوية فاف الصناعة المرتبطة بيا تضع‬

‫في متناوؿ يد اإلنساف يوميا وبشكؿ مستمر أعداداً متزايدة مف المركبات المصنعة‬

‫الغريبة عف البيئة‪ .‬وفي كؿ سنة تصن ع مركبات جديدة يصؿ عددىا إلى ‪ 50‬ألؼ‬

‫والى ما يقرب مف ‪ 500‬مادة كيميائية جديدة تجيز لبلستخداـ بكميات كبيرة جدا قبؿ‬ ‫اف يتـ التأكيد منيا في الجانب السمي بشكؿ متكامؿ لضماف سبلمة استخداميا‪ ،‬وقد‬

‫أصدرت الجمعية الكيميائية األمريكية إحصائية تقديرية لعدد المركبات الكيميائية‬

‫المستعممة حاليا وىو ‪ 65‬ألفاً‪ .‬إف إنتاج المركبات الكيميائية‪ ،‬فضبل عف عددىا‬

‫الكبير ىو سبب تكوف النفايات المرافقة النتاجيا وىي مشكمة بحد ذاتيا‪ .‬ففي فرنسا‬

‫وحدىا ينتج ‪ 30‬مميونا مف أطناف النفايات المختمفة سنويا‪ .‬وفي أمريكا وصمت‬ ‫مشكمة التموث البيئي إلى مستويات خطيرة ال تدانييا فييا أية دولة أخرى في العالـ‬

‫عدا الياباف التي وصمت النفايات المنتجة عمى شكؿ مخمفات صناعية إلى ‪158‬‬

‫مميوف طف مف المواد الصمبة سنوياً‪ .‬وليس مف اليسير أ ف يتـ ىنا تثبيت قائمة‬ ‫بالمركبات العضوية التي ضختيا المؤسسات الصناعية إلى عناصر البيئة نتيجة‬

‫لمنشاط الصناعي الحديث ومف أم ثمتيا مركبات االلدييايد والفينوؿ والفموريد واألمينات‬ ‫المختمفة ومواد التنظيؼ وغيرىا‪ .‬ويمكف أ ف نجد ىذه المواد السامة في المحيط‬

‫اليوائي (الشكؿ ‪ )10-1‬والماء والتربة وجميعيا تسيـ بشكؿ أو بآخر بتمويث‬ ‫األنظمة البيئية المختمفة‪ .‬ومف أىـ مشاكؿ التمويث ىي انتشار المواد المدائنية في‬ ‫البيئة منيا بولي ايثم يف وبولي فينيؿ كمورايد وبولي يورثيف وبولي ستايريف وغيرىا‪.‬‬ ‫وجدير باالىتماـ والمتابعة معرفة اف ىذه المواد ىي مصدر المركبات المموثة مف‬

‫مجموعة ‪ Monomer‬فضبل عف أنيا تحوي مركبات موازنة متعددة منيا‪ :‬بولي‬ ‫ميرايزر واف عوامؿ تصني ع المدائف (الببلستيؾ) مازالت سميتيا غير معروفة أو‬

‫مدروسة بشكؿ تاـ‪ .‬إ ف الحرؽ غير الكامؿ لمواد المدائف ورمييا في المحيطات‬ ‫والبحار أدى إلى إضافة بعد آخر إلى مشكمة التموث بالمركبات العضوية الحمقية‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫متعددة الكموريد (‪)PCBs‬‬

‫‪27‬‬

‫‪ Polychlorinated biphenyls‬وىي مواد شبيية‬

‫بالمركب العضوي المعروؼ ‪ ،DDT‬فضبل عف الكادميوـ العنصر الساـ جدا‪ .‬لقد‬

‫عرؼ تأثيرتمؾ المواد المدائنية بإحداث السرطاف وجميع ىذه المواد تستخدـ كمواد‬ ‫موازنة في تصنيع البولميرات‪.‬‬

‫الشكل (‪ )10-1‬المصانع تشكل مصد ار رئيسـا لتموث البيئية‬

‫ثالثا‪:‬الزراعة الحديثة‬

‫‪Modren Agriculture‬‬

‫(ا) األسمدة الكيميائية ‪Chemical Fertilizers‬‬

‫تعد الفعاليات الزراعية الحديثة واحدة مف المصادر الرئيسة ألحداث التموث البيئي‪،‬‬

‫ومف الفعاليات الزراعية السائدة االستعماؿ المكثؼ لؤلسمدة الكيميائية التي أسيمت في‬ ‫الزيادة الكبيرة في اإلنتاج وتحسيف نوعيتو السيما في الدوؿ المتقدمة‪ ،‬ومع ذلؾ أدت‬

‫ىذه الفعالية إلى مجموعة مف التأثيرات الضارة والمرتبطة بمشكمة التموث في المحيط‬ ‫البيئي‪ .‬ومف النتائج المترتبة عمى استعماؿ األسمدة الكيميائية الزيادة المطردة في‬

‫تركيز المركبات الممحية لعناصر النتروجيف والفوسفور والبوتاسيوـ بشكؿ أدى إلى‬ ‫اإلخبلؿ بالتوازف البيئي سواء في التربة أو في المسطحات المائية‪ .‬ومف خبلؿ معرفة‬

‫الزيادة الكبيرة في استخداـ ىذه األسمدة بيف سنة ‪ 1945‬حيف استعممت ‪ 7‬مبلييف‬

‫الفصل األول‪ :‬التلىث البًئٌ‬

‫‪20‬‬

‫أطناف وسنة ‪ 1980‬حيف وصؿ استخداـ األسمدة إلى ‪ 180‬مميوف طف يمكف استقراء‬ ‫حجـ المشكمة التموثية‪.‬‬

‫(ب) المبيدات الكيميائية ‪Chemical pesticides‬‬ ‫كانت الزيادة الكبيرة في استعماؿ المبيدات الكيميائية في الدوؿ المتقدمة والنامية‬

‫عمى حد سواء مصد اًر أساسياً وخطي اًر في إحداث جانب مف مشكمة التموث البيئي‬

‫وتفاقميا خبلؿ العقود الثبلثة األخيرة بشكؿ خاص‪ .‬وقد سبقت الدوؿ الصناعية غيرىا‬ ‫مف الدوؿ في التعرض إلى ىذا النوع مف التموث ففي أمريكا‪ ،‬مثبل‪ ،‬ارتفع إنتاج ىذه‬

‫المواد السامة مف ‪ 45‬ألؼ طف سنة ‪ 1964‬إلى مميوف طف في سنة ‪ 1980‬وقُدرت‬ ‫كمية مادة ‪ DDT‬التي لوثت بيا أجزاء البيئة بنحو ثبلثة مبلييف طف منذ اكتشاؼ ىذه‬

‫المادة في بداية األربعينيات مف القرف العشريف ويعتقد إف كمية تقدر بنحو (‪ )750‬ألؼ‬ ‫طف مف ىذه المادة قد وصمت إلى المحيط المائي وستبقى ىنالؾ ٍ‬ ‫لعدد مف العقود واذا‬ ‫كانت الكائنات الحية عموما قد تعرضت أوستتعرض إلى األثر الساـ والخطير ليذه‬

‫المركبات فإف اإلنساف سيكوف اليدؼ النيائي لفعميا المؤثر بحكـ موقعو في قمة اليرـ‬ ‫البيئي ومف ىنا تظير األىمية االستثنائية لوضع حموؿ لمعالجة ىذه السموـ وتقميؿ‬

‫أثرىا عمى اإلنساف وبيئتو الحيوية‪.‬‬

‫(ج) المواد المضافة إلى األغذية ‪Food Additives‬‬ ‫تضاؼ مواد كيميائية كثيرة إلى مجموعة كبيرة مف األغذية الطرية والمطبوخة‬

‫لمحفاظ عمييا مف التموث الميكروبي وتسمى ىذه المواد الحافظة فضبل عف مجموعة‬ ‫مف المواد التي تضاؼ إلى عميقو الحيوانات الثديية المدجنة لزيادة إنتاجيا‪ ،‬وكذلؾ ما‬ ‫يضاؼ مف مركبات كيميائية ضمف مجموعة المضادات الحيوية ومف أمثمتيا مركبات‬

‫‪ ،Sulfamindes‬وفي ىذه الحالة يحدث تموث لممواد الغذائية ولذلؾ تعد ىذه المواد‬ ‫والمواد الممونة التي تضاؼ ألنواع مف المنتجات الغذائية مصادر محتممة إلحداث ىذا‬

‫النوع مف التموث‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪22‬‬

‫‪ 13-1‬النفايات الصناعية معضمة دولية‬

‫‪The Crises of Industrial Wastes‬‬

‫كاف مف نتائج التوسع األفقي والعمودي في التصنيع الحديث‪،‬والسيما في المجاؿ‬ ‫النووي‪ ،‬ظيور مشكمة النفايات الصناعية وضرورة التخمص منيا‪ .‬ولقد أُوجدت وسائؿ‬

‫متعددة ليذا الغرض‪ ،‬منيا عممية الحرؽ أو الطمر في التربة أو الطمر في البحار‬

‫والمحيطات ومف خبلؿ تنفيذ ىذه الوسائؿ كافة تتعرض البيئة إلى التمويث بصيغ‬ ‫جديدة‪ .‬فحرؽ النفايات العضوية وغير العضوية يؤدي إلى زيادة نسبة ثنائي أكسيد‬ ‫الكاربوف وعدد آخر مف الغازات في الجو وتتفاقـ المشكمة إذا كانت المواد المحروقة‬ ‫محتوية عمى النظائر المشعة إذ أف ذلؾ يؤدي إلى نشر غازات مشعة يسبب بقائيا في‬

‫الجو أو تساقطيا إلى اليابسة أو إلى الماء تعقيدا لمشاكؿ التموث في كؿ البيئات التي‬

‫تـ تاشيرىا بوصفيا مستقببلت لممموثات الجديدة‪ .‬إف توجو الدوؿ الصناعية الكبرى‪،‬‬

‫والغربية منيا خاصة‪ ،‬لنقؿ مشاريعيا الصناعية إلى دوؿ العالـ الثالث يرمي إلى تحقيؽ‬

‫شيئيف أساسييف ىما‪:‬‬

‫‪ )1‬اإلفادة القصوى مف انخفاض أجور اليد العاممة في تمؾ الدوؿ‪.‬‬

‫‪ )2‬ا بعاد المشاريع اإلنتاجية ذات اإلف ارزات التمويثية لمبيئة عف أراضي الدوؿ‬

‫الصناعية‪.‬‬

‫لقد أصبحت مشكمة التخمص مف النفايات الصناعية تحظى باالىتماـ الرسمي‬

‫والشعبي في الدوؿ الصناعية نفسيا وفي الدوؿ األخرى أيضا‪ .‬فبعد أف تحولت مناطؽ‬ ‫كثيرة مف أراضي الدوؿ الصناعية الكبرى ومياىيا إلى مكبات لمنفايات وتعالت‬ ‫النداءات بإيجاد حموؿ ليذه المشكمة توجيت تمؾ الدوؿ وشركاتيا المستغمة إلى أراضي‬

‫الدوؿ الفقيرة في العالـ الثالث لتحويميا إلى مدافف لنفاياتيا الصناعية‪.‬وعمى مستوى‬ ‫إنتاج النفايات الصناعية والنووية يمكف إيجاز الكميات المنتجة إزاء الدوؿ المعنية كما‬

‫في الجدوؿ (‪.)6-1‬‬

‫الفصل األول‪ :‬التلىث البًئٌ‬

‫‪22‬‬

‫جدول (‪ )6-1‬النفايات الصناعية والنووية المتكونة في عدد من الدول‬ ‫النفايات مقدرة بمميون طن لكل دولة‬ ‫أمريكا إيطاليا إنكمت ار فرنسا اليابان االتحاد‬

‫السوفيتي‬

‫وألمانيا‬

‫الصين‬

‫النفايات المنتجة عموما ‪400‬‬

‫‪50‬‬

‫‪67‬‬

‫‪70‬‬

‫‪90‬‬

‫‪115‬‬

‫‪60‬‬

‫‪48‬‬

‫‪4‬‬

‫‪20‬‬

‫‪22‬‬

‫‪30‬‬

‫‪46‬‬

‫‪18‬‬

‫النفايات شــديدة‬ ‫الســـمية‬

‫أما أىـ الدوؿ في العالـ الثالث التي أمست مواقعا لدفف نفايات الدوؿ الصناعية‬

‫فيي مؤشرة في الجدوؿ (‪ )7 – 1‬الذي يتضح مف خبللو إف أكثر الدوؿ التي أصبحت‬

‫أراضييا مدافف لمنفايات تقع في أفريقيا‪ ،‬اف لـ تكف جميعيا‪ ،‬حيث تعاني تمؾ الدوؿ مف‬ ‫ضعؼ شديد في اقتصادىا الوطني وانخفاض في إيراداتيا‪.‬‬

‫جدول (‪ )7-1‬أىم دول العالم الثالث التي تعد أراضييا‬ ‫مواقع طمر لنفايات الدول الصناعية‬

‫اسم الدولة‬ ‫غينيا (بيساو)‬ ‫نيجيريا‬ ‫غويانا‬ ‫النيجر‬ ‫ىندوراس‬

‫النفايات بآالف األطنان سنوياً‬ ‫‪3500‬‬

‫‪100‬‬ ‫‪50‬‬ ‫‪15‬‬

‫‪3.8‬‬ ‫‪2.1‬‬

‫أصبحت تجارة نقؿ النفايات تجارة رائجة ولكوف القارة األفريقية أكثر القارات تعرضا‬

‫لعممية طمر النفايات الصناعية والنووية في أراضييا‪ ،‬س ار وعمنا‪ ،‬حدا ىذا األمر‬ ‫برؤساء دوؿ منظمة الوحدة األفريقية في مؤتمرىـ الذي عقد في آذار مف سنة ‪1988‬‬

‫إلى اتخاذ قرار جاء فيو‪:‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪22‬‬

‫((اف إدخاؿ النفايات الصناعية والنووية في االراضي والمياه األفريقية تعد جريمة‬ ‫تأريخية ترتكبيا الدوؿ الصناعية بحؽ أفريقيا واألفارقة واننا نديف جميع الجيات‬

‫الضالعة في ىذه األعماؿ بأي شكؿ مف األشكاؿ ونطالبيا بإخراج ما أدخمتو في ببلدنا‬ ‫وبتنظيؼ وتعقيـ المناطؽ التي كانت قد تموثت مف جرائيا))‪.‬‬

‫إف ىذه المشكمة لـ تعد مشكمة القارة األفريقية وحدىا رغـ إنيا قد أصبحت أيضا‬

‫مموثة في أكثر مف بمد مف بمدانيا السيما في غينيا (بيساو) التي تستقبؿ أراضييا ما‬

‫يقرب مف ثبلثة مبلييف ونصؼ المميوف مف األطناف سنوياً مف النفايات الكيميائية‬

‫والنووية‪ ،‬ويتـ ذلؾ بمعرفة واشراؼ السمطات الغينية الرسمية مقابؿ عوائد مالية مقدارىا‬

‫مائة وأربعوف مميوف دوالر سنوياً أي ما يفوؽ الميزانية العامة ليذا البمد الفقير فضبل‬

‫عف دوؿ أفريقية أخرى مثؿ السنغاؿ‪،‬والكونغو والغابوف وغينيا االستوائية وسيراليوف‬ ‫وبنيف ‪ ،‬وقد إ نضمت دوؿ فقيرة أخرى في أمريكا البلتينية إلى ىذه القائمة منيا‪،‬البياما‬ ‫وبرمودا والدومنيكاف واورغواي وبرغواي وىنداروس ‪ ،‬وفي آسيا عدد مف الدوؿ التي‬

‫أضيفت إلى ىذه المجموعة‪.‬وفي الوطف العربي أصبحت لبناف منطقة جديدة لدفف تمؾ‬ ‫النفايات وقد أفادت بعض الدوؿ الصناعية الغربية مف حالة التمزؽ السياسي والتدىور‬

‫االقتصادي في القطر المبناني لعقد صفقات لدفف النفايات مع ىذه الفئة السياسية او‬

‫تمؾ خبلؿ الحرب األىمية في الثمانينات مف القرف العشريف‪.‬‬

‫ولـ تقتصر عمميات طمر النفايات عمى األرض اليابسة بؿ اف البحار والمحيطات‬

‫كانت ىدفا لمشركات الغربية واألمريكية خاصة اللقاء آالؼ األطناف مف النفايات‬ ‫الصناعية الكيميائية والنووية ويكاد يكوف البحر األبيض المتوسط أكثر البحار عرضة‬

‫لمتموث بحكـ وقوع شواطئو عند حدود معظـ الدوؿ األوربية‪ ،‬وما تضخو مؤسساتيا‬ ‫الصناعية مف نفايات فيو فضبل عما ينقؿ إليو مف نفايات محمولة بوساطة البواخر‬

‫المتخصصة في عمميات التخمص مف النفايات ولذلؾ أصبحت مناطؽ ساحمية عديدة‬

‫حوؿ ىذا البحر في عداد المناطؽ الميتة بيئيا‪ ،‬وىنالؾ توقعات لزيادة مطردة في‬

‫تعرضو لمتموث بفعؿ النفايات مف شتى المصادر‪.‬‬

ٌ‫ التلىث البًئ‬:‫الفصل األول‬

22

REFERENCES ‫المراجع‬ 1-Bridsall , N. et al, 2001

Populationmatters: demographic change,

economic growth, and poverty in the world , Social Science, , 440pp 2-Energy Information Administration ( EIA ), International Energy Annual

2004 May-July 2006

3-Graedel, T.E.; Crutzen, P.J.;1989 The changing atmosphere; Scientific American, Vol.7, No.3, 4-Hutzinger, O. (Edit.); 1988,The handbook of Environmental chemistry, Volumes 3,part B, Elsevier, ,411pp.

5-Moriarty,F.;”Terrestrial animals” in principles of ecotoxicology, John

Wiley,1978,pp.169-86.

6-O’Neill,P.; Environmental chemistry, George Allen & Unwin,1985,232pp.

7-Odum,E.P.;Fundamentals nd

of

Saunders, 1971,2 ed. ,573pp.

8-Pawlowski,L.;

ecology,

Philadelphia

Mentasti,G.;Lacy,W.J.;Sarzaini,C.

and

London,

,Chemistry

for

protection of the environment, Springer-Verlag, 1973, 210pp.

9-Ramade,F.; Ecotoxicology ; John Wiley,Sons,1987,2nd ed.,262pp.

10-Simon, J.L., 1996. Population matters: people, resources, environment, and immigration‎, Political Science - 577 pages 11-Whalle y, J.; Zissimos, J.

2002.

An Internalisation-based world

Environmental Organization. The World Economy 25 (5), 619-642.

2‫الفصل‬ ‫التركيب األساس لممادة‬ ‫وعالقتو بالتفاعالت الكيميائية‬ THE BASIC STRUCTURE OF A

SUBSTANCE AND ITS RELATION WITH CHEMICAL REACTIONS

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪ 1-2‬المادة والذرة ‪The Substance and The Atom‬‬

‫‪21‬‬

‫تتكوف أية مادة في الطبيعة مف مجموعة مف الذرات ‪ ،‬وىنالؾ ‪ 90‬نوعا مف الذرات‬ ‫موجودة بشكؿ طبيعي فيما استطاع اإلنساف أف يوجد ما يقرب مف ‪ 1500‬نوعا مف‬ ‫تبعا لطبيعة تمؾ الذرات وخصائصيا واعدادىا‬ ‫الذ ارت‪ .‬وتتبايف مواصفات المواد ً‬ ‫وترتيبيا ضمف جسـ المادة‪ ،‬وبسبب ىذا التبايف أصبحت المواد أما غازية أو سائمة أو‬ ‫صمبة واختمفت طبيعة كؿ منيا فيزيائيا وكيميائيا كما إف مف المواد ما ىو ساـ ومنيا‬ ‫ما ىو غير ساـ‪ ،‬متفاعؿ أو خامؿ‪ ،‬معدني أو غير معدني وحي أو غير حي‪ ،‬كما‬ ‫أنيا تتبايف في الشكؿ والكثافة والمرونة والموف‪.‬‬ ‫والذرة ىي أصغر الوحدات التركيبية ألية مادة وىي ذاتيا تتكوف مف أجزاء رئيسة‬ ‫ىي النواة ‪ Nucleus‬التي تشكؿ ‪ %99.9‬مف كتمة الذرة رغـ إف حجميا قياسا لمحجـ‬ ‫الكمي لمذرة يعادؿ واحدا مف ألؼ جزء‪ ،‬وتحيط بالنواة مجموعة مف المدارات ‪Orbits‬‬ ‫تختمؼ باختبلؼ طبيعة الذرة‪ ،‬وتحوي النواة جسيمات ذات شحنة موجبة تدعى‬ ‫البروتونات ‪ Protons‬فضبلً عف جسيمات أخرى متعادلة الشحنة تدعى نيوترونات‬ ‫‪( Neutrons‬الشكل ‪ .( 1-2‬وتشكؿ البروتونات والنيوترونات معا الوزف الذري أو‬ ‫الكتمة الذرية ‪ Nuclear mass‬ويرمز ليا بالحرؼ ‪ ،A‬وتتوزع عمى المدارات المحيطة‬ ‫بالنواة جسيمات ذات شحنة سالبة تدعى اإللكترونات ‪ Electrons‬عددىا يساوي عدد‬ ‫البروتونات في النواة‪ ،‬ويمثؿ عدد البروتونات في النواة أو اإللكترونات في المدارات‬ ‫العدد الذري‪ Atomic number‬ويرمز لو بالحرؼ ‪ ،Z‬فذرة الكربوف تحوي ‪ 6‬بروتونات‬ ‫في النواة يقابميا ‪ 6‬إلكترونات في المدارات لذلؾ يكوف العدد الذري لمكاربوف (‪)Z=6‬‬ ‫ووزنو الذري ىو (‪ )A=12‬إذ اف عدد النيوترونات‪،6‬بينما يحوي النظير المشع لعنصف‬ ‫المشع عمى ‪ 8‬نيوترونات )وبذلؾ يصبح الوزف الذري ‪) (A= 14‬الشكؿ ‪.) 2-2‬‬ ‫اف النيوترونات الموجودة في نواة الذرة تعادؿ في وزنيا تقريبا وزف البروتونات‬ ‫الموجودة في النواة أيضا إذ يكوف النيتروف أثقؿ مف البروتوف بمعامؿ مقداره ‪% 0.1‬‬ ‫وفي النواة حيث البروتونات المشحونة بالشحنة الموجبة تتوافر قوة تدعى القوة النووية‬ ‫التي تبقي ىذه الوحدات المتماثمة الشحنة بعضيا مع البعض دوف أف يحدث بينيا‬ ‫تصادـ أو تضاد وىذا الشيء موجود في كؿ الذرات تقريبا‪ .‬وحينما تكوف ىذه القوة في‬

‫‪12‬‬

‫الفصل الثانٌ‪ :‬الرتكًب األساس للنادَ وعالقته بالتفاعالت الكًنًائًُ‬

‫بعض األحياف غير كافية لمحفاظ عمى التوازف النػووي يحدث اإلنشػطار النووي وظيور‬ ‫الطاقة اإلشػعاعية‪ .‬أما في المػدارات فتعادؿ كتمة اإللكػتروف الواحػد (‪ )1/1840‬مف‬ ‫كتمة البروتوف أو النيوتروف في النواة‪ ،‬والشحنة الكيربائية لئللكتروف تعادؿ شحنة‬ ‫البروتوف بإستثناء كونيا سالبة واف عدد اإللكترونات المساوي لعدد البروتونات في الذرة‬ ‫الواحدة يجعميا متعادلة كيربائيا‪.‬‬

‫الشكل (‪ (1-2‬الذرة بمكوناتيا‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪17‬‬

‫الشكل (‪ ) 2-2‬العدد الذري والوزن الذري لمكاربون المشع‬

‫‪ 2-2‬الجزيئة ‪Molecule‬‬

‫الجزيئة ىي تجمع لعدد مف الذرات بشكؿ أو بآخر ويتخذ ىذا التجمع شكبل وحجما‬

‫محددا ومستوى معينا مف الثبات في تنظيـ الذرات‪ .‬ويتحدد حجـ الجزيئة عادة بحجـ‬

‫وعدد الذرات المكونة ليا وبطريقة ارتباط ىذه الذرات وتقاربيا بعضيا مف بعض‬

‫بوساطة االصرة الكيميائية‪ .‬كما واف شكؿ الجزيئة يتحدد مف خبلؿ ىيئة اإللكترونات‬ ‫والية توزيعيا بينما يتحدد ثبات الجزيئة مف خبلؿ قوة االرتباط بيف الذرات بوساطة‬

‫االصرة الكيميائية‪ .‬وكمما كانت ىذه االصرة قوية كانت الذرات في الجزيئة مرتبطة‬ ‫بعضيا ببعض بشكؿ قوي فتصبح إمكانية انفراطيا وتحمميا ضعيفة تجاه احتماالت‬ ‫التغيير فييا سواء كانت بفعؿ مؤثر كيميائي أو فيزيائي أو كيميائي حيوي‪ .‬ويقاس‬

‫الوزف الجزيئي (‪ Molecular Weight )MW‬باحتساب المجموع الكمي لؤلوزاف الذرية‬ ‫المكونة لمجزيئة‪ ،‬فيما يقاس الوزف الذري (‪ Atomic weight )A‬بوحدات تدعى‬ ‫وحدات الكتمة الذرية (‪ Atomic mass units )AMU‬فالوزف الذري لؤلكسجيف مثبل‬

‫ىو ‪ ،AMU 16‬وىكذا اآلمر بالنسبة إلى بقية العناصر‪ .‬والحتساب الوزف الجزيئي‬

‫لمركب مثؿ ثنائي أكسيد الكربوف ‪ CO2‬تجمع األوزاف الذرية كما يأتي‪:‬‬

‫الفصل الثانٌ‪ :‬الرتكًب األساس للنادَ وعالقته بالتفاعالت الكًنًائًُ‬

‫‪10‬‬

‫وزف ذرة الكربوف ‪ x‬العدد =‪12 = 1x12‬‬ ‫وزف ذرة األكسجيف ‪ x‬العدد = ‪32= 2x16‬‬ ‫الوزف الجزيئي‬

‫= ‪MW 44‬‬

‫اف أىمية معرفة بعض مواصفات الجزيئة عند دراستنا لموضوع التموث تنشأ مف‬

‫كوف التفاعبلت الكيميائية التي تؤدي إلى تكوف وزيادة المموثات أو انخفاضيا‪ ،‬واف ما‬

‫يط أر مف تغيرات إنما يحدث مف خبلؿ التفاعبلت الكيميائية التي تعتمد أساسا عمى‬ ‫مواصفات الجزيئات التي تشترؾ في التفاعبلت‪ .‬وتجدر اإلشارة إلى اف ىنالؾ مجموعة‬ ‫مف العناصر التي تدخؿ في تركيب عدد كبير مف المركبات ذات األىمية الكبيرة في‬

‫مجاؿ التموث وكما ىو مؤشر في الجدوؿ (‪.) 1-2‬‬

‫‪ 3-2‬التفاعالت الكيميائية ‪Chemical Reactions‬‬

‫التفاعؿ الكيميائي ىو عممية يتـ مف خبلليا تشكؿ جزيئات جديدة مف جزيئات‬

‫قديمة‪ ،‬ويحدث التفاعؿ بإعادة ترتيب الذرات في الجزيئات وبينيا وبيف غيرىا مف‬ ‫يكوف البروتينات الضرورية لمحياة في‬ ‫الجزيئات‪ .‬ومف بيف التفاعبلت الكيميائية ما ِّ‬ ‫حيف ىنالؾ تفاعبلت أخرى تؤدي إلى تكوف جزيئات المموثات التي تضر بالحياة‪ ،‬وفي‬

‫الوقت الذي يتـ فيو تكوف الغذاء مف خبلؿ التركيب الضوئي الذي يحدث مف خبلؿ‬

‫التفاعبلت الكيميائية‪ ،‬تؤدي سمسمة مف التفاعبلت الكيميائية إلى تحمؿ المادة العضوية‬

‫المتكونة‪ .‬إ ف التفاعبلت التي تقع ضمف تحكـ اإلنساف وسيطرتو ذات اتجاىيف فأما أف‬ ‫تؤدي إلى تكويف وتصنيع مركبات مفيدة كاألدوية والمواد المدائنية وغيرىا‪ ،‬أو أنيا‬ ‫تكوف مموثات مثؿ مموثات اليواء مف خبلؿ حرؽ الوقود لتوليد الطاقة التي تتزايد‬

‫الحاجة إلييا في العالـ عموما‪ .‬واالتجاه الثالث والحديث ىو كيفية السيطرة عمى‬ ‫المموثات وخفض نسبيا خبلؿ التفاعبلت الكيميائية أيضا‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪12‬‬

‫جدول (‪ )1-2‬العناصر الكيميائية ذات األىمية في التموث البيئي‬ ‫العنصر‬

‫الرمز‬

‫الييدروجيف‬

‫‪H‬‬

‫‪1‬‬

‫النتروجيف‬

‫‪N‬‬

‫‪7‬‬

‫الكربوف‬

‫العدد أىميتو في التموث البيئي‬

‫الكيميائي الذري والمموثات التي يدخل في تركيبيا الكيميائي‬ ‫‪C‬‬

‫‪6‬‬

‫يدخؿ في تركيب عدة مموثات في اليواء والماء‪.‬‬

‫عنصر أساسي في أحادى أكسيد الكربوف وثنائي أكسيد‬

‫الكربوف ‪،‬اليايدروكاربونات والمبيدات الكيميائية‪.‬‬

‫اكاسيد النتروجيف‪ ،‬والضباب الدخاني في ىواء المدف‪.‬‬

‫االكسجيف‬

‫‪O‬‬

‫‪8‬‬

‫الفوسفور‬

‫‪P‬‬

‫‪15‬‬

‫يسبب االغناء الغذائي في الماء‪.‬‬

‫الكمور‬

‫‪Cl‬‬

‫‪17‬‬

‫العنصر االساسي في تركيب المبيدات الكيميائية‬

‫الزرنيخ‬

‫‪As‬‬

‫‪33‬‬

‫عنصر ساـ جدا في الماء واليواء‪ ،‬وفي بعض المبيدات‬

‫السترونيوـ‬

‫‪Sr‬‬

‫‪38‬‬

‫عنصر مشع يتجمع في عظاـ الفقريات‪.‬‬

‫الكادميوـ‬

‫‪Cd‬‬

‫‪48‬‬

‫معدف ثقيؿ لو دور ميـ في تمويث المياه‪.‬‬

‫السيزيوـ‬

‫‪Cs‬‬

‫‪55‬‬

‫نظير مشع‬

‫‪82‬‬

‫معدف ثقيؿ في اليواء والماء يتكوف بشكؿ رئيس مف‬

‫الكبريت‬

‫اليود‬

‫الزئبؽ‬

‫‪S‬‬

‫‪I‬‬

‫‪16‬‬

‫‪53‬‬

‫الرصاص‬

‫‪Hg‬‬ ‫‪Pb‬‬

‫‪80‬‬

‫اليورانيوـ‬

‫‪U‬‬

‫‪92‬‬

‫البموتونيوـ‬

‫‪Pu‬‬

‫‪94‬‬

‫أحادى أكسيد الكربوف وثنائي أكسيد الكربوف‪،SO2،‬‬

‫اكاسيد النيتروجيف‪ ،‬األوزوف وغيرىا‪.‬‬ ‫غاز ‪ SO2‬المتكوف مف حرؽ الوقود الصمب والسائؿ‪.‬‬ ‫الطويمة البقاء‪.‬‬ ‫الكيميائية‪.‬‬

‫نظير مشع يتجمع في الغدة الدرقية لمحيوانات الثديية‪.‬‬

‫معدف ثقيؿ ومف مموثات المياه الرئيسة‪.‬‬

‫حرؽ وقود السيارات عمى شكؿ ىالوجينات الرصاص‪.‬‬

‫العنصر االـ لمعناصر المشعة المصنعة‪.‬‬

‫عنصر مشع مصنع وذو سمية عالية جدا‪.‬‬

‫الفصل الثانٌ‪ :‬الرتكًب األساس للنادَ وعالقته بالتفاعالت الكًنًائًُ‬

‫‪12‬‬

‫اف التفاعؿ الكيميائي عممية يتـ مف خبلليا تشكؿ جزيئات جديدة مف جزيئات‬ ‫قديمة‪ ،‬ويحدث التفاعؿ بإعادة ترتيب الذرات في الجزيئات وبينيا وبيف غيرىا مف‬ ‫الجزيئات ومف بيف التفاعبلت الكيميائية ما يكوف البروتينات الضرورية لمحياة في حيف‬ ‫ىنالؾ تفاعبلت أخرى تؤدي إلى تكوف جزيئات المموثات التي تضر بالحياة‪ ،‬وفي‬ ‫الوقت الذي يتـ فيو تكوف الغذاء مف خبلؿ التركيب الضوئي الذي يتـ مف خبلؿ‬ ‫التفاعبلت الكيميائية‪ ،‬تؤدي سمسمة مف التفاعبلت الكيميائية إلى تحمؿ المادة العضوية‬

‫المتكونة‪ .‬اف التفاعبلت التي تقع ضمف تحكـ اإلنساف وسيطرتو ذات اتجاىيف فأما اف‬ ‫تؤدي إلى تكويف وتصنيع مركبات مفيدة كاألدوية والمواد المدائنية وغيرىا ‪ ،‬أو أنيا‬

‫تكوف مموثات مثؿ مموثات اليواء مف خبلؿ حرؽ الوقود لتوليد الطاقة التي تتزايد‬

‫الحاجة إلييا في العالـ عموما‪ .‬وفي مجاؿ السيطرة عمى المموثات وخفض نسبيا فإف‬

‫التفاعبلت الكيميائية تستخدـ ليذا الغرض أيضا‪.‬‬ ‫‪ 1-3-2‬كيف تحدث التفاعالت الكيميائية‬

‫‪How Chemical Reactions Occur‬‬

‫يتـ إعادة ترتيب الذرات مف خبلؿ التفاعؿ الكيميائي بوساطة كسر األواصر‬ ‫الكيميائية في الجزيئات القديمة واحداث أواصر جديدة في الجزيئات المتكونة‪ ،‬ويحدث‬ ‫ىذا التغير مف خبلؿ مجموعة آليات لتفاعبلت مختمفة‪ .‬وأكثر آليات التفاعؿ المباشر‬

‫يمكف وصفيا مف خبلؿ تكوف جزيئة أحادي أكسيد النتروجيف (‪ )NO‬مف التفاعؿ بيف‬

‫‪ N2‬وبيف ‪ ،O2‬والمعمومات المتوفرة عف ىذا النوع مف التفاعؿ تشير إلى أف الجزيئتيف‬ ‫لمغازيف المذكوريف تتصادماف كما ىو موضح في الشكؿ(‪ )3-2‬ومف خبلؿ ذلؾ تنفرط‬ ‫األواصر التي تربط ذرات كؿ غاز وتتكوف في الوقت نفسو أواصر جديدة تربط ذرتي‬ ‫‪O2‬و‪.N2‬‬

‫وىنالؾ تفاعبلت كيميائية أخرى تتـ مف خبلؿ مراحؿ‪ ،‬فعند تفاعؿ الييدروجيف ‪H2‬‬

‫مع الكموريف ‪ Cl2‬لتكويف كموريد الييدروجيف (حامض الييدروكموريؾ)‪ ،‬البد أف تنشطر‬

‫جزيئة ‪ Cl2‬لتكوف ذرتي كمور (‪ )2Cl‬وبعد ذلؾ تصطدـ كؿ ذرة مع (‪ )H2‬لتكويف‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪12‬‬

‫(‪ )HCl2‬مخمفة ذرة (‪ )H‬وىذه الذرة تصطدـ بجزيئة (‪ )Cl2‬لتكويف جزيئة (‪ )HCl‬أخرى‬ ‫وذرة (‪ )Cl‬التي تبدأ سمسمة التفاعبلت مف جديد وىذا النوع مف التفاعبلت يدعى‬

‫التفاعبلت المتسمسمة ‪ ،Chain reactions‬وأيػا كانت طبيعة التفاعؿ الكيميائي فانو‬ ‫يحدث عندما تنفرط االصرة القديمة وىذه العممية تحتاج إلى طاقة تحدد سرعة التفاعؿ‬

‫ومداىا‪ ،‬وىذه الطاقة تدعى طاقة التنشيط ‪.Activation Energy‬‬

‫اف المصدر األساسي لمطاقة ىو الطاقة الح اررية الحركية لمجزيئة وتتكوف مف عممية‬

‫التصادـ بيف الجزيئات المختزنة لطاقة عالية ويؤدي التصادـ إلى توفير طاقة لكسر‬

‫اآلصرة القديمة والعكس بالعكس صحيح‪ ،‬فإذا كانت الطاقة المختزنة قميمة فاف التفاعؿ‬

‫سيكوف بطيئا‪ ،‬وتوفر الح اررة التي يتعرض ليا التفاعؿ طاقة تؤدي إلى تسريع التفاعؿ‪.‬‬ ‫والمعروؼ عمميا إف سرعة التفاعؿ الكيميائي تتضاعؼ إذا ارتفعت درجة ح اررة محيط‬

‫التفاعؿ بمقدار ‪ 10‬درجات مئوية‪.‬‬

‫الفصل الثانٌ‪ :‬الرتكًب األساس للنادَ وعالقته بالتفاعالت الكًنًائًُ‬

‫‪12‬‬

‫‪ 4-2‬أنواع التفاعالت الكيميائية‬ ‫‪Types of Chemical Reactions‬‬

‫تصنؼ التفاعبلت الكيميائية المختمفة التي تحدث في البيئة ضمف األنواع اآلتية‪:‬‬

‫‪-1‬التفاعالت التاْكسدية ‪Oxidation Rections‬‬

‫ويقصد بيذا النوع مف التفاعبلت الحاصمة التي يتـ فييا إتحاد العنصر أو المركب‬

‫مع األكسجيف‪ .‬وفي ىذا التفاعؿ تكوف الذرات المشتركة فيو أواصر مع األكسجيف بدال‬ ‫مف األواصر القديمة التي كانت تربطيا بذرات أخرى‪ ،‬ففي حالة تأكسد غاز الميثاف‬

‫(‪ )CH4‬تترؾ ذرات الكربوف أواصرىا التي تربطيا بالييدروجيف لتكوف أواصر جديدة‬

‫مع األكسجيف ليتكوف غاز ‪ ،CO2‬كما إف الميثاف يتأكسد ويتحوؿ إلى غازي ‪CO2‬‬

‫و‪ H2O‬كما في الشكؿ (‪ .)4-2‬إف التفاعبلت التاكسدية التي تؤثر في البيئة كثيرة‬ ‫وميمة فجميع عمميات االحتراؽ تعتمد عمى التأكسد الكيميائي لذا كانت المموثات‬

‫الميمة في اليواء (‪ )SO2 ,SO3, CO ,CO2 NO,.NO2‬محصمة مباشرة أو غير‬ ‫مباشرة لعمميات االحتراؽ‪ ،‬ولما كانت ىذه التفاعبلت ىي الوسيمة الرئيسة لتوفير الطاقة‬

‫التي يحتاجيا اإلنساف فإنيا تعد السبب الرئيس لمتموث الحراري وفي الوقت نفسو كانت‬ ‫الوسيمة الفاعمة طبيعيا أو بتدخؿ اإلنساف لمتخمص مف المركبات المموثة السامة في‬

‫الماء وتنقيتو منيا‪.‬‬

‫‪-2‬التفاعالت االختزالية ‪Reduction Reactions‬‬ ‫اإلختزاؿ ىو عكس عممية التأكسيد ومف خبلؿ ىذا التفاعؿ يسحب األكسجيف مف‬

‫العنصر أو المركب ويتـ استبدالو بالييدروجيف‪ .‬اف أىـ تفاعؿ اختزالي في البيئة ىو‬ ‫التركيب الضوئي ‪ Photosynthesis‬الذي يتـ خبلؿ سمسمة مف التفاعبلت اإلختزالية‬

‫المختزؿ الذي يوجد‬ ‫إذ يسحب األكسجيف مف جزيئة ثنائي أكسيد الكربوف تاركاً الكربوف ُ‬ ‫في المواد العضوية (الشكؿ ‪ ،)5-2‬وىذه العممية بالغة األىمية لؤلنظمة الحيوية‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪11‬‬

‫‪-3‬تفاعالت التحمل المائي ‪Hydrolysis Reactions‬‬ ‫يعد التحمؿ المائي مف التفاعبلت الكيميائية ذات األىمية الخاصة في تحمؿ عدد ال‬ ‫بأس مف المركبات الكيميائية السامة والخطرة عمى األنظمة البيئية ومنيا تحمؿ المركبات‬

‫الفوسفورية العضوية المستعممة في مقاومة الحشرات ‪ Insecticides‬فضبل عف عدد‬ ‫آخر مف المركبات المموثة في البيئة‪.‬‬

‫‪ -4‬التفاعالت الكيميائية الضوئية ‪Photochemical Reactions‬‬ ‫يتـ في ىذا النوع مف التفاعبلت الحصوؿ عمى الطاقة التنشيطية مف اإلشعاع‬

‫الكيربائي المغناطيسي‪ ،‬وباستطاعة ىذا اإلشعاع القادـ مف الشمس أف ُيحدث عدة‬ ‫تفاعبلت كيميائية ضوئية وتؤدي بعض ىذه التفاعبلت إلى تكويف الضباب الدخاني‬

‫في الغبلؼ الجوي‪ ،‬بينما نجد أف البعض اآلخر مف ىذه التفاعبلت يؤدي إلى تحطيـ‬ ‫المركبات الكيميائية المستعممة لمقاومة الحشرات واآلفات األخرى وفي الوقت نفسو يعد‬

‫التمثيؿ الضوئي ‪ Photosynthesis‬واحداً مف التفاعبلت الكيميائية الضوئية ويمكف‬ ‫اف يكوف تفاعبل اختزاليا ‪ Reduction‬أيضاً (الشكؿ ‪.) 5-2‬‬

‫‪11‬‬

‫الفصل الثانٌ‪ :‬الرتكًب األساس للنادَ وعالقته بالتفاعالت الكًنًائًُ‬

‫الشكل (‪ ) 5-2‬التركيب الضوئي نموذج لمتفاعالت الكيمياضوئية واإلختزالية‬

‫‪-5‬التفاعالت الحرارية الخارجية ‪Exothermic Reactions‬‬

‫يصاحب معظـ التفاعبلت مف ىذا النوع إطبلؽ طاقة ح اررية‪ ،‬إذ نجد إف األواصر‬

‫المتكونة ىي أقوى مف األواصر المتحطمة وتنطمؽ الح اررة عندما يتـ سحب الذرات إلى‬ ‫االرتباط ضمف ترتيب آصري جديد بفعؿ قوة االرتباط الكيميائي القوي ويحدث ذلؾ‬ ‫عندما تنطمؽ ح اررة نتيجة احتكاؾ أحد األجساـ باليواء في طريقيا نحو األرض بفعؿ‬ ‫قوة الجاذبية األرضية ومف أمثمة ىذه التفاعبلت عمميات التأكسد وحرؽ الوقود الصمب‬

‫(الفحـ الحجري) أو الوقود السائؿ (البنزيف …‪.‬الخ) ‪ ،‬الشكؿ (‪-6-2‬أ )‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪11‬‬

‫‪- 6‬التفاعالت الحرارية الداخمية ‪Endothermic Reactions‬‬ ‫يتـ في ىذه التفاعبلت امتصاص الح اررة وىي الحالة المعاكسة لمنوع الرابع مف‬

‫التفاعبلت اآلنفة الذكر‪ .‬ويعد ىذا ال تفاعؿ مف األنواع غير المعتادة إذ إف التحوالت‬ ‫التي تحدث عمى سطح األرض تؤدي إلى انطبلؽ الح اررة وليس امتصاصيا أو‬

‫استيبلكيا‪ ،‬الحظ الشكؿ (‪-6-2‬ب)‪.‬‬

‫الفصل الثانٌ‪ :‬الرتكًب األساس للنادَ وعالقته بالتفاعالت الكًنًائًُ‬

‫‪12‬‬

‫تمارين ‪Exercises‬‬

‫(‪ )1‬وازف التفاعبلت الكيميائية آالتية ذات األىمية البيئية المؤشرة ازاء كؿ منيا‪:‬‬ ‫أ‪ -‬تحطيـ أوؿ اكسيد الكربوف في الطبيعة وفي أجيزة السيطرة عمى التموث‪.‬‬ ‫‪CO2‬‬

‫‪CO +‬‬

‫‪O2‬‬

‫ب‪ -‬ثنائي اكسيد الكبريت يتحوؿ إلى ثبلثي اكسيد الكبريت األشد سمية‪:‬‬ ‫‪SO2 + O2‬‬

‫‪SO3‬‬

‫ج‪-‬اتحاد ثبلثي اكسيد الكبريت مع بخار الماء في الجو يعطي الحامض الكبريتي‪.‬‬ ‫‪SO3 + H2O‬‬

‫‪H2SO4‬‬

‫د‪-‬دقائؽ الحامض الكبريتي في الجو تتحد مع امونيا الغبلؼ الجوي لتعطي كبريتات‬

‫األمونيوـ‪.‬‬

‫‪H2SO4 + NH3‬‬

‫‪(NH4) 2 SO4‬‬

‫ىػ‪-‬تفاعؿ يستعمؿ لمتخمص مف غاز ‪ SO2‬المنطمؽ مف المعامؿ‪.‬‬ ‫‪H2 S + H2O‬‬

‫‪2‬‬

‫‪SO4+ H‬‬

‫(‪ )2‬صنؼ التفاعبلت آالتية إلى تاكسدية أو اختزالية أو تحمؿ مائي‪:‬‬ ‫ا* ‪2SO2 +2H2O‬‬

‫ب* ‪CO 2‬‬

‫ج* ‪C2 H6‬‬

‫‪2H2S +3O2‬‬

‫‪C + O2‬‬ ‫‪C2H4 + H 2‬‬

‫د* ‪2Na2HPO4 + NaH2PO4‬‬

‫‪5P3O10 + 2H2O‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪17‬‬

‫(‪ )3‬احسب الوزف الجزيئي لممركبات آالتية الميمة بيئيا‪:‬‬ ‫(‪Nitric oxide )NO( ; Sulfur trioxide )SO3‬‬

‫(‪Hydrogen flouride )HF( ; Ozone )O3‬‬

‫(‪Uranium oxide ; Carbon monoxide )CO‬‬

‫( ‪ )4‬تقدر كمية أحادي أكسيد الكربوف ‪ CO‬في الغبلؼ الجوي بنحو( ‪ )500‬مميوف طف‪،‬‬ ‫كـ طنا مف عنصر الكربوف يوجد في ىذه الكمية مف الغاز؟‬ ‫(‪ )5‬كـ عدد الجزيئات ‪ Moles‬في كؿ مف‪:‬‬ ‫ا‪ 196 -‬غراـ ‪.H2SO4‬‬

‫ب‪ 1840 -‬غراـ ‪.NO4‬‬

‫ج‪ 570 -‬غراـ ‪.C8H18‬‬ ‫د‪ 640 -‬طف ‪.SO2‬‬

‫(‪ )6‬تطمؽ السيارة الواحدة التي ال تحوي أجيزة سيطرة عمى المموثات‪ 5 ،‬غرأمات مف‬ ‫غاز ‪ NO‬إلى اليواء لكؿ كيمومتر واحد تقطعو‪ .‬فإذا عممت اف ىنالؾ ‪ 6 x10²³‬جزيء‬

‫في كؿ ‪ ،Mole‬احسب عدد جزيئات ‪ NO‬التي تنطمؽ بعد قطع السيارة ‪ 5‬كيمومترات؟‬

‫(‪ )7‬يحوي وقود السيارات عددا مف المركبات اليايدروكاربونية‪ ،‬وكؿ منيا يحتاج لكي‬

‫يحترؽ كميا‪ ،‬إلى توفير نسبة (ىواء‪ /‬وقود) بشكؿ جيد‪ ،‬ما نسبة اليواء‪ /‬الوقود المطموبة‬ ‫الحتراؽ البنزيف ‪ C6H6‬المركب األرومي الرئيس في وقود السيارات؟‬

ًُ‫ الرتكًب األساس للنادَ وعالقته بالتفاعالت الكًنًائ‬:ٌ‫الفصل الثان‬

10

REFERENCES ‫المراجع‬ 1- Bidlack JE; Stern KR, Jansky S (2003). Introductory plant biology. New York: McGraw-Hill.

2- Carpi, Anthony, Ph.D. “Chemical Reactions.” Vision Learning. Vision Learning Inc. , 2009.

3- Heldt, Hans-walter and Heldt, Fiona (2005). Plant Biochemistry.

Elseiver Inc. 630pp.

4- Field CB, Behrenfeld MJ, Randerson JT, Falkowski P (1998). "Primary production

of

the

biosphere:

integrating

terrestrial

and

oceanic

components". Science (journal) 281 (5374): 237–40.

5- Schüring, J., Schulz, H. D., Fischer, W. R., Böttcher, J., Duijnisveld, W. H. (editors)(1999). Redox: Fundamentals, Processes and Applications, Springer-Verlag, Heidelberg, 246 pp

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪12‬‬

‫الفصل ‪3‬‬

‫الغالف الجوي‬ ‫الفص‪3‬ل‬ ‫الفصل‬ ‫‪3‬الفصل‬

‫‪The ATMOSPHERE‬‬

‫‪ 1-3‬الغالف الجوي وتموث اليواء‬ ‫‪The Atmosphere and Air Pollution‬‬

‫يبدو الغبلؼ الجوي حتى اآلف وكأنو محيط بدوف حدود وغير قابؿ لمتغيرات‪ ،،‬فيو‬

‫يحوي كتمة ىائمة مف اليواء تقدر ب ‪ 1015 ×5‬طف‪ ،‬وىذه الكمية تكفي اإلنساف بواقع‬ ‫تقديري مقداره مميوف طف لكؿ فرد مف أفراده‪ .‬وضخامة الغبلؼ الجوي تشعر اإلنساف‬ ‫باف إمكانية التغيير في تركيبو وطبيعتو بشكؿ كبير وحاد مسألة خيالية وخارج إطار‬

‫مقدرة اإلنساف فعميا‪ .‬فاألكسجيف في ىذا الغبلؼ يقع خارج إمكانية اإلنساف لمتحكـ بو‬

‫الفصل الثالث‪ :‬الغالف اجلىٍ‬

‫‪12‬‬

‫أو تغيير نسبتو أو تحطيمو‪ .‬ومع ذلؾ يمثؿ كتمة ديناميكية ونظأما متفاعبل مع المناخ‬ ‫والمحيطات والكائنات الحية ومف ىنا تصبح مسالة التوازف البيئي في الغبلؼ الجوي‬ ‫ٍ‬ ‫ٍ‬ ‫مضمونة في ظؿ الفعؿ المؤثر السمبي لئلنساف عمى وفي‬ ‫معروفة وغير‬ ‫مسألةً غير‬ ‫مكونات بيئتو‪.‬‬

‫إف الغبلؼ الجوي إذا قيس بالكرة األرضية فإنو يعد غبلفا خفيفا قياسا إلى كتػػمة‬

‫األرض التي تقػػدر بػ ‪ 1021x 6‬طف‪ .‬كما واف نسبة ‪ %75‬مف كتمتو الكمية تغمؼ‬ ‫األرض إلى ارتفاع ‪ 12‬كيمومت ار‪ ،‬وتمؾ مسافة بسيطة جداً قياسا إلى قطر األرض الذي‬ ‫يساوي ‪ 128000‬كـ‪ ،‬ومع ذلؾ كمِّو ِّ‬ ‫تشكؿ ىذه الطبقة الخفيفة مف اليواء أىمية‬ ‫قصوى في توفير الظروؼ األساسية عمى األرض وفي داخميا لمعيشة واستمرار‬

‫الكائنات الحية‪ .‬فالغبلؼ الجوي يوفر األكسجيف الذي يعد أساسيا في عممية التنفس‪،‬‬ ‫كما يوفر األوزوف (‪ )O3‬الذي ِّ‬ ‫يشكؿ درعا واقياً تجاه األشعة فوؽ البنفسجية المنطمقة‬ ‫مف الشمس التي ييدد وصوليا إلى سطح األرض الحياة عمييا‪ .‬ويوفر أيضا الظروؼ‬ ‫التي تعمؿ عمى تدفئة الكرة األرضية بالفعؿ المشابو لفعؿ البيت الزجاجي وتوفير‬

‫عممية إنتقاؿ المياه عف طريؽ األمطار التي تسقط مف الجو وتغير الظروؼ الجوية‬

‫لصالح البيئة‪ ،‬ويعد الضغط الجوي الذي يوفِّره ىذا الغبلؼ ذو أىمية استثنائية لمعيشة‬

‫األحياء عمى وفي الكرة الرضية وبذلؾ يتـ الحفاظ عمى سوائؿ األجساـ الحية وابقائيا‬

‫في داخؿ األوعية الخاصة بيا داخؿ األجساـ‪.‬‬

‫إف أي غبلؼ مف األغمفة الجوية المحيطة ببقية األجراـ والكواكب السماوية ال‬

‫يشبو ال مف قريب أو مف بعيد طبيعة الغبلؼ الجوي لؤلرض في حمايتو ليا وابقاء‬

‫الحياة عمييا وفي داخميا مستديمة بشكؿ متوازف ودقيؽ ومف ىنا يعد الحفاظ عمى ىذا‬ ‫الجزء األساس مف مكونات البيئة مسؤولية كؿ البشر لكي ال يتحوؿ إلى موقع تضخ‬

‫فيو نفايات الحضارة والتقدـ التقني البشري‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪12‬‬

‫‪ 2-3‬تجييز غاز األكسجين في الطبيعة ‪Oxygen Supply‬‬

‫لقد تكوف احتياطي األكسجيف في الغبلؼ الجوي مف خبلؿ عممية التركيب الضوئي‬

‫ومف خبلؿ عممية دفف الرسوبيات العضوية في مدة تعادؿ مئات المبلييف مف السنوات‪،‬‬ ‫تحرر األكسجيف وتراكمت المادة العضوية إذ إف جزءا‬ ‫وعند دفف الرسوبيات العضوية ِّ‬

‫مف المادة أصبح وقودا صمبا(الفحـ الحجري) أو وقودا سائبل (البتروؿ) بينما توزعت‬ ‫معظـ الكميات اليائمة مف الرسوبيات بيف الصخور في طبقات قشرة األرض التي يقدر‬

‫وزنيا بنحو ‪x 2‬‬

‫‪18‬‬

‫‪ 10‬طف منيا ‪ % 4‬مادة الكربوف المترسب‪.‬‬

‫‪ 1-2-3‬المصـادر الحيـوية أل كسجين الغالف الجوى‬

‫‪The Biological Sources of O2‬‬

‫الحر بكمية معنوية خبلؿ الحقبة الجبولوجية الحجرية (قبؿ ‪2.5‬‬ ‫ظير االكسجيف ْ‬ ‫بميوف سنة – ‪ 1.6‬بميوف سنة) كناتج لمفعاليات الحيوية لعدد مف الكائنات الحية‬ ‫البلىوائية ومنيا أنواع مف البكتريا‪ .‬لقد طورت ىذه الكائنات الحية آلية اطبلؽ‬ ‫األكسجيف قبؿ ‪ 2.7 – 3.5‬بميوف سنة وفي البداية ذاب ىذا األكسجيف الناتج في‬ ‫مياه المحيطات وتفاعؿ مع عنصر الحديد ومف ثـ بدا انطبلؽ األكسجيف مف المياه‬ ‫بعد تشبعيا بو خبلؿ الفترة التي تقع بحدود قبؿ ‪ 2.7‬بميوف سنة بداللة تكوف صدأ‬ ‫في الصخور الغنية بالحديد الذي بدأ بالتشكؿ بحدود ذلؾ التاريخ‪ .‬لقد ازدادت كمية‬ ‫األكسجيف في الغبلؼ الجوي بشكؿ تدريجي ومف ثـ بشكؿ سريع جداً قبؿ ما يقرب مف‬ ‫‪ 2.2‬بميوف سنة وكاف ىذا التطور في تكوف وانطبلؽ األكسجيف إلى الغبلؼ الجوي‬ ‫واحدةً مف األحداث األكثر اىمية في تاريخ األحياء عمى وجو االرض‪ .‬إف وجود‬ ‫الحر في الغبلؼ الجوي لمكرة‬ ‫كميات كبيرة مف األكسجيف المذاب في المحيطات و ْ‬ ‫االرضية قد يكوف السبب الرئيس وراء أزمة الحياة التي واجيتيا الكائنات الحية غير‬ ‫اليوائية ودفعيا الى شبو االنقراض خبلؿ معضمة األكسجيف قبؿ ما يقرب مف ‪2.4‬‬ ‫بميوف سنة‪ .‬ولقد كاف لطبيعة األكسجيف التي تتمثؿ بااللكترونية السالبة الدور األساس‬ ‫في تطور الكائنات الحية نحو عممية التنفس الخموي‪ ،‬وىذا مكف األكسجيف الكائنات‬ ‫الحية التي تعتمد عمى التنفس اليوائي مف إنتاج المزيد مف ‪ ATP‬بمستويات أعمى‬ ‫بكثير مف الكائنات الحية البلىوائية التنفس‪ .‬وبذلؾ أصبحت المجموعة األولى أكثر‬

‫‪12‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬الغالف اجلىٍ‬

‫كفاءةً والسائدة في المحيط الحيوي لمكرة االرضية‪ .‬لقد ساىمت عممية التركيب الضوئي‬ ‫والتنفس الخموي لؤلكسجيف في تطورمتعددة الخبليا ‪ Euokaryots‬وفي المحصمة‬ ‫النيائية ظيور وتطور الكائنات الحية متعددة الخبليا كالنباتات والحيوانات‪ .‬إف توفر‬ ‫األكسجيف بكميات كبيرة في الغبلؼ الجوي لؤلرض خبلؿ الحقب الجيولوجية البلحقة‬ ‫وازدياد نسبتو باضطراد الى المستوى الحالي كاف مرده بالدرجة االساس إلى نشاط‬ ‫الكائنات الحية التي تقوـ بالتركيب الضوئي ‪ .Photosynthesis‬لقد تراوحت نسبة‬ ‫األكسجيف في الغبلؼ الجوي خبلؿ ‪ 500‬مميوف سنة الماضية بيف (‪%)35 – 15‬‬ ‫حجما‪ .‬وفي نياية الحقبة الجيولوجية الكربونية (حقبة الفحـ) قبؿ ما يقرب مف ‪300‬‬ ‫مميوف سنة وصؿ مستوى األكسجيف إلى الحد األعمى وىو ‪ %35‬حجما وىذا ما شجع‬ ‫أ نواع الحشرات والزواحؼ ذوات االجيزة التنفسية غير المتطورة الى التكاثر واإلنتشار‬ ‫أكثر مف األنواع الحالية‪ ،‬ولكف نسبة ىذا الغاز قد استقرت عند حدود ‪ %21‬في‬ ‫غبلؼ األرض وذلؾ ىو المستوى الثاني بعد النايتروجيف (‪ .)%78.9‬يعد األكسجيف‬ ‫العنصر الثالث في ترتيب العناصر الكيميائية في الكوف عمى أساس النسبة الكتمية بعد‬ ‫يعد األكسجيف األكثر انتشا ار بيف مكوناتيا‬ ‫الييدروجيف والييميوـ‪ .‬وفي قشرة األرض ّ‬ ‫(‪ %49‬كتميا)‪ ،‬وفي المرتبة الثانية بيف مكونات الكرة األرضية (القشرة والغبلؼ الجوي)‬ ‫إذ تصؿ نسبتيا إلى ‪ %28‬كتمياً‪ ،‬بينما يعد األكثر وجوداً في عالـ المحيطات وبقية‬ ‫المسطحات المائية (‪ %86‬كتميا)‪ .‬وفي الطبيعة ُيخمؽ األكسجيف الحر بعممية التركيب‬ ‫الضوئي بوساطة ‪ Phytoplankton‬والنباتات‪ ،‬وتسيـ الطحالب )‪ (Algae‬في‬ ‫الحر بينما تسيـ النباتات عمى‬ ‫المسطحات المائبة بإطبلؽ حوالي ‪ %70‬مف األكسجيف ُ‬ ‫اليابسة في إطبلؽ نسبة ‪ %30‬الباقية مف كميتو الكمية‪ .‬إف كمية ‪ O2‬في الطبيعة تعادؿ‬ ‫تقريبا (‪ )21‬واحد وعشريف ضعفا لكميتو الفعمية المتوفرة حاليا في الغبلؼ الجوي واذا‬ ‫أُريد متابعة الكمية الباقية وما آلت إليو كمية ‪ 10 10 x 20‬طف مف ‪ O2‬أمكف تصنيفيا‬ ‫كما يأتي‪:‬‬ ‫‪ -1‬أكسدة غازات مثؿ ‪ H2S, SO2, NH3, CO‬التي انطمقت مف البراكيف خبلؿ‬ ‫الحقب التاريخية المختمفة‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪11‬‬

‫‪ -2‬أكسدة الحديد والكبريت الموجوديف في الكرة األرضية‪،‬ويوضح الشكؿ (‪ )1-3‬مصير‬ ‫غاز األكسجيف مف بدء عممية التركيب الضوئي إلى نياية العممية التاكسدية المشار‬ ‫إلييا سابقا‪.‬‬ ‫إف استيبلؾ ‪ O2‬بوساطة العمميات التأكسدية في عموـ الكرة األرضية مستمر في‬ ‫الوقت الحاضر‪ ،‬ولذلؾ البد مف وجود توازف بيف استيبلؾ ىذا الغاز وتكوينو مف خبلؿ‬ ‫التركيب الضوئي ودفف الرسوبيات العضوية‪ ،‬وبعكس ذلؾ سيكوف الكوف معرضا لخطر‬ ‫تناقص ىذا الغاز وتبلشيو ولكف ىذه المسألة تتطمب مدةً تقدر بمبلييف السنوات لكي‬ ‫تحدث فعميا‪ .‬ولذلؾ كاف التخوؼ مف احتماؿ حدوثيا غير ٍ‬ ‫مبرر إال إذا خطط اإلنساف‬ ‫لمدد زمنية بعيدة جدا‪ ،‬ومف ىنا يصبح التفكير بمناقشة المشاكؿ البيئية اآلنية القريبة‬ ‫الوقوع ىو األساس‪.‬‬

‫الشكل (‪ )1-3‬المصير الكيميائي لألكسجين المنتج من التركيب الضوئي‬

‫الفصل الثالث‪ :‬الغالف اجلىٍ‬

‫‪11‬‬

‫‪ 3-3‬طبقات الغالف الجوي ‪Th Atmospheric Layers‬‬

‫يتكوف الغبلؼ الجوي المحيط بالكرة األرضية مف طبقات متعددة‪ ،‬والحدود بيف‬

‫الطبقات ليست ثابتة بصورة دقيقة بؿ إنيا حدود تقريبية‪ .‬ويتكوف الغبلؼ الجوي مف‬ ‫خميط غازي يحيط بالكرة األرضية بشكؿ كامؿ ويمتد إلى ارتفاع يقع بيف( ‪ 800‬كـ ‪-‬‬

‫‪ 1000‬كـ) فوؽ سطح األرض‪ ،‬ولكف ىذا الغبلؼ يكوف أعمؽ مما ىو عميو عند خط‬

‫االستواء وأقؿ عمقاً فوؽ القطبيف الشمالي والجنوبي وتنتشر الغازات بشكؿ غير منتظـ‬ ‫ضمف كتمة كمية تقدر بنحو ‪x 5.14‬‬

‫‪15‬‬

‫‪ 10‬طف‪ ،‬ويوجد ‪ %99.9‬مف ىذه الكتمة‬

‫تحت مستوى ‪ 50‬كم و ‪ %0.997‬بيف ‪ 50‬كم و ‪ 100‬كم ارتفاعا‪ ،‬ويقسـ الغبلؼ‬ ‫الجوي إلى أربع طبقات كما موضح في الشكؿ (‪ ، )2-3‬وكما يأتي‪:‬‬

‫الشكل (‪ )2-3‬تركيب الغالف الجوي‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪11‬‬

‫الطبقة االولى ‪Troposphere‬‬

‫وىي أولى الطبقات وأقربيا إلى سطح األرض وتكوف في حالة تماس معو‪ ،‬وتمتد‬ ‫إلى األعمى بنحو أحد عشر كيمومت اًر فوؽ القطبيف الشمالي والجنوبي‪ ،‬بينما ترتفع إلى‬ ‫نحو ‪ 16‬كيمومت اًر فوؽ خط االستواء‪ ،‬وتبلمس ىذه الطبقة حياة اإلنساف وبيئتو وتوفر‬ ‫ٍ‬ ‫مموث‬ ‫لو متطمبات الحياة وشروط ديمومتيا‪ .‬وعندما يكوف اليواء في ىذه الطبقة غير‬ ‫يكوف تركيبو الغازي كما ىو موضح في الجدوؿ (‪ ،)1-3‬وتحتوي ىذه الطبقة أيضا‬ ‫كميات متفاوتة مف الماء تتراوح بيف ‪ %1‬و‪ %4‬حجما وتوجد أعمى نسبة مف الماء‬ ‫عمى ارتفاع بيف ‪10‬كـ و‪15‬كـ‪.‬‬ ‫جدول )‪ )1 -3‬تركيز غازات الغالف الجوي في ىواء جاف ونظيف‬ ‫عند مستوى سطح األرض‬ ‫الغاز‬

‫النتروجين ‪N2‬‬ ‫األكسجين ‪O2‬‬ ‫أال ركون‪Ar‬‬ ‫ثنائي اكسيد الكربون ‪CO2‬‬ ‫نيون‬ ‫ىيميوم ‪He‬‬ ‫ميثان ‪CH4‬‬ ‫كريتون ‪Kr‬‬ ‫ىدروجين ‪H2‬‬ ‫اكسيدالنتروجين الثنائي ‪N2O‬‬ ‫احادي اكسيد الكربون ‪CO‬‬ ‫الزينون ‪Xe‬‬ ‫األوزون ‪O3‬‬ ‫االمونيا ‪NH3‬‬ ‫ثنائي اكسيد النتروجين ‪NO2‬‬ ‫احادي اكسيد النتروجين ‪NO‬‬ ‫ثنائي أكسيد الكبريت ‪SO2‬‬ ‫كبريتيد الييدروجين ‪H2S‬‬

‫التركيز‬ ‫النسبة المئوية حجما‬ ‫‪78.08‬‬ ‫‪20.95‬‬ ‫‪0.93‬‬ ‫‪0.0325‬‬ ‫‪.0018‬‬ ‫‪0.00055‬‬ ‫‪0.00015‬‬ ‫‪0.00010‬‬ ‫‪0.00005‬‬ ‫‪0.00002‬‬ ‫‪0.00001‬‬ ‫‪0.000008‬‬ ‫‪0.000002‬‬ ‫‪0.0000006‬‬ ‫‪0.0000001‬‬ ‫‪0.00000006‬‬ ‫‪0.00000002‬‬ ‫‪0.00000002‬‬

‫التركيز‬ ‫جزء من مميون )ج م م(‬ ‫‪780000‬‬ ‫‪209500‬‬ ‫‪9300‬‬ ‫‪320‬‬ ‫‪18‬‬ ‫‪05.2‬‬ ‫‪1.5‬‬ ‫‪1.0‬‬ ‫‪0.5‬‬ ‫‪0.2‬‬ ‫‪0.1‬‬ ‫‪0.08‬‬ ‫‪0.02‬‬ ‫‪0.006‬‬ ‫‪0.001‬‬ ‫‪0.0006‬‬ ‫‪0.0002‬‬ ‫‪0.0002‬‬

‫‪12‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬الغالف اجلىٍ‬

‫الطبقة الثانية ‪Stratosphere‬‬ ‫تقع ىذه الطبقة فوؽ الطبقة األولى وتمتد بيف ‪ 16‬كـ و‪ 50‬كـ فوؽ سطح الكرة‬ ‫األرضية‪ .‬تختمؼ ىذه الطبقة عف طبقة ‪ Troposphere‬في احتوائيا عمى نسبة ماء‬ ‫تقدر بحوالي (‪ 3‬ج ـ ـ )‪،‬وال تتشكؿ غيوـ في ىذه الطبقة‪ .‬تشابو تركيبة الغازات‬ ‫الموجودة فييا مثيمتيا في طبقة ‪ ،Troposphere‬كما تحوي نسبة عالية نسبياً مف‬ ‫غاز األوزوف ‪ O3‬الذي ينتشر في الجزء العموي منيا والجزء السفمي مف الطبقة الثالثة‬ ‫‪ ،Mesosphere‬ويوجد أعمى تركيز (‪ 0.2 – 0.1‬ج ـ ـ) ليذا الغاز عمى ارتفاع‬ ‫بيف ‪ 20‬كـ و‪ 35‬كـ فوؽ سطح األرض‪ ،‬ويمتص أشعة ‪ UV‬مف خبلؿ مرورىا في‬ ‫الطبقة الثانية قادمة مف الشمس‪ .‬ويعود الفضؿ إلى األوزوف في حماية الحياة عمى‬ ‫سطح األرض مف تأثير األشعة المتأينة القاتمة (‪.)UV‬‬ ‫الطبقة الثالثة ‪Mesosphere‬‬

‫تقع ىذه الطبقة عمى ارتفاع يكوف بيف ‪ 50‬كـ و‪ 80‬كـ فوؽ سطح األرض وتكوف‬ ‫حاوية لكتمة غازية أ قؿ مف الطبقتيف السابقتيف وال تحوي بخار الماء‪ ،‬وينتشر األوزوف‬ ‫خبلؿ ىذه الطبقة بتركيز أ قؿ مما ىو عميو في الطبقة الثانية‪ .‬وىنالؾ تحت طبقة‬ ‫تتداخؿ مع الطبقة الثالثة مف جية والطبقة الرابعة ‪ Thermosphere‬مف جية‬ ‫أخرى‪ ،‬وتدعى ‪ Ionosphere‬وسميت بيذا االسـ أل اف األيونات الحرة تنتشر في‬ ‫ىذه الطبقة والتي تتكوف بفعؿ أشعة ‪ UV‬وتأثيرىا الكيميائي الضوئي في النتروجيف‬ ‫واألكسجيف‪ .‬تدعى ‪ Ionosphere‬تحت الطبقة ألنيا ال تشكؿ بمواصفاتيا العامة‬ ‫طبقة متميزة كبقية الطبقات‪.‬‬ ‫الطبقة الرابعة ‪Thermosphere or Heterosphere‬‬ ‫وتقع ىذه الطبقة عمى ارتفاع ‪ 80‬كـ صعوداً‪ ،‬أي إنيا تبدْا بيذا المدى وتستمر إلى‬ ‫ارتفاع يقرب مف (‪ 40000‬كـ) وتسمى عندىا ‪ ،Exosphere‬وتكوف الغازات‬ ‫الموجودة في طبقة ‪ Thermosphere‬بصيغتيا الذرية وتميؿ إلى اإلنتشار عمى‬ ‫شكؿ طبقات ثانوية خاصة بكؿ منيا‪ ،‬فبيف ارتفاع ‪ 80‬كـ و‪ 115‬كـ يوجد األكسجيف‬ ‫والنتروجيف الذرياف بشكؿ رئيس‪ ،‬وعمى ارتفاع ‪ 500‬كـ يكوف الغازاف الرئيساف ىما‬ ‫الييدروجيف واليميوـ‪ ،‬وال تحتوي ىذه الطبقة عمى بخار الماء وال عمى األوزوف‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪17‬‬

‫إ ف الغبلؼ الجوي مثبت مف خبلؿ قوة الجاذبية األرضية وبذلؾ يحيط بكوكب‬ ‫األرض إحاطة تامة‪ .‬وتعد كتمة ىذا الغبلؼ ىي المسؤولة عف توفير الضغط الجوي‪،‬‬ ‫إذ يكوف ضغط اليواء وكثاف تو عالياف عند مستوى سطح البحر ولكنيما ينخفضاف‬ ‫عند األ رتفاع عف ىذا المستوى إذ تنخفض كثافة اليواء إلى النصؼ لكؿ ارتفاع‬ ‫مقداره ‪ 6‬كـ فوؽ مستوى سطح البحر‪ ،‬وعمى ارتفاع ‪50‬كـ تصبح كثافة اليواء أقؿ‬ ‫بمعامؿ مقداره ‪ 109-‬قياسا بكثافتو عند سطح البحر‪ ،‬ويشابو ىذا الظرؼ ظرؼ‬ ‫انعداـ الجاذبية األرضية في أعالي الغبلؼ الجوي‪ .‬ولما تقدـ فاف طبقة‬ ‫‪ Troposphere‬تضـ ‪ %75‬مف كتمة اليواء الكمية بينما تحوي طبقة ‪%24.9‬‬ ‫‪ Stratosphere‬مف كتمة اليواء‪ ،‬وتتوزع النسبة الباقية ‪ % 0.11‬بيف الطبقتيف‬ ‫األخيرتيف وبضمنيما تحت الطبقة المشار إلييا سابقا‪.‬‬

‫‪ 4-3‬درجة حرارة الغالف الجوي ‪Atmospheric Temperature‬‬

‫تنطمؽ أشعة الشمس باتجاه عدد كبير مف كواكب المجموعة الشمسية ويؤدي‬ ‫وصوليا إلى سطح األرض إلى تدفئتيا وبذلؾ تصبح الطبقة االولى مف الغبلؼ الجوي‬ ‫‪ Troposphere‬دافئة‪ ،‬ولكف درجة ح اررة الغبلؼ الجوي تبدْا باألنخفاض إذا إرتفعنا‬ ‫إلى األعمى وحتى نياية طبقة ‪ Troposphere‬إذ تصبح درجة الح اررة ‪ º21-‬ـ‪ .‬إاف‬ ‫معدؿ االنخفاض في درجة الح اررة ضمف الطبقة االولى مع اإلرتفاع إلػى األعمػى‬ ‫يسمى ‪،Lapse rate‬وىذا المعدؿ يساوي ‪ º 8.4‬ـ لكؿ ارتفاع مقداره ‪ 1.6‬كيمومتر‬ ‫أو نحو ‪ 5‬درجات مئوية إلرتفاع كيمومتر واحد‪ .‬إف ىذه القاعدة في التغير الحراري‬

‫ثابتة ضمف ‪ Troposphere‬ولكنيا ليست كذلؾ في الطبقة الثانية ‪Stratosphere‬‬ ‫بؿ ىي عمى العكس مف ذلؾ‪ .‬ويعود تفسير ىذه الظاىرة إلى فعؿ غاز األوزوف الذي‬ ‫يحتؿ جزءاً مف طبقة ‪ ،Stratosphere‬و يقوـ ىذا الغاز بامتصاص األشعة فوؽ‬ ‫البنفسجية (‪ Ultra violet )UV‬القادمة مف الشػمس والتي تشكؿ ‪ %3‬مف األشعة‬

‫الكمية‪ ،،‬وتؤدي عممية االمتصاص إلى رفػع درجة ح اررة الجزء العموي مف طبقة‬ ‫‪o‬‬ ‫‪ Stratosphere‬إلى نحو ‪ 1+‬ـ بينما يكوف الجزء السفمي مف ىذه الطبقة بارداً جداً‬ ‫الشكؿ (‪.) 3-3‬‬ ‫ولما كاف اليواء الدافئ أقؿ كثافةً مف اليواء البارد لذلؾ نجد أف اليواء الدافئ قرب‬ ‫سطح األرض‪ ،‬وضمف الطبقة األولى‪ ،‬يرتفع إلى األعمى حتى يصؿ الجزء العموي‬

‫‪10‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬الغالف اجلىٍ‬

‫منيا‪ ،‬وعند انخفاض درجة ح اررتو يصبح أكثر كثافة فيتجو نحو الجزء السفمي‪،‬‬ ‫وبوساطة ىذه الحركة الدائمة لميواء في طبقة ‪ Troposphere‬تحدث تيارات اليواء‬ ‫والعواصؼ وتتكوف الغيوـ ومف ثـ تتساقط األمطار‪.‬إاف طبقة ‪ Stratosphere‬تختمؼ‬ ‫عف ىذه الحالة إذ يكوف اليواء الدافئ في الجزء العموي مف الطبقة بينما يكوف اليواء‬ ‫البارد في الجزء السفمي منيا‪ .‬ولذلؾ ال تتكوف تيارات اليواء وال تتشكؿ الغيوـ أي إف‬ ‫سقوط األمطار مف ىذه الطبقة غير ممكف( الشكؿ ‪ .)4-3‬وبحكـ الطبيعة الفيزيائية‬ ‫ليذه الطبقة سيؤدي وصوؿ المموثات إلييا إلى بقائيا ىنالؾ لبضع سنوات دوف اف‬ ‫تتأثر بتيارات اليواء والرياح أو المطر‪ ،‬وىذا يؤدي إلى تراكـ تمؾ المموثات وتركزىا في‬ ‫الطبقة ويجعميا حساسة لفعؿ النشاط البشري المتمثؿ باستعمالو لوسائؿ التقدـ التقني‬ ‫واطبلؽ الغازات والمموثات المختمفة إلى الغبلؼ الجوي‪.‬‬

‫الشكل (‪ ) 3-3‬التوزيع الحراري في طبقات الغالف الجوي‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪12‬‬

‫الشكل ( ‪ ) 4-3‬مقارنة التوزيع الحراري بين الطبقتين األولى والثانية‬

‫‪ 5-3‬الغازات المعرضة نسبيا لخطر التغير في الغالف الجوي‬

‫‪Concentrations Gases With Subjected to Alteration‬‬

‫إف اىتمامنا بمسألة تناقص األكسجيف في الغبلؼ الجوي يجبأاال يبعد عف أذىاننا‬ ‫الفيـ العممي والواقعي لموضوع الربط بيف احتماؿ ىذا التناقص والنشاط البشري الذي‬

‫ال يعد‪ ،‬في الوقت الحاضر خط ار عمى محتوى الغبلؼ الجوي مف غاز األكسجيف‬

‫الذي يشكؿ نسبة مقدارىا ‪ %21‬مف الحجـ الكمي لمغازات الموجودة فيو واذا كاف ىذا‬ ‫االستنتاج يبعث عمى اإلرتياح فإف توازف الغازات الثانوية يعد عرضة لئلختبلؿ‬

‫الضاريف بالبيئة‪ ،‬وفي عالمنا ذي المكونات المتوازنة بشكؿ دقيؽ وحساس‬ ‫والتغيير ّ‬ ‫وذي التداخبلت المعقدة تعد المكونات الثانوية لمغبلؼ الجوي ذات دور ميـ وخطير‪.‬‬

‫ومف ىنا سيترؾ اإلخبلؿ بيا آثا ار بعيدة ومركبة‪ .‬ولغرض الوقوؼ عمى الصورة المحتممة‬

‫أو المتحققة لقدرة اإلنساف وتأثيره في إحداث خمؿ ما في التوازف البيئي لمغبلؼ الجوي ال‬ ‫بد مف مبلحظة إف معظـ النشاطات الصناعية تعتمد في الوقت الحاضر عمى حرؽ‬

‫الوقود السائؿ أو الصمب أو كمييما‪ .‬ويظير تأثير ىذه النشاطات في تكويف الغبلؼ‬

‫الفصل الثالث‪ :‬الغالف اجلىٍ‬

‫‪12‬‬

‫الجوي مف الغازات والسيما تمؾ الغازات التي ال تعتبر مكوناً رئيسا‪ .‬إف حرؽ الوقود‬

‫يتضمف في صيغتو الكيميائية التفاعمية غازي األكسجيف وثنائي اكسيد الكربوف وكما‬

‫في المعادلة آالتية‪:‬‬

‫‪CO2‬‬

‫ثنائي اكسيد الكربوف‬

‫‪O2‬‬

‫‪+‬‬

‫‪C‬‬

‫الكربوف المندثر‬

‫ولما كاف تأثير اإلنساف في إحداث تغيير خطر في نسبة األكسجيف في الجو ال‬

‫تعد مشكمة بيئية آنية كما أوضحنا في الفقرة (‪ )2-3‬مف ىذا الفصؿ‪ ،‬إذ إف النشاط‬ ‫الذي قد يؤدي إلى تعريض الحياة إلى الخطر بسبب التناقص الخطير المحتمؿ‬

‫لؤلكسجيف في الطبيعة يتطمب مبلييف السنييف‪ ،‬لكي يحدث‪ ،‬لذا انصب اىتماـ‬ ‫المختصيف بالبيئة في الوقت الحاضر عمى متابعة التغيرات التي حدثت أو تحدث في‬

‫نسب غازات ثانوية مثؿ ‪ CO2‬الذي يشكؿ نسبة مئوية قدرىا (‪ )0.023‬حجما‪ ،‬فضبل‬

‫عف غاز‪ CO‬ونسبتو المئوية ‪ 105-‬وكذلؾ اكاسيد الكبريت واكاسيد النتروجيف التي‬

‫ال تشكؿ إال نسبا ضئيمة جدا في الحالةالطبيعية حيف يكوف الغبلؼ الجوي خاليا مف‬

‫التموث (جدوؿ ‪ ،)1-3‬واف نسبة بخار الماء في الجو ىي األخرى عرضة لمتغير مما‬ ‫يؤدي إلى أحداث خمؿ في الظروؼ البيئية كما سنرى في الجزء االتي‪.‬‬

‫‪ 6-3‬التأثير المشابو لتاْثير البيت الزجاجي (الدفيئة)‬

‫‪The Greenhouse Effect‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪12‬‬

‫إ ف مناخ الكرة األرضية يتأثر بشكؿ حاد بمستوى تركيز غازيف ميميف ىما بخار‬ ‫الماء وثنائي اكسيد الكربوف ‪ ،‬وتأتي ىذه األىمية مف كونيما يسيماف في إحداث‬ ‫الظاىرة المناخية المعروفة بتأثير البيت الزجاجي (الدفيئة) ‪.Greenhouse Effect‬‬ ‫والمعروؼ في عمـ المناخ إف ح اررة األرض مثبتة بوساطة التوازف الثابت بيف الطاقة‬ ‫المستممة مف الشمس والكمية المماثمة مف الح اررة األخرى التي تعود إلى الغبلؼ الجوي‬ ‫مع اإلشعاع المرتد مف األرض‪ ،‬وال تعد مصادر الح اررة األخرى كالبراكيف واإلنتاج‬ ‫الصناعي ذات أىمية ألف أثرىا في ىذا المجاؿ محدود جدا‪ .‬إف أي إخبلؿ بكمية‬ ‫الطاقة الح اررية القادمة إلى األرض وتمؾ الطاقة التي تعود منعكسة منيا إلى الفضاء‬ ‫الخارجي يؤدي إلى تغيير التوازف الطبيعي والى تأثيرات متعددة وذات أىمية كبيرة منيا‬ ‫اإلخبلؿ بمستوى اإلنتاج الغذائي بسبب اإلخبلؿ بمستوى انتشار النباتات واحداث‬ ‫(تكوف صحارى جديدة) ورفع مناسيب المياه في المحيطات وكؿ ىذه التغيرات‬ ‫التصحر ّ‬ ‫البيئية المناخية ىي محصمة عممية لمنشاط البشري في شتى المجاالت‪.‬‬ ‫يحمؿ ضوء الشمس الطاقة اليائمة المنطمقة إلى االرض وىوعبارةعف إشعاع‬ ‫كيرومغناطيسي بطوؿ موجي يكوف بيف ‪ 0.2‬ما يكروف و ‪ 3‬مايكرونات أي ما يعادؿ‬ ‫‪ 2000‬إلى ‪ 30000‬أنكستروـ‪ .‬وتمر معظـ ىذه الطاقة عبر الغبلؼ الجوي إلى‬ ‫األرض دوف اعتراض ما عدا حالة وجود الغيوـ‪ ،‬أما في حالة خمو الجو مف الغيوـ‬ ‫فتمر األشعة بشكؿ كامؿ حتى تصؿ إلى األرض حيث تعمؿ عمى رفع درجة ح اررتيا‬ ‫ونشر الضوء عمييا‪ .‬ولكف عممية اإلنعكاس الحراري مف األرض إلى الغبلؼ الجوي‬ ‫تتـ مف خبلؿ أطواؿ موجية مختمفة عف تمؾ األطواؿ التي جاءت مف الشمس فاألشعة‬ ‫المنعكسة تكوف بطوؿ موجي يتراوح بيف (‪ )2‬و (‪)40‬‬ ‫ما يكروف‪ ،‬وأعمى مستوى ضمف ىذا المدى يكوف عمى طوؿ موجي مقداره (‪)10‬‬ ‫مايكرونات‪ .‬وىذه األطواؿ الموجية تكوف بمدى األشعة تحت الحمراء ‪Infra Red‬‬ ‫(‪ )IR‬إذ يكوف الطوؿ الموجي أعمى مف الطوؿ الموجي لؤلشعة القادمة مف الشمس‬ ‫بعشريف مرة‪ ،‬وىذه األشعة المنعكسة تكوف بخبلؼ األشعة القادمة إذ أنيا ال يمكف أف‬ ‫تنتقؿ بحرِّية مف خبلؿ الغبلؼ الجوي فبخار الماء وغاز ثنائي اكسيد الكربوف يقوماف‬ ‫معا بعممية امتصاص قسـ مف األشعة تحت الحمراء كما في الشكؿ (‪ )5-3‬والشكؿ‬ ‫(‪ . )6-3‬وبيذه الطريقة يعمؿ كبل الغازيف وكأنيما لحافاف يغمفاف الكرة األرضية‬

‫‪12‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬الغالف اجلىٍ‬

‫ويمنعاف تسرب الح اررة المنعكسة مف سطح األرض إلى الغبلؼ الجوي‪ ،‬وبغير ىذيف‬ ‫المحافيف يحتمؿ أ ف تنخفض درجة ح اررة الكرة األرضية إلى (‪ º 40-‬ـ) بدال عف‬ ‫الحررة وىو نحو (‪ º 15‬ـ) ‪ ،‬ولكف إضافة كميات أخرى مف‬ ‫ا‬ ‫المعدؿ الحالي لدرجة‬

‫بخار الماء وغاز ثنائي اكسيد الكربوف يعني إضافة طبقات أخرى مف المحافيف مما‬ ‫يؤدي إلى منع التسرب الحراري بمعدالت أ عمى مما ىي عميو في الطبيعة وىذا يعمؿ‬ ‫عمى رفع درجة ح اررة قشرة األرض والمحيط الذي يعموىا مباشرة أي رفع درجة ح اررة‬ ‫الجو بشكؿ غير طبيعي‪.‬‬ ‫إ ف ىذه الحالة األخيرة ىي ما تـ االصطبلح عميو بتعبير تأثير البيت الزجاجي‬ ‫(‪ )Greenhouse Effect‬أ و الدفيئة وىذا االصطبلح مصدره إف ارتفاع درجة ح اررة‬ ‫البيت الزجاجي مف دوف استعماؿ وسائؿ التدفئة المعروفة يحصؿ بسبب آلية دخوؿ‬ ‫أشعة الشمس المحممة بالطاقة الح اررية بسيولة ويسر إلى البيت الزجاجي مف خبلؿ‬ ‫األلواح الزجاجية‪ ،‬ولكف تسربيا إلى الخارج ال يتـ بالسيولة وباليسر نفسو إذ إف تمؾ‬ ‫األلواح الزجاجية تتمكف مف منع ذلؾ التسرب الكمي بامتصاصيا لؤلشعة المنعكسة‬ ‫التي تقع ضمف مدى األشعة تحت الحمراء إذ تكوف سرعتيا أقؿ مف سرعة األشعة‬ ‫القادمة مف الشمس لكونيا أطوؿ منيا‪ ،‬وتتناسب سرعة الموجة الضوئية عكسيا مع‬ ‫طوليا‪.‬‬

‫الشكل (‪ )5-3‬االشعة القادمة من الشمس واالشعة المنعكسة من االرض(‪)IR‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫الشكل‬

‫‪11‬‬

‫(‪ )6-3‬التأثير المشابو لفعل البيت الزجاجي والناتج عن عدد من المؤثرات‬ ‫والعالقات الفيزيائية في الغالف الجوي‬

‫إف نسبة بخار الماء إلى غاز ‪ CO2‬في الغبلؼ الجوي كبيرة‪ ،‬ولذلؾ يحصؿ تأثير‬ ‫البيت الزجاجي بسبب وجود بخار الماء في الجو بشكؿ أساسي مع ذلؾ يوجد في‬ ‫لحاؼ ‪ H2O‬حوؿ األرض منطقة مفتوحة يتـ ممؤىا بثنائي اكسيد الكربوف وتمؾ‬ ‫المنطقة تقع في مدى الطوؿ الموجي الذي يكوف بيف ‪ 7‬مايكرونات و ‪ 14‬مايكرونػا‪.‬‬ ‫ويكوف ‪ CO2‬فعاال في امتصاص الطوؿ المػوجي الذي يكوف بيػف ‪ 12‬و ‪16.3‬‬

‫مايكروف وبذلؾ يتـ التكامؿ في عممية االمتصاص مف خبلؿ التداخؿ بيف ‪CO2‬‬ ‫و ‪ H2O‬الذي يقع مدى امتصاصو بيف ‪ 12‬مايكرونات و ‪ 14‬ما يكرونا‪.‬‬

‫ويمكف تقدير الخطورة الناجمة عف زيادة نسبة ‪ CO2‬في الغبلؼ الجوي مف خبلؿ‬ ‫معرفة عمؿ ىذا الغاز في امتصاص األشعة تحت الحمراء (‪ )IR‬كما مر عمينا‪،‬‬ ‫وكذلؾ تؤدي الزيادة اليائمة في حرؽ كبل النوعيف مف الوقود (الصمب والسائؿ) إلى‬ ‫زيادة كبيرة جدا في نسبة ىذا الغاز في الغبلؼ الجوي بشكؿ يخؿ بالتوازف البيئي‬ ‫الطبيعي النتشار الغا ازت ونسبتيا في تشكيؿ الغبلؼ الجوي‪ .‬إف حرؽ كامؿ الخزيف‬ ‫العالمي مف الوقود الحاوي لمكربوف وىو بحدود ‪ 10 12 x 6.5‬طف سيؤدي إلى‬ ‫تكويف ‪ 10 12 x 17.3‬طف مف ‪ CO2‬عمما إف ما يعادؿ نصؼ كمية ‪CO2‬‬ ‫الحاصؿ مف حرؽ المواد العضوية يضخ إلى الغبلؼ الجوي ويبقى ىنالؾ مدة طويمة‬ ‫دوف تغيير‪ ،‬بينما يستخدـ النصؼ الثاني في عممية التركيب الضوئي فضبل عف ذوباف‬ ‫قسـ منو في الطبقة السطحية مف مياه المسطحات المائية‪.‬‬

‫‪11‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬الغالف اجلىٍ‬

‫إف اإلحتماالت التقديرية لمزيادة في كمية ‪ CO2‬في الجو تصؿ إلى نسبة مقدارىا ‪5‬‬

‫أضعاؼ كميتو الحالية ولكف ىذه التقديرات تبقى مجرد تخمينات الميتميف بقضايا‬ ‫البيئة أما التقديرات األكثر واقعية فتشي ارلى تضاعؼ كمية ىذا الغاز بحموؿ سنة‬ ‫‪ 2020‬ـ قياسا بكميتو في المدة التي سبقت مرحمة الثورة الصناعية التي كانت تقدر‬ ‫بنحو ‪ 10 12 x 2.3‬طف‪ .‬والجدير بالذكر إ ف معدؿ الزيادة في كمية ‪ CO2‬حاليا‬ ‫ىو ‪ 0.7‬جزء مف مميوف جزء سنويا‪ ،‬و سيزداد ىذا المعدؿ بشكؿ سريع بتقدـ النمو‬ ‫الصناعي عالميا‪ ،‬كما تجدر اإلشارة إلى أف تركيز ‪ CO2‬قد ازداد إلى ‪ 380‬جزء‬ ‫مف مميوف جزء قياسا بػ ‪ 290‬جزءا مف مميوف قبؿ قرف مف الزماف‪.‬‬

‫إف االىتماـ العالمي في الوقت الحاضر فيما يخص زيادة نسبة ‪ CO2‬يتركز بشكؿ‬ ‫رئيس عمى ارتفاع درجة ح اررة الجو ولو كاف ذلؾ بضع درجات إذ إنو سيؤدي إلى‬ ‫مجموعة مف التأثيرات المباشرة وغير المباشرة أو المضاعفة‪ ،‬فرفع درجة الح اررة يؤدي‬ ‫في المحصمة النيائية إلى التأثير في مستوى سقوط األمطار عالميا ثـ زيادة مساحات‬ ‫الصحاري وانعكاس ذلؾ عمى انخفاض معدالت االنتاج الزراعي‪ ،‬كما إف إرتفاع درجة‬ ‫ح اررة األرض يؤدي إلى إنصيار الكتؿ الجميدية في األصقاع الشمالية والجنوبية وىذا‬ ‫بحد ذاتو يؤدي إلى ارتفاع مستويات المياه في المحيطات ومف ثـ حدوث الفيضانات‬ ‫المدمرة وحدوث البراكيف‪ .‬كما إف تعريض مساحات شاسعة مف أراضى األصقاع إلى‬ ‫أشعة الشمس بعد إنصيار الثموج التي تغطييا سيؤدي إلى زيادة عممية امتصاص‬ ‫الح اررة‪ ،‬إذ إف الثموج أكثر قدرةً مف التربة عمى عكس الضوء والح اررة بحكـ كونيا‬ ‫صقيمة المممس وكوف لونيا أبيضا‪ ،‬وبذلؾ فإف إرتفاع الح اررة سيزيد المشكمة تعقيدا‬ ‫ولكف ىذه التوقعات محكومة بعامميف‪ ،‬أوليما سرعة استيبلؾ اإلنساف لموقود وثانييما‬ ‫عامؿ الزمف‪ ،‬إذ اف النتائج التي أُشير ألييا تتطمب قرونا مف الزمف‪.‬‬ ‫‪ 1-6-3‬االحتباس الحراري ‪Global Warming‬‬ ‫يعنى باالحتباس الح ارراي االرتفاع في معدالت درجات ح اررة االرض في ىوائيا‬ ‫قرب السطح والمحيطات في العقود االخيرة وتوقعات استم ارره‪ ،‬فمقد ارتفع معدؿ درجة‬ ‫ح اررة سطح االرض بمقدار ‪ 1.8‬درجة مئوية خبلؿ القرف العشريف‪ ،‬وقد إعتبر‬ ‫مصدر ىذا االرتفاع الحراري منذ منتصؼ القرف العشريف ىو الزيادة المضطردة في‬ ‫تراكيز غازات الدفيئة ‪ Greenhouse‬مف خبلؿ ما اصطمح عميو التاثير المشابو‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪11‬‬

‫لفعؿ البيت الزجاجي ‪ Greenhouse effect‬وقد توقعت ىيئة ‪Intergovernmental‬‬

‫‪ )IPCC( Panel on Climate Council‬إف درجة ح اررة سطح االرض ستزداد بحدود‬ ‫‪ )F 011.5 ( C 06.40‬بيف عامي ‪ 1990‬و ‪ُ .2010‬يعد ‪Joseph Fourier‬‬ ‫أوؿ مف اكتشؼ ظاىرة البيت الزجاجي في عاـ ‪ 1824‬وقد تـ دراستيا كمياً مف فبؿ‬ ‫‪ Svante Arrhemius‬في عاـ ‪ .1896‬لقد كانت ىذه الظاىرة وراء تحقؽ ظروؼ‬ ‫مناخية مبلئمة لمعيشة الكائنات الحية عمى سطح االرض منذ مبلييف السنيف مقارنة‬ ‫بظروؼ غير مبلئمة عمى كواكب اخرى كالمريخ الذي يشيد سطحو انخفاضا في‬ ‫درجات الح اررة تصؿ الى ما يقرب مف ‪ C 070‬والزىرة ‪ Venus‬التي ترتفع ح اررة‬ ‫سطحيا الى ما يقرب مف ‪ .C 0400‬ويعود ىذا التبايف الشديد في درجات الح اررة‬ ‫عمى سطوح ىذه الكواكب الثبلث إلى االختبلؼ الشديد في مستوى تراكيز غاز ‪CO2‬‬ ‫في أغمفتيا الجوية‪ ،‬اذ يشيد الغبلؼ الجوي لممريخ نضوبا شبو تاـ لمستويات ‪CO2‬‬ ‫بينما ترتفع نسب ىذا الغاز في الغبلؼ الجوي لمزىرة الى مستويات عالية جدا‪ .‬وتسيـ‬ ‫مجموعة مف الغازات في الغبلؼ الجوي لؤلرض في حصوؿ األحتباس الح ارري‪ ،‬إال‬ ‫إف غاز ثنائي اكسيد الكربوف يعد األساس في تحقؽ حالة التدفئة المناسبة لسطح‬ ‫األرض في الحالة الطبيعية السائدة في بداية الحياة عمى ىذا الكوكب‪ .‬والغازات‬ ‫المساىمة ىي‪ :‬بخار الماء وتقدر مساىمتو في آلية التدفئة بػ ‪ ،%36.7‬ثنائي اكسيد‬ ‫الكربوف ‪ ،%9 – 2‬الميثاف ‪ ،%9 – 4‬واالوزوف ‪ ،%7 – 3‬بينما تسيـ غازات‬ ‫طبيعية أخرى بشكؿ محدود جدا وأىميا غاز أكسيد ثنائي النايتروجيف ‪ N2O‬والذي‬ ‫تزايد تركيزه تباعا بسبب النشاط البشري ومنو الفعاليات الزراعية الواسعة‪ .‬ويكاد أف‬ ‫يكوف غاز ‪ CO2‬ىو االساس بيف بقية الغازات المتغيرة التراكيز في الغبلؼ الجوي‬ ‫بسبب الزيادة المضطردة في النشاط البشري والتطور الحاصؿ في الجوانب‬ ‫االجتماعية‪ ،‬االقتصادية‪ ،‬التقنية وما يصاحبيا مف استيبلؾ ىائؿ في الوقود العضوي‪،‬‬ ‫االحفوري وغيره‪ ،‬مما سيؤدي وعمى وفؽ توقعات المؤسسات العممية في العالـ‪ ،‬إلى‬ ‫ارتفاع في تركيز ىذا الغاز إلى مستوى يتراوح بيف‪ 541‬وبيف ‪ ppm 970‬في عاـ‬ ‫‪ ،2100‬مقارنة بالمستويات الطبيعية في نياية القرف التاسع عشر والقرف‬ ‫العشريف والمقدرة ‪ ، ppm 270‬والشكؿ(‪ )7-3‬يوضح معدالت الزيادة في اطبلؽ‬ ‫ىذا الغاز خبلؿ نصؼ قرف مف الزمف‪.‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬الغالف اجلىٍ‬

‫‪722‬‬

‫الشكل (‪ )7-3‬معدالت االرتفاع في اطال ق ثنائي أكسيد الكربون‬ ‫(الشكل الداخمي يوضح الدورة السنوية الطالق الغاز)‬

‫‪ 2-6-3‬الوسائل الحديثة المقترحة لمتحكم بمستويات ‪ CO2‬في الغالف الجوي‬ ‫‪New Proposed Methods to Control CO2 levels in The Atmosphere‬‬

‫أ‪ -‬تحويل ‪ CO2‬إلى فحم حجري‬

‫أوجدت شركة نيوزلندية في مدينة ‪ Marlborough‬طريقة جديدة لتحويؿ ‪CO2‬‬

‫إلى فحـ حجري باستخداـ المايكرويؼ الخاص‪ ،‬إذ تستعمؿ نشارة الخشب ومواد حيوية‬

‫أخرى‪ ،‬تعد مف النفايات ليذا الغرض‪ ،‬ومف خبلؿ ىذه الطريقة يتـ احتباس ىذا الغاز‬

‫بدالً مف إطبلقو إلى الجو‪ ،‬وُيدفف ىذا الفحـ داخؿ التربة إذ توفر ىذه العممية فوائد‬ ‫جمة منيا زيادة خصوبة التربة‪ ،‬فضبلً عف خفض معدالت إنطبلؽ غازات‬ ‫بيئية ّ‬ ‫االحتباس الحراري مثؿ الميثاف‪ ،‬أكسيد النتروز‪ ،‬وكذلؾ زيادة كفاءة الكائنات الحية‬

‫الدقيقة مف اقتناص غاز ‪ CO2‬مف الجو‪ ،‬وعند قياـ الشركة باختبار كفاءة ىذه التقنية‬

‫الحديثة توصمت إلى أف ‪ %50 -40‬مف نشارة الخشب وفضبلتو تتحوؿ إلى فحـ‬ ‫وىذا يعني إنتاج طف واحد مف ىذه المادة يومياً‪ .‬ورغـ إف أجيزة المايكرويؼ تتطمب‬

‫استخداـ الطاقة الكيربائية وبالتالي فإف إنتاج ىذه الطاقة يتطمب حرؽ الوقود األحفوري‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪727‬‬

‫ومف ثـ تكويف غاز ‪ ،CO2‬ولكف تقديرات الشركة المسماة ‪ Carbons cape‬تشير‬

‫إلى أف المحصمة النيائية لمعادلة دفف ‪ CO2‬مع إطبلقو إلى الجو تكوف لصالح خفض‬ ‫نسبتو في الجو‪.‬‬

‫ب ‪-‬تصنيع مادة اإلسمنت من ‪CO2‬‬

‫إف طريقة خفض نسبة ‪ CO2‬في الجو باستخدامو في تصنيع مادة اإلسمنت جاءت‬

‫كمحصمة لبحوث أجرتيا شركة ‪ Calera‬األمريكية والتي تعتمد عمى مبدأ مشابو لما‬ ‫يحدث في الطبيعة وىو تكويف أصداؼ الحيوانات البحرية إذ يتـ استخداـ الكالسيوـ‬

‫والمغنيسيوـ في مياه البحر لتكويف المركبات الكاربونية تحت ظرؼ حراري وضغطي‪،‬‬

‫وعند إنتاج اإلسمنت مف قبؿ المؤسسة األمريكية ‪ Calera‬فإف لونو يتصؼ بالبياض‬ ‫الناصع الذي يختمؼ في ىذا الجانب مع اإلسمنت المنتج في المعامؿ بالطريقة‬ ‫التقميدية‪.‬‬

‫إف محتوى مياه البحار والمحيطات تحتوي ببلييف األطناف مف الكاليسيوـ‬

‫والمغنيسيوـ وتشكؿ ‪ %70‬مف المحتوى الكمي ليذيف العنصريف في عموـ الكرة‬

‫األرضية‪ ،‬كما وأف ‪ 2755‬محطة إلنتاج الطاقة الكيربائية في الواليات المتحدة‬ ‫األمريكية لوحدىا تضخ ‪ 2.5‬بميوف طف مف ‪ CO2‬في عاـ ‪ ،2006‬ومف ىنا جاءت‬ ‫الفكرة العممية العممية إلنتاج اإلسمنت‪ ،‬ومف المعروؼ أف معامؿ إنتاج اإلسمنت تضخ‬

‫طناً مف ‪ CO2‬لكؿ طف إسمنت‪ ،‬والطريقة الجديدة في حجز ‪ CO2‬واستخدامو في‬ ‫إنتاج اإلسمنت يؤدي إلى امتصاص نصؼ الكمية المطمقة مف الغاز‪ .‬إف ىذا األسموب‬

‫في خفض معدالت ضخ ‪ CO2‬إلى الجو ما زاؿ في مراحؿ التطوير وىنالؾ آراء‬ ‫متباينة في فعاليتو لحماية الغبلؼ الجوي مف التموث الذي يؤدي إلى االحتباس‬

‫الحراري الذي تشيده الكرة األرضية‪.‬‬

‫حـ‪ -‬استخدام ‪ CO2‬في إنتاج الوقود البديل‬

‫لقد بدأت محاوالت جادة في الواليات المتحدة األمريكية وأوروبا إلنتاج وقود بديؿ‪،‬‬ ‫عمى ىيئة منتجات ىايدروكاربونية‪ ،‬مف خبلؿ تنمية كتمة كبيرة مف الطحالب ال سيما‬

‫‪720‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬الغالف اجلىٍ‬

‫الخضراء المزرقة‪ ،‬في مفاعبلت خاصة‪ ،‬وبيذه الطرؽ يتـ نقؿ غاز ‪ CO2‬المنتج مف‬

‫خبلؿ حرؽ الوقود في المعامؿ إلى مزارع تحوي أحواضاً مكشوفة تنمى فييا الطحالب‬ ‫بفعؿ العوامؿ التي تشجع عممية التركيب الضوئي (الماء ‪ + CO2 +‬أشعة الشمس ‪+‬‬

‫بعض المغذيات) وبعد إنتاج الكتمة الطحمبية المطموبة يتـ نقميا إلى مفاعبلت خاصة‬ ‫حيث يجري استخبلص ‪ Biodiesel‬التي يمكف استخداميا كوقود في محطات إنتاج‬ ‫الطاقة أو المعامؿ وحسب توافقيا مع الحاجة لكؿ محطة أو معمؿ (الشكؿ ‪)8-3‬‬ ‫إف التقديرات األولية ليذا النمط مف استخداـ ‪ CO2‬إلنتاج الوقود الحيوي تشير إلى‬ ‫إمكانية حجز ‪ %50‬مف ‪ CO2‬المنطمؽ مف محطات إنتاج الطاقة في الواليات‬ ‫المتحدة األمريكية في حالة تطبيقيا بشكؿ كامؿ‪ .‬وتعد شركة ‪Saphire Energy‬‬ ‫األمريكية ومقرىا في والية كاليفورنيا‪ ،‬الرائدة في ىذا المجاؿ إذ أعمنت في نياية عاـ‬ ‫‪ 2008‬عف استعدادىا في عاـ ‪ 2025‬إلنتاج ‪ 1000‬مميوف غالوف مف الوقود‬ ‫الحيوي سنوياً عف طريؽ مشروع استخداـ مزارع الطحالب‪ ،‬وقد وضعت ضمف خططيا‬ ‫المستقبمية تجييز مميوف غالوف مف ىذا الوقود عاـ ‪ 2011‬و ‪ 100‬مميوف غالوف في‬ ‫عاـ ‪ 2018‬وصوالً إلى ىدفيا االستراتيجي في عاـ ‪ ،2025‬وتعد ىذه الشركة متقدمة‬ ‫في الريادة بعد قياميا بتجربة انتاجيا مف ىذه الوقود في تسيير نوعيف مف الطائرات‬ ‫تابعتيف ألثنتيف مف شركات الطيراف العالمية ىما شركة كونتيننتاؿ األمريكية وشركة‬ ‫الياباف لمطيراف‪ ،‬إذ قامت إحدى طائرات الشركة األولى مف نوع ‪ 737‬النفاثة باستخداـ‬ ‫المنتج المخموط مع الوقود االعتيادي بنسبة ‪ %50‬لمتحميؽ عمى ارتفاع ‪ 37‬ألؼ قدـ‬ ‫ولمدة ساعتيف وكانت النتائج ناجحة مف بداية اإلقبلع وحتى اليبوط‪ ،‬بينما استخدمت‬ ‫الشركة اليابانية إحدى طائراتيا مف نوع ‪ 747‬النفاثة بالتحميؽ بوقود خميط مف الوقود‬ ‫الحيوي مع الوقود االعتيادي وبنسبة ‪ %50‬لكؿ منيما كذلؾ‪.‬‬

‫وتفيد المعمومات المتوفرة عف ىذا النوع مف الوقود تفوقو عمى الوقود الحيوي المنتج‬ ‫مف نباتات الذرة في أكثر مف جانب‪ ،‬أوليا الكفاءة اإلنتاجية بمقياس الطاقة بتفوؽ‬ ‫يصؿ إلى ‪ 100 -10‬مرة لكؿ ىكتار مف مساحة األرض المستغمة‪ ،‬واف ىذا الوقود‬ ‫ال يعد عامؿ تآكؿ لؤلنابيب الناقمة كما ىو الحاؿ مع مادة الكحوؿ األثيمي المنتج مف‬ ‫النباتات الذي ال ينقؿ إال بوساطة الحاويات المحمولة عمى ناقبلت خاصة‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪722‬‬

‫وال تعد شركة ‪ Saphire Energy‬الوحيدة في ىذا المجاؿ فينالؾ شركة ‪Blue‬‬ ‫‪ Marble Energy‬التي تستخدـ طحالب المياه المموثة إلنتاج الوقود الحيوي وكذلؾ‬ ‫شركة ‪ Solazyme‬ومقرىا في مدينة ساف فرانسيسكو‪ /‬كاليفورنيا‪ ،‬فضبلً عف شركات‬ ‫عديدة في أمريكا ودوؿ أخرى‪ ،‬ويبقى السؤاؿ األىـ ىو ىؿ إف ىذا المنتج الذي ييدؼ‬ ‫إلى خفض اطبلقات ‪ CO2‬إلى الجو سيجد السوؽ التجارية المناسبة في المستقبؿ‬ ‫القريب والبعيد وبالتالي إيجاد حؿ جزئي لمشكمة االحتباس الحراري ؟‬

‫الشكل (‪ ) 8-3‬إنتاج الوقود منِ ثنائي أكسـيد الكربون باستخدام الطحالب‬ ‫د‪ -‬إستخدام األشجار الصناعية ‪Usage of Synthetic Trees‬‬

‫استنبط العمماء في الفترة األخيرة فكرة استخداـ األشجار الصناعية في حجز كميات‬ ‫ال يستياف بيا مف غاز ‪ CO2‬مف الغبلؼ الجوي في مستوياتو القريبة مف األرض‬ ‫وتعتمد ىذه الفكرة عمى اعتماد أجيزة ذات أشكاؿ مبتكرة مختمفة (الشكؿ‪8 -3‬أ ) تقوـ‬ ‫بامتصاص ثاني أكسيد الكربوف مف اليواء في المواقع التي يتـ تحديدىا وخزنو ومف ثـ‬ ‫يصار إلى تعريضو إلى ضغط عاؿ وخزنو كسائؿ مف أجؿ استخدامو ألغراض‬ ‫مختمفة‪ .‬ولقد قُدرت طاقة ىذه األشجار المبتكرة كونيا تتمكف مف جمع ‪ CO2‬ألؼ مرة‬ ‫أكثر مف قدرة الشجرة الحقيقية‪ ،‬وانيا تحتجز ما يقرب مف طف واحد مف ىذا الغاز في‬ ‫اليوـ الواحد وىذا يعادؿ ما تنفثو عشروف سيارة منو يومياً‪ ،‬ويبدو أف بدايات ىذه الفكرة‬ ‫قد ُولدت في أواخر العقد الخير مف القرف العشريف‪ ،‬وىي ما زالت بحاجة إلى اختبارات‬

‫‪722‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬الغالف اجلىٍ‬

‫وتجارب عديدة لموقوؼ عمى مدى فاعميتيا وكفاءتيا في تنظيؼ البيئة مف كميات‬ ‫معينة مف غاز ‪ ،CO2‬ومف ميزات ىذه الفكرة ىو إمكانية استخداميا في أي موقع‬ ‫يختاره صاحب الفكرة أو الذي ستوكؿ إليو ميمة تنفيذىا بعكس المعدات الممحقة‬ ‫بالمعامؿ والمصانع التي تطمؽ ىذا الغاز كونيا محددة بموقع اإلنتاج فحسب (الشكؿ‬ ‫‪ 8-3‬أ و ب )‪.‬‬

‫الشكل (‪8 -3‬أ) نموذج مصمم بالحاسوب لألشجار الصناعية‬

‫الشكل (‪ 8 -3‬ب) صورة حاسوبية مقترحة السموب‬ ‫توزيع األشجار الصناعية في الطرق الخارجية‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪722‬‬

‫ىـ‪ -‬التقنية الكيميائية ‪Chemical techniques‬‬ ‫يمكف أف يزاؿ غاز ثنائي أكسيد الكربوف مف الغبلؼ الجوي بطرؽ كيميائية ويخزف‬ ‫عمى ىيئة كاربونات معدنية وتدعى ىذه التقنية الكربنة المعدنية لحجز الكربوف‪،‬‬

‫وتتضمف تفاعؿ ‪ CO2‬مع كميات كبيرة مف أكاسيد معدنية أما أكسيد المغنيسيوـ‬

‫‪ MaO‬أو أكسيد الكالسيوـ ‪ CaO‬إلنتاج مركبات كربونية مستقرة‪.‬‬

‫‪CaO + CO2 → CaCO3‬‬

‫‪MgO + CO2 → MgCO3‬‬ ‫اف ىذه التفاعبلت تعد مف نوع التفاعبلت الح اررية الخارجية ‪Exothermic‬‬

‫وتحدث بشكؿ طبيعي‪ ،‬ومف أمثمتيا تآكؿ الصخور خبلؿ الحقب الزمنية الجيولوجية‪.‬‬ ‫يوجد عنص ار الكالسيوـ والمغنيسيوـ في الطبيعة عمى ىيئة سميكات المغنيسيوـ أو‬

‫سميكات الكالسيوـ والتفاعبلت‪ 1‬و ‪ 2‬أدناه يوضحاف طبيعة تمؾ التفاعبلت المشار‬

‫الييا‪.‬‬

‫‪1-Mg2SiO4 + 2CO2 = 2MgCO3 + SiO2‬‬

‫‪2-Mg3Si2O5(OH)4+ 3CO2 = 3MgCO3 + 2SiO2 + 2H2O‬‬

‫‪ 7-3‬تموث اليواء ومشكمة تالشي االوزون ‪Ozone Depletion‬‬

‫تكوف خبلؿ مراحؿ تكوف األرض وعمى ارتفاع بيف ‪ 16‬كيمومت ار و ‪ 35‬كيمومت ار‬ ‫مف سطح األرض األوزوف وىو عبارة عف غاز االكسجيف ثبلثي الذرات ‪ .O3‬وىذا‬

‫الغاز ىو الذي حمى الموجودات الحية عمى سطح األرض مف التأثيرات المدمرة‬

‫لؤلشعة فوؽ البنفسجية القادمة مف الشمس‪ ،‬ورغـ قمة كثافتو لكف وجوده كاف كافياً‬ ‫المتصاص كمية مناسبة مف ىذه األشعة (الشكؿ ‪.)9-3‬‬

‫بقيت جزيئات غاز األوزوف ‪ O3‬لما يقرب مف بميوف سنة في الغبلؼ الجوي‬ ‫لؤلرض قادرة عمى حماية الحياة عمى سطح األرض مف التأثير القاتؿ لؤلشعة فوؽ‬ ‫البنفسجية ‪ ،Ultraviolet Ray‬السيما ‪ Uv-B‬ذات الطوؿ الموجي ‪315-280‬‬ ‫‪( nm‬الشكؿ‪ )10-3‬ولكف النشاط البشري خبلؿ القرف الماضي ساىـ في تبلشي جزء‬ ‫مف طبقة األوزوف‪ .‬ورغـ إف تركيز ىذا الغاز في الغبلؼ الجوي ال يتعدى عشرة أجزاء‬

‫‪722‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬الغالف اجلىٍ‬

‫مف كؿ مميوف جزء ىواء (‪ )10ppm‬فاف ىذه النسبة الضئيمة مكنت الحياة مف‬ ‫االستمرار عمى األرض‪ .‬وينتشر الجزء األعظـ مف جزيئات األوزوف في طبقة يتراوح‬ ‫ارتفاعيا ( ‪ 10‬الى ‪ ) 40‬كـ فوؽ سطح األرض‪.‬‬ ‫ىنالك ظاىرتان لتالشي األوزون‪:‬‬ ‫أوالىما‪ :‬انخفاض تدريجي وبطئ في تركيز ىذا الغاز بمعدؿ ‪ %4‬لكؿ عقد مف‬ ‫الزمف مف التركيز الكمي في طبقة الستراتوسفير ‪ Stratosphere‬منذ عاـ ‪.1980‬‬ ‫وثانييما‪ :‬انخفاض أكبر ولكنو موسمي في أوزوف الطبقة ذاتيا فوؽ مناطؽ القطبيف‬ ‫الشمالي والجنوبي لمفترة ألزمنيو ذاتيا‪ ،‬والظاىرة الثانية ىي التي تـ التعارؼ عمى‬ ‫تسميتيا ثقب األوزوف ‪ Ozone Hole .‬وفضبل عف حاالت التبلشي في أوزوف طبقة‬ ‫‪ Stratosphere‬ىنالؾ حاالت تبلشي لؤلوزوف في طبقة التروبوسفير ‪Troposphere‬‬ ‫في القطبيف خبلؿ فصؿ الربيع‪.‬‬ ‫‪ 1-7-3‬مشاىدات الغالف الجوي ‪Atmospheric Observation‬‬

‫لوحظ اإلنخفاض األشد في مستويات األوزوف عند الجزء األسفؿ مف طبقة‬ ‫‪ .Stratosphere‬وعادة يتـ قياس ثقب األوزوف باحتساب اإلنخفاض في عمود‬ ‫األوزوف الكمي فوؽ نقطة محدده مف سطح األرض باعتماد وحدات تدعى ‪Dobson‬‬ ‫‪ Units‬وتختصر ب ػ ‪ .DU‬تـ تحديد االنخفاض في عمود األوزوف‪Ozone Column‬‬ ‫في ربيع القطب الجنوبي وبداية صيفو بالمقارنة مع بداية السبعينػ ػ ػػات مف القرف‬ ‫العشريف وما قبؿ ذلؾ باستخداـ معػ ػ ػػدات مثؿ‪Total Ozone Mapping :‬‬ ‫)‪ Spectrometer (TOMS‬كما لوحظ إنخفاض مقداره ‪ %70‬في عمود األوزوف‬ ‫فوؽ القطب الجنوبي‪ ،‬وقد تـ وضع أوؿ ت قرير مفصؿ عف ىذه الظاىرة في عاـ‬ ‫‪ 1985‬وقد استمرت حالة التبلشي خبلؿ التسعينات مف القرف الماضي وأصبح‬ ‫مستوى ىذا العمود خبلؿ شيري أيموؿ وتشريف األوؿ أقؿ مف مستواه قبؿ حصوؿ‬ ‫ثقب األوزوف بمقدار (‪ ،%)50 - 40‬وفي منطقة القطب الشمالي وجد إف معدالت‬ ‫التبلشي كانت أكثر تغاي ار مف سنو الى أخرى قياسا إلى ما يحدث فوؽ القطب‬ ‫الجنوبي وكاف أعمى معدؿ لبلنخفاض بحدود ‪ %30‬خبلؿ الشتاء والربيع عندما تكوف‬ ‫طبقة‪ Stratosphere‬أشد برودة‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪721‬‬

‫الشكل (‪ )9-3‬موقع طبقة االوزون في الغالف الجوي‬

‫الشكل (‪ )10-3‬أالشعة فوق البنفسجية وطبقة االوزون‬

‫دور‬ ‫إف التفاعبلت التي تحصؿ في غيوـ طبقة ‪ Stratosphere‬القطبية تمعب ًا‬ ‫ميما في تحفيز تبلشي األوزوف‪ ،‬وىذه الغيوـ تتكوف بشكؿ أكثر وأيسر في موسـ البرد‬ ‫الشديد فوؽ القطب الجنوبي وىذا يفسر ظيور ثقب األوزوف وبشكؿ أعمؽ فوؽ ىذا‬ ‫القطب أوال‪ .‬ونظ ار لخطورة مشكمة ثقب األوزوف بالنسبة لسكاف األرض وأشكاؿ الحياة‬

‫‪721‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬الغالف اجلىٍ‬

‫األخرى عمييا فقد تداعت المنظمات الرسمية وغير الرسمية ذات االىتماـ البيئي إلى‬ ‫إصدار وثيقة ‪ Montreal‬التي حددت مجموعو مف المفاىيـ والتوصيات وذلؾ يوـ ‪16‬‬ ‫أيموؿ مف عاـ ‪ .1987‬ومف ضمف تمؾ المفاىيـ تـ اإلتفاؽ عمى اعتبار إف الغازات‬ ‫المسؤولو عف تبلشي األوزوف ىي )‪ Chlorofluorocarbons (CFCs‬وغيرىا‪.‬‬ ‫يحدث في القارة القطبية الجنوبية وفي كؿ موسـ ربيع قطبي (بداية شير أيموؿ الى‬ ‫نياية شير تشريف الثاني) تحطيـ األوزوف في طبقة ‪ Stratosphere‬بوساطة‬ ‫مجموعة مف التفاعبلت الكيميائية‪.‬‬ ‫يحدث في القارة القطبية الجنوبية وفي كؿ موسـ ربيع قطبي (بداية شير أيموؿ‬ ‫الى نياية شير تشريف الثاني) يساىـ في تحطيـ األوزوف وعند قدوـ فصؿ الشتاء‬ ‫تتشكؿ زوبعة عواصؼ حوؿ القطب الجنوبي تؤدي الى عزؿ القطب‪،Stratosphere‬‬ ‫وبانخفاض درجات الح اررة إلى أقؿ مف ‪ -78Co‬تتكوف غيوـ ثمجية مع خميط مف‬ ‫حامض النتريؾ وحامض الكبريتيؾ‪ .‬ونتيجة لمتفاعبلت الكيميائية عمى سطح البمورات‬ ‫الثمجية في الغيوـ يتحرر الشكؿ النشط لمادة ‪ ،CFCs‬وعند ذلؾ يبدأ تبلشي األوزوف‬ ‫ويظير نتيجة ذلؾ ‪ .Ozone Hole‬وخبلؿ فترة مف الزمف تتراوح بيف شيريف إلى‬ ‫ثبلثة شيور يختفي حوالي ‪ %50‬مف العمود الكمي لؤلوزوف‪ ،‬وفي حاالت معينة يصؿ‬ ‫الفقداف إلى ‪ ،%95‬وقد تـ إطبلؽ مصطمح ثقب أوزوف القارة المتجمدة الجنوبية‬ ‫)الشكؿ ‪ .)11-3‬وعندما يحؿ الربيع تبدأ درجة الح اررة باالرتفاع ويتبخر الثمج وتبدأ‬ ‫طبقة األوزوف بالرجوع الى وضع قريب مف الحالة االعتيادية‪.‬‬

‫الشكل (‪ )11-3‬ثقب االوزون كما يبدو من الفضاء الخارجي‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪721‬‬

‫تتبلشي طبقة االوزوف مف خبلؿ تفاعبلت كيميائية متعددة والشكؿ (‪)12-3‬‬ ‫يوضح عددا مف تمؾ التفاعبلت‪.‬‬ ‫(أ)‬

‫إشعاع فوؽ‬ ‫بنفسجي‬

‫إشعاع فوؽ بنفسجي أو مرئي‬

‫‪+‬‬

‫‪+‬‬

‫‪+‬‬

‫الشكل (‪12-3‬أ‪ ،‬ب‪ ،‬ج) التفاعالت التي تسيم في تالشي طبقة االوزون‬

‫يمتص األوزوف مقادير ضخمو مف اإلشعاع فوؽ البنفسجي ‪ UV‬الذي لوال وجود‬

‫األوزوف لوصؿ الى األرض‪ .‬وفي البداية تتعرض جزئية األكسجيف لفعؿ فوتوف ‪UV‬‬ ‫ذي الطاقة العالية فتشكؿ ذرتا أكسجيف ثـ تتحد كؿ منيما مع جزئية أكسجيف مجاورة‬

‫فيتكوف أوزوف ‪ ،O3‬وىذه الجزئية المتكونة يتـ تحطيميا الى جزئية أكسجيف جزئيي‬ ‫وذرة أكسجيف بفعؿ فوتونات ‪ UV‬أو الضوء المرئي‪ ،‬ثـ ُيعاد تكويف جزيئة األوزوف‬ ‫لتصبح مييئة المتصاص المزيد مف أشعة‪ UV‬الى أف تنتيي ىذه الجزئية عندما‬ ‫تصطدـ بذرة أكسجيف لتكويف جزئيتي أكسجيف‪ .‬وتعاد ىذه العممية م ار ار وتك اررا‪.‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬الغالف اجلىٍ‬

‫‪772‬‬

‫‪UV ray‬‬

‫بب‬

‫مركبات كلوروفلوريد الكربون‬

‫كلور متفاعل‬

‫تحطيم االوزون‬

‫ذروة تركيز االوزون‬

‫مستودعات الكلور‬ ‫طبقة الستراتوسفير‬ ‫طبقة التروبوسفير‬ ‫مركبات كلوروفلوريد الكربون‬

‫ب‪ -‬يعتقد أف مركبات كموروفموريد الكربوف‪ ،‬وىي مركبات كيميائية تركيبية‬

‫صناعية‪ ،‬تسيـ إسياما فاعبل في إحداث ثقب األوزوف‪ .‬فبعد إطبلقيا مف مصادرىا‬ ‫المختمفة عمى األرض‪ ،‬تنتقؿ إلى طبقة التروبوسفير حيث تبقى خاممة‪ ،‬ثـ ترتفع في‬

‫النياية الى طبقة الستراسفير العميا حيث تكوف مستويات األوزوف عمى ذروتيا‪ ،‬ويكوف‬ ‫إشعاع ‪ UV‬شديدا إلى درجة تكفي لتحطيـ تمؾ المركبات وتحرير ذرات الكمور‬

‫المتفاعمة والتي بدورىا تياجـ جزيئات األوزوف‪ ،‬وبعد ذلؾ تتحد تمؾ الذرات بمواد اخرى‬ ‫كي تكوف مستودعات مف الكمور المستقر‪ .‬وقد تتجزء بوجود الح ارره أو الضوء فتعيد‬

‫الكمور المتفاعؿ الى طبقة الستراتوسفير‪ ،‬اال أف بعضا منيا يستقر في طبقة‬

‫التروبوسفير حيث تزيميا مف الجو بعض العمميات الكيميا ضوئية‪.‬‬ ‫كلور‪:‬‬

‫فلور‪:‬‬

‫كربون‪:‬‬

‫أوزون‪:‬‬

‫اشعاع‪:UV‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫دورة الكلور الحفازة‬

‫‪777‬‬ ‫‪+‬‬

‫تفاعالت تداخلية‬ ‫نترات الكلور‬

‫‪+‬‬ ‫ثاين اكسيد‬ ‫النيرتوجني‬

‫‪+‬‬ ‫‪+‬‬

‫(ج) تتضمف كيمياء الكمور عمميات تعزز تحطيـ األوزوف وعمميات اخرى معوقة‪،‬‬ ‫وبوسع ذرة الكمووتحطيـ األوزوف بالتحفيز ( اليسار واألعمى) دوف أف يحدث استيبلؾ‬

‫الذرة ذاتيا‪ .‬فالكمور يسحب ذرةأكسجيف مف األوزوف مكوناً احادي اكسيد الكمور‬

‫(‪ )ClO‬وجزئي اكسجيف مستقر‪ .‬ولدى اصطداـ اوؿ أكسيد الكمور بذرة األوزوف مكوناً‬ ‫احادي اكسيد الكمور (‪ )ClO‬وجزئي اكسجيف مستقر‪ .‬ولدى اصطداـ اوؿ أكسيد‬

‫الكمور بذرة اكسجيف اخرى تتحد ذرتا األكسجيف (الحره والمرتبطة بالكمور) بسرعة فينتج‬

‫جزئي اكسجيف وكمور حر‪ ،‬وىذا األخير يقوـ بتحطيـ األوزوف‪ .‬وتشترؾ عمميات‬

‫كيميائية اخرى في دورة التحفيز ( الحفازه) فعمى سبيؿ المثاؿ يمكف أف يرتبط ثنائي‬

‫اكسيد النيتروجيف ( ‪ )NO2‬بأوؿ اكسيد الكمور ليكونا مستودعا لمكمور (الوسط)‪ ،‬وحيف‬ ‫يكوف الكمور مقيدا بيذه الطريقة ال يمكنو التفاعؿ مع األوزوف‪ .‬وىنالؾ مصدر آخر‬

‫لعمميات تشترؾ في التفاعبلت اآلنفة الذكر ( الدورة الحفازه في الوسط) ىو اكسيد‬ ‫النيتريؾ (‪ )NO‬الذي يسحب ذرة األكسجيف مف أوؿ أكسيد الكمور‪ ،‬ويمتص الضوء‬ ‫ويعيد توليد األوزوف‪ .‬وتوحي التحميبلت والدراسات الخاصة بثقب األوزوف اف‬ ‫المرئي ُ‬ ‫الظروؼ المناخية الفريده في القطب الجنوبي تقمؿ مف احتماالت حدوث ىذه‬ ‫التداخبلت الى الحد األدنى‪ ،‬تاركػػو المجاؿ لمدورة الحفازه باالستمرار بشكؿ فاعؿ‪.‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬الغالف اجلىٍ‬

‫‪770‬‬

‫وكاف ثقب األوزوف قد اكتشؼ فوؽ القارة الجنوبية في عاـ ‪ 1985‬بوساطة عدد‬ ‫مف العمماء االنجميز وذلؾ مف خبلؿ عممية مسح بريطانيو ليذه القارة‪ .‬ويعرؼ ثقب‬

‫األوزوف جغرافيا بأنو مساحة مف الغبلؼ الجوي تحتوي كمية اقؿ مف ‪220 Dobson‬‬

‫مف ىذا الغاز‪ ،‬وقد بدأ ىذا الثقب باالتساع التدريجي مساحة وامتدادا زمنيا (مف آب‬ ‫الى بداية شير كانوف األوؿ)‪ ،‬وذلؾ خبلؿ العقديف الماضييف‪.‬‬

‫‪ 2-7-3‬التأثيرات الناجمة عن تالشي االوزون ‪Consequences of Ozone‬‬ ‫‪Depletion‬‬

‫أ‪-‬التأثيرات الصحية ‪Health Effects‬‬ ‫نظ ار لكوف طبقة األوزوف تمتص ‪ Ultraviolet-B‬القادمة مف الشمس‪ ،‬فاف تبلشي‬ ‫تمؾ الطبقة يعني ارتفاع مستويات ‪ UVB‬الواصمو إلى سطح األرض والتي يمكف أف‬

‫ار متعددة مف ضمنيا زيادة معدالت اإلصابو بسرطاف الجمد وغيرىا مف‬ ‫تُحدث أضر اً‬ ‫التأثيرات الصحية التي يمكف إجماليا في ما يأتي‪-:‬‬ ‫‪ -1‬سرطان الجمد ‪Basal and Squamous Cell Carcinomas‬‬

‫وقد تـ ربط ىذا النوع مف السرطاف بتأثير التعرض الى أشعة ‪ .UVB‬وعادة تكوف‬

‫آلية التأثير متمثمو بتكويف ‪ Dimers‬لقواعد ‪ Pyrimidine‬في جزئية ‪ DNA‬محدثةً‬

‫خطأً أو أخطاء في عممية استنساخ ىذا الحامض النووي‪ .‬يعد ىذا النوع مف‬ ‫السرطانات غير قاتؿ رغـ أف المعالجة تتطمب إجراء عممية تصحيح نسجي بشكؿ‬

‫كامؿ‪ .‬ومف خبلؿ الدراسات ألعمميو والحاالت ألوبائيو تـ التوصؿ إلى استنتاج مفاده‬ ‫إف انخفاض األوزوف بنسبة ‪ %1‬يؤدي الى زيادة حاالت االصابو بيذا النوع مف‬ ‫السرطاف بنسبة ‪. %2‬‬

‫‪ -2‬سرطان الجمد ‪Malignant Melanoma‬‬ ‫نوع آخر مف أنواع السرطانات‪ ،‬وىو اقؿ حدوثًا مف بيف أنواع السرطاف‬ ‫وأشارتالدراسات العمميو إلى أف نسبة اإلصابة بيذا النوع مف السرطاف بمعدؿ ‪%19‬‬

‫في الرجاؿ و ‪ %16‬بيف اإلناث‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪772‬‬

‫‪Cortical Cataracts-3‬‬

‫وىي مف األمراض التي تصيب العيف مسببة تمفًا في أنسجتيا وقد تؤدي إلى‬ ‫العمى‪ ،‬ومف خبلؿ مجموعة مف الدراسات التي أجريت عمى مجاميع مف الرجاؿ‬ ‫والنساء في عدد مف مناطؽ في الواليات المتحدة االمريكيو أُوجدت عبلقة مباشرة‬

‫بيف شدة ومدة التعرض ألشعة الشمس مف قبؿ الرجاؿ خاصة وحصوؿ ىذه‬

‫الحالة المرضيو‪.‬‬

‫‪-4‬زيادة تركيز األوزون في طبقة ‪Troposphere‬‬ ‫تسبب الزيادة في وصوؿ ‪ UV‬الى الطبقو القريبو مف سطح األرض الى ارتفاع‬ ‫تركيز األوزوف في ىذه الطبقو مما يؤدي الى تأثيرات صحية في الجياز التنفسي‬

‫لئلنساف بشكؿ خاص نظ ار لقدرة األوزوف التاكسدية العالية‪.‬‬

‫ب‪-‬التأثيرات في المحاصيل النباتية ‪Effects On Crops‬‬

‫تتأثر مجموعة مف المحاصيؿ الحقمية االقتصادية بزيادة أشعة‬

‫‪UV‬‬

‫الواصمو إلى‬

‫سطح األرض‪ ،‬ومف بينيا محصوؿ الرز الذي يعتمد عمى بكتيريا ‪ Cynobacteria‬التي‬

‫تعيش في جذور النبات لتثبيت النيتروجيف والتي عرؼ إنيا حساسة لبلشعو فوؽ‬

‫البنفسجية بشكؿ سمبي‪ ،‬كما إف االوراؽ النباتية تتعرض الزالة الصبغة والتنخر نتيجة‬ ‫تعرضيا لبلوزوف بسبب قدرتو التأكسدية ( الشكؿ ‪.)13-3‬‬

‫ج‪ -‬التأثير في اليائمات ‪Effects On Planktons‬‬

‫أظيرت البحوث العممية إندثار أعداد كثيرة مف أنواع اليائمات (النباتية والحيوانية)‬

‫متأثرة بشدة ‪ UV‬التي تصؿ إلى سطح األرض كمحصمة النخفاض تركيز ‪ O3‬في‬ ‫الغبلؼ الجوي‪ ،‬ولما كانت ىذه اليائمات ذات أىميو كبيره ضمف الشبكات الغذائية في‬ ‫البحار والمحيطات فاف البيئة المائية يمكف أف تتعرض الى التأثير السمبي بشكؿ غير‬

‫مباشر‪.‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬الغالف اجلىٍ‬

‫‪772‬‬

‫الشكل (‪ )13-3‬التبقع البني عمى أوراق النباتات بفعل األوزون‬

‫‪ 8-3‬دور وسائط النقل في تموث اليواء ‪Air Pollution from Ground‬‬

‫‪Transportation‬‬

‫يتطمب استخداـ وسائط النقؿ البرية حرؽ الوقود األحفوري (مشتقات البتروؿ) إلنتاج‬ ‫الطاقة في تمؾ المعدات‪ ،‬وىذه العممية الفيزيائية – الكيميائية تؤدي إلى تكويف عدد مف‬ ‫المموثات كغازات أكاسيد الكاربوف وأكاسيد النيتروجيف والكبريت وىايدروكاربونات غير‬

‫كاممة االحتراؽ مع مواد أخرى كمركبات الرصاص وجسيمات لمركبات مختمفة‪ .‬وىذه‬ ‫المموثات األولية يمكف أف تتحوؿ بدورىا‪ ،‬ومف خبلؿ تفاعبلت مكممة في الغبلؼ‬

‫الجوي‪ ،‬إلى مموثات أخرى مثؿ اآلوزوف وجسيمات ثانوية ومموثات خطرة أخرى‪ .‬ىذا‬ ‫فضبلً عف أف حرؽ الوقود في وسائط النقؿ المختمفة يؤدي إلى ضخ كميات كبيرة مف‬ ‫ثنائي أكسيد الكاربوف‪ ،‬الغاز األساس في مجموعة غازات ال ُجنة )‪(Greenhouse‬‬ ‫المسببة لئلحتباس الحراري‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪772‬‬

‫يت بايف مستوى الدور الذي يساىـ فيو النقؿ البري لحرؽ الوقود األحفوري مف بمد‬ ‫آلخر ومف مدينة ألخرى ضمف البمد الواحد‪ ،‬والدراسات الحديثة في ست مدف في‬

‫الدوؿ النامية تقدر ىذا المستوى بيف ‪ 4‬إلى ‪ %35‬مف االستخدامات المتعددة‬ ‫األخرى‪.‬إف تأثير استخداـ وسائط النقؿ وما تسببو مف تمويث ليواء المدف في العالـ‬ ‫ينعكس بشكؿ مباشر عمى صحة اإلنساف‪ ،‬وتعتمد درجة التأثير عمى عدد مف العوامؿ‬

‫وىي نوع واسطة النقؿ‪ ،‬ونوع الوقود المستخدـ وظروؼ استخداـ واسطة النقؿ وموقع‬ ‫حركتيا‪ ،‬يضاؼ إلى ىذه العوامؿ األساسية الظروؼ المناخية والجوية المحددة ضمف‬

‫الوقت والفصؿ خبلؿ السنة الواحدة‪ ،‬وتشترؾ ىذه العوامؿ مجتمعة في إحداث تغييرات‬

‫في الطبيعة الكيميائية لممموثات األولية والثانوية‪ ،‬بينما تعتمد درجة التعرض البشري‬

‫لممموثات األولية أو الثانوية أو لكمييما عمى طبيعة النشاط الذي يمارسو األفراد‬

‫ومواقعيـ قياساً إلى مستويات تكوف وتجمع تمؾ المموثات‪ .‬إف استخداـ األفراد لمجرعة‬ ‫النسبية مف المموثات المشار إلييا أعبله‪ ،‬تعتمد عمى ظروفيـ الفسيولوجية خبلؿ عممية‬

‫التعرض‪ ،‬كما وأف االستجابة لمجرعات المختمفة تتبايف مف شخص ألخر‪.‬‬

‫إف المموثات األساسية التي يسببيا قطاع النقؿ البري والتي تؤدي إلى إحداث‬

‫أضرار صحية متعددة تشمؿ مركبات الرصاص‪ ،‬أنواع مختمفة مف الجسيمات‪،‬‬

‫اآلوزوف‪ ،‬مركبات عضوية متطايرة‪(VOCs) Volatile Organic Compounds ،‬‬ ‫كأكسيد النيتروجيف‪ ،‬وأحادي أكسيد الكاربوف‪ ،‬واألمونيا‪ ،‬وثاني أكسيد الكبريت‪ ،‬وفضبلً‬ ‫عما تسببو ىذه المموثات مف أضرار صحية لئلنساف وحيواناتو الداجنة فإنيا تسبب‬

‫أض ار اًر لممحاصيؿ الزراعية‪ ،‬وأشجار الغابات‪ ،‬والمكونات الحيوية في األنيار‬ ‫والمسطحات المائية المختمفة‪ ،‬وتمؾ األضرار مردىا األساس تكويف مركبات حمضية‬ ‫تؤدي إلى سقوط أمطار حمضية‪ ،‬وكذلؾ ما تسببو بعض ىذه المموثات مف إحداث‬

‫اإلثراء الغذائي في المسطحات المائية‪ ،‬كما وأف ضرر اآلوزوف عمى النباتات ال يمكف‬ ‫إغفالو‪ .‬أما التأثيرات التمويثية عمى المستوى الكوني‪ ،‬فإف قطاع النقؿ يسيـ في تكويف‬

‫الغازات األساسية لظاىرة البيت الزجاجي )‪ (Greenhouse Effect‬وىي ثنائي أكسيد‬

‫الفصل الثالث‪ :‬الغالف اجلىٍ‬

‫‪772‬‬

‫الكاربوف‪ ،‬والميثاف‪ ،‬وأكاسيد النيتروجيف‪ .‬وتقدر نسبة ‪ CO2‬المنطمقة مف وسائط النقؿ‬ ‫عالمياً بحوالي ‪ %21‬مف المصادر الكمية‪ ،‬ويتوقع زيادة ىذه النسبة لمناطؽ محددة في‬

‫العالـ كأوروبا وأمريكا البلتينية‪ ،‬وتقدر وكالة الطاقة العالمية ‪(IEA) International‬‬

‫‪ Energy Agency‬أف دور قطاع النقؿ في إطبلقات غاز ثنائي أكسيد الكاربوف‬

‫ستزداد بنسبة ‪ %92‬بيف عامي ‪ 1990‬و ‪ 2020‬فضبلً عف زيادات معنوية في‬

‫مستويات إطبلؽ غازي ‪ No2‬والميثاف لمفترة الزمنية ذاتيا‪.‬‬

‫‪ 1-8-3‬العوامل المسببة لزيادة دور قطاع النقل في تموث اليواء‬

‫‪Factors Contributing to Air Pollution from Transportation‬‬

‫‪ ‬االستخدام المفرط لوسائط النقل ‪Excessive Vehicles Use‬‬

‫لقد أظيرت مجموعة مف الدراسات في الدوؿ المتقدمة أف الزيادة المضطردة في‬

‫استخداـ وسائط النقؿ مع زيادة أعدادىا المستخدمة أدى إلى زيادة اطبلقات ثنائي‬

‫أكسيد الكاربوف‪ ،‬وأف نسبة االرتفاع في معدؿ المسافات التي تقطعيا تمؾ الوسائط‬ ‫سيتراوح بيف ‪ 2.5‬وبيف ‪ %4.0‬سنوياً خبلؿ الحقبة الزمنية بيف عامي ‪1990‬‬

‫و ‪ ،2030‬ومع ذلؾ فإف معدؿ تمؾ االطبلقات قد ينخفض في الدوؿ التي وضعت أو‬ ‫ستضع أنظمة سيطرة وتحكـ في ىذا المجاؿ‪.‬‬

‫‪ ‬تقادم أعمار وسائط النقل والتقنية المعتمدة‬

‫‪Age of Vehicles and Technology Used‬‬

‫تزداد معدالت اطبلؽ المموثات إلى الغبلؼ الجوي‪ ،‬مف وسائط النقؿ القديمة قياساً‬

‫بمثيبلتيا مف الوسائط الحديثة ويعود ذلؾ إلى سببيف ىما أف تقادـ ماكنة واسطة النقؿ‬ ‫يعني انخفاض كفاءة االحتراؽ الداخمي كما وأف الوسائط القديمة تعتمد تقنية ذات‬

‫اطبلقات تمويثية عالية‪.‬‬

‫‪ ‬اإلدامة غير الكافية ‪Poor Maintenance of Vehicles‬‬ ‫يؤدي تقادـ نظاـ العادـ في وسائط النقؿ مع عدـ االىتماـ بادامة جياز تنشيط‬

‫العادـ الذي يتحكـ بإكماؿ عممية حرؽ الوقود واعادة حرؽ النواتج الغازية قبؿ إطبلقيا‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪771‬‬

‫إلى الغبلؼ الجوي‪ ،‬كؿ ذلؾ يعني زيادة مستويات الغازات ونواتج االحتراؽ بصيغيا‬ ‫الضارة بالبيئة‪.‬‬

‫‪ ‬استخدام وقود غير مناسب ‪The Usage of Improper Fuel‬‬ ‫يمكف أف يساىـ عامبلف في زيادة اطبلؽ المموثات مف وسائط النقؿ فيما يخص‬

‫طبيعة الوقود المستخدـ‪ ،‬األوؿ ىو المرتبط بطبيعة األنظمة والتعميمات الرسمية التي‬ ‫تسمح أو ال تسمح باستخداـ نوع مف أنواع الوقود‪ .‬وثانييما ىو جيؿ المالؾ بطبيعة‬

‫الوقود المناسب لماكنة مركبتو أو لميمو لبلقتصاد واستخداـ الوقود الرخيص‪ ،‬وبالتالي‬ ‫المساىمة في زيادة اطبلقات مموثات كالرصاص اذا استخدـ الوقود الحاوي عمى‬

‫مركبات ‪.Tetraethyl lead‬‬

‫إف معالجة كؿ مف المسببات الرئيسة ألطبلقات مموثات وسائط النقؿ التي مر‬

‫ذكرىا يتطمب مجموعة مف االجراءات الرسمية التنظيمية مف خبلؿ قوانيف المرور‬

‫والبيئة والتي يقع الخوض فييا تفصيمياً خارج نطاؽ ىذا المؤلؼ‪ .‬فضبلً عف الوسائؿ‬

‫التوعوية التي يجب أف تترافؽ مع االجراءات النظامية لتعريؼ مالكي وسائط النقؿ‬

‫ومستخدمييا بالمخاطر المترتبة عمى االستخداـ السيئ ليذه الوسائط عمى االنساف‬ ‫وبيئتو وال بد مف أف يكوف لممؤسسات التربوية والتعميمية دور في ىذا المجاؿ بما يخدـ‬

‫اليدؼ المطموب ويحقؽ نقمة نوعية في التوعية البيئية‪.‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬الغالف اجلىٍ‬

‫‪771‬‬

‫تماريـــن ‪Exercises‬‬ ‫)‪ (1‬ما الذي شجع عمى تكاثر الحشرات والزواحؼ وانتشارىما في نياية الحقبة‬ ‫الجيولوجية الكربونية؟‬

‫)‪ (2‬لـ ال تتكوف غيوـ في الطبقة الثانية مف الغبلؼ الجوي؟‬

‫)‪ (3‬ما االىمية االساسية لطبقة ‪ Stratosphere‬بالنسبة لمغبلؼ الجوي؟‬ ‫)‪ (4‬ما سبب تشكؿ الصيغة االيونية لكؿ مف األكسجيف والنتروجيف في طبقة‬ ‫‪Mesosphere‬؟‬

‫)‪ (5‬ماسبب إرتفاع درجة ح اررة الجزء العموي مف الطبقة الثانية مف الغبلؼ الجوي ؟‬

‫(‪ (6‬كيؼ تفسػػر عدـ قدرة أشعة ‪ Infra red‬عمى االنتقاؿ بحرية مف خبلؿ الغبلؼ‬ ‫الجوي؟‬

‫(‪ (7‬كيؼ يحدث التداخؿ بيف الماء وثاني أكسيد الكربوف في الغبلؼ الجوي‪ ،‬وانكاس‬ ‫ذلؾ عمى التوارف الحراري لبلرض؟‬

‫(‪ (8‬كيؼ تفسػر التبايف الحراري الكبيػػر بيف الك ػواكب الثبلث‪ ،‬أالرض‪ ،‬ألمريخ والزى ػرة؟‬ ‫)‪ )9‬حاوؿ ايجاد تفسير الزالة صبغة الكموروفيؿ في النباتات المعرضة لبلوزوف‪.‬‬

ٌ‫أساسًات التلىث البًئ‬

771

REFERENCES ‫المـراجع‬ 1-Gerlagh, R.; Van der Zwaan, B., 2006. Options and Instruments for a deep cut in CO2 emissions, carbon dioxide capture or renewables, taxes or subsidies? The energy Journal, 27 (3) 25-48.

2-Giddings, J.C.; Chenuistry, man and environmental change, Canfied press, 1973,472pp

3-Newman, P.A.; Kawa, S.R. and nash, E.R. ( 2004 ) On the size of the Antarctic Ozone hole.

Geophysical Research Letters. 31 ; 4-Richard Elliot Benedick (1991). Ozone diplomacy: New directions in safeguarding the planet. Cambridge: Harvard University Press.

5-Rowland ,F. Sherwood (29 May 2006). "Stratospheric ozone depletion".

Phil. Trans. R. Soc. B 361 (1469): 769–790.

6-Smith, Pete; Martino, Daniel; Zucong, Cai; Gwary, Daniel; Janzen, Henrgy; Kumar, Pushpam; McCarl, Bruce; Ogle, Stephen; O’Mara, Frank; Rice, Charles; Scholes, Bob; Sirotenko, Oleg; Howden, Mark; McAllister, Tim; Genxing, Pan; Romanenkov, Vladimir; Schneider, Uwe; Towprayoon,

Sirintornthep; Wattenbach, Martin, Smith, Jo. “Greenhouse gas mitigation in agriculture.” Philosophical Transactions of the Royal Society. (2009): 807 7-Weatherhead ,E. C. and Andersen S. B (2006). "The search for signs of recovery of the ozone layer". Nature 441 (7089): 39–45.

8-Hansen, J. (2005). "Efficacy of climate forcings". Journal of Geophysical Research 110

9-Weart, Spencer (2008). "The Carbon Dioxide Greenhouse Effect". The Discovery of Global Warming. American Institute of Physics.

10-Zeman, F. S.; Lackner, K. S. (2004). "Capturing carbon dioxide directly from the atmosphere". World Resour. Rev. 16: 157–72.

ٍ‫ الغالف اجلى‬:‫الفصل الثالث‬

702

11-Wilson, Elizabeth K. (March 16, 2009). "Ozone's Health Impact".

Chemical & Engineering News (American Chemical Society Publications) 87 (11): 9.

12-Fiscus, EL, FL Booker, KO Burkey. 2005. Crop responses to ozone: uptake, modes of action, carbon assimilation and partitioning. Plant, Cell and Environment 28:997-1011.

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪707‬‬

‫الفصل ‪4‬‬

‫تلوث الهواء‬ ‫في المحيط البيئي لالنسان‬ ‫‪AIR POLLUTION WITHIN‬‬ ‫‪THE BIOSPHERE‬‬

‫‪ 1-4‬تركيب اليواء ‪Air Composition‬‬

‫سبؽ أف تـ‪ ،‬في الفصؿ الثالث‪ ،‬معرفة كتمة كؿ مف الغازات المكونة لميواء في‬

‫الغبلؼ الجوي (جدوؿ ‪ ،)2-3‬وفي ىذا الفصؿ سيتـ التركيز عمى ظروؼ ومكونات‬ ‫اليواء وتموثو ضمف الجزء القريب مف بيئة اإلنساف وعناصر البيئة التي يتعامؿ معيا‬

‫بشكؿ مستمر ودائـ‪ .‬وقد سبقت اإلشارة إلى تثبيت مكونات اليواء الجاؼ في الجدوؿ‬

‫(‪ )1-3‬عمى ىذا األساس ومعنى ذلؾ افتراض وجود ىذا التركيب وانتشاره عمى مقربة‬ ‫مف سطح األرض وفي المناطؽ البعيدة عف التأثير المباشر لمنشاط البشري المسبب‬

‫لمتموث أو حيث تكوف مصادر التموث في اليواء غير ذات ش ْاف‪ .‬إف اليواء النقي غير‬

‫المموث يضـ تركيبا ثابتًا باستثناء بعض المتغيرات الخاصة بسبب بخار الماء في‬ ‫أنحاء العالـ وبعض الغازات ذات األىمية الثانوية‪.‬‬

‫‪700‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬تلىث اهلىاء يف احملًط البًئٌ لإلنسان‬

‫ويتغير ضغط بخار الماء تبعا لتغير درجة الح اررة‪ ،‬ويحمؿ اليواء كمية قميمة مف‬ ‫بخار الماء عندما يكوف باردا‪،‬وتعد المحيطات المصدر الرئيس لبخار الماء في الجو‬ ‫فضبل عف البحيرات والغابات والنباتات البرية والمساحات المغطاة بالثموج‪ ،‬أما بالنسبة‬ ‫لمحتوى المحيط اليوائي مف الماء فانو يكوف بيف ‪ %5.0‬في المنطقة االستوائية حيث‬

‫الرطوبة العالية و ‪ %0.01‬في المناطؽ القطبية المتجمدة‪ .‬واذا ما سحبت كمية الماء‬

‫المتغيرة مف الغبلؼ الجوي‪ ،‬فاف نسبة ‪ %99.0‬مف اليواء الجاؼ الباقي مف الحجـ‬

‫الكمي تكوف بييئة غازي النتروجيف واألكسجيف (جدوؿ ‪ 1 -3‬الفصل الثالث)‪ ،‬أما‬ ‫نسبة ‪ %1‬فأنيا تعبر عف المجموع الكمي لمغازات الثانوية التي يمثؿ ىذا الجدوؿ‬

‫تركيزىا الطبيعي قبؿ اف تحدث تغييرات أساسية وكبيرة في ىذه النسب بفعؿ النشاط‬

‫الصناعي والتقدـ التقني الذي تحقؽ في العالـ والسيما في الدوؿ الصناعية‪ ،‬فغاز ثنائي‬

‫اكسيد الكربوف ارتفع تركيزه مف ‪ 290‬جزء مف مميوف جزءا قبؿ الثورة الصناعية إلى‬

‫‪ 320‬جزءا مف مميوف في مرحمة السبعينات وارتفع ىذا الرقـ اكثر مف ذلؾ في الوقت‬ ‫الحاضر‪.‬‬

‫سيتـ التطرؽ في ىذا الفصؿ إلى عدد مف الغازات التي أصبحت نسبيا في الوقت‬

‫الحاضر اكثر مف الحالة الطبيعية لميواء النقي بفعؿ تأثير النشاط البشري ولمتعقيدات‬ ‫التي رافقت ىذا النشاط‪.‬‬

‫‪ 2-4‬احادي اكسيد الكربون ‪Carbon Monoxide‬‬

‫كاف اليوناف والروماف القدامى يستخدموف غاز أحادي اكسيد الكربوف إلعداـ‬

‫المجرميف‪ .‬وقد سجؿ التاريخ القديـ وفاة اثنيف مف أباطرة البيزنطييف بسبب التسمـ بيذا‬ ‫الغاز الناتج مف حػرؽ الفػحـ داخػؿ قاعػات النػوـ‪ .‬وقػد حضر ىػذا الػغاز ألوؿ مػرة مف‬

‫قبػؿ الكيميػائي الفرنسي ‪ De Lassone‬عاـ ‪.1776‬‬

‫اف ارتفاع نسبة أحادي اكسيد الكربوف ‪ CO‬في الغبلؼ الجوي عف الحد الطبيعي‬ ‫لميواء النقي سببو الرئيس وسائط النقؿ ويعود أساسا إلى عممية االحتراؽ الداخمي في‬ ‫ماكنة المركبة‪ ،‬ويتكوف ما يقرب مف كيمو غراـ واحد مف ‪ CO‬لكؿ غالوف (‪ 3.8‬لتر)‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪702‬‬

‫وقود سائؿ يحترؽ في ىذه الماكنة وىذا يعني تكوف طف واحد مف أحادي اكسيد‬ ‫الكربوف لكؿ طنيف اثنيف مف البنزيف المحترؽ في داخؿ ماكنة المركبة‪ .‬وقد قدرت كمية‬ ‫الوقود (البنزيف) المستيمؾ عالميا بنحو ‪ 500‬مميوف طف وتكوف عف ذلؾ ‪ 250‬مميوف‬ ‫طف مف ىذا الغاز سنويا‪ ،‬ويضاؼ إلى ىذه الكمية كميات أخرى تتكوف عادة مف‬ ‫مصادر أخرى كما ىو موضح في الجدوؿ (‪ ،)1-4‬ولكف الواضح اف االحتراؽ‬ ‫الداخمي لماكينات المركبات ىي المصدر الرئيس في تمويث البيئة بيذا الغاز‪ .‬ويعتقد‬ ‫المختصوف بعمـ البيئة اف لمكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في البحيرات والبحار كما‬ ‫ىو مؤشر في الجدوؿ (‪ )1-4‬دور في زيادة نسبة ىذا الغاز في الغبلؼ الجوي ولكف‬ ‫مازالت الحاجة في ىذا المجاؿ إلى المزيد مف الدراسة والتوضيح‪ .‬وقد وجد اف أدغاؿ‬ ‫البحر تطمؽ في محيطيا المائي كمية مف ‪ CO‬يصؿ تركيزىا إلى ‪ 800‬جزء مف‬ ‫مميوف جزء ماء‪،‬كما اف ‪ Siphonophores‬الذي يعيش في البحار ويكوف فقاعات‬ ‫ميما يسيـ عالميا في إنتاج كميات‬ ‫ًا‬ ‫تحوي ‪ %80‬غاز ‪ CO‬يمكف أف يكوف‬ ‫مصدر ً‬ ‫كبيرة مف ىذا الغاز تصؿ إلى اكثر مف ‪ 4‬مبلييف طف سنويا‪.‬‬ ‫جدول (‪ )1-4‬المصادر األساسية لغاز ‪ CO‬عالميا مقدرة بشكل تقريبي‬ ‫كمية ‪ CO‬المنطمق بماليين‬ ‫االستيالك السنوي‬ ‫المصادر‬ ‫األطنان سنويا‬ ‫بماليين األطنان‬ ‫‪193‬‬ ‫‪379‬‬ ‫البترول‬ ‫تكنولوجية‬ ‫‪12‬‬ ‫‪3074‬‬ ‫الفحم الحجري‬ ‫‪16‬‬ ‫‪466‬‬ ‫الخشب‬ ‫‪25‬‬ ‫‪500‬‬ ‫حرق النفايات‬ ‫‪11‬‬ ‫‪7‬‬ ‫حرائق الغابات‬ ‫‪9‬‬ ‫‬‫المحيطات‬ ‫طبيعية‬ ‫(الكائنات الدقيقة)‬ ‫‪61‬‬ ‫‬‫أكسـدة المواد‬ ‫النباتية‬ ‫*‬ ‫‬‫البراكين‬ ‫* الكمية المنطمقة من البراكين غير معروفة‬

‫الفصل الرابع‪ :‬تلىث اهلىاء يف احملًط البًئٌ لإلنسان‬

‫‪702‬‬

‫‪ 1-2-4‬تفاعالت أحادي أكسيد الكربون ‪Carbon Monoxide Reactions‬‬ ‫يعد ىذا الغاز مف الغازات الخاممة في قدرتو عمى التفاعؿ مع معظـ مكونات‬ ‫الغبلؼ الجوي ولذلؾ يتعرض إلى قميؿ مف التفاعبلت الكيميائية في اليواء‪ ،‬ومف تمؾ‬

‫التفاعبلت ميمو الشديد لمتفاعؿ مع األكسجيف أي تعرضو‪،‬لمتأكسد ومف ثـ التحوؿ إلى‬ ‫ثنائي أكسيد الكربوف(‪.)CO2‬‬

‫‪2CO2‬‬

‫‪2CO + O2‬‬

‫ولكف ىذا التفاعؿ يعد مف التفاعبلت البطيئة لكونو يحتاج إلى طاقة تنشيطية عالية‬ ‫عندما يحدث في اليواء‪ ،‬وقد اصبح واضحا اآلف واف عممية التأكسد األكثر أىمية ىي‬ ‫التي تحدث في التربة بفعؿ مجموعة مف الكائنات الحية الدقيقة التي تقوـ باستعماؿ‬

‫أنزيماتيا لتحويؿ ‪ CO‬إلى ‪ CO2‬بشكؿ بطيء‪ .‬ومع ذلؾ تحدث ىذه العممية بالسرعة‬

‫التي يتـ بيا ضخ ىذا الغاز إلى الغبلؼ الجوي ومف تمؾ أجناس الكائنات الدقيقة‬

‫اآلتية‪:‬‬

‫‪Bacillus ; oligocarbophilus; Clostridium; Welchii‬‬

‫تبقى جزيئة ‪ CO‬في الغبلؼ الجوي نحو شير إلى شيريف وتحت بعض الظروؼ‬ ‫الخاصة قد تبقى مدة تقرب مف عاميف‪ .‬وأيا كانت طريقة أكسدة غاز أوؿ أكسيد‬

‫تعد المحصمة النيائية مفيدة لمنظاـ البيئي وبعكس ذلؾ يتكوف‬ ‫الكربوف والتخمص منو ّ‬ ‫غبلؼ ساـ مف ىذا الغاز يحيط بالكرة األرضية‪.‬‬ ‫‪ 2-2-4‬التأثير السمي لغاز ‪CO‬‬

‫‪Toxicity of Carbon Monoxide‬‬

‫يعد ىذا الغاز مف الغازات السامة الميمة التي عرفت منذ مدة طويمة‪،‬كما اف‬

‫معالجة التسمـ بو تعد مف األمور الممكنة‪ ،‬ولكونو عديـ الموف والرائحة فإف التعرؼ‬ ‫عمى وجوده في اليواء تعد ميمة صعبة واف ذلؾ يجعمو شديد التأثير قبؿ معرفة‬ ‫مصدره ولقد درس تأثيره الصحي عمى اإلنساف سنة ‪1895‬ـ بوساطة ىالدف حيث‬

‫أ جرى تجاربو عمى نفسو وقاـ بتوثيؽ تأثيرات الغاز عميو مقارنو بارتفاع نسبتو في دمو‬

‫والى ما قبؿ المستوى المميت‪،‬وقد سبقو إلى دراسة ىذا الغاز وتأثيراتو السامة العالـ‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪702‬‬

‫‪ Claude bernard‬سنة ‪ .1865‬اف آلية التأثير الساـ لغاز ‪ CO‬تتمخص بتفاعمو‬ ‫مع الييموجموبيف في خبليا كريات الدـ الحمراء وذلؾ مف خبلؿ االرتباط بذرة الحديد‬

‫لجزيئة الييموجموبيف بالطريقة التي يرتبط بيا غاز ‪ O2‬كما في الشكؿ (‪.)1-4‬‬

‫شكل (‪ )1-4‬جزء الييم من الييموجموبين مع بيان موقع‬ ‫ارتباط ‪ O2‬أو منافسو غاز‪CO‬‬

‫والمعروؼ اف الييموجموبيف ىو بروتيف يحوي الحد يد في تركيبو الكيميائي ويقوـ‬ ‫بنقؿ األكسجيف مف أنسجة الرئتيف إلى أنسجة الجسـ كما في المعادلة البسيطة آالتية‪:‬‬

‫(في الرئتين)‪:‬‬

‫‪Oxyhemoglobin‬‬

‫‪Hb  O2  O2 Hb‬‬

‫وىذا االرتباط قابؿ لمتحمؿ في األنسجة حيث يتحرر ‪ O2‬كما يأتي‪:‬‬ ‫في أنسجة الجسـ‬

‫‪O2 + Hb‬‬

‫‪O2Hb‬‬

‫وبعد ذلؾ يعود (‪ )Hb‬إلى الرئتيف لتجييز كمية جديدة مف األكسجيف إلى الجسـ‪.‬‬

‫ولكف ىذه العممية الفسيولوجية المستمرة تتأثر في حالة وجود (‪ )CO‬في الرئتيف‬ ‫بوصفيا محصمة لتموث اليواء المستنشؽ بو‪ ،‬اذ تحصؿ عممية تنافسية بيف ‪ CO‬و‪O2‬‬

‫لبلرتباط بجزيئة (‪ )Hb‬وىنالؾ مجموعة مف العوامؿ والمواصفات الخاصة بغاز (‪)CO‬‬ ‫توفر لو إمكانية االرتباط تمؾ بقوة اشد مف قوة االرتباط بيف (‪ )Hb‬و ‪ ،O2‬إذ اف ‪CO‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬تلىث اهلىاء يف احملًط البًئٌ لإلنسان‬

‫‪702‬‬

‫ثنائي الذرات كاألكسجيف كما إف وزنو الجزيئي (‪ )28‬مقارب لموزف الجزيئي ؿ ‪O2‬‬ ‫(‪ )32‬وبعد ذلؾ فاف ‪ CO‬يحوي األكسجيف في تركيبو الجزيئي‪.‬‬ ‫اف قوة ارتباط ‪ CO‬مع ‪ Hb‬تقدر بنحو ‪ 220‬مرة اكثر مف قوة ارتباط ‪ O2‬مع‬

‫‪ Hb‬وعند ارتباط غاز احادي اكسيد الكربوف بجزيئة الييموجموبيف يتكوف مركب معقد‬ ‫يدعى (‪.) Carboxyhemoglobin‬‬ ‫‪COHb‬‬

‫‪CO‬‬

‫‪Carbonmonoxide Carboxyhemoglobin‬‬

‫‪+‬‬

‫‪Hb‬‬ ‫‪Hemoglobin‬‬

‫ومف خبلؿ ىذا التفاعؿ يتـ تعطيؿ فعالية الييموجموبيف الحر في الدـ الذي يعد‬

‫الناقؿ األساسي لغاز األكسجيف وبذلؾ تحرـ أنسجة الجسـ مف وصوؿ األكسجيف ألييا‬ ‫وباستمرار ىذه الحالة تحدث الوفاة‪ ،‬واف نسبة ‪ CO‬إلى ‪ O2‬في أنسجة الرئتيف ىي‬

‫جدا ومع ذلؾ تعوض شدة االرتباط بيف ‪ CO‬و‪ Hb‬عف ىذه‪ .‬وبسبب‬ ‫نسبة قميمة ً‬ ‫حرماف الجسـ مف غاز ‪ O2‬نتيجة المنافسة التي تحدث عند وجود ‪ ،CO‬ويؤدي تركيز‬

‫ىذا الغاز بحدود (‪ )1000‬جزء مف مميوف إلى الموت إذ يسبب ىذا التركيز تعطيؿ ما‬

‫يقرب مف ‪ %68‬مف ىيموجموبيف الدـ عف نقؿ ‪ O2‬إلى األنسجة‪ ،‬ويسبب ارتفاع الغاز‬

‫إلى تركيز ‪ 250‬جزء مف مميوف فقداف الوعي بينما يسبب تركيز ‪ 100‬جزء مف مميوف‬ ‫الصداع والغثياف‪ .‬أما عند ‪ 10‬أجزاء مف مميوف فتظير أعراض التأثير عمى الجياز‬

‫العصبي المركزي‪ ،‬كعدـ القدرة عمى التفريؽ بيف المدد الزمنية وعدـ القدرة عمى معرفة‬

‫درجة شدة الضوء مف خبلؿ التأثير الذي يحدث عمى قابمية الرؤية‪ ،‬وعند وجود كمية‬

‫كافية مف كبل الغازيف ‪ O2‬و ‪ CO2‬إلى درجة تشبع الييموجموبيف (‪ )Hb‬يمكف اف‬ ‫توضع العبلقة بيف (‪ )O2Hb( ،)COHb‬ضمف صيغة رياضية وىي معادلة ىالدف‬

‫‪.Halden equation‬‬ ‫]‪M P [CO‬‬ ‫]‪P [O2‬‬

‫=‬

‫]‪[COHb‬‬

‫= ]‪[O2Hb‬‬

‫إذ اف ] [ = تركيز المركب أو الغاز‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪701‬‬

‫]‪ =P [CO‬الضغط الجزئي لغاز احادي اكسيد الكربوف‪.‬‬ ‫]‪ =P [O2‬الضغط الجزئي لغاز األكسجيف‪.‬‬

‫‪ =M‬قيمة ثابتة تعتمد عمى نوع الحيواف فيي تساوي (‪ )220‬في اإلنساف ونحو‬ ‫نصؼ ىذا الرقـ في األرنب‪.‬‬ ‫وفضبل عف معادلة ىالدف بصيغتيا المؤشرة سابقا‪ ،‬فاف نسبة‬

‫]‪[COHb‬‬ ‫]‪[COHb  O 2 H‬‬

‫ميمة في معرفة األعراض الحاصمة عف تعرض اإلنساف لغاز احادي اكسيد الكربوف‬

‫وكما في الجدوؿ (‪.)2-4‬‬

‫الجدول (‪ )2-4‬االعراض المرضية لمتسمم بغاز أحادي أكسيد الكاربون‬

‫النسبة‬

‫األعراض المرضية‬

‫‪0.0-0.1‬‬

‫إجياد فيزيولوجي دوف ظيور أعراض مرضية واضحة‪.‬‬

‫‪0.1-0.2‬‬

‫صعوبة التنفس والسيما عند الزفير‪.‬‬

‫‪0.3-0.4‬‬

‫ضعؼ عضمي وغثياف ودواء‪.‬‬

‫‪0.2-0.3‬‬

‫صداع وتعب جسدي‪.‬‬

‫‪0.4-0.5‬‬

‫تقمصات عضمية مع ضعؼ القدرة عمى الكبلـ‪.‬‬

‫‪0.6-0. 7‬‬

‫إغماء قاتؿ إذا طاؿ التعرض ليذا الغاز‪.‬‬

‫‪0.5-0.6‬‬

‫تقمصات عضمية شديدة مع انييار جسدي‪.‬‬

‫‪701‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬تلىث اهلىاء يف احملًط البًئٌ لإلنسان‬

‫اف غاز احادي اكسيد الكربوف ىو أحد الموجودات الفيزلوجية في جسـ اإلنساف‬ ‫الحمرء عمر محدد ىو‬ ‫ا‬ ‫والحيوانات الثديية بشكؿ طبيعي‪ ،‬فمف المعروؼ إف لكريات الدـ‬

‫‪ 120‬يوما في اإلنساف‪ ،‬وبتحمميا يتحمؿ الييموجموبيف وتعطي كؿ جزيئة منو جزيئة‬ ‫واحدة مف غاز احادي اكسيد الكربوف وجزيئو واحدة مف ‪.Uroblinogen‬‬ ‫‪CO + Uroblinogen‬‬

‫‪Hb‬‬

‫ومعنى ذلؾ اف الدـ في جسـ اإلنساف المعافى يحوي تركي از مخففا مف ‪ CO‬بحيث‬ ‫إف ذلؾ ال يؤثر في وضعو الصحي وال تظير عميو أعراض مرضية‪ ،‬ولكف األشخاص‬ ‫المصابيف بمرض فقر الدـ االنحبللي ‪ Hemolytic anemia‬يعانوف مف حالة تحمؿ‬ ‫كريات الدـ الحمر أسرع مف تحمميا عند غيرىـ في مدة اقصر مما ىو معيود في‬

‫أجساـ األصحاء‪ ،‬ونتيجة ليذه الحالة المرضية سيزداد تركيز غاز ‪ CO‬في الدـ‬ ‫وبنسب عالية‪ ،‬لذلؾ يؤدي تموث اليواء بيذا الغاز إلى ظيور اثار التسمـ بيذا الغاز‬ ‫بسرعة اكثر وبشكؿ اخطر مما قد يحدث عند األشخاص األصحاء‪ .‬ومف المعروؼ‬

‫عف التسمـ بيذا الغاز اف معالجتو ممكنة وليست صعبة‪ ،‬ومف الطرؽ األكثر فعالية‬

‫لممعالجة ىي وضع الشخص المتسمـ في حاضنة ذات ضغط عاؿ مف األكسجيف‬ ‫‪ Hyperbaric‬وبحدود (‪ )2.5-2.0‬جوي‪ ،‬الشكؿ (‪.)2-4‬‬

‫الشكل (‪ )2-4‬حاضنة ‪ Hyperbaric‬لمعالجة حالة التسمم بغاز ‪CO‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪701‬‬

‫وبيذا األسموب يمكف تسريع عممية طرد ‪ ،CO‬واألىـ مف ذلؾ ىو تصحيح حالة‬

‫حاجة أنسجة الجسـ الشديدة إلى ‪ O2‬أو ما يدعى ‪ Anoxia‬بتوفير كمية‬

‫كبيرة مف‬

‫ىذا الغاز في ببلزما الدـ‪ .‬رغـ إف غاز ‪ CO‬ساـ لمسايتوكروـ ولكف ىذه اآللية‬ ‫التسممية تعد ثانوية مف الجانب السريري المرضي ألف كمية ىذا الغاز الضرورية‬ ‫لتسمـ السايتوكروـ تساوي الؼ مرة تمؾ التي تعد جرعة قاتمة‪ .‬يرتبط ىذا الغاز بمادة‬

‫‪ Myglobin‬تحت الخموي في النسيج العضمي القمبي ويمنع وصوؿ األكسجيف‬ ‫الضروري لتجييز المايتوكوندريا‪ ،‬وتسبب ىذه الحالة تاثي ار سمبيا في عممية الفسفرة‬

‫حادا في تجييز الطاقة الضرورية لعمؿ عضمة القمب‪.‬‬ ‫التأكسدية وبالتالي‬ ‫انخفاضا ً‬ ‫ً‬ ‫لذلؾ تزداد مخاطر الوفاة لدى مرضى القمب بسبب التعرض ليذا الغاز مقارنة بغيرىـ‬ ‫مف االشخاص الذيف ال يعانوف مف امراض القمب‪ .‬ومف المعروؼ طبيا اف التعرض‬

‫ليذا الغاز يسبب نوبات قمبية وتظير في عينات دـ الشخص المتسمـ مستويات مرتفعة‬

‫مف انزيمات القمب والشكؿ (‪ ( 4-3‬يوضح معدالت الوفيات بسبب ىذا الغاز في‬

‫امريكا خبلؿ عامي ‪ 1996‬و ‪ 1997‬وعمى وفؽ التوزيع العمري‪.‬‬

‫الشكل ( ‪ ) 3 - 4‬حاالت الوفيات بسبب ‪CO‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬تلىث اهلىاء يف احملًط البًئٌ لإلنسان‬

‫‪722‬‬

‫‪ 3-2-4‬وسائل خفض نسبة ‪ CO‬في اليواء ‪Control Measures‬‬ ‫أ‪ -‬بسبب األىمية االستثنائية لمسيارات في كونيا المصدر الرئيس لمتموث بيذا الغاز‪،‬‬ ‫ستؤدي معالجة ظروؼ إنتاجو بوساطة ماكنة االحتراؽ الداخمي لمسيارة إلى خفض‬ ‫نسبتو في اليواء ويتكوف ‪ CO2‬بدال عف‬

‫‪ CO‬والمعادلة أدناه توضح ذلؾ‪:‬‬

‫‪CO2‬‬

‫‪2C8H18 + 26O2‬‬

‫‪Octane (260) 800‬‬

‫إذ ينبغي أ ف تتوافر العبلقة الوزنية بيف األكسجيف المستخدـ في االحتراؽ ووزنو كما‬ ‫في المعادلة‪ ،)800( ،‬وبيف الوقود وىو األوكتيف ذي الوزف (‪ )260‬ومف خبلؿ ىذه‬ ‫العبلقة الوزنية يمكف اف نستخرج النسبة الوزنية لياتيف المادتيف‪:‬‬ ‫‪O2‬‬

‫الوقود‬

‫= ‪3.08 = 800‬‬ ‫‪260‬‬

‫لغرض استخراج افضؿ نسبة بيف اليواء‪ ،‬الذي يدخؿ ماكنة االحتراؽ‪ ،‬والوقود‬

‫المسػتخدـ‪ ،‬تضرب قيمػػة ‪ 100/ 21( 100/21 x 3. 08‬نسبة ‪ O2‬في اليواء)‬ ‫عمى أساس اف التناسب عكسي أي نسبة ‪ O2‬المستخرجة‬ ‫‪)14.7( =100 x3.08‬‬ ‫‪21‬‬

‫ولذلؾ تعد ىذه النسبة الوزنية افضؿ عبلقة بيف األكسجيف والمادة الييدروكاربونية‬ ‫في الوقود لتجاوز تكوف غاز ‪ CO‬بنسبة مؤثرة في الغبلؼ الجوي أي اف لكؿ جزء‬

‫وزني مف الوقود يتـ توفير ‪ 14.7‬جزء وزني مف اليواء‪.‬‬

‫ب‪ -‬تنظيـ سرعة دوراف الماكنة ‪ Cycle‬بحيث يكوف عدد الدورات في الدقيقة ‪Round‬‬

‫)‪ per minute (RPM‬موف ار الوقت الكافي لتمكيف ‪ O2‬لبلختبلط بالوقود ومف ثـ‬ ‫حرقو بشكؿ كامؿ وتكويف ‪ CO2‬بدال مف ‪ CO‬الذي يتكوف عادة في حالة ارتفاع‬

‫(‪ )RPM‬وعدـ توفير الوقت خبلؿ االحتراؽ الكتماؿ عممية ألتاكسد وىذا يتطمب‬ ‫اعتماد افضؿ الوسائؿ لتحسيف ‪ ،Carburator‬الجزء الذي يحدث االحتراؽ فيو‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪727‬‬

‫ج‪ -‬توفير ظروؼ ح اررية عالية لغرض حرؽ ‪ CO‬المتكوف في الماكنة وتحويمو إلى‬ ‫ثنائي اكسيد الكربوف‪ ،‬ويتطمب ذلؾ استعماؿ مؤثرات ح اررية توضع في جياز العادـ‪.‬‬

‫وفي بعض األحياف يعتمد لتحقيؽ ىذا اليدؼ عمى استعماؿ العوامؿ المساعدة‬

‫‪ Catalysts‬ألكسدة ‪ CO‬قبؿ خروجو مف أنبوب العادـ إلى اليواء‪ .‬وتُعتمد ىذه‬ ‫الطريقة كذلؾ في المعامؿ واألماكف الثابتة التي يتكوف غاز احادي اكسيد الكربوف مف‬

‫خبلؿ نشاطيا الصناعي‪ ،‬وتدعى بشكؿ عاـ ‪ After Burner Process‬ولكف يفضؿ‬ ‫عدـ المغاالة في زيادة درجة الح اررة إذ اف ارتفاعيا اكثر مف ‪° 1550‬ـ يؤدي إلى‬

‫نتيجة عكسية إذ يبدْا األكسجيف باالنفصاؿ عف الكربوف في جزيئة ‪ CO2‬المتكونة‪ ،‬أما‬

‫بعد درجة ‪ ° 1650‬ـ فإف احتماؿ تكوف اكاسيد النتروجيف ‪Nitrogen Oxides‬‬ ‫يصبح كبي ار ويعد ىذا الشيء عامبل مف عوامؿ التموث في الغبلؼ الجوي‪ .‬لقد تـ‬

‫تجييز معظـ المركبات في عاـ ‪ ،1975‬في امريكا وأوربا‪ ،‬بمعدات توضع في انبوب‬

‫المسرعة ‪ Catalytic Converters‬تقوـ بتحويؿ غاز ‪CO‬‬ ‫العادـ سميت المحوالت‬ ‫ِّ‬ ‫الى غاز ‪ ،CO2‬وتقوـ ىذه المحوالت بعمميتي اكسدة وعممية اختزاؿ وعادة يغطى‬

‫المحوؿ مف الداخؿ بمواد‪ :‬اكسيد االلمنيوـ‪ ،‬الببلتينيوـ ومعدف الببلديوـ‪ ،‬وجميعيا تقوـ‬ ‫بفعؿ تسريعي منشط مف خبلؿ تنشيط تفاعؿ ‪ CO‬مع الييدروكربونات المنطمقة مف‬

‫ماكنة االحتراؽ في المركبة لتكويف الماء و‪ .CO2‬واليسمح عادة باستخداـ الوقود‬ ‫الحاوي لمركبات الرصاص في المركبة المجيزة ليذا المحوؿ المنشط الف الرصاص‬ ‫يقوـ بتغميؼ تمؾ المواد الكيمائية في ىذا الجياز مسببا تعطيؿ دورىا الكيميائي‪ .‬وقد‬

‫ساىمت ىذه التقنية في خفض معدالت انطبلؽ ‪ CO‬مف المركبات بحدود ‪..%80‬‬

‫‪ 3-4‬التدخيــن ‪Smoking‬‬

‫يعد التدخيف ضمف التموث الذاتي (‪ ،)Personal Pollution‬إذ اف الشخص‬

‫المدخف يقوـ بتمويث ذاتو بصيغة طوعيو‪ ،‬ومع ذلؾ تؤدي عممية التدخيف إلى تمويث‬

‫األماكف التي يؤميا المدخنوف وبذلؾ يصح استخداـ تعبير التدخيف السمبي ( ‪Passive‬‬ ‫‪ )Smoking‬أي تعرض األشخاص الذيف يعيشوف أو يقيموف مع المدخف وقتيا أو‬

‫الفصل الرابع‪ :‬تلىث اهلىاء يف احملًط البًئٌ لإلنسان‬

‫‪720‬‬

‫دائميا إلى التموث بدخاف التبغ المحترؽ دوف رغبتيـ‪ ،‬ومف ىنا ينبغي عدـ إىماؿ‬ ‫التعرض إلى ىذا الموضوع ضمف مجموعة مموثات اليواء‪.‬‬

‫‪ 1-3-4‬تركيب دخان السجائر ‪The Composition of Cigarett Smoke‬‬ ‫يحوي دخاف التبغ بأنواعو وطرؽ تحضيره المختمفة‪ ،‬مجموعة كبيرة ومعقدة مف‬

‫المواد والمركبات يصؿ عددىا إلى نحو (‪ )3000‬مادة معظميا ال تقع ضمف مجموعة‬ ‫المواد المسرطنة أو المسببة لمطفرات الوراثية‪ ،‬وتكوف ىذه المواد أما عمى شكؿ غازات‬

‫أو عمى ىيئة جسيمات‪ .‬ومف المركبات ذات الخطورة العالية لكونيا مواد مسرطنة ىي‬ ‫مجموعة‬

‫الييدروكربونات‬

‫المتعددة‬

‫الحمقات‬

‫ومف‬

‫ضمنيا‬

‫المركب‬

‫القاتؿ‬

‫‪ 3,4-Benzopyrene‬والمعروؼ بقدرتو عمى أحداث السرطاف في الجسـ السيما في‬ ‫الرئتيف فضبل عف إحادي اكسيد الكربوف الذي تـ التعرض إلى مواصفاتو واض ارره في‬

‫ىذا الفصؿ‪ .‬ومف المركبات الخطرة األخرى مادة ‪ Acrolein‬وىي مف مجموعة‬

‫‪ Aldehyde‬التي ترتبط بالحوامض النووية مسببةً تغيي ار في تركيبيا الكيميائي بشكؿ‬ ‫نيائي‪ ،‬كما اف النيكوتيف أحد المركبات السامة الميمة‪.‬‬

‫‪ 2-3-4‬التأثيرات المرضية ‪Health Effects‬‬

‫يعد التدخيف في الوقت الحاضر مشكمة حقيقية كونو أحد المسببات الرئيسة‬

‫بعدا‬ ‫لمجموعة مف األمراض والسيما في المناطؽ الحضرية حيث تضيؼ ىذه المشكمة ً‬ ‫أخ ار لممموثات البيئية األخرى لميواء‪ .‬وفي الوقت الذي تشكؿ فيو حالة اإلدماف عمى‬

‫تناوؿ الكحوؿ أو المخدرات األخرى مشكمة تمويث لمذات‪ ،‬فقط يسبب التدخيف أمراضا‬ ‫لممدخف ولمآلخريف مف حولو والسيما األطفاؿ الذيف يقيموف مع المدخف أو المدخنيف‪.‬‬

‫وينتقؿ التأثير عند األميات الحوامؿ إلى األجنة بشكؿ حاد‪ .‬ومف المعروؼ اف‬

‫معدالت الوفيات بيف المدخنيف تكوف عالية جدا قياسا إلى عموـ الناس غير المدخنيف‪،‬‬

‫ويؤدي التدخيف إلى خفض معدؿ العمر المتوقع بواقع ‪ 5‬سنوات لمف يدخف بمعدؿ ‪20‬‬

‫سيكارة يوميا‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪722‬‬

‫اف التأثيرات المرضية لدخاف التبغ تسبب ثبلثة مجاميع مف األمراض وىي‪:‬‬ ‫(أ) التأثيرات المرضية في جياز الدوراف‪ :‬وتشمؿ نوعيف رئيسيف مف التأثيرات‪،‬‬

‫وىما تأثير غاز أحادي أكسيد الكربوف الساـ المتمثؿ بخفض نسبة الييموجموبيف الحر‬ ‫القابؿ لنقؿ األكسجيف كما تـ وصفو في الفقرة (‪ )2-2-4‬مف ىذا الفصؿ‪.‬‬

‫وقد وجد مف خبلؿ دراسات عدة اف نسبة المركب المعقد ‪Carboxyhemoglobin‬‬

‫في دـ غير المدخنيف حوالي ‪ %1‬وتصؿ الى ‪ % 50‬عند المدخنيف لػ ‪ 20‬سيكارة‬

‫يوميا‪ .‬أما التأثير الثاني فيو الذي يسبب حدوث تصمب الشراييف السيما التاجي منيا‪،‬‬ ‫إذ يعتقد انو يؤدي إلى زيادة ترسب الكوليستروؿ في جدراف األوعية الدموية (الشراييف)‬

‫ويبيف (الشكؿ (‪ )4-4‬نسبة الوفيات بيف المدخنيف مف فئات عمريو متباينة‪ ،‬وبيف‬

‫الذيف يختمفوف في عدد السيكاير التي يدخنوىا يوميا مقارنة بغير المدخنيف لمفئات‬ ‫العمرية نفسيا‪ ،‬إذ يتضح اف الفئة العمرية (‪ )54-45‬سنة تعاني مف التأثيرات القاتمة‬

‫لمتدخيف اكثر مف الفئات العمرية األخرى‪.‬‬

‫(ب) التأثيرات المرضية المسببة اللتياب القصبات ‪ ،‬إذ اتضح مف خبلؿ مجموعة‬

‫مف الدراسات إ ف التدخيف يسبب مرض التياب القصبات بنسبة تزيد تسع مرات بيف‬ ‫المدخنيف مقارنة بغير المدخنيف‪ ،‬ويبدو اف ىنالؾ تأثي ار إضافيا ألحداث ىذا المرض‬

‫وذلؾ عند تعرض المدخف إلى اليواء المموث بغاز ‪.SO2‬‬

‫(ج) أثبتت اإلحصائيات التي أجريت في بولندا في الثمانينات إف مف بيف (‪)1000‬‬

‫ألؼ حالة مف حاالت سرطاف البمعوـ ىنالؾ (‪ )999‬حالة كانت تخص أفرادا مدخنيف‪،‬‬ ‫إذ يؤدي دخاف التبغ إلى إحداث أنواع متعددة مف السرطاف ففضبل عف سرطاف البمعوـ‬ ‫والقصبات اليوائية يسبب التدخيف سرطانا في كؿ مف المعدة واألمعاء واألعضاء‬

‫الممحقة بالقناة اليضمية‪ .‬اف المواد التي تؤدي إلى أحداث السرطاف بسبب التدخيف‬ ‫يزداد تأثيرىا بفعؿ مادة النيكوتيف الموجودة في التبغ نفسو إذ وجد اف األخيرة تقوـ بفعؿ‬

‫مثبط ألنزيـ ‪ Benzopyrene Hydroxylase‬الموجود في الكبد والرئة واألمعاء‬

‫الدقيقة والذي يقوـ بتحميؿ المادة المعروفة بػ ‪ Benzopyrene‬التي تحدث السرطاف‬

‫‪722‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬تلىث اهلىاء يف احملًط البًئٌ لإلنسان‬

‫وبعد ذلؾ خروج المادة المتحممة مف الجسـ مع البوؿ‪ ،‬لذا ففي حالة تثبيط ىذا األنزيـ‬ ‫تزداد احتماالت اإلصابة بالسرطاف‪.‬‬

‫(د) التأثيرات المرضية في الجنيف‪ :‬يتعرض الجنيف إلى تأثيرات المواد السامة‬

‫المتكونة مف تدخيف األـ إذ تصؿ إليو عف طريؽ الدـ‪ ،‬وتقؿ كمية األكسجيف التي‬ ‫تصؿ الجنيف مف أمو بسبب تعطيؿ الييموكمبيف بوساطة غػاز (‪ )CO‬الذي يرفع مف‬

‫نسبة ‪ .Carboxyhemoglobin‬ومف النتائج المترتبة عمى ىذه الحالة انخفاض وزف‬ ‫الطفؿ الوليد قياسا بالحالة الطبيعية‪ ،‬كما اف األطفاؿ الذيف يولدوف مف أميات مدخنات‬

‫خبلؿ مدة الحمؿ يعانوف مف نقص في اكتماؿ النمو العقمي قياسا باألطفاؿ الذيف‬ ‫يولدوف مف أميات غير مدخنات‪.‬‬

‫الشكل (‪ )4-4‬نسبة الوفيات بين المدخنين تبعا لعدد السكاير المخ ّنة وعمر المخن‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪722‬‬

‫‪ 4-4‬مركبات الكبريت ‪Sulfur Compounds‬‬

‫تعد غازات ‪ SO2, SO3, H2S‬مف اكثر الغازات تمويثا لميواء‪ ،‬ومصادر ىذه‬

‫الغازات ليست مف فعؿ اإلنساف ونشاطو الصناعي فحسب بؿ إنيا مف مصادر‬ ‫طبيعية كذلؾ إذ يتكوف ‪ SO2‬مف االنفجارات البركانية‪ ،‬ويتكوف ‪ H2S‬كبريتيد‬ ‫الييدروجيف مف التحمؿ البلىوائي ‪ Anaerobic Decomposition‬لمنباتات‬

‫والحيوانات بعد موتيا‪ .‬وتُقدر نسبة اكاسيد الكبريت الحاصمة مف النشاطات البشرية‬ ‫بنحو ثمث المجموع الكمي لكميتيا الكمية في الغبلؼ الجوي‪ ،‬وتنتج الدوؿ الواقعة في‬ ‫النصؼ الشمالي مف الكرة األرضية ما يقرب مف ‪ % 13‬مف المجموع الكمي لمركبات‬

‫الكبريت المتكونة عالميا‪ ،‬ومف مركبات الكبريت األخرى التي تصؿ إلى الغبلؼ‬ ‫الجوي بشكؿ طبيعي ىو سمفات الصوديوـ ‪ )Na2SO4 ( Sodiom Sulphate‬إذ‬ ‫يصؿ اليواء عف طريؽ الرذاذ المتطاير مف سطوح الم ياه في البحار والمحيطات‪.‬‬

‫ومف بيف غازات الكبريت يعد ‪ SO2‬أكثرىا تمويثا في بيئة اإلنساف‪ ،‬كما يعد حرؽ‬ ‫الوقود في المعامؿ والمصانع والسيما حرؽ الفحـ الحجري المصدر الرئيس النتاج‬

‫‪ SO2‬ووصولو إلى الغبلؼ الجوي ويمثؿ ىذا المصدر نسبة ‪ %70‬مف المجموع‬ ‫الكمي في الدوؿ الصناعية كالواليات المتحدة األمريكية‪.‬‬

‫تتعرض المركبات الكبريتية الغازية إلى تفاعبلت كيميائية في الغبلؼ الجوي وكما‬

‫يأتي‪:‬‬

‫‪ - 1‬يتأكسد غاز كبريتيد الييدروجيف ويتحوؿ إلى‪ SO2‬وبخار الماء‪ ،‬ويحدث ىذا‬

‫التفاعؿ خبلؿ ساعات قميمة مف انطبلؽ غاز ‪ H2S‬إلى الجو إذ اف ذلؾ يعد مف‬

‫ال ظواىر التي تؤدي إلى خفض نسبتو في اليواء‪.‬‬ ‫‪2SO2 + 2H2O‬‬

‫‪2H2S + 3O2‬‬

‫‪ -2‬اف غاز ثنائي اكسيد الكبريت ‪ Sulfur dioxide‬وميما كاف مصدره ال يبقى‬

‫في الغبلؼ الجوي مدة طويمة إذ انو يتعرض إلى التأكسد بفعؿ ‪ O2‬ويتحوؿ بذلؾ‬

‫إلى غاز ثبلثي اكسيد الكبريت ‪:Sulfur trioxide‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬تلىث اهلىاء يف احملًط البًئٌ لإلنسان‬

‫‪722‬‬

‫‪2SO3‬‬

‫‪2SO2 +O2‬‬

‫وىذا التفاعؿ يتطمب عدة أياـ الستيبلؾ ‪ SO2‬المنتج ويقؿ الزمف إلى عدة‬

‫ساعات إذا كاف اليواء رطبا أو يحوي مواد أخرى تكوف عوامؿ مساعدة‪ ،‬ومنيا‬ ‫الجسيمات ‪.Particulates‬‬

‫‪ -3‬ويتفاعؿ ‪ SO3‬مع بخار الماء مباشرة ويتكوف ‪ H2SO4‬حامض الكبرييتؾ‬

‫عمى شكؿ رذاذ منتشر في اليواء ‪.Aerosol‬‬ ‫‪H2SO4‬‬

‫‪SO3 +H2O‬‬

‫‪ -4‬والحامض المتكوف يمكف اف يتفاعؿ مع االمونيا ‪ NH3‬الموجودة في اليواء‬ ‫ليكوف سمفات األمونيوـ ‪: (NH4 ) 2SO4 Ammonium sulphate‬‬ ‫‪(NHH4) 2SO4‬‬

‫‪H2SO4 +2NH3‬‬

‫ويبقى ىذا المركب في الغبلؼ الجوي عمى شكؿ جسيمات سائمة صغيرة الحجـ‬ ‫قطرىا ‪ 1‬ما يكروف أو اقؿ‪ .‬ويعمؿ المطر عمى غسؿ كافة المركبات الكبريتية‬

‫الموجودة في اليواء السيما حامض ‪ . H2SO4‬وسقوط المطر المحتوي عمى الحامض‬ ‫يجعمو ذا تفاعؿ حامضي ويدعى المطر الحامضي ‪ Acid Rain‬وىذه العممية‬ ‫الطبيعية مفيدة لتنظيؼ الغبلؼ الجوي ولكنيا تؤدي إلى أحداث أضرار بيئية وصحية‬

‫عمى األرض والمياه‪.‬‬

‫‪ 1-4-4‬األضرار الصحية ‪Health Effects‬‬ ‫كبل الغازيف ‪ H2S, SO2‬عديما الموف ولكف لكمييما رائحة مزعجة قوية إذ اف‬

‫رائحة ‪ H2S‬تشبو رائحة البيض الفاسد ولغاز ‪ SO2‬رائحة خانقة ومزعجة‪ .‬وكبلىما‬

‫ساـ إذ إف نسبة ‪ 500‬جزء مف مميوف تؤدي إلى الموت‪ ،‬أما غاز ‪ SO3‬فانو عديـ‬ ‫الموف ورائحتو خانقة‪.‬‬

‫اف تأثير ىذه الغازات عمى الصحة ذو صفة تعقيدية ويزيدىا التداخؿ بيف‬

‫المركبات المموثة الكبريتية وغير الكبريتية في ىواء المدف‪ .‬اف لغاز ‪ SO2‬تأثير قوي‬

‫في الجياز التنفسي‪ ،‬ومف العبلمات الظاىرة ىي السعاؿ‪ ،‬وأوجاع في الصدر وضيؽ‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪721‬‬

‫التنفس‪ ،‬ويعد وجود ىذا الغاز في اليواء عامبل ميما في انتشار أمراض القصبات‬ ‫اليوائية‪ .‬وقد أثبتت الدراسات العممية مؤخ ار احتماؿ وجود عبلقة بيف ‪ SO2‬وحصوؿ‬

‫أضرار فسمجية في المكونات الوراثية (‪ )DNA‬وامكانية حصوؿ التطفير الوراثي أو‬ ‫اإلصابة بالسرطاف السيما سرطاف الرئة‪.‬‬

‫أُستخدـ ‪ SO2‬مف قبؿ الفرنسييف إلعداـ الثوار اليايتييف (مستعمرة ىاييتي في‬

‫امريكا البلتينية) في بداية القرف التاسع عشر كما جاء في الكتاب الموسوـ (جريمة‬ ‫نابميوف) كما اوردىا ‪ ،Claude Ribbe‬ويؤثر ىذا الغاز في الية نقؿ االشارة‬

‫العصبية مف مستقببلت التمدد التنفسي لمرئتيف مسببا التسمـ والموت‪.‬‬

‫يعدغاز كبريتيد اليادروجيف مادة سامة ذات تاثير واسع أي انو يمكف اف يسبب‬

‫تسمما الجيزة متعددة في الجسـ الحي رغـ اف الجياز العصبي ىو االكثر تاث ار‬

‫بالتسمـ‪ .‬وبشابو تاثيره السمي تاثير غاز ‪( HCN‬سيانيد اليدروجيف)‪ .‬وتتمثؿ الية‬

‫التسمـ بتكويف معقد مع الحديد الموجود في انزيمات ‪Mitochondrial cytochrome‬‬ ‫وبالتالي منع األكسجيف مف االتحاد مع ىيموكموبيف الدـ وىذا يؤدي الى ايقاؼ‬

‫عممية التنفس الخموي ‪ .Cellular Respiration‬ورغـ اف غاز ‪ H2S‬يوجد طبيعيا‬ ‫في الغبلؼ الجوي وفي القناة اليضمية لمحيوانات ومنيا االنساف ولكف وجود انزيمات‬

‫محممة في الجسـ تكوف قادرة عمى اكسدتو وازالة السمية عندما يكوف بمستويات وتراكيز‬ ‫منخفضة (‪ ،)10-15ppm‬ويتـ تحويمو بتفاعبلت كيمياحيوية الى مركب ممحي‬

‫‪Sulfate‬‬

‫بينما يعد مستوى ‪ 800ppm‬ىو ‪ LD50‬لبلنساف ولمدة ‪ 5‬دقائؽ مف‬

‫التعرض‪.‬‬

‫يعد ‪ H2S‬مصد ار لتكويف ‪ SO2‬في الغبلؼ الجوي مف خبلؿ عممية التاكسد‬

‫ويوجد بكميات قميمة في البتروؿ الخاـ بينما يحوي الغاز الطبيعي ‪ %28‬مف ىذا‬ ‫الغاز‪.‬‬

‫تطمؽ البراكيف كميات مف ‪ H2S‬الى الغبلؼ الجوي كما انو ينطمؽ مف العيوف‬

‫الكبريتية الحارة بفعؿ البكتريا البلىوائية التي تقوـ بعممية تحمؿ معدف الكبريت‬

‫الفصل الرابع‪ :‬تلىث اهلىاء يف احملًط البًئٌ لإلنسان‬

‫‪721‬‬

‫‪ . Hydrolysis‬وتقوـ البكتريا البلىوائية مف انواع اخرى بتحرير ىذا الغاز باختزاؿ‬ ‫الحوامض االمينية الحاوية لمكبريت ال سيما عند تحمؿ المواد العضوية ال ىوائيا‪،‬‬ ‫وتسيـ ىذه البكتريا في الفـ بتكويف الرائحة الكريية نتيجة تحمؿ بقايا الطعاـ فيو‪ .‬كما‬

‫واف بعض الحقائؽ العممية اظيرت اف تكويف غاز ‪ H2S‬في قولوف االنساف بفعؿ ىذا‬

‫النوع مف البكتريا يؤدي الى احداث التقرح القولوني ‪. Ulcerative Colitis‬‬

‫‪ 2-4-4‬األضرار التي يحدثيا ‪ SO2‬في النباتات ‪Effects in Plants‬‬

‫لقد عرفت التأثيرات الضارة التي يحدثيا غاز ‪ SO2‬في النباتات منذ زمف غير‬ ‫قصير‪ ،‬ففي نياية القرف الثامف عشر في جزيرة صقمية أُرجع سبب اختفاء معظـ‬ ‫النباتات إلى وجود مصانع تنقية الكبريت بشكميا البدائي‪.‬‬

‫يتغمغؿ غاز ‪ SO2‬في أنسجة النبات مف خبلؿ الثغور محدثا أض ار ار في خبليا‬

‫الطبقة الوسطية وتغيير كبير في مواصفاتيا (شكؿ ‪ ،)5-4‬وعند فحص األوراؽ‬ ‫النباتية التي سبؽ تعرضيا ليذا الغاز مدة طويمة بتراكيز واطئة ظير حصوؿ تمؼ‬

‫الخبليا الحشوية مع تحمؿ اليخضور وانسيابو في عموـ السايتوبمزـ‪ .‬كما اف الدراسات‬

‫التي أجريت عمى عدد مف النباتات بتعرضيا لتراكيز واطئة مف غاز ‪ SO2‬مدة طويمة‬ ‫أظيرت حدوث انخفاض واضح في نشاطيا االيضي‪ .‬وتتبايف النباتات في درجة‬

‫حساسيتيا ليذا الغاز فالنباتات متساقطة األوراؽ اكثر حساسية مف النباتات دائمة‬

‫الخضرة‪ .‬ومف الحوليات تعد النباتات البقولية والمركبة ونباتات القطف أكثرىا حساسية‬ ‫بينما تعد الذرة مف النباتات المقاومة قياسا بالحنطة والشعير‪.‬‬

‫وعند مقارنة درجة تأثر النباتات قياسا لعمرىا فاف النباتات القديمة والسيما أشجار‬

‫الغابات تتأثر بيذا الغاز اكثر مف النباتات الحديثة‪ .‬اف تأثير غاز ‪ SO2‬عمى‬ ‫اليخضور (الكموروفيؿ) يعود إلى قدرتو عمى تحميؿ ىذه الصبغة لكونو ذا صفات‬

‫اختزالية كما موضح في المعادلة‪:‬‬

‫‪Mg + Phaephytin-a‬‬

‫‪2+H+ Chlorophyll-a‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪721‬‬

‫ويمثؿ (‪ )H+‬في المعادلة حامض الكبريتيؾ الحاصؿ مف ذوباف ‪ SO2‬في الماء‪.‬‬ ‫ويبدو اف البقع البنية التي تظير عمى أوراؽ النباتات المموثة ىي حاصؿ تراكـ‬ ‫‪ ،Phaephytin-a‬وقد أثبتت الدراسات والبحوث عمى أنواع مف الطحالب بعد‬

‫تعرضيا ليذا الغاز وجود أيونات المغنيسيوـ مع حامض ‪ H2SO4‬في األسيتوف‬

‫المسػتعمؿ الستخبلص اليخضػور )‪ ،(Chlorophyll-a‬داللة عمى تحمؿ اليخضور‬ ‫وخروج المغنيسيوـ الذي يعد نواة تركيب جزيء اليخضور‪.‬‬

‫شكل (‪ )5-4‬تخطيط ميـــسر لعممية دخول وتوزيع ‪ SO2‬في ورقة نبات‬ ‫الخطوط واألسيم المتقطعة‪ :‬توزيع غاز ‪SO2‬‬

‫األسيم األخرى تؤشر تغمغل أيونات ‪H+ , HSO3, SO3, SO4‬‬

‫‪ -1‬الكيوتكؿ‪ -2 ،‬جدار الخمية‪ -3 ،‬البشرة السفمى‪ -4 ،‬ثغور‪ -5 ،‬الخمية الحارسة‪،‬‬

‫‪ -6‬المجاؿ بيف الخموي‪ -7،‬الخبليا الحشوية اإلسفنجية‪ -8 ،‬الخبليا الحشوية‬ ‫العمادية‪ -9 ،‬البشرة العميا‪ -10 ،‬كموروببلست‪.‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬تلىث اهلىاء يف احملًط البًئٌ لإلنسان‬

‫‪722‬‬

‫‪ 3-4-4‬األضرار البيئية ‪Environmental Effects‬‬ ‫اف تأثيػػر ‪ SO3 ،SO2‬وحامض الكبريتيؾ في الممتمكات يظير بأشكاؿ مختمفة‬ ‫تتمثؿ في تآكؿ المعادف وتمؼ األنسجة واألقمشة وتثخف الجمود‪ ،‬فضبل عف تآكؿ‬

‫المباني والتماثيؿ مف خبلؿ تفاعؿ المادة الحامضية مع حجر الكمس الذي تصنع منو‬ ‫التماثيؿ والذي يستعمؿ بكثرة في البناء كذلؾ وكما في المعادلة آالتية‪:‬‬ ‫‪H2CO3‬‬ ‫حامض الكربونيؾ‬

‫‪+‬‬

‫‪CaSO4‬‬

‫كبريتات الكالسيوـ‬

‫‪CaCO3‬‬ ‫كاربونات الكالسيوـ‬

‫‪+‬‬

‫‪H2SO4‬‬

‫حامض الكبريتيؾ‬

‫ومادة الجبس (كبريتات الكالسيوـ)‪ ،‬المتكونة مف التفاعؿ‪ ،‬مادة ىشة سريعة التآكؿ‬

‫بفعؿ األمطار والرياح وتعد ىذه المشكمة مسالة ميمة في المدف الصناعية في أوربا‬ ‫والواليات المتحدة األمريكية إذ تصرؼ مبالغ طائمة إلزالة ىذه اآلثار مف عمى‬

‫واجيات البناي ات أدامتيا مع إدامة وتنظيؼ التماثيؿ االثارية الميمة والمنتشرة ىنالؾ‪.‬‬

‫اف إنتاج األمطار الحامضية وسقوطيا إلى األرض يؤدي إلى ارتفاع حامضية‬

‫التربة والمياه‪ ،‬وق د لوحظ ارتفاع حامضية الثموج واألمطار في الدوؿ االسكندنافية إلى‬

‫نحو ‪ 100‬مرة قياسا بالحالة الطبيعية‪ ،‬وقد وصمت قيمة ‪ pH‬في األمطار الساقطة‬

‫في ىذه الدوؿ إلى ‪ 5.0-3.5‬إذ تدفع الرياح غازات اكاسيد الكبريت مف إنكمت ار‬ ‫باتجاىيا بحيث أصبحت مياه بحيراتيا وانيارىا ذات حامضية عالية فتأثرت أنواع‬

‫األسماؾ والحياة المائية عموما‪ ،‬وفي الواليات المتحدة االمريكية لوحظ اف أنواعا مف‬ ‫األسماؾ في بحيراتيا بدأت بيجرة أما كف وجودىا الطبيعية بفعؿ ارتفاع الحمضية‬ ‫ليذا السبب ‪ ،‬واف أعدادىا بدأت بالتناقص في الحاالت التموثية الشديدة‪.‬‬

‫ُيتيـ ‪ H2S‬في كونو سببا في بعض االحداث الكونية التي ادت الى انقراضات‬ ‫شاممة في تاريخ االرض‪ .‬ويعزى ما يسمى الموت العظيـ ‪ Great dying‬الى‬

‫انتشار ىذا الغاز في اليواء بشكؿ كبير‪ ،‬إذ أظيرت التحميبلت الكونية اف المحيطات‬

‫كانت معدومة االكسجيف تقريبا وقد انتشرت اليائمات في مياىيا السطحية وكانت قادرة‬

‫عمى تمثيؿ ‪ .H2S‬ويعتقد اف ازدياد نسبة ‪ H2S‬جاء نتيجة لبلنفجارات البركانية‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪727‬‬

‫اليائمة اذ انطمقت كميات كبيرة مف ‪ CO2‬و ‪ CH4‬الى الغبلؼ الجوي وادى ذلؾ‬ ‫لرفع درجة ح اررة سطح االرض ومنيا مياه المحيطات الى المستوى الذي لـ يسمح‬

‫باذابة ‪ O2‬بمستويات كافية الكسدة ‪ H2S‬وخفض نسبتو المنطمقة الى الغبلؼ‬ ‫الجوي او تمؾ الذائبة بالماء‪ .‬ومف المحتمؿ أف الوجود النسبي المرتفع لغاز ‪ H2S‬في‬

‫البيئة قد سبب قتؿ النباتات المنتجة لبلكسجيف كما أدى الى خفض تركيز ‪ O3‬مسببا‬ ‫تاثيرات سمبية قاتمة لمحياة عمى االرض‪.‬‬

‫ويبلحظ في الوقت الحاضر زيادة نسبية لتركيز غاز ‪ H2S‬في البحر الميت‬

‫وسواحؿ ناميبيا االفريقية عمى المحيط االطمسي‪ .‬تعد قابمية ‪ H2S‬لمتفاعؿ السريع مع‬ ‫المعادف ذات الشحنة الموجبة ‪ Cations‬سببا لتكويف مركبات ‪ ،Sulfides‬لذلؾ‬

‫فانو يسبب تآكؿ الحديد وتمفو وتفتتو وىذا يفسر حدوث الشروخ وىطوؿ السقوؼ في‬

‫البنايات التي تستخدـ ىذه المادة‪.‬‬

‫‪ 4-4-4‬التحكم في إنبعاثات الكبريت ‪Control of Emission‬‬ ‫لغرض خفض نسبة التموث بمركبات الكبريت فقد بدأت الكثير مف دوؿ العالـ العمؿ‬

‫باألساليب االتية‪:‬‬

‫ا‪ -‬تقميؿ استخداـ الفحـ الحجري في المناطؽ السكنية الكثيفة وبيذه الطريقة‬

‫تنخفض احتماالت التموث التي تؤدي إلى خفض األضرار الصحية‪.‬‬

‫ب‪ -‬العمؿ عمى معالجة النفط بإزالة اكبر نسبة مف المركبات الكبريتية بعممية‬

‫‪ ،Desulfurization‬والمعروؼ اف سعر البتروؿ الخاـ يتأثر بدرجة احتوائو عمى‬

‫الكبريت فينخفض السعر بارتفاع نسبة الكبريت فيو والعكس بالعكس صحيح‪.‬‬ ‫والمعروؼ كذلؾ اف النفوط العربية والسيما النفط العراقي والنفط الميبي ىي افضؿ مف‬

‫النفط المستخرج في أمريكا الحتوائيا عمى نسبة منخفضة مف الكبريت‪.‬‬

‫ج‪ -‬العمؿ عمى وضع أجيزة ومعدات خاصة ألجراء عممية االمتصاص أو‬

‫االدمصاص ‪ Absorption or Adsorption‬لغازات الكبريت المتصاعدة مف مداخف‬

‫الفصل الرابع‪ :‬تلىث اهلىاء يف احملًط البًئٌ لإلنسان‬

‫‪720‬‬

‫المعامؿ السيما معامؿ تكرير البتروؿ‪ ،‬ومعامؿ حرؽ الفحـ الحجري والسيما تمؾ التي‬ ‫تنتج الطاقة الكيربائية‪.‬‬

‫‪ 5-4‬مركبات النتروجين ‪Nitrogen Compounds‬‬

‫توجد مجموعة مف غازات النتروجيف عمى شكؿ اكاسيد ويرمز ليػػا (‪ )NOx‬وتشمؿ‪:‬‬

‫‪Dinitrogen oxide -N2O‬‬

‫‪Nitric oxide -NO‬‬

‫‪Nitrogen dioxide-NO2‬‬

‫اكسيد ثنائي النتروجيف‪.‬‬

‫احادي اكسيد النتروجيف‪.‬‬

‫ثنائي اكسيد النتروجيف‪.‬‬

‫وتتكوف ىذه الغازات مف مصادر مرتبطة بالنشاط الصناعي فضبل عف مصادر‬

‫طبيعية كالبرؽ والفعاليات الحيوية‪ .‬وبشكؿ عاـ تتكوف ىذه الغازات مف خبلؿ تعرض‬ ‫غاز النتروجيف لدرجات ح اررية عالية جدا (‪° 1100‬ـ) مما يؤدي إلى أكسدة‬

‫النتروجيف‪ ،‬ويتبع ذلؾ درجة ح اررة منخفضة ال تسمح لعممية التحمؿ المعاكس‪:‬‬ ‫‪2NOx‬‬

‫‪N2 + O2‬‬

‫يتكوف ‪ NO‬مف خبلؿ االحتراؽ في حالة الفحـ الحجري والبنزيف والدىوف العضوية‪.‬‬ ‫يبقى ىذا الغاز في المحيط اليوائي مدة تصؿ إلى أربعة أياـ وفي بعض األحياف بضع‬

‫ساعات والسيما في أجواء المدف المموثة قبؿ تأكسده إلى ‪ ،NO2‬ويوضح الجدوؿ (‪-4‬‬ ‫‪ )3‬المصادر األساسية لمركبات النتروجيف في اليواء وكمياتيا‪.‬‬

‫‪ 1-5-4‬المصادر الصناعية لـ ‪Industrial Sources NOx‬‬ ‫‪ -1‬أكاسيد النيتروجين الحرارية ‪Thermal NOx‬‬

‫ويعنى بػ ‪ NOx‬الحراري الغازاف المتكوناف مف تاكسد النتروجيف الثنائي الموجود في‬

‫ىواء االحتراؽ تحت درجة ح اررة عالية‪ .‬ويكوف مستوى التكوف متناسبا مع درجة الح اررة‬ ‫ووقت تعرض ‪ N2‬لتمؾ الح اررة‪ .‬فعند درجة الح اررة العالية ‪ 1600C‬يتـ تجزئة ‪N2‬‬

‫و ‪ O2‬وتحوليما الى الوضع الذري في اليواء المحترؽ ومف ثـ حصوؿ سمسمة مف‬ ‫التفاعبلت ىي‪:‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪722‬‬

‫‪NO + N‬‬

‫‪1- N2 + O‬‬

‫‪NO + O‬‬

‫‪2- N + O2‬‬

‫‪3- N + OH‬‬

‫‪NO + H‬‬

‫وجميع ىذه التفاعبلت تكوف رجعية اي باتجاىيف متعاكسيف‪ .‬كاف العالـ‬

‫‪ Zaldovich‬أوؿ مف اقترح اىمية التفاعميف االوليف بينما أُضيؼ التفاعؿ الثالث بيف‬ ‫النتروجيف الذري وجذر الييدروكسيؿ في تكويف المطر الحامضي ‪.Acid rain‬‬ ‫‪ -2‬أكاسيد النيتروجين من الوقود ‪Fuel NOx‬‬

‫يتكوف معظـ ‪ NOx‬مف النتروجيف الموجود في الفحـ الحجري والبتروؿ خبلؿ‬

‫عممية االحتراؽ اذ يتحرر النتروجيف كجذر حر مكونا في المحصمة ‪ N2‬او ‪.N‬‬

‫ويمكف اف يسيـ ىذا النوع بمقدار ‪ %50‬مف االنطبلؽ الكمي عند حرؽ البتروؿ و‬ ‫‪ %80‬عند حرؽ الفحـ الحجري‪.‬‬

‫‪ -3‬مصادر أخرى ‪Other Sources‬‬ ‫قد يتفاعؿ ‪ N2‬في الغبلؼ الجوي مع جذور مثؿ ‪ CH ،C‬و ‪ CH2‬المتكونة مف‬

‫تكسر بعض مكونات البتروؿ بشكؿ ال يقع ضمف آلية تكوف ‪ NOx‬في الحالتيف‬

‫السابقتيف‪ .‬وعادة تتكوف نواتج لتفاعؿ غاز ‪.N2‬‬

‫‪ 2-5-4‬التفاعالت الكيميائية‬

‫‪Chemical Reactions‬‬

‫يتأكسد ‪ NO‬بفعؿ االوزوف فيتحوؿ إلى غاز ثنائي اكسيد النتروجيف ‪ NO2‬كما‬ ‫يأتي‪:‬‬

‫‪NO2 + O2‬‬

‫‪NO + O3‬‬

‫ثـ يتفاعؿ الغاز المتكوف بوجود بخار الماء في الغبلؼ الجوي فيتكوف حامض‬

‫النتريؾ (‪)HNO3‬‬

‫‪2HNO3 + NO‬‬

‫‪3NO2 + H2O‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬تلىث اهلىاء يف احملًط البًئٌ لإلنسان‬

‫‪722‬‬

‫جدول (‪ )3-4‬المصادر األساسية النطالق مشتقات النتروجين إلى الغالف الجوي‬ ‫المركب‬

‫المصدر‬

‫‪N2O‬‬

‫البكتريا‬

‫‪NO2‬‬

‫وسائط النقؿ ( السيارات)‬

‫‪NO‬‬

‫البكتريا‬

‫مكافي النتروجين‬ ‫الكمية بماليين األطنان سنويا‬ ‫ْ‬ ‫‪340‬‬ ‫‪210‬‬

‫حرؽ الفحـ الحجري‬

‫‪20‬‬

‫حرؽ مواد مختمفة أخرى‬

‫‪4.5‬‬

‫حرؽ الوقود‬

‫‪860‬‬

‫حرؽ الوقود السائؿ‬

‫‪NH3‬‬

‫‪7.4‬‬ ‫‪0.7‬‬

‫البكتريا‬

‫‪3.1‬‬ ‫وبوجود االمونيا في الجو يتحد مع الحامض المتكوف الناتج نترات األمونيوـ‬ ‫‪NH4NO3‬‬

‫‪HNO3 + NH3‬‬

‫وكؿ مف الحامض وممح نترات األمونيوـ يمكف اف يوجد في الجو مدة مف الزمف‬ ‫عمى شكؿ رذاذ دقيؽ ‪ Aerosol‬ويمكف أيضا اف يذوبا في المطر النازؿ فيتحوؿ إلى‬

‫مطر حامضي التفاعؿ‪.‬‬

‫‪ 3 -5-4‬األضرار الصحية والبيئية ‪Environmental and Health Effects‬‬ ‫يعد غاز ‪ NO‬مف الغازات ضعيفة التفاعؿ ودرجة سميتو معتدلة‪ ،‬ويتحد داخؿ‬ ‫أجساـ الحيوانات الثديية (في الدـ) مع الييموجموبيف مكونا معقدا يدعى‪:‬‬ ‫‪Methemoglobin‬‬

‫‪HbNO‬‬

‫‪Methemeglobin‬‬

‫‪+ Hb‬‬

‫‪NO‬‬

‫والمعروؼ مف خبلؿ التجارب العممية اف شدة اتحاد الييموجموبيف مع ‪ NO‬تعادؿ‬

‫شدة اتحاده مع غاز ‪ CO‬بنحو (‪ )1500‬آلؼ وخمسمائة مرة‪ ،‬ولكف غاز ‪ NO‬غير‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪722‬‬

‫ميي ْا لدخوؿ مجرى الدـ لغرض التفاعؿ مع الييموجموبيف‪ ،‬كما اف تأثير ىذا الغاز عمى‬

‫صحة اإلنساف ال تعد ذات أىمية كبيرة بالنسبة لتركيزه في الغبلؼ الجوي‪ .‬وتأتى‬ ‫أىمية ىذا الغاز في الجانب التسممي بسبب تحولو إلى غاز ‪ NO2‬مف خبلؿ تعرضو‬

‫لمتفاعؿ مع ‪ .O2‬ومف الناحية البيئية يعد غاز احادي اكسيد النتروجيف أحد العوامؿ‬

‫المؤثرة في انخفاض نسبة االوزوف في طبقة ‪ Stratosphere‬إذ اف انطبلقو مف‬

‫الطائرات الحديثة الضخمة في ىذه الطبقة أو قريبا منيا‪ ،‬والسيما مف طائرة الكونكورد‬

‫أو تسمى ‪ )SST ( Super Sonic Transport‬يؤدي إلى تعرضو لمتأكسد بوساطة‬ ‫غاز االوزوف ‪ O3‬فيتحوؿ إلى غاز ‪.NO2‬‬ ‫‪NO2 + O2‬‬

‫‪NO + O3‬‬

‫أما بالنسبة لغاز ‪ NO2‬فيو ذو لوف بني محمر ‪ ،‬ويمكف معرفة رائحتو النفاذة‬

‫عندما يكوف تركيزه في اليواء بحدود ‪ 0.12‬مف جزء مف مميوف‪ .‬اف أىمية ىذا الغاز‬ ‫في التفاعبلت الضوئية الكيميائية في الجو ناجـ عف شدة امتصاصو لؤلشعة فوؽ‬

‫البنفسجية‪ ،‬ووجوده في اليواء بتركيز جزء واحد مف مميوف يمكف اف يؤدي إلى انعداـ‬ ‫الرؤية مسافػػة عش ػرة أميػػاؿ (‪16‬كيمومترا)‪.‬‬

‫يؤدي وجود غاز ‪ NO2‬في اليواء بتركيز ‪ 100‬جزء مف مميوف إلى موت اإلنساف‬

‫عند تعرضو لو بضع دقائؽ‪ .‬وقد وجد في القردة اف تعرضيا لتركيز ‪ NO2‬بمقدار‬ ‫‪ 50-15‬جزء مف مميوف مدة ساعتيف سيؤدي إلى أضرار متباينة في الرئتيف والقمب‬ ‫والكبد والكمي‬

‫ومف الحوادث التسممية بيذا الغاز ما جرى سنة ‪ 1929‬في إحدى مستشػفيات‬

‫مدينة كميفبلنػد األمريكية عندمػا تعرضت األفػبلـ الشعاعية ‪X- Ray Films‬‬

‫لبلاحتراؽ في إحدى غرفيا مما أدى إلى وفاة ‪ 124‬مريضا‪ ،‬إذ اف ىذه األفبلـ تحوي‬ ‫مادة ‪ Nitrocellulose‬واف احتراقيا أدى إلى انطبلؽ غاز ثنائي اكسيد النتروجيف‪ .‬اف‬ ‫التجارب العممية التي أجريت لمعرفة التأثير الفيزيولوجي لغاز ‪ NO2‬أثبتت انو يؤثر‬

‫في مادتي ‪ Collagen‬و ‪ Elastin‬في القمب ويؤدي إلى تحمميا‪.‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬تلىث اهلىاء يف احملًط البًئٌ لإلنسان‬

‫‪722‬‬

‫‪ 4-5-4‬التحكم في انبعاثات أكاسيد النتروجين‪Control of NOx Emission‬‬ ‫اف تقميؿ درجة التموث بغازات ‪ NOx‬يعد ميمة صعبة ويمكف اعتماده الطرؽ آالتية‬ ‫لتحقيؽ ىذا الغرض‪:‬‬

‫(ا) زيادة درجة ح اررة احتراؽ الوقود لغرض منع تكوف غاز ‪ NO‬إذ يتكوف بدال عنو‬

‫غاز ‪.NO2‬‬

‫ب) استعماؿ مواد وغازات لمتخمص مف ‪ NO‬بتحولو إلى مركبات أو غازات غير‬ ‫مموثة قميمة أو قميمة التمويث ومف األمثمة عمى ذلؾ‪:‬‬ ‫‪CO + N2‬‬

‫‪5N2 +6H2O‬‬

‫‪2CO2+ 2NO‬‬

‫‪2N2+CO2+2H2‬‬

‫‪4NO3 4NH3 +6NO‬‬ ‫‪CH4+4NO‬‬

‫وفي حالة غاز ‪ NO2‬كانت بعض الطرؽ التسريعية التي تدعى ‪Catalytic‬‬

‫‪ Methods‬وما زالت تعتمد لخفض نسبة ىذا الغاز بتحويمو إلى ‪ NO‬وتدعى العممية‬

‫‪ ،Decolorization‬مع اف درجة نجاح ىذه الطرؽ لـ تكف عالية‪ ،‬وتستعمؿ مواد مثؿ‬ ‫محاليؿ ىيدروكسيد الصوديوـ أو ىيدروكسيد الكالسيوـ إلزالة ىذا الغاز بتحويمو إلى‬

‫مركبات النترات ‪ Nitrates‬والنتريت‪. Nitrites‬‬

‫‪ 6-4‬المطــر الحمضي ‪Acid Rain‬‬

‫يعنى بتعبير المطر الحمضي وجود مركبات كيميائبة حمضية التفاعؿ في المطر‪،‬‬

‫الوفر‪ ،‬الضباب او الجسيمات الجافة‪ .‬ومف المعروؼ اف المطر غير المموث يكوف‬ ‫حمضيا ضعيفا اي اف قيمة ‪ pH‬ال تتعدى ‪ 5.6-6.0‬الف وجود ‪ CO2‬في الغبلؼ‬

‫الجوي وذوبانو في غبلؼ الماء يؤدي الى تكويف حمض ضعيؼ‪ .‬وتزداد حمضية‬ ‫المطر او االشكاؿ االخرى التي مر ذكرىا جراء تفاعبلت المموثات الكيميائية في‬ ‫اليواء واىميا اكاسيد الكبريت والنتروجيف مع الماء مكونة حمضييف قوييف ىما حمض‬

‫الكبريتيؾ وحمض النتريؾ‪ ،‬وتعد الفعاليات الصناعية المختمفة ومنيا منشآت انتاج‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪721‬‬

‫الطاقة الكيربائبة ىي المصادر الرئيسة لتمؾ المموثات المسببة لممطر الحمضي فضبل‬ ‫عف وسائط‬

‫النقؿ‪.‬‬

‫ومنذ بداية الثورة الصناعية ازدادت معدالت اطبلؽ اكاسيد الكبريت والنتروجيف الى‬

‫الغبلؼ الجوي‪ .‬وقد سجمت مستويات منخفضة لقيـ ‪ pH‬في مياه االبار الماخوذة مف‬

‫المناطؽ الصناعية االوروبية الغربية وروسيا اذ وصمت الى ‪ 2.4‬وىذا يعادؿ حمضية‬ ‫مادة الخؿ‪ ،‬ومف الناحية التاريحية فاف المطر الحمضي وجد الوؿ مرة في منطقة‬

‫مانشستر في انكمت ار‪ ،‬ففي عاـ ‪ 1852‬اوجد ‪ Robert Angus Smith‬العبلقة بيف‬ ‫المطر الحمضي وتموث الغبلؼ الجوي‪ ،‬ورغـ ىذا االكتشاؼ المبكر ليذه الظاىرة‬ ‫البيئية فاف اىتماـ العمماء بدراستيا بشكؿ واسع ومكثؼ لـ يتـ حتى اواخر الستينات‬

‫مف القرف الماضي‪ .‬وكاف العالـ الكندي ‪ Harold Harvey‬مف بيف اوائؿ مف درس‬

‫ما سمي بػ ‪ ،Dead Lake‬وقد تزايد الوعي الجماىيري ليذه الظاىرة في الواليات‬ ‫المتحدة االمريكية خبلؿ مرحمة التسعينات مف القرف الماضي بعيد ما نشرتو‬ ‫‪ York Times‬مف تقارير صادرة عف‪:‬‬

‫‪New‬‬

‫‪ Hubbard Brook Experimental Forest‬في والية ‪New Hampshire‬‬

‫وتؤشر المخاطر المخيفة التي يسببيا المطر الحمضي في البيئة‪.‬‬

‫‪ 1-6-4‬التساقط الرطب والتساقط الجاف ‪Wet and Dry Disposition‬‬ ‫يحدث التساقط الرطب لممطر الحمضي حينما يزيؿ المطر او الوفر )‪(Snow‬‬

‫المواد الحمضية مف الغبلؼ الجوي واسقاطيا عمى سطح التربة‪ ،‬وتشمؿ ىذه الحالة‬

‫ازالة المواد الحمضية الموجودة بصيغة غازات او رذاذ ضبابي ‪ .Mist‬أما التساقط‬ ‫الجاؼ فانو يحدث لممواد الحمضية المتكونة في الغبلؼ الجوي بغياب المطر او الوفر‬

‫المتساقط‪ ،‬وتسيـ ىذه الحالة باسقاط ‪ %60 – 20‬مف المواد الحمضية الكمية ويوضح‬

‫الشكؿ (‪ )6-4‬المصادر واآلليات التي تؤدي إلى تكوف المطر الحامضي في الغبلؼ‬ ‫الجوي‪ ،‬وعادة يحدث اف تمتصؽ الجسيمات الحمضية المتساقطة بالتربة او بالنبات‬ ‫والسطوح االخرى‪.‬‬

‫‪721‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬تلىث اهلىاء يف احملًط البًئٌ لإلنسان‬

‫‪ 2-6-4‬التاثيرات البيئية والصحية ‪Environmrntal and Health Effects‬‬

‫وجد اف المطر الحمضي يؤثر بشكؿ حاد وسمبي في بيئة مناطؽ الغابات وفي المياه‬ ‫والتربة مسببا قتؿ الكثير مف النباتات واالحياء البرية والمائية ذات االىمية الكبيرة في‬ ‫التوازف البيئي العالمي‪ ،‬فضبل عف تاثيراتو الضارة في االبنية والممتمكات وتاثيراتو‬ ‫السمبية المحتممة في صحة االنساف‪ .‬ففي البيئة المائية يعد المطر الحمضي مسؤوال‬ ‫عف احداث اضرار ميمكة لبلسماؾ والحيوانات المائية االخرى‪ ،‬اذ اف ارتفاع ت اركيز‬ ‫معدف االلمنيوـ في المياه ياتي بسبب تحرره مف التربة الى المياه بفعؿ المطر‬ ‫الحمضي‪ .‬وعندما تنخفض قيمة ‪ pH‬عف ‪ 5‬فاف بيوض معظـ انواع االسماؾ ال‬ ‫تفقس‪ ،‬وفي المستويات االدنى مف ‪ pH‬تيمؾ االسماؾ البالغة‪ .‬كما وجد اف فعؿ المطر‬ ‫الحامضي المتساقط عمى بعض الجداوؿ واالنيار الصغيرة في مناطؽ الػ‬ ‫‪ Appalachian‬في الواليات المتحدة االمريكية ادى بمرور الزمف الى اختفاء انواع‬ ‫مف الحشرات واالسماؾ مف ضمنيا ‪ The Brook Trout‬في تمؾ المناطؽ‪.‬وفي التربة‬ ‫تتاثر الحياة البيئية بشكؿ حاد بسبب المطر الحمضي اذ اف عددا مف الكائنات‬ ‫الحيوانية المفيدة كدودة االرض فضبل عف انواع مف البكتريا المثبتة لمنتروجيف‪ ،‬او‬ ‫المحممة لبعض المموثات كالمبيدات الكيميائية تتاثر تاث ار كبي ار مما يؤدى الى اختفائيا‬ ‫مف بعض المناطؽ‪ .‬ويؤدي المطر الحمضي الى نقؿ المواد السامة وانتشارىا في‬ ‫التربة ومنيا الى المياه‪ ،‬فضبل عف دوره في تسرب عدد مف المعادف والمغذيات النباتية‬ ‫الضرورية مف التربة الى المياه القريبة‪.‬وفي الغابات تعمؿ االمطار الحمضية عمى‬ ‫خفض معدالت نمو االشجار وتسبب حرؽ اوراقيا واشواكيا وتساقطيما ومف ثـ موت‬ ‫تمؾ االشحار‪ .‬وفي الحاالت الشديدة لوحظ ىبلؾ ىكتارات عدة مف تمؾ الغابات الكمية‬ ‫(الشكؿ ‪ .)7-4‬وقد ال يكوف موت تمؾ االشجار عائد الى التاثير المباشر لممطر‬ ‫الحمضي بؿ احيانا يسبب ىذا المطر اضعاؼ االشجار وجعميا عرضة لمتاثيرات‬ ‫القاتمة بفعؿ مسببات اخرى كاالمراض والحشرات الضارة‪ .‬وفي المناطؽ المرتفعة‬ ‫كالجباؿ واليضاب فاف اشجارىا تكوف اكثر تاث ار مف اشجار المناطؽ المنخفضة‪ ،‬النيا‬ ‫غالبا ما تكوف في تماس مباشر مع الغيوـ المحممة بالمواد الحمضية التي تكوف الدالة‬ ‫الحمضية فييا اخفض مف مثيمتيا في االمطار‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪721‬‬

‫اف تأثيػػر المطر الحمضي في الممتمكات يظير بأشكاؿ مختمفة تتمثؿ في تآكؿ‬ ‫المعادف وتمؼ األنسجة واألقمشة وتثخف الجمود‪ ،‬فضبل عف تآكؿ التماثيؿ مف خبلؿ‬ ‫تفاعؿ المادة الحامضية مع حجر الكمس الذي تصنع منو التماثيؿ والذي يستعمؿ بكثرة‬ ‫في البناء كذلؾ وكما في المعادلة آالتية‪:‬‬ ‫‪H2SO4 + CaCO3‬‬ ‫‪CaSO4 + H2CO3‬‬ ‫ومادة الجبس (كبريتات الكالسيوـ)‪ ،‬المتكونة مف التفاعؿ‪ ،‬مادة ىشة سريعة التآكؿ‬ ‫بفعؿ األمطار والرياح‪ ،‬وتعد ىذه المشكمة مسالة ميمة في المدف الصناعية في أوربا‬ ‫والواليات المتحدة األمريكية إذ تصرؼ مبالغ طائمة إلزالة ىذه اآلثار مف عمى واجيات‬ ‫البنايات وأدامتيا مع إدامة وتنظيؼ التماثيؿ االثارية الميمة والمنتشرة ىنالؾ‪.‬‬ ‫اف إنتاج األمطار الحامضية وسقوطيا إلى األرض يؤدي إلى ارتفاع حامضية‬ ‫التربة والمياه‪ ،‬وقد لوحظ ارتفاع حامضية الثموج واألمطار في الدوؿ االسكندنافية بشكؿ‬ ‫غير طبيعي قياسا بالحالة الطبيعية‪ ،‬وقد وصمت قيمة ‪ pH‬في األمطار الساقطة في‬ ‫ىذه الدوؿ إلى ‪ 5.0-3.5‬إذ تدفع الرياح غازات اكاسيد الكبريت مف إنكمت ار باتجاىيا‬ ‫بحيث أصبحت مياه بحيراتيا وانيارىا ذات حامضية عالية فتأثرت أنواع األسماؾ‬ ‫والحياة المائية عموما‪.‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬تلىث اهلىاء يف احملًط البًئٌ لإلنسان‬

‫‪722‬‬

‫شكل ( ‪ )7-4‬التأثيرات الحادة لألمطار الحمضية في الغابات األمريكية‬

‫الحمضي‬ ‫‪ 3-6- 4‬الجوار االقميمي ومشكمة المطر‬ ‫ِ‬

‫‪Neighboring Countries and The Acid Rain‬‬

‫نظ اًر لحالة الجوار اإلقميمي بيف أمريكا وكندا فقد أسيمت المموثات الكيميائية‬

‫المنتشرة في ىواء الواليات األمريكية الشرقية‪ ،‬حيث تنتشر المراكز الصناعية‬

‫ومعامؿ تكرير البتروؿ‪ ،‬مدة غير قصيرة في إنتاج المطر الحامضي الذي أمسى‬ ‫ىما بيئيا لكندا وسببا فعميا لشكواىا مف األضرار الناجمة عف تساقطو عمى مزارعيا‬

‫وبحيراتيا مما دفع الحكومة إلى رفع دعوى ضد أصحاب المصانع في شرقي أمريكا‬ ‫عف طريؽ حكومتيا‪ ،‬مطالبة إياىا بدفع تعويضات عف األضرار التي لحقت بيا‬

‫اقتصاديا وبيئيا‪.‬‬

‫اف انتقاؿ ال تموث البيئي عبر الحدود اإلقميمية يظير بوضوح اكثر في حالة‬

‫تموث اليواء بشكؿ اقؿ مما ىو عميو في حالة المياه التي تتقاسميا دولتاف او اكثر‬ ‫حيث تقع البحيرات كالبحيرات الكبرى بيف الواليات المتحدة األمريكية وكندا‪ ،‬او عند‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪727‬‬

‫اختراؽ نير مف األنيار الراضي اكثر مف دولة ب حكـ انتقاؿ المياه وحركتيا بيف‬ ‫الدوؿ المتجاورة وما يمكف اف تتعرض لو مياىو مف تموث كيميائي او ميكروبي‬ ‫ومف مصادر متعددة وكثيرة بحيث تصبح الدولة التي تقع أراضييا في اسفؿ مجراه‬ ‫ىي األكثر تعرضا لمشاكؿ التموث بحكـ التركيز الحيوي لمسببات التموث‬

‫والكيميائية منيا بشكؿ خاص‪.‬‬

‫اف اجتياز المموثات لمحدود اإلقميمية دوف تأشيرة دخوؿ او موافقة مف أية جية‬

‫يشكؿ أىمية كبرى وخطورة مستمرة بالنسبة لمدوؿ المستيدفة وتتطمب وضع قوانيف‬ ‫دولية لحماية المياه واليواء والتربة مف إىماؿ عدـ نظامية اإلنتاج الصناعي ومشاكؿ‬

‫النفايات ومتبقيات الصناعة‪.‬‬

‫‪ 7-4‬الجسيمات (الدقائق) ‪Particulates‬‬

‫تشمؿ ىذه المجموعة مف المموثات انواعا متعددة مف الجسيمات كذرات الغبار أو‬

‫دقائؽ مف قطرات المركزات الكيميائية واف التقديرات النسبية لوزنيا في الغبلؼ الجوي‬

‫تقارب ‪ 20‬مميوف طف‪ .‬وتأتى ىذه الجسيمات مف عمميات التكثيؼ أو مف عمميات‬

‫التآكؿ والتعرية وسحؽ الصخور والرش والتعفير بالمبيدات الكيميائية‪ .‬ولمجسيمات أحجاـ‬ ‫وأشكاؿ مختمفة وىنالؾ تسميات تطمؽ عمييا تبعا لطبيعتيا فالغبار واألبخرة والغازات‬

‫والضباب الدخاني ‪ mist‬تدعى جميعا ‪Solid Aerosol or Solid & Liquid‬‬

‫‪ ،Aerosols‬فالغبار مثبل يعد ‪ Solid Aerosol‬والضباب الدخاني ‪ Mists‬يعد ‪Liquid‬‬

‫‪ Aerosol‬وتكوف ىذه الجسيمات ذات أقطار مقدار كؿ منيا ما يكرونا واحدا أو اقؿ‪.‬‬

‫تزداد الجسيمات أو تقؿ نسبتيا في جو المدف تبعا لمكثافة السكانية ودرجة‬

‫التموث‪ .‬ومف المدف المشيورة بيذا النوع مف التموث مدينة لوس انجمس في أمريكا‬

‫(الشكؿ ‪ ، )8-4‬ومف أقطار الوطف العربي السوداف واقطار الخميج العربي‪ .‬ويختمؼ‬ ‫حجـ الجسيمات ‪ Particulates‬بحسب طبيعة مصدرىا فالجسيمات ذات قطر ‪10‬‬ ‫مايكرونات واكثر تتكوف عادة مف المصادر ذات الطبيعة الميكانيكية مثؿ السحؽ‬

‫)‪ (Crushing‬والتعرية ‪ Erosion‬والرش‪ ،Spraying‬أما الجسيمات ذات قطر اقؿ‬

‫‪720‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬تلىث اهلىاء يف احملًط البًئٌ لإلنسان‬

‫مف ‪ 10‬ما يكروف فأنيا تأتى عادة مف مكائف االحتراؽ الداخمي‪ .‬واكثر المصادر‬ ‫قياسا ببقية المصادر ىي حرؽ الوقود بأنواعو المختمفة‪ ،‬وتسمى الجسيمات ذات‬

‫الحجـ أو القطر الكبير بالجسيمات االولية ‪Primary Particulates‬ألنيا تطمؽ‬ ‫رأسا مف مصا درىا إلى الغبلؼ الجوي‪ ،‬أما الجسيمات الصغيرة فأنيا تدعى‬

‫‪ Secondary Particulates‬ألنيا تتكوف مف التفاعبلت في الغبلؼ الجوي بعد‬ ‫عمميات االحتراؽ وخاصة في مكائف االحتراؽ الداخمي‪ .‬اف معظـ الجسيمات تزاؿ‬

‫مف الغبلؼ الجوي بتأثير الجاذبية األرضية ‪.Gravitational settling‬‬

‫ولما لـ تكف الجسيمات غازات ‪ Nongaseous‬فاف تراكيزىا في الغبلؼ الجوي‬

‫ال يمكف اف يعبر عنيا بوحدات الحجـ‪ .‬ومف الوحدات المستعممة ليذا الغرض‬

‫ىي مايكروغراـ‪ /‬متر مكعب (‪ ،)Microgram per cubic meter mg/m3‬تقوـ‬ ‫الجسيمات في الغبلؼ الجوي بعكس وتشتيت أشعة الشمس كما يمكف اف تمتصيا‪،‬‬ ‫وبذلؾ فأنيا يمكف اف تؤدي إلى خفض الرؤية والتأثير في الظروؼ الجوية لمكرة‬

‫األرضية‪ .‬وبشكؿ عاـ تست مـ المدف الكبيرة خاصة اإلشعاع الشمسي بنسبة ‪-15‬‬ ‫‪ % 20‬اقؿ مما تستممو المناطؽ الريفية‪ .‬وتصؿ نسبة االنخفاض في أشعة الشمس‬

‫التي تصؿ إلى المدف بنحو الثمث في فصؿ الصيؼ وبنحو الثمثيف في فصؿ الشتاء‪.‬‬ ‫وترتبط ىذه الحالة ارتباطا وثيقا بعممية حرؽ الوقود ألغراض الصناعة وعمميات التدفئة‬

‫في المنازؿ والمباني المختمفة‪.‬‬

‫اف ظيور الموف األزرؽ لمغبلؼ الجوي السيما في األياـ الصاحية حاصؿ مف تشتيت‬

‫الموجة الزرقاء مف الطيؼ الشمسي اكثر مف الموف األحمر كما اف ظيور أشعة الشمس‬ ‫بموف اقرب إلى األحمر ناجـ عف تشتيت الموف األحمر مف الحزمة الضوئية‪ ،‬ويؤدي‬

‫تشتت الطاقة الضوئية وامتصاص جزء منيا إلى خفض درجة الح اررة‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪722‬‬

‫شكل (‪ )8-4‬الضباب الدخاني يمف مدينة لوس أنجمس في والية كالفورنيا األمريكية‬ ‫وىذا يفسر انخفاض درجة الح اررة عند ىبوب عاصفة ترابية ‪ ،‬كما اف الكميات‬ ‫اليائمة مف الجسيمات الصمبة والسائمة التي تنطمؽ مف البراكيف إلى الغبلؼ الجوي‬

‫تؤدي إ لى التأثير الفاعؿ في درجة الح اررة‪ .‬والمعروؼ كذلؾ اف سقوط الغبار ‪dust‬‬ ‫عمى الجميد أو الوفر يؤدي إلى انخفاض نسبة االنعكاس ‪ Reflection‬لمطاقة‬

‫الساقطة مف أشعة الشمس‪ ،‬كما تؤدي إلى زيادة االمتصاص ‪ Absorption‬وبذلؾ‬ ‫تزداد وتسرع عممية إذابة الثموج‪ .‬وتؤثر الجسيمات في صحة اإلنساف بأشكاؿ متعددة‬

‫فضبل عف تأثيرىا في صحة الحيوانات األليفة والمفيدة كما يأتي‪:‬‬

‫‪ -1‬التأثير المباشر والذاتي ليذه الجسيمات بسبب طبيعتيا الكيميائية والفيزيائية أو‬ ‫كمييما‪.‬‬

‫‪ -2‬التأثير المعطؿ لعممية التنظيؼ الميكانيكي لمقناة التنفسية‪.‬‬

‫‪ -3‬تسببيا في التسمـ ا لحاصؿ مف المواد السامة التي تحدث ليا عممية أدمصاص‬ ‫‪ adsorption‬عمى سطوح ىذه الجسيمات‪.‬‬

‫‪722‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬تلىث اهلىاء يف احملًط البًئٌ لإلنسان‬

‫والمعروؼ اف ىذه الجسيمات السيما الصغيرة منيا تتمكف مف الوصوؿ إلى‬ ‫التفرعات القصبية لمجياز التنفسي‪ ،‬وكمما كانت الجسيمات صغيرة انتقمت بحرية‬

‫اكثر مف تمؾ الجسيمات الكبيرة (‪ 5‬ما يكرونات واكثر) في داخؿ المجرى التنفسي‪،‬‬ ‫ومف الحقائؽ العممية كذلؾ اف الجسيمات الصغيرة تحمؿ المركبات الكيميائية بنسبة‬

‫اكبر مف الجسيمات الكبيرة الحجـ‪ ،‬ومف تمؾ المركبات الخطرة غاز ثاني أو كسيد‬

‫البموتونيوـ ‪ PuO2‬إذ يمكف اف يسبب سرطاف الرئة‪ .‬وقد لوحظ اف الجسيمات تقوـ‬ ‫بفعؿ منشط ‪ Synergist‬المموثات في الغبلؼ الجوي ومنيا تحويؿ ‪ SO2‬إلى‬

‫‪ SO3‬والى ‪ H2SO4‬وعممية التنشيط تدعى ‪ ، Synergism‬وتسبب الجسيمات‬ ‫أيضا أمراضا كالحساسية التنفسية أو ما يدعى بالربو ‪.Asthma‬‬

‫‪ 1-7-4‬تركيبة الجسيمات ‪Partiulates Composition‬‬

‫اف تركيبة ‪ Aerosol particles‬وىي الجسيمات عمى شكؿ رذاذ‪ ،‬تعتمد عمى‬

‫طبيعة مصادرىا في الغبار المعدني الذي تذروه الرياح يحوي اكاسيد المعادف ومواد‬ ‫اخرى تزاح مف قشرة التربة بوساطة الرياح‪ ،‬وىذا النوع مف الجسيمات يكوف قاد ار‬

‫عمى امتصاص الضوء بينما تعد امبلح مياه البحار والمحيطات المصدر الثاني في‬

‫كمية الجسيمات مف ىذا النوع وتحوي عادة كموريد الصوديوـ‪ ،‬بشكؿ رئيس‪ ،‬ثـ‬ ‫امبلح المغنيسيوـ‪ ،‬الكبريتات‪ ،‬ومركبات الكالسيوـ والبوتاسيوـ فضبل عف مركبات‬

‫عضوية‪ .‬وال تمتص امبلح البحار الضوء عادة‪ .‬بينما تكوف الجسيمات الحاوية‬

‫عمى مركبات مثؿ حمض الكبريتيؾ وح مض النتريؾ‪ ،‬والمذاف يعداف مف الجسيمات‬ ‫الثانوية التشكؿ في الغبلؼ الجوي‪ ،‬فانيما مف اكثر الجسيمات قدرة عمى تشتيت‬

‫الضوء وىذه القدرة ناجمة عف كوف وجودىما يسبب زيادة في حجـ الجسيمات‬ ‫الرذاذية‪ .‬اف المواد العضوية يمكف اف تكوف مف نوع اولي او ثانوي والنوع االخير‬

‫يتكوف عادة مف اكسدة مركب وعناصر ذات مصدر طبيعي او مصدر صناعي‪.‬‬ ‫وتؤثر المواد العضوية في االشعاع الكوني مف خبلؿ الية التشتيت والية‬

‫االمتصاص‪ .‬ويعد الكربوف احد مكونات الجسيمات ويدعى ‪Elemental Carbon‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪722‬‬

‫كما انو يدعى ايضا ‪ Black Carbon‬ويتصؼ ىذا االخير بقدرتو العالية عمى‬ ‫امتصاص الضوء وبشكؿ عاـ فاف الجسيمات المشتتة او الممتصة لمضوء في‬ ‫الغبلؼ الجوي تسيـ في خفض درجة الح اررة واف بمعدالت قميمة‪ ،‬ويضاؼ الى ذلؾ‬

‫اف مركبات الكبريت في الغبلؼ الجوي تعد نواة لتجمع وتكثيؼ الغيوـ وقد تـ‬

‫التعارؼ عمى تسميتيا ‪.)CCN( Cloud Condensing Nuclei‬‬

‫‪ 2-7-4‬تأثير الجسيمات في الكائنات الحية‬

‫‪Toxic Effects‬‬

‫تقدر كمية الجسيمات في بعض المناطؽ ذات الكثافة الصناعية العالية بنحو‬

‫‪300‬طف‪/‬كـ‪/ 2‬سنويا‪ .‬اف الجسيمات التي تتساقط مف الجو عمى النباتات تحدث‬ ‫تسمما" في األنسجة النباتية ‪ ،Phytotoxicity‬وىذا يتمخص بخفض عممية التركيب‬ ‫الضوئي‪ ،‬ومنع عممية التمقيح بعمؿ غطاء لبلعضاء الزىرية المختمفة‪ ،‬كما اف‬ ‫جسيمات السمنت تكوف ذات تفاعؿ قاعدي ويؤدي سقوطيا عمى االوراؽ إلى أحداث‬

‫التبقع الناتج عف فقداف صبغة الكموروفيؿ‪ .‬اف صحة اإلنساف تتأثر بشكؿ حاد بنتيجة‬

‫تموث اليواء بالغبار‪ .‬ومف حسف الحظ اف جسيمات الغبارالكبيرة لمغبار يمكف اف ترشح‬ ‫في البمعوـ والقصبات اليوائية بينما تتمكف الجسيمات الصغيرة ذات القطر بحدود‬

‫(‪6‬ممـ) مف الوصوؿ لمتفرعات القصبية بينما تصؿ الجسيمات بقطر اقؿ مف (‪1‬ممـ)‬ ‫مف الوصوؿ إلى القصبات (شكؿ ‪ )9-4‬ويحدث مف وصوؿ ىذه الجسيمات إلى‬ ‫التفرعات الرئوية الدقيقة مجموعة مف الظروؼ الصحية الخطرة يمكف أجماليا فيما‬

‫يأتي‪:‬‬

‫(أ) الحساسية‪ :‬عدة أنواع مف الحساسية يمكف اف تسببيا الجسيمات التي يتعرض ليا‬ ‫الجياز التنفسي ولكف أكثرىا تأثي ار ىي التي تسبب الربو والتي تكوف عمى شكؿ‬

‫جسيمات صمبة تكوف أقطارىا بيف (‪ )80-1‬ميكروميتر‪.‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬تلىث اهلىاء يف احملًط البًئٌ لإلنسان‬

‫‪722‬‬

‫شكل (‪ )9-4‬تموث الجياز التنفسي لإلنسان تبعا لحجم الجسيمات المستنشقة‬ ‫(حجم الجسيمات موضح بقطرىا مقاس بالمايكرون)‬

‫(ب) التياب القصبات المزمن ‪Chronic Bronchitis‬‬

‫ويحدث عادة بسبب التعرض الدائـ إلى مختمؼ الغازات أو الجسيمات المموثة‬ ‫الصمبة‪ .‬وتشمؿ أعراض المرض السعاؿ الجاؼ واف ارزات قصبية يتبعيا حالة ضيؽ في‬ ‫المجاؿ التنفسي ويتبع ذلؾ في مرحمة متقدمة حصوؿ حالة عجز في القمب وقد وجد‬

‫مف خبلؿ مجموعة كبيرة مف البحوث والمسح البيئي الصحي اف ىذه الحالة المرضية‬

‫تحدث في المناطؽ التي يكوف فييا اليواء مموثا بتركيز الجسيمات بحدود مايكروغراـ‬

‫‪/‬ـ‪ 3‬ىواء‪.‬‬

‫(ج) سرطان الرئة ‪Lung cancer‬‬ ‫اف إسياـ الغبار في أحداث سرطاف الرئة لغير المدخنيف يكوف بسبب وجود‬

‫مركبات ىيدروكاربونية متعددة الحمقات مع مركبات أخرى مشابية ليا في التأثير‬

‫موجودة في الغبار أيضا‪ .‬وقد أوضح ‪ )1960( Truhaut‬قابمية نماذج مف الغبار‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪721‬‬

‫م ْاخوذة مف اليواء في مدينة باريس‪ .‬عمى احداث السرطاف في جمد الفئراف باستعماؿ‬

‫ىذه النماذج التي جمعيا‪.‬‬

‫(د) التميف التنفسي ‪ Silicosis‬أو ‪Pulmonary fibrosis‬‬ ‫الذي يحدث نتيجة الستنشاؽ السميكا أو السميكات اذ يكوف محصمة لت ْاثير ىذه‬

‫المواد عمى الجياز التنفسي‪ ،‬وخزف جسيمات المعدف في السايتوببلزـ التي تتحوؿ إلى‬ ‫حويصبلت متميفة مسببة تصمب الحويصبلت اليوائية ثـ فقدانيا لمرونتيا في الحركة‬

‫والنشاط‪.‬‬

‫(ىـ) ‪ Asbestosis‬ويشمؿ ىذا المصطمح مجموعة مف الحاالت المرضية الحادة‬

‫وكميا ترتبط باستنشاؽ أو التياـ غبار االسبست‪ ،‬وتضـ معادف االسبست مجموعة ىي‬ ‫سيمكات المغنيسيوـ مع تراكيب ليفية‪ .‬ويتكوف االسبست عادة بوساطة التحمؿ‬

‫الميكانيكي لظفائر مف االلياؼ المعدنية الموجودة في المقالع الطبيعية‪.‬‬

‫في الوقت الحاضر ىنالؾ عدد كبير مف االستعماالت الصناعية لبلسبست اذ اف‬

‫ىذه المادة تدخؿ في البناء واالنشاءات وفي تصنيع الجدراف المتحركة وفي السقوؼ‬ ‫وفي مواد العزؿ الحراري في البنايات السكنية والصناعية‪.‬اف كمية االسبست التي يتـ‬ ‫تعدينيا سنويا لؤلغراض التي مر ذكرىا تصؿ إلى أربعة مبلييف طف اف االسبست‬

‫يتسبب في احداث عدد مف أنواع السرطانات أىميا سرطاف الحويصبلت اليوائية‪.‬‬ ‫ويعاني عماؿ التعديف لمادة االسبست مشاكؿ صحية كثيرة بسبب التعرض ليذه المادة‬ ‫سواء عف طريؽ التنفس أو مف خبلؿ سقوطيا عمى المياه والمواد الغذائية التي يتناوليا‬

‫ىؤالء العماؿ‪ .‬ويوضح الجدوؿ (‪ )4-4‬عدد الوفيات بيف ىؤالء وعبلقة ذلؾ بعادة‬

‫التدخيف‪.‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬تلىث اهلىاء يف احملًط البًئٌ لإلنسان‬

‫‪721‬‬

‫جدول (‪ )4-4‬عدد الوفيات بين العاممين في مناجم االسبست بسبب سرطان الرئة‬ ‫وعالقة ذلك بالتدخين‬

‫عادات التدخين‬

‫عدد العمال عدد الوفيات االحتماالت النظرية‬ ‫لموفيات قياسا‬

‫بمجموع السكان‬ ‫العمال غير المدخنين‬

‫مدخنو السيكار أو الغميون‬

‫مدخنو السجائر‬

‫‪48‬‬

‫صفر‬

‫‪0.05‬‬

‫‪283‬‬

‫‪24‬‬

‫‪0.13‬‬

‫‪39‬‬

‫صفر‬

‫‪0.13‬‬

‫وجد اف الجسيمات ذات االحجاـ االقؿ مف ‪ 100 nanometers‬يمكف اف تخترؽ‬

‫الغشاء الخموي لخبليا الجسـ المختمفة وىذا يعني امكانية اختراقيا الغشية الخبليا‬

‫الدماغية‪ ،‬ويعتقد اف المواد المحمولة عمى سطوح مثؿ ىذه الجسيمات يمكف اف تسبب‬ ‫تمفا في الدماغ يشبو التمؼ الذي يحدثو مرض الزىايمر المسبب لحالة الخرؼ المبكر‬

‫في االنساف‪.‬‬

‫اف االعداد الكبيرة لموفيات الناجمة عف التعرض لمجسيمات او المرتبطة بيا بشكؿ‬

‫غير مباشر قد تـ ايضاحيا مبك ار في مرحمة السبعينات مف القرف الماضي مف خبلؿ‬

‫اصدارات عممية اعيد اصدارىا لعدة مرات منذ ذلؾ الحيف‪ .‬ففي الواليات المتحدة‬ ‫االمريكية وحدىا قدر اف التموث بالجسيمات في اليواء يسبب ‪52000 – 22000‬‬

‫حالة وفاة سنويا وحوالي ‪ 200000‬حالة وفاة في اوروبا سنويا ايضا‪.‬‬

‫وقد دفعت الحقائؽ المرتبطة بيذه االرقاـ الى تشديد الرقابة‪ ،‬والحدود العميا المسموح‬

‫بيا لوجود ىذه الجسيمات في ىواء المدف‪ .‬وتعد الدوؿ االوروبية االكثر تنظيما‬

‫وصرامة في وضع وتطبيؽ القوانيف المتعمقة بيذا الموضوع‪ ،‬والجدوؿ (‪ )5-4‬يوضح‬

‫الحدود التي وضعتيا ىذه الدوؿ لمجسيمات نوع ‪( PM10‬اي الجسيمات ذات حجـ‬

‫‪10‬ميكروميتر)‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪721‬‬

‫جدول (‪ )5-4‬الحدود المسموح بيا لمجسيمات ‪ PM10‬في المدن االوروبية‬ ‫المرحمة االولى‬ ‫ابتداء من ‪ 1‬كانون الثاني‪/‬‬ ‫‪2005‬‬

‫المرحمة الثانية‬ ‫ابتداء من ‪ 1‬كانون الثاني‪/‬‬ ‫‪2010‬‬

‫‪40 mg/m3‬‬

‫‪20mg/m3‬‬

‫*‬

‫‪50 mg/m3‬‬

‫*‬

‫‪50 mg/m3‬‬

‫المعدل السنوي‬ ‫المعدل اليومي‬ ‫(‪ 24‬ساعة)‬

‫* معدل حجم اليواء الذي يستنشقو االنسان خالل ‪ 24‬ساعة ىو ‪ 20‬متر مكعب‬ ‫اف اكثر حاالت التموث في اليواء توجد في المدف المكتظة الواقعة في الدوؿ‬

‫النامية‪ ،‬ويعود السبب الرئيس في ذلؾ الى حرؽ الوقود االحفوري لبلغراض الصناعية‬ ‫وتسيير وسائط النقؿ المختمفة‪ .‬والجدوؿ (‪ )6-4‬يضـ اسماء عشرة مدف في تمؾ الدوؿ‬

‫مع مستوى الجسيمات في ىوائيا خبلؿ عاـ ‪.2004‬‬

‫الجدول (‪ (6-4‬المدن أالكثـــ ار تموثــا بالجسيمات‬

‫المدينة ‪ /‬الدولة‬

‫الجسيمات ‪mg/m3‬‬

‫بكين ‪ /‬الصين‬

‫‪161‬‬

‫القاىرة ‪ /‬مصر‬ ‫دليي ‪ /‬اليند‬ ‫كمكتا ‪ /‬اليند‬

‫تايوان ‪ /‬الصين‬

‫‪169‬‬ ‫‪150‬‬ ‫‪128‬‬ ‫‪125‬‬

‫ىونغ كونغ ‪ /‬الصين‬

‫‪123‬‬

‫لكنو ‪ /‬اليند‬

‫‪109‬‬

‫كامبور ‪ /‬اليند‬

‫جاكارتا ‪ /‬اندونيسيا‬ ‫شنيانغ ‪ /‬الصين‬

‫‪109‬‬ ‫‪104‬‬ ‫‪101‬‬

‫‪722‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬تلىث اهلىاء يف احملًط البًئٌ لإلنسان‬

‫‪ 8-4‬اليايدروكاربونات والمؤكسدات الكيميائية‬ ‫‪Hydrocarbons and Chemical Oxidants‬‬

‫اف معظـ اليايدروكاربونات‪ ،‬التي يرمز ليا بػ (‪ )HC‬تنطمؽ مف مصادر طبيعية‪.‬‬

‫الميثاف (‪ ) CH4‬المركب اكثر وجودا بيف اليايدروكاربونات في الغبلؼ الجوي‪،‬ويتكوف‬ ‫في العالـ عموما مف خبلؿ التحمؿ البلىوائي لممواد العضوية‪ ،‬ويضاؼ إلى الميثاف‬ ‫صنؼ مف اليايدروكاربونات ذات التراكيب الجزيئية األكثر تعقيدا التي تدعى‬

‫(التربينات) ‪ Terpenes‬تتكوف مف النباتات‪ .‬وىذه الجزيئات ترتبط بعضيا ببعض‬

‫لتكوف جسػيمات عمى ىيئة رذاذ (بخار دخاني) تظير بموف يميؿ إلى الزرقة فوؽ‬ ‫مناطؽ الغابات عادة‪ .‬ومف أمثمة ىذه المركبات ‪ Limonene‬الموجودة عادة في ثمار‬

‫الحمضيات‪.‬‬

‫اف اليايدروكاربونات أنفسيا ال تسبب أض ار ار أال بحدود ضيقة ‪ ،‬ولكف بوجود ضوء‬

‫الشمس ْفاف جزءا قميبل مف اليايدروكاربونات في الجو يتفاعؿ مع ذرات األكسجيف‬ ‫واألوزوف (‪ )O3‬واكاسيد النتروجيف (‪ )NOx‬لتكويف مؤكسدات كيميائية وىي مواد سامة‬ ‫ومزعجة وتعد مموثات ثانوية ألنيا ال تصدر مباشرة مف البيئة بؿ تتكوف مف تفاعبلت‬

‫مختمفة لممموثات االولية‪.‬‬

‫اف معظـ اليايدروكاربونات في الجو‪ ،‬وبضمنيا الميثاف‪ ،‬ذات تفاعمية ضعيفة‬

‫ولذلؾ تكوف أىميتيا لئلنساف قميمة عادة‪ ،‬أما المركبات اليايدروكاربونية التي تميؿ‬

‫لمتفاعؿ فأنيا تدعى اليايدروكاربونات المتفاعمة‪ ،‬اف المصدر األكثر أىمية في تكويف‬

‫ىذه المركبات ىو حرؽ وقود السيارات‪ ،‬ويميو في األىمية حرؽ النفايات الصمبة‪.‬‬

‫‪ 1-8- 4‬تفاعالت اليايدروكاربونات في الجو ‪Hydrocabons Reactions‬‬ ‫اف المآؿ األخير لميايدروكاربونات كميا في الغبلؼ الجوي ىو التأكسد وتكويف‬ ‫ثنائي اكسيد الكربوف والماء‪ .‬وفي ىذه العممية ترتبط كؿ ذرة كاربوف‪ ،‬أو ذرة‬

‫ىيدروجيف‪ ،‬بشكؿ كامؿ بذرات األكسجيف الموجودة في الجو‪ .‬وتتـ ىذه العممية بعدة‬

‫المؤكسدات‬ ‫مراحؿ‪ ،‬والمواد الوسطية في بعض ىذه المراحؿ بوجود أشعة الشمس ىي‬ ‫َ‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪727‬‬

‫الكيمياضوئية غير المرغوب فييا‪ .‬ويمكف تعريؼ ىذه المواد بأنيا مواد مؤكسدة متكونة‬ ‫تحت تأثير أشعة الشمس وتتأثر عممية تكونيا بدرجة شدة ضوء الشمس والطبيعة‬

‫الكيميائية لممادة اليايدروكاربونية‪ .‬وفي ىذا المجاؿ نجد اف ىنالؾ نوعيف مف‬

‫المركبات‪ ،‬االولى تدعى ‪ Alkanes‬أو البارافينية التي ترتبط ذرات الجزيء فييا‬ ‫بأواصر أحادية‪ ،‬ومف أمثمتيا (الميثاف) و(االيثاف) و (البروباف)‪.‬‬

‫والنوع الثاني يسمى االولفينات (‪ )Alkenes‬وفييا تكوف بعض ذرات الكربوف‬

‫مرتبطة بعضيا ببعض أواصر مزدوجة مثؿ ‪ Ethylene‬و ‪ Butene‬وىي‬ ‫اليايدروكاربونات المتفاعمة التي تكوف المؤكسدات الكيمياضوئية بوجود ضوء‬ ‫الشمس واكاسيد النتروجيف‪ ،‬وقد اصبح اسـ النتائج المموثة مف ىذه التفاعبلت‬

‫‪.Photochemical smog‬‬

‫اف الخطوة األساس ية في تكويف ىذه المركبات ىو انفصاؿ ذرة أكسجيف مف‬

‫جزئية ثنائي اكسيد النتروجيف بمساعدة ضوء الشمس لتكويف ذرات أكسجيف حرة‪.‬‬ ‫ضوء الشمس‬

‫‪NO2‬‬

‫‪NO + O‬‬

‫وذرات األكسجيف الحرة ذات قدرة تفاعمية شديدة‪ ،‬ومعظـ ىذه الذرات تتفاعؿ مع‬ ‫أ كسجيف الجو ‪ O2‬لتكويف غاز االوزوف ‪.O3‬‬ ‫‪O3‬‬

‫‪O2 + O‬‬

‫بينما تتفاعؿ ذرات األكسجيف الحر األخرى مع اليايدروكاربونات‬ ‫المتفاعمة لتكويف عدد مف المؤكسدات الكيمياضوئية ومنيا ‪،Acetaldehyde‬‬

‫‪ Acrolein‬و) ‪Nitrate ( PAN‬‬

‫‪.Peroxyacetyl‬‬

‫وترتبط أعداد مف جزيئات ىذه المركبات بعضيا مع بعض لتكوف جسيمات صغيرة‬

‫تعطي مع الموف البني لغاز ‪ NO2‬لونا داكنا ومقرفا لميواء‪.‬‬

‫‪720‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬تلىث اهلىاء يف احملًط البًئٌ لإلنسان‬

‫‪ 2-8-4‬التأثيرات السمية في الكائنات الحية ‪Toxic Effects‬‬

‫يعد مركب (‪ ) PAN‬ذو تأثير سمي شديد في النباتات مف العائمتيف المركبة‬

‫والباذنجانية خاصة إذ ت ظير عمييا أعراض التسمـ المتمثمة بتبقع وموت أنسجة‬ ‫االوراؽ بعد مضي أربع ساعات مف تعرضيا لتراكيز اقؿ مف(‪ )15‬جزء مف بميوف‪.‬‬ ‫وفي حالة التراكيز العالية تسبب ىذه المجموعة مف المركبات موت األنسجة‬

‫الحشوية وتظير عمى ىيئة أحزمة عرضية ميتة والسيما في النباتات ذات الفمقة‬

‫ط‬ ‫الواحدة‪ .‬وبشكؿ عاـ يسبب ‪ PAN‬تثبيط عممية البناء الضوئي وىذا يؤدي إلى ب ْ‬ ‫نمو النباتات التي تتعرض إلى تراكيز قميمة ومنخفضة‪.‬‬

‫أما بالنسبة لمتأثير في اإلنساف فاف مركبات ‪ PAN‬ومشابيتيا االرومية تسبب‬

‫التحسس الشديد في العيوف حتى عند التعرض لتراكيز منخفضة ويؤدي ذلؾ إلى‬ ‫احمرار العيف وزيادة اإلف ارزات الدمعية بشكؿ غير طبيعي‪ ،‬وفي حالة التموث الشديد‬

‫في ىواء بعض المدف المزدحمة مثؿ لوس انجمس في الواليات المتحدة األمريكية‬

‫يضطر المسؤولوف إلى إغبلؽ المدارس‪.‬‬

‫أما االوزوف ‪ O3‬فانو مف اخطر المركبات الكيمياضوئية في مستوى التأثير‬

‫ا لسمي في النباتات إذ يوازي مف الناحية االقتصادية تأثير ‪ .SO2‬وتظير تأثيرات‬ ‫ىذا الغاز في مجموعة كبيرة مف النباتات النجيمية البقولية عندما يصؿ تركيزه‬

‫(‪ )50‬جزء مف بميوف صعودا‪ .‬وتضـ أعراض التسمـ التبقع غير الطبيعي‬ ‫عمىاالوراؽ زواؿ الصبغة الخضراء‪ .‬ويسبب ‪ O3‬انخفاضا في عممية البناء الضوئي‬

‫ط النمو وتقزـ النبات‪.‬‬ ‫الذي يسبب ب ْ‬ ‫وبالنسبة لمتأثيرات الصحية في اإلنساف‪ ،‬فاف المعروؼ اف اإلنساف ال يستطيع‬ ‫تحمؿ تعرض ثابت لجرعات مف ‪ O3‬تكوف بيف ‪ 3-2‬جزء مف مميوف‪ .‬وعندما يكوف‬

‫التركيز ‪ 0.3‬جزء مف مميوف يبدأ التأثير المخدش لؤلنسجة المخاطية المبطنة‬ ‫لمتجويؼ األنفي والجزء العموي مف القصبة اليوائية‪ ،‬بينما تسبب جرعة مقدارىا‬

‫‪ 0.5‬جزء مف مميوف اختزاال في مرونة الجياز التنفسي وقدرتو االستيعابية‬ ‫والحركية‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪722‬‬

‫تماريـــن ‪Exercises‬‬

‫(‪ )1‬ما كمية ‪ H2S‬المطموبة لتحويؿ ‪300‬طنا مف غاز ‪ ،SO2‬المنطمؽ مف أحد‬ ‫المعامؿ‪ ،‬إلى كبريت باستعماؿ المعاممة اآلتية‪:‬‬ ‫‪(: 2H2S +SO2‬معادلة ‪(Claus‬‬ ‫‪3S+ 2H2O‬‬ ‫(‪ )2‬ما كمية الكبريت المتكوف يوميا عند استعماؿ ‪ 280‬طنا مف غاز ‪ CO‬لمتخمص‬ ‫مف التموث الحاصؿ في أحد المعامؿ بسبب غاز ‪ SO2‬إذا اعتمدنا التفاعؿ آالتي‪:‬‬ ‫‪2CO +SO2‬‬ ‫‪S+2CO2‬‬ ‫(‪ )3‬اف معدؿ ما يستنشقو الشخص مف اليواء يوميا ىو عشريف ألؼ لتر‪ .‬ما عدد‬ ‫الجسيمات التي تستنشؽ يوميا إذا كاف الضباب الدخاني الناتج مف التفاعؿ الكيميائي‬ ‫الضوئي مسؤوال عف ‪105‬جسيمة ‪/‬ـ‪ 3‬مف اليواء في إحدى المدف الصناعية؟‬ ‫(‪ )4‬يحوي ىواء مدينة صناعية ‪ 960‬مايكروغراـ جسيمات‪/‬ـ‪ ،3‬فكـ ممي غرأما مف‬ ‫الجسيمات سيستنشقيا شخص يعيش في ىذه المدينة خبلؿ اليوـ الواحد؟ إذا كاف ما‬ ‫يستنشقو مف اليواء عشريف ألؼ لتر يوميا‪.‬‬ ‫(‪ )5‬وجد في ىواء إحدى المدف الصناعية كمية مف مادة ‪ Benzopyrene‬المسببة‬ ‫لئلصابة بالسرطاف بتركيز ‪ 0.006‬مايكروغراـ‪/‬ـ‪،3‬ما كمية ىذه المادة التي سيستنشقيا‬ ‫شخص خبلؿ سنة واحدة؟ إذا كاف معدؿ ما يستنشقو مف اليواء يوميا عشريف آلؼ‬ ‫لتر؟‬ ‫(‪ )6‬يدخؿ رئتي اإلنساف يوميا عشريف ألؼ لتر ىواء‪ ،‬وىذا الحجـ مف اليواء يحوي‬ ‫‪ 1026 x 5‬جزيئة‪ ،‬كـ جزيئة مف ىذه الجزيئات ىي ثنائي اكسيد الكبريت ‪ SO2‬إذا‬ ‫كاف معدؿ تركيز ىذا الغاز في اليواء ‪ 0.14‬جزء مف مميوف؟‬ ‫(‪ )7‬يتحوؿ ثنائي اكسيد الكبريت ‪ SO2‬بالتأكسد إلى ‪ ،SO3‬واألخير يتحوؿ بالتحمؿ‬ ‫المائي إلى حامض الكبريتيؾ كما في المعادلة‪:‬‬ ‫‪2SO2 + O2 + 2H2O‬‬ ‫‪2H2SO4‬‬ ‫فما كمية حامض الكبريتيؾ المتكوف خبلؿ عاـ بوصفو محصمة النطبلؽ كمية مف‬ ‫‪ SO2‬مقدارىا (‪ )500‬خمسمائة طف يوميا مف أحد المعامؿ؟‬

‫‪722‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬تلىث اهلىاء يف احملًط البًئٌ لإلنسان‬

‫(‪ )8‬يستخدـ الغاز الطبيعي ‪ CH4‬في عممية تنظيؼ مداخف المعامؿ مف غاز ‪NO‬‬ ‫كما في المعادلة الكيميائية آالتية‪:‬‬ ‫‪CH4 +4NO‬‬ ‫‪2N2 +CO2 +2H2O‬‬ ‫فإذا كاف أحد المعامؿ ينتج (‪ )50000‬خمسيف آلؼ كغـ مف ‪ ،NO‬فما حجـ‬ ‫‪،CH4‬باألمتار المكعبة‪،‬الضروري لمتخمص منو إذا كانت كثافة الغاز الطبيعي ىي‬ ‫‪10‬كغـ‪/‬ـ‪3‬؟‬ ‫(‪ )9‬عمؿ الظواىر البيئية آالتية‪:‬‬ ‫ا‪ -‬انخفاض درجة ح اررة الجو نسبيا بعد العواصؼ الترابية‪.‬‬ ‫أ‪ .‬سقوط الغبار عمى الجميد يؤدي إلى سرعة ذوبانو بوجود أشعة الشمس‪.‬‬ ‫ب‪ .‬يعد القضاء عمى انواع واجناس معينة مف الكائنات الحية الدقيقة في التربة سببا‬ ‫في زيادة نسبة ‪ CO‬في الجو‪.‬‬ ‫(‪ )10‬ما التأثيرات السمية التي يحدثيا النيكوتيف‪ ،‬الموجود في السيكاير في جسـ‬ ‫اإلنساف؟‬ ‫(‪ )11‬ما سبب انتشار النسبة العظمى مف مموثات اليواء المنطمقة مف مصادرىا عمى‬ ‫‪Troposhere‬؟‬ ‫األرض‪ ،‬في طبقة‬ ‫(‪ )12‬لماذا يعد وجود ‪ (NH4)2SO4‬الذائب في المطر سببا النخفاض‪pH‬؟‬ ‫(‪ )13‬يعادؿ اكسيد الكالسيوـ ‪ CaO‬حامض الكبريتيؾ بحسب المعادلة آالتية‪:‬‬ ‫‪H2SO4 + CaO‬‬ ‫‪CaSO4 +H2O‬‬ ‫ما كمية ‪ CaO‬الضروري لمعادلة ‪ H2SO4‬المشار أليو في التمريف (‪ )7‬لتخميص‬ ‫المياه مف مشكمة انخفاض اآلس اليايدروجيني؟‬ ‫(‪ )14‬ما تركيز حامض الكربونيؾ الحاصؿ مف إذابة ‪ CO2‬في مياه بحيرة صغيرة‪،‬‬ ‫ومصدر ىذا الغاز ىو الغبلؼ الجوي وتنفس األحياء‪ ،‬كما في المعادلة اآلتية‪:‬‬ ‫‪CO2 +H2O‬‬ ‫‪H2CO3‬‬ ‫إذا عممت اف وزف المذاب ‪ 2500‬كيموغراـ ووزف ماء البحيرة ‪ 108 x 5‬كيمو‬ ‫غراـ؟‬

ٌ‫أساسًات التلىث البًئ‬

722

REFERENCES ‫المـراجع‬

1-Chen B, Guo L, Fan C, Bolisetty S, Joseph R, Wright MM, Agarwal A, George JF. 2009. Carbon Monoxide Rescues Heme Oxygenase-1deficient

Mice

from

Arterial

Thrombosis

Transplantation. Am J Pathol, 174: 2832-2839.

in

Allogeneic

Aortic

2-Tikuisis, P; Kane, DM; McLellan, TM; Buick, F; Fairburn, SM (1992).

"Rate of formation of carboxyhemoglobin in exercising humans exposed

to carbon monoxide.". Journal of applied physiology (Bethesda, Md.: 1985) 72 (4): 1311–9.

3-Seinfeld, John H.; Pandis, Spyros N (1998). Atmospheric Chemistry and Physics — From Air Pollution to Climate Change. John Wiley and Sons, Inc

4-Likens, G. E., W. C. Keene, J. M. Miller and J. N. Galloway. 1987.

Chemistry of precipitation from a remote, terrestrial site in Australia. J. Geophys. Res. 92(D11):13,299-13,314 5-Robert F. Phalen.2002.The Particulate Air Pollution Controversy: A Case Study and Lessons Learned. 128pp. Kluwer Academic.

6-Harrison, Roy M., ed. 1990. Pollution; Causes, Effects and Control.

Cambridge: The Royal Society of Chemistry, 7-Castano-Vinyals, G. etal. 2004. Occup Environ Med. April; 61(4).

8-World Health Organization (2008WHO Report on the Global Tobacco Epidemic, 2008:

9-Miller, G. 1990.Tyler, Living in the Environment: an introduction to environmental science. Belmont: Wadsworth.

10-Wilson, Elizabeth K. 2009. "Ozone's Health Impact". Chemical & Engineering News (American Chemical Society Publications) 87 (11): 9.

‫‪722‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬تلىث اهلىاء يف احملًط البًئٌ لإلنسان‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪721‬‬

‫‪ 1-5‬الدور البيئي لمماء ‪Ecological Role of Water‬‬

‫المعروؼ عمميا اف الحياة ابتدأت في المسطحات المائية واف الحياة قد تطورت‬

‫بشكؿ متفاعؿ مع الماء‪ ،‬سواء كانت حياة الكائنات الحية أو التطور االجتماعي‬

‫واالقتصادي لبلنساف‪.‬‬

‫تسيـ المياه في تشكيؿ المحيط اليابس وتعمؿ عمى نقؿ المعادف وتركيزىا‪ ،‬ويقوـ‬

‫بخار الماء بخفض درجة الح اررة أو رفعيا تبعا لطبيعة وجوده في الغبلؼ الجوي فيو‬ ‫يمتص الح اررة مف الجو ليخفض بذلؾ درجة الح اررة‪ ،‬وفي الوقت نفسو تقوـ كتمة‬

‫البخ ػػار في طبقة ‪ Troposphere‬بامتصاص األشػػعة تحػت الحم ػراء (‪Infra )IR‬‬

‫‪ Red‬المنعكسة مف األرض لتسيـ مع ‪ CO2‬في رفع درجة ح اررة المحيط اليوائي‬

‫المبلمس لمكرة األرضية‪.‬‬

‫تسيـ المياه في نقؿ الفضبلت والمواد المموثة وغسؿ المواد السامة أو تخفيضيا أو‬

‫تستعمؿ في امتصاص الح اررة المتكونة مف االستعماؿ اليومي لؤلجيزة والمعدات‬

‫والمصانع‪.‬‬

‫الفصل اخلامس‪ :‬تلىث املًاه‬

‫‪721‬‬

‫‪ 2-5‬مصادر وكميات المياه في الطبيعة‬ ‫‪Water Quantity and Sources‬‬

‫تقدر الكمية الكمية لممياه في الطبيعة بنحو ‪x 1.5‬‬

‫‪18‬‬

‫‪ 10‬طف وتعادؿ ىذه الكمية‬

‫‪ 300‬مرة أكثر مف وزف اليواء في الغبلؼ الجوي‪ .‬ولو قدر ليذه الكمية مف المياه أف‬ ‫توزع عمى البشر بشكؿ متساو لكانت حصة كؿ واحد منيـ (‪ )380‬مميوف طف وبذلؾ‬

‫يستطيع كؿ فرد‪ ،‬تبعا لذلؾ‪ ،‬اف يستيمؾ (‪ )15000‬طف مف الماء يوميا دوف أف ينفد‪،‬‬

‫واذا كانت ىذه التقديرات صحيحة فمـ يقمؽ اإلنساف بخصوص الماء في الطبيعة؟‬

‫الجواب عمى السؤاؿ يقع في النقاط الرئيسة اآلتية (الشكؿ ‪:)1-5‬‬

‫‪ -1‬اف معظـ ىذه الكمية مف الماء غير متوفرة لئلنساف‪ ،‬فيي أما اف تكوف في‬

‫المحيطات والبحار عمى شكؿ مياه مالحة (‪ % 97‬مف المجموع الكمي ) وىي غير‬ ‫صالحة لبلستعماؿ البشري أو لمنشاط الزراعي‪ ،‬أو أنيا محجوزة في األصقاع البعيدة‬

‫مف الكرة األرضية عمى ىيئة جباؿ ثمجية دائمة(‪ %68.7‬مف مجموع المياه السطحية)‬

‫أو أف تكوف تحت األرض ‪ Underground‬كمياه جوفية (‪ %30.1‬مف مجموع المياه‬ ‫السطحية) أما القسـ األخير فانو موجود عمى ىيئة بخار في الغبلؼ الجوي‪.‬‬

‫‪ -2‬اف كمية قميمة مف الموجود الكمي لممياه تشكؿ المياه السطحية ‪Surface‬‬

‫‪ ،Water‬وىذه المياه غير صالحة لبلستعماؿ إال بنسبة‬ ‫الكمي‪.‬‬

‫‪ % 0.02‬مف المجموع‬

‫‪ -3‬اف ىذه الكمية مف المياه قد تكوف كافية الستعماالت اإلنساف ونشاطو‬

‫االقتصادي إف كانت نظيفة وموزعة بشكؿ جيد في عموـ الكرة األرضية‪ .‬ولما كاف‬ ‫ىذاف الشرطاف غير متوفريف في تمؾ المياه أصبح اىتماـ اإلنساف منصبا عمى‬

‫موضوع الماء ونظافتو في البيئة‪ .‬اف ىذا النقص في كمية المياه المتوفرة الستعماؿ‬

‫اإلنساف بشكؿ متوازف ونظيؼ دفع اإلنساف إلى التفتيش عف أساليب لمتحكـ بالمياه‬ ‫وتوزيعيا‪ ،‬إذ حاوؿ إزالة مموحة مياه البحار والمحيطات ‪ ،Desalination‬ورغـ اف‬

‫ىذه الطريقة معتمدة في بعض مناطؽ العالـ حيث الحاجة شديدة لممياه العذبة‪ ،‬ولكنيا‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪721‬‬

‫مكمفة جدا‪ .‬أما عممية الحصوؿ عمى المياه الجوفية فأنيا جارية بشكؿ مستمر عمما اف‬ ‫كمية ىذه المياه بدأت بالتناقص بصورة مستمرة‪ ،‬واف عممية التعويض عنيا مف المياه‬

‫المترشحة أو بأية وسيمة أخرى بطيئة‪ .‬ومف المحاوالت المثيرة والطريفة لمحصوؿ عمى‬

‫مياه عذبة ىي تمؾ المشاريع التي لـ يكتب ليا النجاح التاـ والمتمثمة بسحب أجزاء مف‬

‫الجباؿ الجميدية مف القطب الشمالي بوساطة البواخر إلى مناطؽ في العالـ مثؿ‬

‫المكسيؾ‪ .‬وتعد ىذه الطريقة غير عممية وغير مجدية في حؿ مشكمة النقص في توفير‬ ‫المياه العذبة في مناطؽ كثيرة في العالـ‪ ،‬فضبل عف محاوالت إسقاط االمطار صناعيا‬

‫في بعض المناطؽ كما حدث ويحدث في الواليات المتحدة األمريكية‪.‬‬

‫الشكل (‪ )1-5‬التوزيع النسبي المئوي لممياه عمى سطح األرض‬

‫‪ 3 -5‬استعماالت المياه ‪Water Usage‬‬

‫تتبايف األغراض التي يستعمؿ مف اجميا الماء ولكف يمكف وضعيا ضمف األغراض‬

‫الرئيسة اآلتية‪:‬‬

‫‪ )1‬االستعمال البشري ‪Human Usages‬‬ ‫ويشمؿ االحتياجات البشرية المباشرة وغير المباشرة كافة‪ ،‬سواء كانت لمشرب أـ‬

‫لمتنظيؼ أ ـ لتييئة الطعاـ‪ ،‬فضبل عف الحاجة إلى التخمص مف النفايات البشرية‬ ‫المختمفة وضمف ىذا الغرض فاف المياه ينبغي اف تكوف ذات نوعية عالية جدا‪.‬‬

‫‪712‬‬

‫الفصل اخلامس‪ :‬تلىث املًاه‬

‫‪ )2‬الزراعة ‪Agriculture‬‬ ‫ويشمؿ ىذا القطاع الحاجة لمماء في النشاطات اإلنتاجية الزراعية النباتية‬ ‫والحيوانية‪ ،‬ويجب اف تكوف المياه المستعممة ذات نوعية جيدة وقميمة المموحة ودرجة‬

‫تموثيا في حدودىا الدنيا‪.‬‬

‫‪ )3‬الصناعة ‪Industry‬‬ ‫وتستعمؿ المياه في الصناعات االستخراجية والتحويمية عمى حد سواء‪ ،‬وتختمؼ‬ ‫كميات المياه التي تستخدـ في كؿ نوع مف ىذه الصناعات‪ .‬وتعد الصناعة بفروعيا‬ ‫وأصنافيا المختمفة سببا مباش ار ورئيسا في تمويث المياه فعند تعديف الحديد يستخدـ‬

‫‪ 210‬أطناف مف الماء الستخراج طف واحد مف الحديد‪ ،‬ويترتب عمى ىذه العممية‬ ‫االستخراجية ارتفاع قيمة األس اليدروجيني (زيادة حمضية المياه)‪.‬‬

‫‪ )4‬توليد الطاقة ‪Generation of Energy‬‬

‫ويشمؿ ىذا القطاع استعماالت مختمفة لمماء‪ ،‬مباشرة وغير مباشرة‪ ،‬إذ تستعمؿ‬ ‫الطاقة الكامنة في مياه الشبلالت ‪ Falling Water‬لتوفير الطاقة الكيربائية‪ ،‬وتدعى‬ ‫ىذه الطريقة ‪ Hydrological Method‬أو ‪ Hydrological Process‬وفي ىذه‬

‫الحالة يستفاد مف الشبلالت الطبيعية أو مف المياه المخزونة خمؼ السدود الضخمة‪،‬‬

‫كما اف الماء يستخدـ لتبريد محطات توليد الطاقة الكيربائية سواء كانت تعمؿ بالوقود‬

‫الصمب (الفحـ ‪ )Coal‬أـ تعمؿ بالوقود السائؿ ‪ .Petroleum‬كما أنيا تستخدـ لتبريد‬ ‫المفاعبلت النووية إذ اف الطاقة الح اررية العالية الحاصمة في مركز المفاعؿ ‪Reactor‬‬

‫‪ ،Core‬ينبغي معالجتيا وخفضيا بوساطة المياه المتحركة التي يتـ إيصاليا مف‬ ‫مصادرىا (انيار وبحيرات وبحار)‪ ،‬ومف ثـ تضخ المياه المستعممة إلى خارج المفاعؿ‬

‫والى المصدر األصمي بعد تبريدىا‪.‬‬

‫اف الماء المستعمؿ في الصناعة أو الزراعة يعود إلى المسطحات المائية بنسب‬

‫متفاوتة إذ اف استعمالو يؤدي إلى استيبلؾ قسـ منو كما في حالة الزراعة والصناعات‬

‫التحويمية‪ ،‬وىذا االستيبلؾ ناجـ عف دخوؿ الماء في المكونات الصناعية أو تبخره‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪717‬‬

‫وبشكؿ عاـ تتـ عودة الكميات المستعممة مف المياه إلى األنيار والبحار والمحيطات‬ ‫بعد اف تحدث تغيرات فيزيائية فييا مثؿ ارتفاع درجة حررتيا أو بعد دخوؿ مواد‬

‫كيميائية أو نمو كائنات حية ضارة فييا‪ ،‬وكؿ ىذه التغيرات ىي أشكاؿ لمتموث في‬ ‫الماء‪.‬‬

‫‪ 4-5‬الصفات العامة لمماء ‪General Pproperties of Water‬‬

‫يكوف الماء عديـ الطعـ والموف والرائحة عندما يخمو مف المموثات بشكؿ كامؿ تبعا‬

‫لذلؾ‪ .‬ومف الصفات الرئيسة ذات األىمية في دراسة التموث ما يأتي‪:‬‬

‫‪ -1‬وجود االصرة اليدروجينية وىي صفة فيزيائية لجزيئة الماء وىذه اآلصرة توفر‬

‫قوة كبيرة ليذه الجزيئة تتمثؿ في قدرتيا العالية الستيعاب الح اررة‪ .‬ولذلؾ فاف كسر ىذه‬ ‫االصرة يتطمب طاقة ح اررية عالية‪ .‬ووجود ىذه االصرة يجعؿ جزيئة الماء ذات‬

‫عاليا وتسبب تمدد حجـ الماء عند‬ ‫شدا‬ ‫توصيؿ حراري جيد وتوفر ليا أيضا ً‬ ‫سطحيا ً‬ ‫ً‬ ‫االنجماد‪.‬‬ ‫‪ -2‬اف جزيئة الماء ذات قطبية عالية إذ اف وجود ذرة األكسجيف‪ ،‬التي تميؿ الى‬

‫سحب اإللكترونات مف العناصر والجذور الكيميائية التي تتحد معيا‪ ،‬يجعؿ جزيئة‬ ‫الماء(‪ )HOH‬ذات قطبية عالية بحكـ تبايف الشحنتيف‪ ،‬السالبة(‪ )O-‬والموجبة( ‪.)H+‬‬ ‫والصفة القطبية لجزيئة الماء تجعؿ منو مذيبا جيدا لممواد والمركبات ذات القطبية‬

‫الجيدة ‪ ،Polar Compounds‬ويوضح الشكؿ (‪ )2-5‬الطبيعة القطبية لجزيئة الماء‪.‬‬

‫الفصل اخلامس‪ :‬تلىث املًاه‬

‫‪710‬‬

‫الشكل (‪ )2-5‬جزيئة الماء‬ ‫‪ 1-4-5‬ذوبان المواد العضوية في الماء‬

‫‪Solubility of Organic Materials in Water‬‬

‫تبعا لقطبيتيا‪ ،‬فالمواد‬ ‫تذوب المواد العضوية المختمفة في الماء بدرجات متفاوتة ً‬ ‫الييدروكاربونية ال تذوب فيو إال بنسبة ضئيمة‪ ،‬ولذلؾ تنتشر عمى سطح الماء كما ىو‬ ‫الحاؿ في تموث الماء بالبتروؿ في البحار والمحيطات الناجـ عف حوادث ناقبلت‬

‫البتروؿ‪ .‬أما المركبات العضوية الحاوية لمجاميع قطبية ( مجاميع كيميائية مثؿ‬ ‫‪ )COOH, NH2 ,OH‬فإنيا تذوب في الماء بنسب عالية كما ىو الحاؿ بالنسبة‬ ‫تبع ا لطوؿ السمسمة اليايدروكاربونية‪،‬‬ ‫لمكحوؿ‪ ،‬ومع ذلؾ تتبايف درجة الذوباف ً‬ ‫فالكحوؿ المثيمي ‪ CH3OH‬أ او الكحوؿ االثيمي ‪ CH3CH2OH‬يميبلف لمذوباف‬ ‫بنسب عالية جدا أي انيما يمتزجاف مع الماء بأي نسبة‪ ،‬أما الكحوؿ البيوتيمي‬

‫‪ CH3CH2CH2CH2OH‬فاف نسبة ذوبانو في الماء تصؿ إلى ‪8‬غرأمات لكؿ‬

‫‪100‬غراـ أو ‪ %8‬تحت درجات الح اررة الطبيعية وذلؾ بسبب الطوؿ النسبي لمجزء‬ ‫غير القطبي مف المركب‪.‬‬

‫اف المياه السطحية الطبيعية ‪ Natural Surface Water‬تحوي كميات قميمة مف‬

‫المواد العضوية الذائبة وىي المواد المتكونة عف تحمؿ النباتات والحيوانات بعد موتيا‪.‬‬

‫وتحوي مياه البحار والمحيطات تراكيز مقدارىا ‪ 0.5‬جزء مواد عضوية مف مميوف جزء‬ ‫وتزداد ىذه النسبة في البحيرات واألنيار إذ تصؿ إلى ‪100‬جزء مف مميوف‪ .‬ومف‬

‫المركبات العضوية الذائبة في المياه‪ :‬الحوامض األمينية ‪ ، Amino Acids‬والسكريات‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪712‬‬

‫‪ Carbohydrates‬والكحوالت ‪ Alcohols‬واأللدييايدت ‪ ،Aldehydes‬وكميات يسيرة‬ ‫مف المواد اليايدروكاربونية ‪.Hydrocarbonates‬‬

‫‪ 2-4-5‬األكسجين الذائب في الماء‬

‫(‪Dissolved Oxygen )DO‬‬

‫تذوب معظـ غازات الغبلؼ الجوي في الماء ولكف بنسب متفاوتة بحكـ االختبلؼ‬

‫في طبيعتيا الفيزيائية‪ ،‬كما اف درجة الذوباف تعتمد عمى الح اررة والضغط الجوي ودرجة‬

‫تموث الماء نفسو‪ ،‬فضبل عف االختبلؼ بيف مياه األنيار والبحيرات في درجة اإلذابة‬

‫فالنتروجيف واألكسجيف يذوباف في الماء المالح اقؿ مف ذوبانيما في الماء العذب‬

‫وذوباف األكسجيف أكثر بكثير مف النيتروجيف‪.‬‬

‫إف درجة ذوباف األكسج يف تحت درجة ح اررة صفر مئوي تصؿ إلى نحو ‪14‬‬

‫جزء مف مميوف (‪14‬ممغـ‪/‬لتر)‪ ،‬بينما تصؿ درجة الذوباف إلى نحو ‪ 7‬أجزاء مف‬ ‫مميوف أو (‪ 7‬ممغـ‪/‬لتر) تحت درجة ح اررة ˚‪35‬ـ‪ ،‬وا لى نحو ‪ 8‬أجزاء مف مميوف ( ‪8‬‬ ‫ممغـ‪/‬لتر) تحت درجة ح اررة ˚‪ 20‬ـ وعمى أساس ضغط جوي واحد (‪ 760‬ممـ‬

‫زئبؽ)‪ ،‬لذلؾ ييتـ الميندسوف البيئيوف بيذا الموضوع والعبلقة بيف الح اررة وبيف‬ ‫بذوباف ‪ O2‬في الماء لكونو يرتبط بمسأ لة الفعاليات الحيوية لمبكتريا المحممة‬ ‫‪ ،Decomposing Bacteria‬إذ اف نشاطيا يتزايد بارتفاع درجة الح اررة ويقابؿ‬ ‫ذلؾ قمة ذوباف األكسجيف‪ .‬وفي حالة ازدياد المموثات العضوية في الماء تبدأ كمية‬

‫‪ O2‬بالتناقص تبعا لذلؾ‪.‬‬

‫‪ 3-4-5‬الدور الكيميائي لألكسجين الذائب في الماء‬

‫‪Chemical Role of Dissolved Oxygen‬‬

‫موجودا في الماء‪ ،‬يعد عامبل‬ ‫موجودا في اليواء أـ كاف‬ ‫اف األكسجيف‪ ،‬سواء كاف‬ ‫ً‬ ‫ً‬ ‫كثير مف المواد الموجودة في الماء تتغير تبعا‬ ‫ا‬ ‫ميما لخمؽ محيط أكسدة قوي‪ ،‬واف‬

‫لمتأكسد‪ .‬فالمواد الحاوية لمكربوف تتأكسد إلى ‪ CO2‬و ‪ ،H2O‬ومركبات الكبريت تتحوؿ‬ ‫إلى الكبريتات (=‪ ،)SO4‬أما مركبات الحديد ذات أيوف الحديدوز ( ‪ )Fe+‬فإنيا غير‬

‫ذائبة في الماء وذلؾ يجعميا مترسبة وال تؤثر في طعـ الماء‪.‬‬

‫الفصل اخلامس‪ :‬تلىث املًاه‬

‫‪712‬‬

‫‪ 4-4-5‬التحميل الوزني لعممية أكسدة المركبات العضوية‬

‫‪Mass Analysis of The Organic Compounds Oxidation‬‬

‫يتـ تأكسد المركبات العضوية في البيئة بفعؿ اإلنساف كما يتـ تأكسدىا مف خبلؿ‬ ‫فعاليات طبيعية كانفجار البراكيف أو كيمياحيوية بفعؿ الكائنات الحية الدقيقة‪ ،‬وفي ىذه‬

‫الظروؼ كميا يمكف تمثيؿ الفعؿ الت ْاكسدي لتمؾ المركبات بالمعادلة آالتية‪:‬‬ ‫‪CO2‬‬

‫‪O2‬‬

‫‪12‬‬

‫‪32‬‬

‫‪+‬‬

‫‪C‬‬

‫‪44‬‬

‫أي اف تأكسد كؿ ذرة كربوف ‪ C‬يحتاج إلى جزيئة أوكسجيف‪ .‬واذا أردنا أيجاد‬ ‫معامؿ رقمي لفعؿ التأكسد فسيكوف‪:‬‬

‫‪8 = 32 = O2‬‬ ‫‪C‬‬

‫‪12‬‬

‫‪3‬‬

‫أي اف استيبلؾ ‪ 8‬أوزاف جزيئية مف ‪ O2‬يقابمو ثبلثة أوزاف ذرية مف المادة‬

‫العضوية التي يعبر عنيا بالرمز ‪ ،C‬ومف الناحية النظرية يعني اف رمي كمية مف‬ ‫المواد العضوية إلى الماء بواقع )‪ (3‬أجزء مف مميوف‪ ،‬يتطمب األكسجيف الضروري‬

‫ألكسدتيا بالتركيز المؤشر سابقا ىو ‪ 3‬جزاء مف مميوف ‪ 8/3 x‬وبذلؾ يصبح التركيز‬ ‫المستيمؾ مف ‪ O2‬ىو ‪ 8‬أجزاء مف مميوف‪ .‬واذا افترضنا اف معدؿ ذوباف ‪ O2‬في الماء‬

‫ىو ‪ 10.5‬جزء مف مميوف فمعنى ذلؾ اف الباقي مف ىذا الغاز في الماء (‪ 3.5‬ج ـ ـ)‬ ‫يكوف غير ٍ‬ ‫صالحا لمعيشة معظـ الكائنات الحية‪ .‬ولو لـ تكف‬ ‫كاؼ لجعؿ الماء وسطاً‬ ‫ً‬ ‫عممية استيبلؾ األكسجيف جارية ببطء ضمف المحيط المائي‪ ،‬بحيث تتوفر فرصة‬

‫لتعويض ‪ O2‬المستيمؾ‪ ،‬لما استمرت الحياة في الماء بعد رمي كميات كبيرة مف‬ ‫المركبات العضوية أو تفسخ المواد النباتية أو أجساـ الحيوانات فيو‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪712‬‬

‫‪ 5-5‬متطمب األكسجين المذاب في الماء‬ ‫‪Dissolved Oxygen Demands‬‬

‫اف كمية األكسجيف المذاب في الماء (البحار‪ ،‬األنيار‪ ،‬البحيرات) يعد رصيدا بيئيا‬

‫لمكائنات الحية التي تعيش في المياه‪ .‬ولكف ىذه الكمية تتعرض لمتناقص بسبب‬

‫المنافسة عمى طمبيا ضمف فعاليات حيوية أو تفاعبلت كيميائية‪ ،‬أو كمييما‪ ،‬يتـ مف‬ ‫خبلليا جميعا تحمؿ المركبات العضوية أو أكسدة عناصر ومواد ال عضوية‪ .‬واستنادا‬

‫إلى ىذه الحقائؽ البيئية تـ إيجاد نوعيف مف الفحوص لمعرفة شدة الطمب الذي‬

‫يتعرض لو األكسجيف المذاب في الماء‪ ،‬وىما المتطمب الكيمياحيوي لؤلوكسجيف‬

‫ػ‪ ،Biochemical Oxygen Demand‬والمتطمب الكيمياوي لؤلوكسجيف‬ ‫‪.Chemical Oxygen Demand‬‬

‫‪O2‬‬

‫‪ 1-5-5‬المتطمب الكيمياحيوي لألوكسجين‬

‫‪Biochemical Oxygen Demand‬‬

‫ويرمز لو (‪ )BOD‬وىو كمية األكسجيف المطموبة لغرض تحميؿ المواد العضوية‬

‫الموجودة في الماء في وقت معيف بوساطة الكائنات الحية الدقيقة بفعؿ أنزيماتيا‬ ‫المحممة (المؤكسدة)‪ ،‬واذا كاف ‪ DO‬يرمز إلى رصيد األكسجيف فاف ‪ BOD‬ىو الطمب‬

‫عمى ىذا الرصيد فكمما كاف ‪ BOD‬منخفضا كانت نوعية الماء جيدة والعكس بالعكس‬

‫صحيح‪ .‬ومف التطبيقات العامة ليذا المفيوـ البيئي إجراء اختبار لتحديد قيمة ‪BOD‬‬ ‫وكما يأتي‪:‬‬

‫‪ -1‬تستخػدـ بكت ػريا ‪ E. coli‬في ىذا االختبار إذ أنيا تضاؼ إلى عينة الماء في‬

‫قنينة خاصة تدعى (قنينة ونكمر) وتحت درجة ح اررة قياس (‪ 20‬ـ)‪ ،‬في الظبلـ‪ ،‬ويتـ‬ ‫احتساب ‪ DO‬قبؿ مدة الحضانة وبعدىا ليذه البكتريا في عينة الماء الحاوية لنسبة‬ ‫معينة مف المواد العضوية‪ .‬اف مدة الحضانة تكوف خمسة أياـ عادة و يمكف اف تزيد‬

‫إلى سبعة‪.‬‬

‫الفصل اخلامس‪ :‬تلىث املًاه‬

‫‪712‬‬

‫‪ -2‬اف ‪ BOD‬يصح استخدامو لقياس اثر المركبات العضوية في نوعية الماء‬ ‫ويقاس عادة بالوحدات نفسيا التي يقاس بيا ‪ DO‬أي ممغـ‪/‬لتر أو جزء مف مميوف‪.‬‬

‫‪ -3‬اف العبلقة بيف ‪ BOD‬وتركيز المواد العضوية في الماء طردية واف العبلقة بيف‬

‫‪ BOD‬والح اررة طردية أيضا ألف ارتفاع درجة ح اررة الماء يؤدي إلى زيادة النشاط‬

‫الحيوي لمبكتريا المحممة ثـ زيادة استيبلؾ األكسجيف فضبل عف اف ارتفاع درجة الح اررة‬

‫يؤدي إلى خفض تركيز ‪ DO‬الذائب في الماء فيقؿ الرصيد ويزداد الطمب‪.‬‬

‫‪ -4‬ترتفع قيمة ‪ BOD‬في المياه عندما تصبح ىدفا اللقاء الفضبلت والنفايات مف‬

‫المناطؽ السكنية والمصانع‪ ،‬وكذلؾ المياه الثقيمة (العادمة) فضبل عف السماد‬ ‫العضوي الذي يغسؿ مف سطح التربة أو يترشح مف خبلليا إلى المياه‪ .‬كما تسيـ‬

‫الفضبلت الزراعية والنباتات الميتة في ذلؾ‪ ،‬وتسبب بعض المواد الكيميائية الحاوية‬

‫لعنصري الفوسفور والنتروجيف رفع قيمة ‪ BOD‬ألنيا تشجع نمو الطحالب التي يؤدي‬ ‫موتيا إلى رفع قيمة طمب األكسجيف لغرض تحميؿ أجساميا بوساطة البكتريا‬

‫المحممة‪.‬‬

‫‪ 2-5-5‬المتطمب الكيميائي لألكسجين‬

‫)‪Chemical Oxygen Demand (COD‬‬

‫تُفحص المياه لمعرفة قيمة (‪ )COD‬وىو أحد الفحوص التي توفر قياسا لمكافيء‬ ‫األكسجيف مف المواد العضوية في العينة المفحوصة‪ ،‬التي تكوف حساسة لعممية‬

‫التأكسد بوساطة مؤكسد كيميائي قوي (دايكرومات البوتاسيوـ) تحت ظرؼ أو محيط‬ ‫حامضي‪ .‬وتعد القيمة المستخمصة مف ىذا الفحص مؤش ار ميما وسريعا في تحديد‬

‫درجة تموث المياه ود ارستيا سواء كانت مف مصدر صناعي أـ مف مصدر غير‬ ‫صناعي‪ ،‬كما اف قيمة (‪ ) COD‬تفيد في تحديد ما يجب تنفيذه في عممية المعاممة‬

‫لممياه العادمة في داخؿ مشاريعيا‪ .‬اف ىذه الطريقة تعد الوحيدة التي تفيد في فحص‬

‫عينات المياه العادمة الحاوية مواد سامة يتحدد مف خبلليا مستوى الحمؿ العضوي‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪711‬‬

‫‪ 6-5‬مموثات الماء ‪Water Pollutants‬‬

‫تضـ المموثات التي تصؿ إلى المياه السطحية مجاميع مف العوامؿ التي تسيـ‬

‫جميعيا في خفض نوعية الماء صحيا وبيئيا‪ .‬ويمكف أجماليا فيما يأتي‪:‬‬

‫المياه العادمة وبقية المموثات التي تؤثر في كمية األكسجيف المذاب سمبا‪ ،‬وتضـ‬

‫ىذه المجموعة عددا كبي ار مف المركبات الكربونية ‪ Carbonaceous‬وىي المواد‬ ‫العضوية التي يمكف اف تتعرض لمتأكسد بوساطة الكائنات الحية الدقيقة‪ ،‬ويقاس ىذا‬ ‫النوع مف التموث بتحديد كمية األكسجيف المطموبة لغرض تحمؿ تمؾ المواد تحمبل ىوائيا‬

‫‪ Aerobic Degradation‬ويتـ تحديد المتطمب الكيمياحيوي لؤلكسجيف كما جاء في‬

‫الفقرة ‪.1-5-5‬‬

‫اف تركيز األكسجيف المذاب في األنيار ال يتأثر بتعرضو لمتموث بكميات قميمة مف‬

‫المواد العضوي‪ ،‬ولكف ضخ كميات كبيرة منيا بشكؿ مستمر كما ىو الحاؿ عند‬ ‫تصريؼ مياه مشاريع المياه العادمة إلى األنيار سيؤدي حتما إلى تموث تمؾ المياه‬

‫وارتفاع قيمة ‪ BOD‬مقابؿ انخفاض قيمة ‪ .DO‬اف وجود كمية كافية مف األكسجيف‬ ‫في الماء يساعد عمى تحمؿ المواد العضوية‪ ،‬كما يساعد عمى تحوؿ بعض المركبات‬ ‫الحاوية لعناصر أخرى إلى مجاميع كيميائية ( جذور) ومف ثـ إلى أمبلح معظميا‬

‫ذائب وال تؤثر بشكؿ حاد في طبيعة الماء فيزيائيا أو في مواصفاتو األساسية‪ ،‬فعند‬ ‫توفر األكسجيف بتركيز كاؼ يتحوؿ الكربوف ( ‪ ) C‬إلى ثنائي اكسيد الكربوف ‪،CO2‬‬ ‫ويتحوؿ الكبريت إلى كبريتات ‪ ،SO42+‬ويتحوؿ الفوسفور إلى فوسفات ‪،PO42+‬‬ ‫ويمكف اف يتحوؿ النتروجيف إلى نترات ‪ .NO3-1‬وبعكس ذلؾ سيتحوؿ الكربوف إلى‬

‫ميثاف ‪ ،CH4‬ويتحوؿ النتروجيف إلى ‪ Amine‬ذي الرائحة المشابية لرائحة السمؾ‬ ‫الميت‪ ،‬ويتحوؿ الكبريت إلى كبريتيد الييدروجيف الذي تشبو رائحتو رائحة البيض‬

‫الفاسد‪ ،‬بينما تعطي المركبات الفوسفورية المختزلة رائحة تشبو رائحة الديداف الميتة‪.‬‬ ‫والجدير بالذكر انو تحت ظروؼ النقص الشديد في تركيز األكسجيف المذاب يتـ‬

‫الحصوؿ عمى ‪ O2‬مف النترات والكبريتات الذائبة المتوافرة في الماء‪.‬‬

‫‪711‬‬

‫الفصل اخلامس‪ :‬تلىث املًاه‬

‫ومف النتائج المترتبة عمى النقص الشديد في نسبة األكسجيف الذائب في الماء‪:‬‬ ‫أ‪ .‬قتؿ األسماؾ وبعض الكائنات الحية األخرى‪.‬‬

‫ب‪ .‬تغير طعـ ولوف الماء إذ يصبح غير صالح لبلستعماؿ البشري‪.‬‬ ‫ج‪ .‬اف ترسبات المواد العضوية نتيجة لعدـ توفر ‪ O2‬البلزـ لتحمميا بوساطة الكائنات‬

‫الحية الدقيقة‪ ،‬يؤدي إلى ظيورىا عمى شكؿ ترسب نفايات ‪ Scum‬وىذه تجعؿ المياه‬ ‫غير صالحة حتى لؤلغراض الترويحية كاالستحماـ‪ .‬ومف بيف المموثات الرئيسة لممياه‬

‫يمكف تثبيت اآلتي فضبل عف المموثات األخرى التي سيتـ التطرؽ ألييا الحقا‪.‬‬ ‫‪ 1-6-5‬المسببات المرضية ‪Infectious Agents‬‬

‫تحوي مياه النفايات القادمة مف المدف‪ ،‬حيث البيوت والمعامؿ والمستشفيات ومواقع‬

‫المسالخ ومصانع الدباغة وغيرىا‪ ،‬مجموعة كبيرة مف الكائنات الحية الدقيقة كالبكتريا‬

‫وغيرىا مف المسببات المرضية المختمفة لئلنساف والحيوانات الداجنة‪ ،‬ولقد كاف تموث‬ ‫المياه سببا في كثير مف األحداث الوبائية التي اجتاحت العالـ حيث تتكاثر المسببات‬

‫المرضية وتحدث األمراض الوبائية بأنواعيا المختمفة كما حدث سنة ‪ 1853‬في لندف‬

‫حيث انتشر وباء الكولي ار‪ ،‬وكما حدث أيضا في مناطؽ كثيرة في اليند والباكستاف‬ ‫ومناطؽ أخرى في جنوب شرقي آسيا ومنطقة الشرؽ األوسط وأكثر مف مرة‪ ،‬كذلؾ‬

‫األمر بالنسبة لمرض التيفوئيد ‪ Typhoid fever‬في كثير مف بمداف المناطؽ الحارة‬ ‫في أفريقيا واسيا وأمريكا البلتينية‪.‬‬

‫اف معرفة المسببات المرضية ‪ Pathogens‬في الماء وتحديدىا يحتاج إلى نماذج‬

‫كبيرة وأجيزة وطرؽ متقدمة في التحميؿ والتشخيص‪ .‬وىنالؾ طريقة تعتمد عمى فحص‬

‫الماء لمعرفة درجة تموثو بالبكتريا المعروفة ببكتريا القولوف ‪ Escherichia coli‬مف‬

‫مجموعة ‪ Coliform‬التي تعد مف الكائنات المستوطنة في أمعاء اإلنساف والحيوانات‬ ‫الثديية‪ ،‬ورغـ اف ىذه البكتريا ال تعد مرضية ولكف وجودىا في الماء يؤشر حالة تموث‬ ‫ب ػرازي ويتـ مف خػػبلؿ ىذا الفحػػص الوصػػوؿ إلى تحديد قيمة العػػدد األكثر توقعػػا‬

‫‪ .(MPN) Most Probable Number‬ولقد أُعتمدت قيـ معينة لتحديد صبلحية‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪711‬‬

‫الماء لبلستعماالت المختمفة‪ ،‬إذ أف المياه الحاوية ‪ 100‬مستعمرة‪/‬سـ‪ 3‬تصمح لؤلغراض‬ ‫الترويحية وتمؾ الحاوية عمى ‪/200‬سـ‪ 3‬يمكف أف تصمح لمسباحة‪ ،‬بينما يستوجب‬

‫األمر أال تزيد قيمة ‪ MPN‬عف ‪/1‬سـ‪ 3‬لممياه المستعممة لمشرب والطيي‪ ،‬واألفضؿ‬ ‫خموىا تمأما مف أي رقـ لقيمة مستعمرات البكتريا‪.‬‬

‫لقد شيد العالـ خبلؿ القروف المنصرمة عدداً غير قميؿ مف الحاالت الوبائية‬

‫ألمراض مصدرىا المياه المموثة بفضبلت بشرية أو حيوانية‪ ،‬وتشمؿ الكائنات الدقيقة‬

‫المسببة لتمؾ األمراض أنواع مف البكتيريا والبروتوزوا كاألميبا‪ ،‬والديداف كاألسكارس‬ ‫فضبلً عف الرواشح ‪ ،Viruses‬ويضـ الجدوؿ (‪ ) 1-5‬قائمة بالمسببات المرضية التي‬

‫تنتقؿ عف طريؽ المياه مع األسماء التابعة لكؿ مجموعة واألمراض الناتجة عف‬

‫اإلصابة بيا‪ .‬ومف المبلحظ إف التعرض طويؿ األمد ‪ Chronic Exposure‬في‬

‫مجموعة مف الناس إلى بعض المسببات المرضية يؤدي إلى بناء مستوى معيف مف‬ ‫المناعة في أجساميـ‪ .‬لذا فإف انتقاليـ إلى بمد آخر لمزيارة أو اإلقامة وألوؿ مرة ينتج‬ ‫عنو تعرضيـ إلى مشاكؿ صحية في القناة اليضمية‪ ،‬كما وأف األشخاص المستكشفيف‬

‫في الماضي قد سببوا أحياناً انتشار أمراض وبائية في البمداف التي وصموىا‪ ،‬وفي‬

‫الحالتيف فإف األشخاص يتعرضوف إلى مسببات مرضية لـ يكف نظاميـ المناعي قد‬ ‫تييأ لمقاومتيا‪ .‬ومف بيف المسببات المرضية الميمة الرواشح ويحتؿ مرض التياب‬

‫الكبد الفيروسي ‪ Hepatitis‬واحداً مف أىـ ما تسببو ىذه الرواشح فضبلً عف راشح‬

‫‪ .Polio‬ولموقوؼ عمى أىمية عممية تعقيـ مياه الشرب باستخداـ الكمورة‪ ،‬ورغـ أنيا تفيد‬ ‫في القضاء عمى أغمب المسببات المرضية البكتيرية ولكنيا ذات تأثير محدود في‬

‫الرواشح‪ ،‬ومف الجدير بالذكر إف ىنالؾ ما يقرب مف مئة نوع مف الرواشح توجد في‬ ‫المياه العادمة والتي يمكف أف يستمر بقاؤىا النشط لفترة مف الزمف‪.‬‬

‫إف الكائنات الدقيقة غير تمؾ التي يأتي مصدرىا مف فضبلت اإلنساف والحيوانات‪،‬‬

‫يمكف أف تشكؿ مشكمة تموثية‪ ،‬ومف تمؾ الكائنات الدقيقة التي تصؿ إلى مصادر المياه‬

‫ىي التي تنشأ كناتج ثانوي مف عمميات تصنيع وتعميب الفواكو والخضروات‪ ،‬وكذلؾ‬

‫الفصل اخلامس‪ :‬تلىث املًاه‬

‫‪712‬‬

‫تمؾ القادمة مف المسالخ‪ .‬وتشكؿ الحيوانات المريضة والمصابة ببعض المسببات‬ ‫آخر لمتموث المايكروبي في المياه ومنيا عصيات ‪Anthrax‬‬ ‫المرضية مصد اًر ًا‬ ‫والطفيميات المختمفة التي يمكف أف تصيب اإلنساف أو الحيوانات بمرور الوقت‪.‬‬ ‫جدول ( ‪ )1-5‬أمثمة لممسببات المرضية في المياه المموثة‬

‫الكائن الحي الدقيق‬ ‫بكتيريا‬

‫المسبب المرضي‬ ‫‪Vibrio chalarae‬‬ ‫‪Salmonella typhi‬‬

‫طبيعة المرض‬ ‫الكولي ار‬ ‫حمى التيفوئيد‬

‫‪Other Salmonellas‬‬

‫التيابات معوية‬

‫)‪E. coli (pathogenic‬‬

‫الديزانتريا‬

‫‪Shigella dysentriae‬‬

‫‪Entamoebahistolytica‬‬ ‫الحيوانات االبتدائية‬

‫‪Protozoa‬‬

‫الطفيميات متعددة‬

‫الخبليا (الديداف المسطحة)‬

‫الرواشح ‪Viruses‬‬

‫‪Taenia saginata‬‬ ‫‪Shistosoma‬‬ ‫‪Ascaris‬‬

‫‪Hepatitis Viruses‬‬ ‫‪Poliovirus‬‬

‫الديزانتريا األميبية‬

‫الدودة الوحيدة البميارزيا‬

‫‪Ascariasis‬‬

‫حمى‪ ،‬إسياؿ‪ ،‬التياب‬ ‫الكبد الوبائي الحاد أو‬

‫المزمف‪ ،‬حمى‪ ،‬صداع‪،‬‬ ‫إسياؿ‪ ،‬شمؿ‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪717‬‬

‫‪ 2-6-5‬األسمدة الكيميائية ‪Chemical Fertilizers‬‬ ‫عددا مف العناصر التي تدخؿ ضمف االسمدة الكيميائية كالنتروجيف والفوسفور‬ ‫اف ً‬ ‫يمكف اف تشجع وتسرع مف نمو الطحالب والنباتات المائية التي تؤثر في المحصمة‬

‫النيائية في نوعية المياه‪ ،‬وذلؾ يؤدي في النتيجة الى ارتفاع قيمة الطمب الكيمياحيوي‬

‫لؤلكسجيف ‪ .BOD‬واف االىتماـ الذي يوليو المختصوف في مجاؿ تموث المياه بيذا‬ ‫الجانب يتعمؽ بالزيادة غير الطبيعية في نمو وانتشار الطحالب ‪ Algae‬في المياه التي‬

‫مف نتائجيا انخفاض قيمة األكسجيف الذائب‪ .‬اف نمو الكائنات الحية ضمف بيئتيا‬ ‫يتأثر بمجموعة مف العوامؿ أحدىا العامؿ الغذائي إذ يؤثر في النمو تأثي ار مباش ار‬

‫وبصيغ مختمفة‪ ،‬وتعد العناصر الغذائية التي تتوفر في بيئة الكائف الحي بتراكيز‬

‫منخفضة ذات اثر ميـ في تحديد انتشاره إذ أنيا تعد عوامؿ محددة ‪Limiting‬‬

‫‪ ،Factors‬وبالنسبة لمطحالب يعد النتروجيف والفوسفور عنصريف محدديف‪ .‬ولو‬ ‫درست الجزيئة الواحدة لجسـ طحمب جاؼ لوجد أف صيغتيػػا الوضعي ػػة‬

‫(‪ ،)C106H181O45N16P‬وبمبلحظة التركيب ىذا يتبيف اف عنصري ‪ P,N‬يشكبلف‬ ‫النسبة الدنيا قياسا بالوزف الجزيئي الكمي‪ ،‬وكذلؾ قياساً باألوزاف النسبية األكسجيف‬ ‫والييدروجيف والكربوف‪ .‬ومف ىنا يتضح اف زيادة تركيز كؿ مف الفوسفور والنتروجيف‬

‫في المياه سيؤدي إلى زيادة الكتمة الطحمبية ثـ انخفاض نوعية المياه‪ ،‬ولما كاف السماد‬

‫النتروجيني الذي يدعى تجاريا (اليوريا) فضبل عف السماد المركب الذي يحوي عادة‬ ‫عمى عناصر النتروجيف والبوتاسيوـ والفوسفور‪ ،‬ويستعمؿ عمى نطاؽ واسع في‬

‫االراضي الزراعية والبساتيف والحدائؽ لزيادة اإلنتاج وتحسينو‪ .‬اف الفعاليات الزراعية‬ ‫المختمفة والمتمثمة بالري والبزؿ وغيرىا مف النشاطات‪ ،‬فضبل عما قد يحصؿ مف تعرية‬ ‫التربة مؤدية جميعيا إلى انتقاؿ العناصر الكيمياوية الميمة لنمو الطحالب إلى المياه‬

‫وخاصة األنيار والبحي ارت وبذلؾ تحصؿ زيادة في تركيز المغذيات ومف ثـ ينتج‬ ‫االثراء الغذائي بزيادة الكتمة الطحمبية التي ستناقش ضمف ىذا الفصؿ مف الكتاب تحت‬

‫موضوع بيذا العنواف‪.‬‬

‫الفصل اخلامس‪ :‬تلىث املًاه‬

‫‪710‬‬

‫‪ 3-6-5‬المنظفات الكيميائية ‪Chemical Detergents‬‬

‫لغرض معرفة العبلقة بيف استعماؿ المنظفات الكيميائية الحديثة وبيف تموث‬ ‫المياه البد مف اإلشارة إلى اف ىذه المنظفات تعد أحد المصادر الرئيسة لزيادة‬ ‫تركيز الفوسفور فييا‪ ،‬ومف ثَـ اإلسياـ في اإل ثراء الغذائي الذي يسبب زيادة الكتمة‬ ‫الطحمبية‪ .‬فمف أيف يأتي الفوسفور؟ ولئلجابة عمى ىذا السؤاؿ يتطمب األمر إجراء‬ ‫مراجعة سريعة لطريقة تصنيع الصابوف االعتيادي وما ط ْار عمى ىذه الصناعة مف‬ ‫تطورات أ دت إلى إنتاج مساحيؽ الغسيؿ الحديثة ‪.Detergents‬‬ ‫يصنع الصابوف االعتيادي بتسخيف الشحـ الحيواني ‪ Animal fat‬الحاوي‬ ‫لممركب الكيميائي المعروؼ ‪ Triglyceride‬مع كمية مف الصودا الكاوية‬

‫(ىيدروكسيد الصوديوـ ‪ ،) NaOH‬أو قاعدة قوية أخرى مثؿ ‪ KOH‬كما موضح في‬ ‫المعادلة الكيميائية‪:‬‬ ‫‪C3H5O3C3O3R1R2R3 + 3NaOH‬‬ ‫‪C3H5O3H3+3RCO2Na‬‬ ‫‪ 1-3-6-5‬األسموب الذي تتم بو عممية التنظيف‬ ‫‪Cleaning with Detergent‬‬

‫الماء مركب قطبي يحوي عنصر األكسجيف الحامؿ لمشحنة السالبة‪ ،‬والييدروجيف‬ ‫الحامؿ لمشحنة الموجبة‪ ،‬والمركبات القطبية تكوف مييئة لمذوباف في الماء بسيولة‬ ‫وتدعى بالمواد المحبة لمماء ‪ .Hydrophilic‬وبالنسبة لمادة الصابوف تتكوف جزئيتو مف‬

‫‪o‬‬

‫‪‬‬

‫جزء قطبي يدعى الرأس ( ‪ )  O  C  Na‬وجزء غير قطبي يدعى الذنب ويتمثؿ‬ ‫بالسمسمة اليايدروكاربونية – ‪ -R‬كما ىو موضح في الشكؿ (‪ )3-5‬لذلؾ يميؿ الجزء‬ ‫القطبي إلى الذوباف في الماء بحكـ التشابو في الصفة القطبية‪ ،‬في حيف ال يذوب الجزء‬ ‫اآلخر – ‪ – R‬في الماء بحكـ ضعؼ قطبيتو‪ .‬ولو افترضنا وجود بقعة دىنية عمى أحد‬ ‫السطوح واريد أزالتيا بمادة الصابوف أو أحد مساحيؽ الغسيؿ فإنو يحدث اصطفاؼ‬ ‫جزيئات الصابوف حوؿ البقعة الدىنية أي اف رؤوس ىذه الجزيئات‪،،‬وىي ذات قطبية‬ ‫عالية‪ ،‬تكوف ذائبة في الماء بينما يكوف الذنب –‪ -R‬لكؿ جزيئة ذائبا في بقعة الدىف‬ ‫بحكـ التشابو في الطبيعة القطبية الضعيفة ونتيجة ىذا االصطفاؼ والتجمع لجزيئات‬ ‫مادة الصابوف يحدث ما يسمى بالتجمع السطحي ‪ Surface Accumilation‬الذي‬ ‫||‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪712‬‬

‫يتصؼ بوجود مجموعة كبيرة مف الشحنات الموجبة والسالبة عمى سطح البقعة الدىنية‪،‬‬ ‫ومحصمة ذلؾ إف ذنب جزيئة الصابوف يصبح مشحونا كذلؾ ويصبح ذائبا في الماء‬ ‫ولكونو ما زاؿ مغمو ار في بقعة الدىف سيؤدي انجذابو نحو الماء إلى سحب جزء مف‬ ‫المادة الدىنية وذوبانيا في الماء ومف ثـ يحدث تفكؾ البقعة الدىنية وتسيؿ عممية أزالتيا‬ ‫(الشكؿ ‪.) 3-5‬‬

‫(ب)‬

‫(أ)‬

‫الشكل (‪( )3-5‬أ) الطبيعة الكيميائية لجزيئة المنظف)‬ ‫(ب) آلية عممية التنظيف بوساطة المنظفات الحديثة‬

‫الفصل اخلامس‪ :‬تلىث املًاه‬

‫‪712‬‬

‫‪ 2-3-6-5‬سمبيات مادة الصابون االعتيادي‬

‫‪The Pitfalls of Regular Soap‬‬

‫اف استخداـ الصابوف االعتيادي في التنظيؼ ودرجة كفاءتو في التنظيؼ تتأثراف‬ ‫ببعض المواصفات الطارئة عمى المياه الطبيعية التي يمكف توضيحيا فيما يأتي‪:‬‬

‫‪ .1‬عندما تكوف المياه المستخدمة ذات أس ىيدروجيني ‪ pH‬منخفض أي اف المياه‬

‫أسو‬ ‫تكوف حمضية لتأيف الحامض الموجود في الماء الذي أدى إلى خفض ّ‬

‫اليدروجيني معطيا أيوف الييدروجيف ‪ H+‬مع الجذر الموجود ضمف جزيئة الحامض‪.‬‬ ‫ويحدث تفاعؿ كيميائي بيف جزيئة الصابوف والحامض المت ْايف كما في المعادلة االتية‪:‬‬ ‫‪Na2SO4‬‬

‫أو‪:‬‬

‫مادة ممحية‬

‫‪RCOONa +‬‬

‫حامض دىني‬

‫‪RCOONa + Na2CO3‬‬

‫‪H2SO4 + RCOOH‬‬

‫حامض الكبريتيؾ‬

‫جزيئة الصابوف‬

‫‪H2CO3 + RCOOH‬‬ ‫حامض الكاربونيؾ‬

‫وبالنتيجة يتكوف حامض دىني مع مادة ممحية تبعا لطبيعة الحامض الموجود في‬

‫الماء‪ ،‬وكبل المادتيف الحاصمتيف مف التفاعؿ ال تحمبلف صفة الصابوف وال تفيداف في‬ ‫عممية التنظيؼ‪ ،‬أي اف خصوصية الصابوف قد أُبطمت أو ُعطمت‪.‬‬

‫‪ .2‬تحوي المياه الطبيعية الموجودة عمى سطح الكرة األرضية عمى نسبة معينة مف‬

‫األمبلح التي تسبب ليا درجة مف العسرة‪ .‬وىما ممحا كاربونات الكالسيوـ ‪ CaCO3‬أو‬

‫كاربونات المغنيسيوـ ‪ MgCO3‬أو كبلىما‪ .‬وعند استعماؿ الصابوف مع المياه الحاوية‬

‫ليذه األمبلح يحدث التفاعؿ الكيميائي آالتي‪:‬‬ ‫‪(RCOO)2 Mg + Na2CO3‬‬

‫‪(RCOO)2 Ca + Na2CO3‬‬

‫أمبلح مترسبة‬

‫‪RCOONa + MgCO3‬‬

‫‪RCOONa + CaCO3‬‬

‫ممحا العسرة‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪712‬‬

‫ونتيجة ليذا التفاعؿ تتكوف أمبلح عمى شكؿ راسب ابيض‪ ،‬وبذلؾ تتعطؿ فاعمية‬

‫الصابوف بدرجة أو بأخرى وحسب درجة العسرة في المياه‪ .‬ونتيجة لذلؾ فقد طُورت‬ ‫ىذه الصناعة بإضافة مركبات أخرى لتحسيف نوعيتيا‪ ،‬وكمحصمة ليذا الشيء نشأ‬ ‫مصدر آخر لتموث المياه وكما سيرد في الفقرة اآلتية‪.‬‬

‫‪ 3-3-6-5‬المنظفات المصنعة ‪Synthetic Detergents‬‬

‫تطورت صناعة المنظفات ولـ تعد مادة الصابوف ىي الوحيدة المعتمد عمييا في‬

‫تنظيؼ المبلبس واألدوات المنزلية وغيرىا فضبل عما ىو مستعمؿ في تنظيؼ الجسـ‪،‬‬

‫بؿ اف المنظفات الحديثة تطورت وأضيفت إلييا مجموعة مف المواد الكيميائية االتية‪:‬‬ ‫المادة الناشرة ‪Surfactant‬‬

‫المادة البناءة ‪ Builder‬وىي مادة تساعد عمى معالجة مشكمة العسرة في المياه‪.‬‬

‫المادة العطرية ‪ Perfume‬إذ اف إضافة ىذه المادة يجعؿ لمادة التنظيؼ رائحة‬ ‫محببة ِ‬ ‫تحسف مف المواصفات المطموبة‪.‬‬ ‫المادة القاصرة ‪ Bleacher‬وذلؾ لزيادة درجة بياض المبلبس واألقمشة‪.‬‬

‫الخمائر ‪ Enzymes‬التي تساعد عمى إزالة المادة البروتينية والبقع مف المبلبس‪.‬‬

‫ومف بيف ىذه المواد كافة تعد المادة البناءة ‪ Builder‬مدار نقاش بيف الميتميف‬

‫بقضايا البيئة ومشاكميا فيما يخص المنظفات الحديثة‪ .‬اف المادة البناءة المعروفة في‬

‫ىذا‬

‫المجاؿ‬

‫ىي‬

‫الصوديوـ‬

‫الثبلثي‬

‫الفوسفات‬

‫‪Sodium‬‬

‫)‪(STPP‬‬

‫‪ Tripolyphosphate‬التي تتمثؿ بصيغتيا الكيميائية ‪ .Na5P3O10‬وتت ْايف ىذه المادة‬ ‫في الماء معطية أيوف الصوديوـ (‪ )Na+‬بواقع خمسة أيونات فضبل عف أيوف واحد‬

‫ثبلثي الفوسفات المتعدد ‪.(TPP) Tripoly Phosphate‬‬

‫‪O‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪:‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪P‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪P‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪P  O  5 Na ‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪TPP‬‬ ‫أيوف‬

‫تقوـ أزواج اإللكترونات الحرة لذرات األكسجيف في أيوف ‪ TPP‬باالتحاد مع عدد‬

‫مف األيونات الذائبة في الماء المستعمؿ في التنظيؼ وبذلؾ يتـ تحقيؽ الفعؿ المطموب‬

‫لمادة التنظيؼ‪ .‬إذ يرتبط أيوف ‪ TPP‬مع أيونات الكالسيوـ (‪ )Ca2+‬والمغنيسيوـ‬

‫الفصل اخلامس‪ :‬تلىث املًاه‬

‫‪712‬‬

‫(‪ )Mg2+‬وكبلىما مسؤوؿ عف تعطيؿ عمؿ مادة التنظيؼ‪ ،‬وبذلؾ تكوف الميمة‬ ‫األساسية ليذا األيوف إزالة تأثير الماء العسر‪ .‬فضبل عف ذلؾ ستتحد إلكترونات‬

‫الحرة مع أيونات الييدروجيف (‪ )H+‬مف الماء تاركة أيونات الييدروكسيؿ‬ ‫األكسجيف ّ‬ ‫(‪ )OH-‬لتكوف محموال قاعديا ويمكف التعبير عف تفاعؿ التحمؿ المائي كما يأتي‪:‬‬ ‫‪H + TPP + OH-‬‬

‫‪TPP + H2O‬‬

‫ويعد المحيط القاعدي لمماء المستعمؿ في التنظيؼ ضروريا لفعؿ المنظؼ بشكؿ‬

‫جيد‪ .‬إذ اف وجود أيونات الييدروجيف (‪ )H+‬في المياه الحامضية ستزاؿ بفعؿ أيونات‬

‫الييدروكسيد او سيزيميا‪ ،‬بشكؿ مباشر‪ ،‬أيوف ‪ TPP‬الحاوي إلكترونات حرة في ذرات‬

‫األكسجيف‪ ،‬وبذلؾ تتـ إزالة تأثير المياه الحامضية في قدرة مادة التنظيؼ عمى القياـ‬

‫بعمميا‪.‬‬

‫‪ 4-6-5‬الفوسفور في البيئة المائية‬

‫‪Phosphorus in Water Environment‬‬

‫ينتقؿ الفوسفور مف مكائف الغسيؿ والمصادر األخرى إلى المياه مف خبلؿ أنابيب‬

‫نقؿ المياه الثقيمة ومف مشاريع معاممة تمؾ المياه وقبؿ وصوليا إلى المياه الطبيعية‬ ‫يحدث تغيير كيميائي يتمثؿ في تحمؿ أيوف ‪ TPP‬إلى أيونات الفوسفات كما موضح‬

‫في المعادلة الكيميائية اآلتية‪:‬‬ ‫‪H3PO4-‬‬

‫‪Hydrogen‬‬

‫‪phosphate‬‬ ‫‪ion‬‬

‫‪+‬‬

‫‪2 H2PO4-2‬‬

‫‪Dihydrogen‬‬

‫‪P3O10 +H2O‬‬ ‫‪TPP‬‬

‫‪Phosphate‬‬ ‫‪ion‬‬

‫وىذاف األيوناف ىما مصدر الفوسفور في البيئة المائية‪ ،‬والمعروؼ اف المنظفات‬

‫الحديثة تحتوي عمى نسبة فوسفور تتراوح بيف ‪ %25‬و ‪ ،%60‬وبتقدير كمية ما يصنع‬ ‫مف المنظفات الحديثة سنويا في معظـ أنحاء العالـ واستعماؿ الكميات الكبيرة جدا منو‬

‫التي تصؿ إلى ببلييف الكيموغرامات‪ ،‬يمكف معرفة ضخامة كميات الفوسفور التي‬ ‫تضخ إلى المياه الطبيعية‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪711‬‬

‫اف المنظفات الحديثة ليست المصدر الوحيد لمفوسفور في المياه‪ ،‬ولكنيا أكبر‬

‫مصدر منفرد‪ .‬ومف المصادر الرئيسة األخرى ليذا العنصر في البيئة ىي األسمدة‬

‫الكيميائية‪ ،‬ورغـ اف الكمية المستخدمة مف األسمدة الكيميائية الحاوية لمفوسفور تتجاوز‬

‫كمية المنظفات الحديثة ولكف نسبة كبيرة مف األسمدة ترتبط بجسيمات التربة وكمية‬ ‫قميمة جدا منيا تتسرب مف التربة إلى المياه‪ .‬وبشكؿ عاـ تشكؿ الفوسفات الناجمة عف‬

‫الفعاليات الزراعية سواء كانت مف األسمدة الفوسفاتية اـ مف فضبلت الحيوانات الجزء‬ ‫الرئيس لمتموث بالفوسفات في المناطؽ الريفية‪ .‬وفي الوقت الذي تسيـ األسمدة‬ ‫الفوسفاتية في تحسيف اإلنتاج الزراعي وتنشيط نمو النباتات االقتصادية عمى اليابسة‬

‫ساعد وجودىا بكميات كبيرة عمى نمو وتنشيط النباتات واليائمات النباتية في المياه ثـ‬

‫اإلسياـ في خمؽ مشكمة اإلثراء الغذائي وزيادة الكتمة الطحمبية في المياه واإلساءة إلى‬

‫نوعية الماء وصبلحيتو لبلستعماالت المختمفة‪ .‬اف مشكمة استعماؿ األسمدة الفوسفاتية‬ ‫ال تنحصر في ىذا الجانب فحسب‪ ،‬بؿ إف إنتاج ىذه األسمدة يرافقو وجود مموثات‬

‫كيميائية تعد شوائب معظميا مف المعادف الثقيمة ذات األىمية الكبيرة في تموث المياه‪،‬‬

‫(الجدوؿ ‪.)2-5‬‬

‫جدول (‪ )2-5‬الشوائب الرئيسة التي توجد في السماد الفوسفاتي‬ ‫الشوائب‬

‫القصدير‬

‫الكادميوـ‬ ‫الكروـ‬

‫الكوبمت‬ ‫النحاس‬

‫الرصاص‬ ‫النيكؿ‬

‫السمينيوـ‬ ‫الزنؾ‬

‫التركيز‪ /‬جزء من مميون‬

‫‪Sn‬‬ ‫‪Cd‬‬ ‫‪Cr‬‬ ‫‪Co‬‬ ‫‪Cu‬‬ ‫‪Pb‬‬ ‫‪Ni‬‬ ‫‪Se‬‬ ‫‪Zn‬‬

‫‪12.0-202‬‬ ‫‪170-50‬‬ ‫‪243-66‬‬ ‫صفر‪9-‬‬ ‫‪79-4‬‬ ‫‪92-7‬‬ ‫‪32-7‬‬

‫صفر‪4.5-‬‬

‫‪1490-50‬‬

‫الفصل اخلامس‪ :‬تلىث املًاه‬

‫‪711‬‬

‫‪ 7- 5‬اإلثراء الغذائي ‪Eutrophication‬‬

‫اف الحالة الطبيعية لمبحيرات والمياه العذبة عموماً ىو كونيا فقيرة غذائيا‬

‫‪ ،Oligotrophic‬ومعنى ذلؾ أنيا ال تحوي الغذاء الكافي لمعيشة وانتشار النباتات أال‬

‫بحدود ضيقة جدا‪ ،‬ومف ىنا تكوف قدرتيا اإلنتاجية الحيوية محددة ثـ اف مياىيا تكوف‬

‫نظيفة وصافية‪ .‬ولما كانت عممية تحمؿ المواد النباتية محدودة جدا كانت نسبة المواد‬ ‫العضوية في حدودىا الدنيا ولذلؾ كاف الماء‪ ،‬تبعا لذلؾ‪ ،‬مشبعا باألكسجيف الذائب‪.‬‬

‫ولكف الزيادة في مصادر المغذيات ( العناصر الغذائية) مف جراء التراكـ الذي يحدث‬ ‫في التربة المجاورة لمبحيرة ومف النباتات تجعؿ البحيرة تنتقؿ إلى مرحمة أخرى تدعى‬

‫اإلثراء الغذائي ‪ .Eutrophication‬اف إضافة المغذيات النباتية إلى البحيرة ضعيفة او‬ ‫فقيرة التغذية تؤدي إلى تغيرات أساسية في حيوية البحيرة وظروفيا الكيميائية بشكؿ‬ ‫كامؿ‪ .‬وعندما تزداد العناصر الغذائية الضرورية لنمو وتكاثر الكائنات النباتية في‬

‫الماء‪ ،‬ال سيما النتروجيف والفوسفور فأنو يؤدي إلى تشجيع نمو الكتمة الطحمبية‬

‫(الشكؿ‪ )4-5‬ومف ثـ تتكوف طبقة سميكة مف الطحالب الخضراء المزرقة ‪(Blue-‬‬

‫)‪ green algae‬التي تسيطر عمى نمو الكائنات الحية النباتية والحيوانية مف خبلؿ‬

‫المزاحمة واإلحبلؿ‪.‬‬

‫الشكل (‪ )4-5‬إحدى حاالت االثراء الغذائي‬ ‫في بحيرة ‪ Orielton Lagoon‬األسترالية‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪711‬‬

‫وعند موت تمؾ الكتمة الطحمبية تغطس في ماء البحيرة حيث يكوف لعممية تحمميا‬ ‫الحيوي أىمية كبيرة في استيبلؾ األكسجيف المذاب في الماء‪ ،‬وعند تراكـ كميات كبيرة‬

‫مف ىذه الطحالب الميتة تصبح عممية تحمميا اليوائي غير ممكنة لعدـ توفر األكسجيف‬ ‫الكافي فتتجمع في قعر البحيرة مسببة ارتفاع القعر ثـ يصبح المسطح المائي ضحبل‪،‬‬

‫فضبل عف التغيرات التي تط ْار عمى نوعية مياىيا إذ يتغير لونيا وطعميا إذ يصبح‬ ‫غير مستساغ وكذلؾ رائحتيا التي تصبح غير مقبولة (الشػكؿ ‪.) 5-5‬‬

‫الشكل (‪ )5-5‬مراحل األثراء الغذائي‬

‫الفصل اخلامس‪ :‬تلىث املًاه‬

‫‪712‬‬

‫أما بالنسبة ألشكاؿ الحياة فييا فاف انخفاض األكسجيف المذاب في مياه البحيرة‬ ‫سيؤدي إلى موت قسـ مف الكائنات الحية الحيوانية والنباتية‪ ،‬وتتأثر األسماؾ عادة‬ ‫بوجود كتؿ مف الطحالب تسد عمييا حركتيا ونشاطيا وتقمؿ مف كمية أشعة الشمس‬ ‫التي كانت تصؿ إلى مستويات اعمؽ مف الماء فييا ثـ عدـ قدرة عدد مف االحياء‬ ‫المائيػػة عمى العيش تحت ىذه الظروؼ البيئية‪ .‬اف عممية ضخ اإلنساف لمفوسفور‬ ‫والنتروجيف إلى البيئة المائية في أنحاء العالـ كافة وبدرجات متفاوتة أدى إلى تسريع‬ ‫حالة اإلثراء الغذائي لمبحيرات فضبل عف حاالت مماثمة في عدد مف األنيار‪ ،‬ومف‬ ‫األمثمة عمى ذلؾ ما حصؿ في بحيرة زيورخ في سويس ار إذ بدأت المشكمة فييا سنة‬ ‫‪ 1896‬بظيور االنتشار الكبير لمطحالب الخضراء–المزرقة بوصفيا محصمة لمتموث‬ ‫الناجـ عف زيادة نسبة الفوسفور والنتروجيف في مياىيا‪ .‬وفي أمريكا تعد بحيرة أيري‬ ‫مثاال حيا لدور اإلنساف في التأثير السمبي في الحياة في البحيرات فمقد أدى االرتفاع‬ ‫الكبير في تركيز الفوسفور في ىذه البحيرة الذي أسيمت المنظفات بػ ‪ %40‬منو في‬ ‫ارتفاع الكتمة الطحمبية الخضراء‪-‬المزرقة مما أدى إلى موت أنواع مف األسماؾ‬ ‫وانخفاض حاد في أعداد أنواع أخرى‪ .‬ويعد المختصوف البيئيوف اف ىذه البحيرة قد‬ ‫شاخت الحياة في مياىيا خبلؿ لخمسيف سنة األخيرة كما لو اف عمرىا قد تقدـ خمسة‬ ‫عشر ألؼ سنة‪ .‬كما واف بحيرة سالتف في جنوب كالفورنيا تعد مثاال اخر ليبلؾ أعداد‬ ‫كبيرة مف اسماؾ ‪ Tilapia‬لمسبب ذاتو (الشكؿ ‪.)6 -5‬‬

‫الشكل (‪ )6-5‬أسماك ميتة في بحيرة سالتون في والية كـالفورنيا األمريكية‬ ‫بسبب مشكمة االثراء الغذائي‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪717‬‬

‫االثراء الغذائي إذ يعني الزيادة في المغذيات الكيميائية (المركبات الحاوية‬ ‫لمنتروجيف والفوسفور) في النظاـ البيئي سواء كاف في المياه أـ عمى اليابسة‪ .‬وفي‬ ‫أغمب األحياف يستخدـ ىذا لمداللة عمى الزيادة في اإلنتاجية األولية لمنظاـ البيئي‪،‬‬ ‫والذي يتضمف زيادة فائقة في نمو الكتمة النباتية وتحمميا‪ ،‬ومف ثـ التأثيرات الناجمة‬

‫عف ذلؾ وىي نقص األكسجيف المذاب في الماء وتدىور قيمة الماء البيئية والتأثير في‬

‫حياة األسماؾ والكائنات الحيوانية األخرى‪.‬‬

‫لقد تـ التعرؼ عمى ىذه الظاىرة كمشكمة تموثية في كؿ مف أوروبا وأمريكا الشمالية‪،‬‬

‫فيما يخص مياه البحيرات وخزانات المياه في منتصؼ القرف العشريف‪ .‬ومنذ ذلؾ الحيف‬ ‫أصبحت ىذه المشكمة ذات اتساع كبير عمى المستوى العالمي‪ .‬وتشير اإلحصائيات‬

‫في ىذا المجاؿ إلى أف ‪ 54%‬مف بحيرات القارة األسيوية تعاني مف ىذه المشكمة وفي‬

‫أوروبا تصؿ النسبة إلى ‪ 53%‬وفي أمريكا الجنوبية ‪ 41%‬وفي أفريقيا ‪.%28‬‬

‫ورغـ أف اإلثراء الغذائي في المياه ناتج عف النشاطات البشرية‪ ،‬فإنو يمكف أف‬

‫يحدث بشكؿ طبيعي في عدد مف البحيرات في العالـ وىو ما أصمح عميو يعمـ‬ ‫‪ ،Paleolimnology‬لذلؾ نجد المختصيف في ىذا المجاؿ يمميوف الى ترجيح عوامؿ‬ ‫طبيعية كالتغيرات المناخية وعمـ األرض ‪ Geology‬وغيرىا مف العوامؿ الخارجية التي‬

‫تسبب زيادة إنتاجية البحيرات‪ .‬بينما وجد أف بعض البحيرات قد أظيرت عممية معاكسة‬

‫إذ تنخفض فييا اإلنتاجية‪ ،‬أي انخفاض مستويات المغذيات النباتية بمرور الوقت وقد‬

‫اصطمح عمييا ‪.Meiotrephication‬‬

‫إف النشاطات البشرية يمكف أف تؤدي إلى تسريع معدالت وصوؿ المغذيات النباتية‬

‫إلى النظاـ البيئي‪ ،‬سواء كانت مف مصادر زراعية أـ مف المياه العادمة فضبل عف‬ ‫مصادر أخرى مرتبطة بالنشاط البشري‪ ،‬وجميعيا تؤدي إلى زيادة المغذيات‬ ‫البلعضوية والمواد العضوية في النظاـ البيئي لميابسة والمسطحات المائية عمى حد‬

‫سواء‪ .‬وفضبل عف المصادر ذات النشاط البشري فاف ارتفاع مستويات المركبات‬

‫الفصل اخلامس‪ :‬تلىث املًاه‬

‫‪710‬‬

‫النتروجينية في الغبلؼ الجوي يمكف أف يؤدي إلى زيادة مستوى النيتروجيف في النظاـ‬ ‫البيئي مف خبلؿ نشاط البكتيريا المثبتة لمنتروجيف في التربة‪.‬‬

‫يعد الفسفور في أغمب األحياف المتيـ الرئيس في إحداث حالة اإلثراء الغذائي في‬

‫البحيرات المعرضة لمتموث بالمياه العادمة‪ .‬إذ أف تركيز ونشاط الطحالب وحالة اإلثراء‬ ‫الغذائي في البحيرات يرتبطاف بشكؿ وثيؽ بمستوى الفسفور في المياه‪ .‬وقد أظيرت‬

‫دراسة في موقع بحيرة أونتاريو في كندا العبلقة بيف إضافة الفسفور ومستوى اإلثراء‬ ‫الغذائي فييا‪.‬‬

‫لقد سببت النشاطات البشرية ارتفاعا في معدؿ تدوير الفسفور في األرض بمعدؿ‬

‫أربعة أضعاؼ وبشكؿ رئيسي جراء االستخداـ المكثؼ لؤلسمدة الفسفورية ومف قبميا‬

‫عمميات اإلنتاج المتسارع ليذه المادة‪ .‬ففي الفترة الواقعة بيف عامي ‪1995 1950‬‬

‫أضيؼ ‪ 600‬مميوف طف مف الفوسفات إلى سطح األرض وبشكؿ رئيس إلى األراضي‬ ‫الزراعية‪.‬‬

‫‪ 1-7-5‬مياه المحيطات ‪Ocean watres‬‬ ‫يعد اإلثراء الغذائي ظاىرة اعتيادية في مياه البحار والسواحؿ‪ .‬وعمى العكس مف‬

‫أنظمة المياه العذبة‪ ،‬فاف النتروجيف ىو األكثر تأثي ار في إنتاجية ىذه المياه وبذلؾ فانو‬ ‫يعد العنصر المحدد لئلثراء الغذائي في المياه المالحة‪ .‬وتظير حالة اإلثراء الغذائي في‬

‫سواحؿ البحار والمحيطات بشكؿ طبيعي نظ ار لحاالت غسؿ المغذيات النباتية مف‬ ‫سطح التربة بوساطة األمطار وعممية االنجراؼ باتجاه ىذه المسطحات المائية‪ .‬كما‬

‫واف حالة االمتزاج في كتمة المياه بيف السطح والقعر تؤدي إلى دفع كمية كبيرة مف‬ ‫المغذيات إلى السطح وبالتالي توفيرىا لنمو وتكاثر الطحالب‪.‬‬

‫‪ 2-7-5‬اإلثراء الغذائي لمتربة ولممياه‬

‫‪Eutrophication in Both Soil and Water‬‬

‫إف حالة اإلثراء الغذائي في التربة تشابو ما يحدث في المسطحات المائية فضبل‬

‫عف وجود ترابط بيف الحالتيف‪ .‬فالزيادة في المحتوى النتروجيني لمتربة يؤدي تغيرات‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪712‬‬

‫غير مرغوب بيا مف الناحية البيئية‪ ،‬إذ يحدث تغيير مرغوب بو في تركيبة النباتات‬ ‫وتصبح عدد مف األنواع النباتية ميددة باالنقراض كمحصمة لسيطرة نمو أنواع أخرى‬

‫مف النباتات كاألدغاؿ التي تؤدي إلى زواؿ كمي أو جزئي النتشار أنواع مف النباتات‬

‫الحساسة لمحالة البيئية‪ ،‬ومف البدييي إف النظاـ البيئي لميابسة يعتمد عمى البكتيريا‬

‫المثبتة لمنتروجيف لتحويؿ ‪ N2‬إلى نترات‪ ،‬ومع ذلؾ فإف ىنالؾ حدود الستيعاب‬ ‫مركبات النتروجيف‪ .‬وعادة تدعى األنظمة البيئية التي تحصؿ عمى كميات مف مركبات‬

‫النتروجيف أكثر مف تمؾ التي تحتاجيا النباتات‪ ،‬باألنظمة المشبعة بالنتروجيف‬

‫‪ .Nitrogen- Saturated systems‬اف األنظمة البيئية عمى اليابسة والمشبعة‬ ‫بالنتروجيف تسيـ بإثراء المياه العذبة ومياه البحار والمحيطات غذائيا بتوفير النتروجيف‬

‫العضوي والبلعضوي والذي يعد عامبل غذائيا محددا لنمو الكتمة الطحمبية والنباتات‬

‫المائية‪ .‬ولكوف الفسفور أقؿ ذوبانا في الماء مف النتروجيف فانو يتسرب مف التربة إلى‬ ‫المياه بمعدالت أقؿ مف معدالت تسرب النتروجيف‪ ،‬ومحصمة ذلؾ فاف الفسفور أكثر‬

‫أىمية كعامؿ مغذ في األنظمة البيئية المائية‪.‬‬

‫‪ 3-7-5‬التأثيرات البيئية لإلثراء الغذائي‬

‫‪Ecological Effects of Eutrophication‬‬

‫أ‪ -‬خفض التنوع الحيوي ‪Decreased Biodiversity‬‬

‫حينما يعاني النظاـ البيئي مف زيادة في العناصر الغذائية فإف المنتجات األولية‬ ‫تحصؿ عمى الفائدة األساسية مف ىذه الزيادة‪ ،‬وفي المحيط البيئي فاف نمو الكتمة‬

‫الطحمبية تزداد بشكؿ كبير ويدعى ذلؾ ‪ Algal bloom‬أي االزدىار الطحمبي‪.‬‬ ‫ونتيجة فإف كمية ضوء الشمس التي يمكف أف تصؿ إلى الكائنات التي تستوطف القاع‬ ‫تنخفض بشكؿ ممحوظ‪ ،‬كما تنخفض حسبة األكسجيف المذاب في الماء‪ .‬إف األكسجيف‬ ‫الذائب متطمب أساسي لكافة الكائنات الحية النباتية والحيوانية ضمف فعالياتيا األيضية‬

‫التنفسية‪ ،‬ويتـ توفيره خبلؿ النيار مف خبلؿ عممية التركيب الضوئي لمنباتات‬ ‫والطحالب‪ ،‬ولكف تركيزه تنخفض بشكؿ جاد خبلؿ فترة الظبلـ نتيجة تنفس الطحالب‬

‫الفصل اخلامس‪ :‬تلىث املًاه‬

‫‪712‬‬

‫والكائنات الحية الدقيقة التي تتغذى عمى كتمة الطحالب والكائنات الحية األخرى الميتة‪.‬‬ ‫وعند انخفاض تركيز األكسجيف الذائب إلى مستوى فإف ذلؾ يسبب اختناؽ األسماؾ‬

‫والحيوانات المائية‪ .‬وبذلؾ فإف يصبح موت األسماؾ وبقية الحيوانات محققا‪ .‬وكنتيجة‬

‫أخرى ىذه الحالة فإف البكتيريا البلىوائية مثؿ ‪ Clostridium botulinum‬تصبح‬

‫سائدة تحت ىذه الظروؼ‪ ،‬ومف المعروؼ أف ىذه البكتيريا بذاتيا تنتج سموما قاتمة‬

‫لمطيور والثديات وعادة يدعى المحيط البيئي الذي تتشكؿ فيو ىذه الظروؼ غير‬ ‫الطبيعية ‪.Dead Zone‬‬

‫ب‪ -‬اقتحام أنواع جديدة ‪New Speues Iwasim‬‬ ‫إف اإلثراء الغذائي يؤدي إلى ظيور حالة التنافس الشديد جراء توفر المجددات‬

‫الغذائية‪ .‬وىذه العممية تؤدي إلى تغيير في التركيبة الحياتية لؤلنظمة البيئية‪ ،‬وكمثاؿ‬ ‫عمى ذلؾ فإف زيادة مركبات النتروجيف تؤدي إلى ظيور أنواع نباتية شديدة لتنافس‬

‫بحيث يسبب انتشارىا الواسع والسريع إلى القضاء عمى وجود أنواع أصمية وقد لوحظت‬ ‫ىذه الظاىرة البيئية في األىوار المالحة لوالية ‪ New England‬في الواليات‬

‫األمريكية‪.‬‬

‫ج‪ -‬إحداث التسمم ‪Toxicification‬‬ ‫إف االزدىار الطحمبي ألنواع معينة ال سيما تمؾ التي تسمى الطحالب المؤذية‪،‬‬ ‫يؤدي إلى تسميـ أنواع مف النباتات والحيوانات والمواد السامة التي تنتجيا تؤدي إلى‬

‫تمويث السمسمة الغذائية مسببة موع الحيوانات‪ .‬فطحالب المياه العذبة يمكف أف تسبب‬ ‫مف خبلؿ السمسمة الغذائية إلى تسمـ الحيوانات المدجنة مف خبلؿ التسمـ العصبي أو‬ ‫تسمـ الكبدي وبالتالي احتماؿ تعرض اإلنساف إلى مخاطر التسمـ كذلؾ‪ .‬ومف أمثمة‬

‫حاالت التسمـ الذي حصؿ لعدد مف األشخاص مف خبلؿ تناوليـ ؿ ‪ Oyster‬محمؿ‬ ‫بسموـ أنواع مف الطحالب‪ .‬وقد حصمت حاالت مف الشمؿ والتسمـ العصبي والتسمـ‬

‫المعوي‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪712‬‬

‫وفضبل عف حاالت التسمـ الناتج عف الطحالب السامة‪ ،‬فإف تسرب النتروجيف ذاتو‬ ‫مف التربة إلى مياه الشرب ال سيما مف خبلؿ المياه الجوفية وزيادة مركبات ىذا‬

‫العنصر عمى شكؿ نترات يمكف أف بسبب مرض متبلزمة الطفؿ المزرؽ‪:‬‬

‫‪ Blue Baby Syndrome‬أو ‪ Methemogbloinamia‬نتيجة استخداـ ىذه المياه‬

‫في تحضير غذاء األطفاؿ الرضع‪ ،‬إذ أف الظرؼ البلىوائي في معدة ىؤالء األطفاؿ‬

‫يؤدي إلى تحوؿ ‪ NO3‬إلى ‪ NO2‬بفعؿ البكتيريا البلىوائية و ‪ NO2‬يرتبط‬ ‫باىيموكموبيف في الدـ لتكويف ىيموجموبيف ُمعطؿ غير قادر عمى نقؿ األوكسجيف إلى‬ ‫أنسجة الجسـ وبالتالي حصوؿ االزرقاؽ في جسمو نتيجة قمة األكسجيف في انسجتو‬ ‫وقد يؤدي ذلؾ إلى الموت‪ .‬وجدير بالذكر أف مركبات أخرى غير النتريت ‪ NO2‬مثؿ و‬

‫‪ Benzocoine‬قد تسبب الحالة ذاتيا‪.‬‬

‫‪ 4-7-5‬مصادر اإلثراء الغذائي ‪Sources of Eutrophication‬‬

‫أ‪ -‬المصادر المباشرة ‪Point Sources‬‬

‫وىي المصادر التي تسيـ مباشرة في إحداث حالة اإلثراء الغذائي مف خبلؿ حركتيا‬ ‫مف مصادرىا إلى الماء‪ ،‬وتعد إحدى المصادر التي يسيؿ السيطرة عمييا‪ ،‬وتشمؿ‪:‬‬ ‫المياه العادمة مف المناطؽ السكنية والمواقع الصناعية‪.‬‬

‫المياه المتسربة مف أنظمة نقؿ المياه العادمة‪.‬‬

‫المياه والمواد المتسربة مف مواقع تربية الحيوانات‪.‬‬

‫المياه المتسربة مف مواقع التعديف وحقوؿ البتروؿ‪.‬‬

‫المياه المتسربة مف مواقع البناء التي ال تتعدى مساحتيا ‪2000‬ـ‪.2‬‬

‫المياه العادمة غير المعاممة‪.‬‬

‫ب‪ -‬المصادر غير المباشرة ‪No point Sources‬‬ ‫وتشمؿ المصادر التي تسمى عادة مصادر النضج التموثي ويأتي عادة مف مواقع‬ ‫غير مسيطر عمييا وتكوف السيطرة عمييا صعبة وتشمؿ‪:‬‬

‫‪712‬‬

‫الفصل اخلامس‪ :‬تلىث املًاه‬

‫‪ -1‬تراكـ المغذيات في التربة ‪Soil Retention‬‬ ‫تميؿ المغذيات ‪ Nutrients‬الناتجة عف النشاطات البشرية‪ ،‬إلى التجمع والتراكـ في‬

‫التربة لمدة عدة سنوات أحيانا‪ .‬إذ لوحظ أف كمية الفسفور المتسرب إلى المياه‬ ‫السطحية تتزايد طرديا مع كميتو في التربة‪ ،‬ومف ىنا فإف المغذيات النباتية المتراكمة‬

‫في التربة مدة زمنية متفاوتة تجد طريقيا في النياية إلى المسطحات المائية‪ ،‬وال‬ ‫تختمؼ النتروجيف عف الفسفور في ىذه الصفة بؿ أف تسربو مف التربة قد يقع خبلؿ‬

‫مدة مف زمنية تصؿ إلى عقود مف السنيف‪.‬‬

‫‪ -2‬الغسؿ السطحي والتسرب إلي المياه الجوفية ‪Run off to Surface Water and‬‬

‫‪ Leaching To Groud Water‬تميؿ العناصر الغذائية المغذية لمنباتات (النتروجيف‬

‫والفسفور) إلى االنتقاؿ مف خبلؿ الغسؿ إلى المياه السطحية أو التسرب إلى المياه‬ ‫الجوفية‪ ،‬وعادة يكوف المصدر في الحالتيف ىو النشاط الزراعي‪ .‬إف كميات األسمدة‬ ‫التي تضاؼ إلى التربة مف قبؿ المزارعيف غالبا ما تتجاوز الحاجة الفعمية لممحاصيؿ‪،‬‬ ‫ولذا فغف السيطرة عمى ىذا المصدر تعد صعبة قياسا بما يمكف القياـ بو في حالة‬

‫المصادر المباشرة‪.‬‬

‫‪ -3‬التساقط مف الغبلؼ الجوي ‪Atmosphric Deposition‬‬

‫ينطمؽ النتروجيف إلى اليواء بسبب تطاير األمونيا وانتاج أكسيد النتروز‪ .‬كما وأف‬

‫حرؽ الوقود األحفوري يعد مصد ار ميما مف مصادر فإف تساقط مركبات النتروجيف‬

‫عمى ىيئة مطر حمضي ‪ Acid rain‬يمكف أف يسيـ في زيادة تركيز المغذيات في‬ ‫الماء ال سيما في المناطؽ الصناعية‪.‬‬

‫‪ -4‬مصادر أخرى ‪Other Sources‬‬

‫تشمؿ المصادر األخرى تمؾ التي تسيـ بزيادة المغذيات بشكؿ غير اعتيادي‪،‬‬

‫فالمياه الراكدة مثبل تسمح يتجمع تمؾ المغذيات أكثر مف المياه التي تكوف في حالة‬

‫حركة وتجدد مستمر‪ .‬كما وجد بأف تجفيؼ المناطؽ المغمورة بالمياه واألىواء يتسبب‬ ‫بزيادة تركيز المغذيات وبالتالي زيادة في احتماالت حدوث اإلثراء الغذائي‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪711‬‬

‫‪ 5-7-5‬وسائل السيطرة عمى اإلثراء الغذائي ‪Control of eutrophication‬‬ ‫يعد اإلثراء الغذائي مشكمة بيئية تتجاوز األنظمة البيئية إلى اإلنساف ذاتو‪ .‬لذا فإف‬ ‫خفض معدالت اإلثراء الغذائي ال بد أف يحظى باإلتماـ الكبير عند وضع سياسة بيئية‬

‫قادمة في أي مف مناطؽ العالـ‪ ،‬وصوال إلى حؿ مستديـ لممزارعيف ولغيرىـ‪ .‬وعند‬

‫تأشير ىذه الحالة البيئية فبل بد أف يوضع في الحسباف أف زيادة المغذيات النباتية مف‬

‫مصادر طبيعية ىي حالة طبيعية كذلؾ ولكف الزيادات المتأنية مف نشاطات اإلنساف‬ ‫وفعالياتو المختمفة ىي المعنية بالدراسة واالستقصاء ومف ثـ وضع ضوابط لمحد مف‬

‫تأثيراتيا في ىذا المجاؿ‪.‬‬

‫وفي مجاؿ السيطرة عمى ظاىرة اإلثراء الغذائي فقد حققت بعض الدوؿ مثؿ فنمندا‬

‫نجاحا مقبوال مف خبلؿ عممية التنظيؼ البيئي إذ ابتدأت بعممية إزالة الفسفور‪ ،‬في‬ ‫منتصؼ السبعينات‪ ،‬مف المسطحات المائية كاألنيار والبحيرات المعرضة لمتموث مف‬

‫مصادر صناعية ومواقع سكنية وقد وصمت نسبة االنجاز في ىذا المجاؿ إلى ‪% 90‬‬

‫رغـ أف بعض المواقع التي أريد السيطرة عمى مصادر تموثيا لـ تأت نتائج مرضية‪.‬‬

‫إف المصادر الغير مباشرة ىي األكثر أىمية في مجاؿ السيطرة عمى مشكمة اإلثراء‬

‫الغذائي‪ ،‬ومف الوسائؿ المقترحة ىنا ما يأتي‪:‬‬ ‫‪ -1‬إيجاد مواقع حيادية ‪Buffer zones‬‬

‫أظيرت مجموعة مف الدراسات أف وضع حواجز بيف المصادر التمويثية والميؿ تعد‬

‫إحدى الوسائؿ الناجعة لمنع حدوث اإلثراء الغالي‪ ،‬إذ يتـ ترشيح المموثات وترسيبيا‬

‫قبؿ وصوليا إلى المياه‪ .‬كما واف إقامة حواجز تحييد ‪ Buffer zones‬قرب المزارع‬ ‫والطرؽ تعد وسيمة ناجحة لمنع المغذيات مف االنتقاؿ إلى مسافات بعيدة باتجاه‬

‫المسطحات المائية‪.‬‬

‫‪ -2‬اعتماد سياسة المنع قانونا ‪Prevention policy‬‬ ‫إف القوانيف التي تنظـ وتحد مف معدالت إطبلؽ المموثات إلى المسطحات المائية‪،‬‬

‫ال سيما مياه الصرؼ الصحي‪ ،‬أدى تطبيقيا إلى خفض كبير في نسب المغذيات‬

‫‪711‬‬

‫الفصل اخلامس‪ :‬تلىث املًاه‬

‫الواصمة إلى المياه‪ .‬وال بد مف شموؿ عمميات التسميد والكيميائي والعضوي بأساليب‬ ‫تنظيـ ألحداث نوع مف التكامؿ في ىذا المجاؿ‪ .‬وقد كانت الياباف سباقة في تنظيـ‬

‫استخداـ مخمفات الحيوانات ألغراض زراعية‪.‬‬

‫‪ -3‬اختبار النيتروجيف ‪Nitrogen testing and modeling‬‬

‫إف فحص نتروجيف التربة يعد مف التقنيات المساعدة لممزارعيف في تجديد الكميات‬

‫المثالية مف األسمدة النتروجينية الضرورية لممحاصيؿ‪ .‬ومف خبلؿ التجارب التي‬ ‫أجريت عمى المحتوى النتروجيني لممحصوؿ والتربة أما المزارعوف في خفض كميات‬

‫األسمدة المضافة وفي الوقت ذاتو تحققت إفادة البيئة في منع تراكـ المغذيات في التربة‬ ‫والمياه‪.‬‬

‫‪ -4‬التسميد العضوي ‪Organic farming‬‬

‫إف الدراسات التي قاـ بيا عدد مف الباحثيف في أكاديمية العموـ الوطنية األمريكية‬

‫أوضحت أف التسميد العضوي قد أدى إلى خفض كبير في كميات النتروجيف المتسربة‬ ‫مف التربة إلى المياه قياسا بطرؽ التسميد الكيميائي باستخداـ نتروجينية كاألمونيا‬

‫وغيرىا‪.‬‬

‫‪ 8-5‬معالجة المياه العادمة ‪Wastewater Treatment‬‬

‫تطمؽ تسمية المياه العادمة او مياه المجاري عمى المياه التي تخرج مف المنازؿ‬

‫والمصانع والبنايات المختمفة وغيرىا مف خبلؿ نظاـ المجاري ‪Sewage System‬‬

‫وىي محممة بالنفايات الصمبة والسائمة‪.‬‬

‫لقد عرؼ نظاـ تجييز المياه ونظاـ جمع المياه العادمة أوؿ مرة في تاريخ البشرية‬

‫في العراؽ القديـ إذ وصؿ إلى مستوى متقدـ في التصميـ والدقة‪ ،‬وال سيما في حقبة‬ ‫الدولة اآلشورية والدولة البابمية‪ ،‬ولـ يصؿ إلى ىذا المستوى ما يشابيو في التاريخ‬ ‫الحديث حتى أواخر القرف التاسع عشر‪ .‬وقد كاف نظاـ التخمص مف النفايات المنزلية‬

‫السائمة في ((اشنونا)) بيف مدينة بغداد وبيف محافظة ديالى في العصر البابمي الثالث‬ ‫نظاما متكامبل يعتمد عمى نقؿ ىذه المياه مف خبلؿ قنوات مرصوفة باآلجر بشكؿ‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪711‬‬

‫يضمف منع او تقميؿ التموث في داخؿ المناطؽ السكنية‪ .‬وبسبب الزيادة السريعة في‬ ‫أعداد السكاف في العالـ وانتشار ونمو المجمعات السكنية خبلؿ القرنيف الماضييف‬ ‫بشكؿ سريع وكثيؼ اصبح التخمص مف ىذه المياه بعد معالجتيا مسألة بالغة األىمية‬

‫لمحفاظ عمى نظافة تمؾ المجمعات ثـ الحفاظ عمى صحة وسبلمة اإلنساف وممتمكاتو‪،‬‬ ‫ورغـ اف معالجة مياه المجاري تتـ في اغمب أنحاء العالـ ولكف كفاية المعالجة ودرجة‬

‫فاعميتيا تتبايف مف بمد ألخر ومف منطقة إلى أخرى ضمف البمد الواحد‪ .‬كما اف‬ ‫البمداف الفقيرة التي تعاني مف تخمؼ اجتماعي واقتصادي شديديف مازالت المشكمة فييا‬ ‫تشكؿ عنص ار مف عناصر تموث بيئتيا المائية وصحة سكانيا‪ .‬وحتى في البمداف الغنية‬

‫والمتقدمة تقنيا ما برحت ىذه المشكمة غير محسومة كما يجب‪ ،‬ففي الواليات المتحدة‬ ‫األمريكية‪ ،‬عمى سبيؿ المثاؿ‪ ،‬والى منتصؼ عقد السبعينات مف القرف العشريف كانت‬

‫كميات ىائمة مف مياىيا العادمة الناجمة عف النشاط البشري لخمسيف مميوف مف‬

‫سكانيا‪ ،‬تضخ إلى األنيار والبحيرات والبحار دوف معالجة حقيقية رغـ توافر اإلمكانات‬

‫والقدرات التقنية والمادية‪.‬‬

‫اف معالجة المياه العادمة في الوقت الحاضر تعتمد أساسا عمى النشاطات‬

‫والفعاليات الحيوية الطبيعية بمساعدة معدات آلية‪ ،‬لذا يضـ التصميـ المعتمد في‬

‫مشاريع المياه العادمة مراحؿ متعددة تسمح ليذه المياه بالمرور مف مرحمة إلى أخرى‬ ‫وفي كؿ واحدة منيا تستعمؿ بعض المعدات اآللية لمعالجة نوع او اكثر مف عناصر‬

‫التموث‪ ،‬ويمكف تصنيؼ تمؾ المعدات كما يأتي‪:‬‬

‫المناخل اآللية‪ :‬ومف خبلؿ المناخؿ يمر الماء القادـ مف المدينة مباشرة ويتـ‬

‫تخميصو مف األجساـ العالقة والطافية الكبيرة والقطع الصخرية والحصى وغيرىا‪.‬‬

‫أحواض الترسيب‪ :‬وتضـ أحواضا ضخمة تترسب فييا األجساـ الصمبة إلى القعر‬

‫بفعؿ الجاذبية األرضية‪ ،‬كما يحدث في آية بحيرة مف البحيرات وبذلؾ تتـ عممية التنقية‬

‫الميكانيكية‪.‬‬

‫الفصل اخلامس‪ :‬تلىث املًاه‬

‫‪022‬‬

‫معدات القشط‪ :‬معدات آلية تستعمؿ إلزالة المواد الطافية عمى السطح مثؿ الدىوف‬ ‫العضوية والزيوت بأنواعيا كمشتقات النفط‪.‬‬

‫مرشحات التنقيط‪ :‬وتتألؼ مف أحواض دائرية ضخمة تحوي حصى بإحجاـ معينة‪،‬‬

‫والحوض مفتوح لميواء الخارجي ومف خبلليا يتـ تنقيط او رش المياه العادمة بوساطة‬

‫اذرع‪ ،‬تمتد عمى مدى قطر الحوض‪ ،‬وتسقط ىذه المياه عمى سطوح الحصى حيث‬

‫تمتصؽ الكائنات الحية الدقيقة التي تقوـ بتحميؿ المواد العضوية الموجودة في ىذه‬ ‫المياه تحميبل ىوائيا ‪ Aerobic decomposition‬بوساطة أنزيماتيا مستفيدة مف‬ ‫أوكسجيف اليواء المنتشر فوؽ الحصى وبينو‪.‬‬

‫خزانات تحميؿ النفايات العضوية‪ :‬خزانات تتـ فييا عممية تحميؿ المواد العضوية‬

‫ب وساطة البكتريا اليوائية‪ ،‬وفي ىذه الحالة يتـ توفير األكسجيف بضخ اليواء مف خبلؿ‬

‫أنابيب معدة لذلؾ بوساطة مضخات كبيرة خاصة وتكوف ىذه الخزانات بديبل عف‬

‫المرشحات بالتنقيط وليس إضافة ليا‪ ،‬أي اف المشروع يضـ واحدا مف االثنيف‪.‬‬

‫المحمالت الالىوائية‪ :‬وتضـ خزانات كبيرة مغمقة ومعزولة عف اليواء الخارجي‪،‬‬

‫وتضخ إلى ىذه الخزانات المياه العادمة القادمة مف الخطوات االولى في المعاممة‪.‬‬ ‫وتتـ في ىذه الخزانات عممية التحمؿ البلىوائي بوساطة البكتريا المحممة ويتكوف مف‬

‫فعالية ىذه البكتريا‪ ،‬في تحميؿ المواد العضوية‪ ،‬غازات مف أىميا غاز الميثاف ‪CH4‬‬

‫بدال عف غاز ثنائي أكسيد الكاربوف الذي يتكوف عادة مف تحمؿ المواد العضوية ىوائيا‬ ‫والذي يمكف االفادة منو (الشكؿ ‪.)7-5‬‬

‫‪ 1-8-5‬مراحل وخطوات معالجة المياه العادمة‬

‫‪Stages of Sewage Treatment‬‬

‫تضـ المعامبلت التي تجري عمى المياه العادمة مجموعة مف الخطوات ضمف‬ ‫مرحمتيف أساسيتيف وىما موضحتاف تخطيطيا في الشكؿ (‪ )7-5‬كما يأتي‪:‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪027‬‬

‫المرحمة االولى ‪Primary Treatment‬‬ ‫تشمؿ ىذه المرحمة خطوتيف‪ ،‬يتـ في االولى منيا تخميص المياه العادمة القادمة مف‬ ‫المدينة او القرية‪ ،‬مف األجساـ الكبيرة بوساطة مناخؿ ضخمة لحجز تمؾ األجساـ‬

‫كالصخور وقطع الخشب والمواد الطافية والمبلبس وغيرىا‪ ،‬لذلؾ تدعى ىذه الخطوة‬ ‫بعممية النخؿ اآللي‬

‫‪ .Mechanical Screening‬وبعد ذلؾ تضخ المياه‪ ،‬إلى‬

‫أحواض الترسيب األولي ‪ Primary Sedimentation‬حيث يتـ ترسيب المواد العالقة‬ ‫وفي الوقت نفسو تتـ عممية إزالة المواد العضوية الطافية كالدىوف والزيوت وتدعى‬

‫العممية بالقشط ‪ ،Skimming‬كما تجري عممية تحمؿ ال ىوائي لممواد العضوية‬ ‫الموجودة في المياه وال سيما في المترسبات في داخؿ األحواض (الشكؿ ‪.) 8-5‬‬

‫الشكل (‪ )7-5‬المرحمتان االساسيتان لمعالجة المياه العادمة‬

‫الفصل اخلامس‪ :‬تلىث املًاه‬

‫‪020‬‬

‫الشكل (‪ )8-5‬حوض الترسيب في احدى المراحل التقميدية‬ ‫لمشروع معالجة المياه الثقيمة‬

‫المرحمة الثانية ‪Secondary Treatment‬‬

‫ومف خبلؿ ىذه المرحمة يتـ تحميؿ المواد العضوية بواحدة مف طريقتيف‪ ،‬إما بواسطة‬

‫تنشيط البكتريا المحممة لمقياـ بعمميا وتسمى تنشيط الحم ْاة ‪Sludge Activation‬‬

‫حيث تضخ المياه القادمة مف المرحمة االولى إلى خزانات محكمة يضخ إلى داخميا‬

‫اليواء لتوفير األكسجيف الضروري لنشاط البكتريا اليوائية المحممة لممواد العضوية التي‬

‫لـ يتـ تحمميا بعد‪ .‬أما الطريقة األخرى البديمة فتسمى التنقيط عمى المرشحات‪:‬‬

‫‪( Trickling on filters‬الشكؿ ‪ )9-5‬حيث يتـ رش المياه القادمة مف المرحمة‬

‫االولى بوساطة اذرع طويمة مف األنابيب ذات الفتحات الصغيرة‪ ،‬عمى حصى تفرش‬ ‫بيا مساحة أحواض دائرية الشكؿ كبيرة مفتوحة لميواء الخارجي وعمى ىذه الحصى او‬ ‫الصخور الصغيرة وحيث تمتصؽ البكتريا اليوائية يتـ تحميؿ المواد العضوية بينما تدور‬

‫األذرع الطويمة المشار ألييا سابقا لكي يتـ توزيع المياه عمى المساحة الكمية ليذه‬ ‫األحواض‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪022‬‬

‫الشكل (‪ ) 9-5‬حوض التنقيط عمى المرشحات‬ ‫وتترشح المياه التي تـ تحميؿ محتوياتيا العضوية مف بيف الحصى وتضخ إلى‬ ‫أحواض الترسيب النيائي وتمؾ ىي الخطوة الثانية واألخيرة في المرحمة الثانية حيث‬

‫تجري عممية ترسيب المواد العالقة سواء كانت مواد عضوية متحممة او غيرىا مف‬

‫المحتويات غير الذائبة‪ .‬كما تجري عممية تحمؿ الىوائي ‪ Anaerobic‬لممواد العضوية‬ ‫المحكمة‪ ،‬ثـ تضخ المياه في نياية المرحمة الثانية إلى غرفة التعقيـ او‬ ‫في الخزانات‬ ‫ّ‬ ‫الكمورة ‪ Chlorination‬وذلؾ باستعماؿ مادة الكمور لغرض قتؿ اكبر نسبة مف البكتريا‬ ‫والكائنات الدقيقة األخرى التي توفرت ليا فرص النمو والتكاثر سواء كاف ذلؾ قبؿ‬

‫أجراء المعامبلت او مف خبلؿ مراحؿ المعامبلت التي تـ شرحيا‪ .‬وعممية التعقيـ‬

‫بالكمور تتـ مف خبلؿ التفاعبلت الموضحة فيما يأتي‪:‬‬

‫يتفاعؿ الكمور مع الماء لتكويف حامض اؿ ىايبوكموروز‪:‬‬

‫‪HOCl‬‬

‫‪Hypochlorous acid‬‬

‫‪Cl2 + H2O‬‬

‫وىذا الحامض المتكوف غير مستقر ‪ ،‬ويتحمؿ بسرعة محر ار أوكسجينا ذريا وىو‬ ‫مؤكسد قوي وغير محدد في فعمو المؤكسد في الخمية إذ انو يؤكسد البروتينات ويغير‬ ‫التركيب والصفات الطبيعية لؤلنزيمات األساسية في الكائنات الدقيقة في الماء‪.‬‬

‫الفصل اخلامس‪ :‬تلىث املًاه‬

‫‪022‬‬

‫‪HCl +O‬‬

‫‪HOCl‬‬

‫وفي نياية المرحمة الثانية تكوف معظـ المواد والمركبات المموثة قد تـ التخمص‬ ‫منيا‪ ،‬ولكف ىنالؾ كثي ار مف المواد األخرى يتطمب إزالتيا والتخمص منيا قبؿ ضخ‬ ‫المياه مف المشروع إلى مسطح مائي او منخفض ارضي‪ .‬والجدوؿ (‪ )2-5‬يوضح‬ ‫مستوى المعامبلت والنتيجة لكؿ مرحمة مف المرحمتيف االولى والثانية إذ اف نسبة كبيرة‬

‫مف مركبات الفوسفور والنيتروجيف تبقى دوف إزالة بينما تكوف نسبة عالية مف المركبات‬ ‫العضوية قد تعرضت لمتحمؿ الكيمياحيوي‪ ،‬كما اف نسبة كبيرة مف الرسوبيات والمواد‬

‫العالقة قد ترسبت‪ ،‬فضبل عف خفض مستوى ‪ BOD‬بحدود ‪ %90‬مف نسبتو األصمية‪،‬‬ ‫ونظ ار إلى أىمية إزالة نسب اعمى مف عنصري الفوسفور والنتروجيف مف المياه الثقيمة‬ ‫المعاممة لكي يمكف السيطرة عمى حالة اإلثراء الغذائي التي أشير ألييا سابقا‪ ،‬تـ‬

‫تطوير خطوات المعاممة بإضافة مرحمة ثالثة تدعى أحيانا المرحمة المتقدمة ‪Tertiery‬‬ ‫‪ or advanced treatment‬وتشمؿ ىذه المرحمة الخطوات آالتية‪:‬‬

‫المرحمة المتقدمة ‪Tertiary Treatment‬‬

‫أ‪ -‬ترسيب الفوسفات بإضافة مادة كبريتات األلمنيوـ كما في التفاعؿ اآلتي‪:‬‬ ‫‪SO4²¯ + AlPO4‬‬

‫فوسفات األلمنيوـ (راسب)‬

‫‪PO4³ ¯ + Al2(SO4)3‬‬

‫كبريتات األلمنيوـ‬

‫الفوسفات‬

‫إذ يتكوف ممح فوسفات األلمنيوـ (الراسب) وينتج مف التفاعؿ مركبات الكبريتات‬

‫الذائبة في الماء‪ .‬ويمكف استعماؿ المركبات الكيميائية التي تعطي في تحمميا أيونات‬

‫الكالسيوـ وأيونات الحديديؾ (‪ Fe³+‬و‪ ) Ca2+‬لغرض التفاعؿ مع الفوسفات الذائبة‬

‫وترسيبيا عمى ىيئة فوسفات الكالسيوـ ‪ Ca3 (PO4)2‬أو فوسفات الحديديؾ ‪FePO4‬‬

‫ومف ثـ التخمص مف ال راسب مع بقية المواد المترسبة في مراحؿ المعاممة المختمفة‪.‬‬

‫ب‪ -‬إزالة ما يمكف أزالتو مف األيونات البلعضوية األخرى بوساطة عممية التناضح‬ ‫‪.Osmosis‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪022‬‬

‫ج ‪ -‬تعقيـ المياه قبؿ ضخيا إلى خارج المشروع وأكسدة المركبات العضوية بوساطة‬ ‫االوزوف ‪ O3‬الذي يوفر قدرة تأكسدية عالية جدا بتوفير األكسجيف الذري‪.‬‬

‫جدول (‪ )3-5‬كفاية المرحمتين االولى والثانية في معاممة المياه الثقيمة‬

‫المموثات او مؤشراتيا‬

‫النسبة المئوية إل زالة المموثات في نياية‬

‫المرحمة االولى ‪ -‬المرحمة الثانية‬

‫المركبات العضوية المحممة (‪) BOD‬‬

‫‪35‬‬

‫‪90‬‬

‫مجموع المواد العضوية‬

‫‪30‬‬

‫‪80‬‬

‫الرسوبيات‬

‫‪20‬‬

‫‪90‬‬

‫النتروجين‬

‫‪60‬‬

‫‪50‬‬

‫الفوسفور‬

‫‪10‬‬

‫‪30‬‬

‫‪ 9-5‬المعادن الالعضوية ‪Inorganic Minerals‬‬

‫‪ 1-9-5‬المموحة ‪Salinity‬‬

‫تعرؼ المموحة بأنيا مقياس لكؿ المواد المتأينة الذائبة في الماء‪ .‬وتقسـ المياه تبعا‬

‫لمحتوياتيا مف أيونات المواد الصمبة الذائبة ضمف أربعة مجاميع كما موضح في‬

‫الجدوؿ (‪ )4-5‬بحسب درجة مموحتيا‪.‬‬

‫جدول (‪ )4-5‬تقسيم المياه عمى وفق درجة مموحتيا‬

‫مجموعة المياه‬

‫المواد المتأينة الصمبة )جزء من مميون)‬

‫ماء نقي‬

‫صفر‪1000 -‬‬

‫ماء مويمح‬

‫‪10000 -1000‬‬

‫ماء مػػالح‬

‫‪100000 -10000‬‬

‫ماء شديد المموحة‬

‫أكثر مف ‪100000‬‬

‫اف المياه ذات المموحة العالية ال تسمح بمعيشة الكائنات الحية فييا ش ْانيا ش ْاف عدد‬

‫مف البحار الشديدة المموحة كالبحر الميت في المممكة األردنية الياشمية ( الشكؿ ‪-5‬‬

‫‪ 10‬والشكؿ ‪ )11-5‬والبحيرة المالحة ‪ Salt Lake‬في والية يوتا األمريكية‪ ،‬ومع ذلؾ‬

‫الفصل اخلامس‪ :‬تلىث املًاه‬

‫‪022‬‬

‫ىنالؾ عدد مف أجناس الكائنات الحية الدقيقة التي تمكنت مف التكيؼ لمعيش في ىذه‬ ‫المياه ولكنيا ال تشكؿ نسبة ميمة مف الكائنات الحية المائية التي يعتمد عمى أعدادىا‬ ‫وأجناسيا او أنواعيا في تحديد مستوى بيئي جيد‪ .‬وفي المسطحات المائية كالبحيرات‬

‫التي تكوف درجة مموحتيا عالية ال توجد شبكة غذائية بيئية كبيرة بؿ أنيا تقتصر عمى‬

‫مجاميع مف الكائنات الحية البسيطة‪.‬‬

‫الشكل (‪ )10-5‬منظر لمبحر الميت في جنوب األردن يظير الكتل الممحية‬ ‫المتكونة عمى الساحل‬

‫الشكل (‪ )11-5‬منظر اخر لمبحر الميت يظير حجم الكتل الممحية‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪021‬‬

‫وتقع البحار والمحيطات عموما ضمف المجموعة الثالثة مف مجاميع المياه‪ ،‬التي‬ ‫ال يمكف استخداـ مياىيا لبلستعماؿ البشري او ألغراض اإلنتاج الزراعي‪ ،‬وينطبؽ‬

‫ذلؾ‪ ،‬أيضا‪ ،‬عمى المياه التي تقع ضمف المجموعة الثانية ‪ .Brackish‬وعندما نعرؼ‬ ‫المموحة عمى أساس أنيا مقياس لمجموع المواد المتأنية الصمبة الذائبة‪ ،‬ليس ىنالؾ‬

‫تحديد لنوع األيونات الذائبة في الماء‪ ،‬ولكف المعروؼ اف المياه الطبيعية المالحة جدا‬

‫وذات المموحة المنخفضة جدا تحوي أيونات الصوديوـ ‪ Na+‬بشكؿ سائد‪ ،‬او بمعنى‬ ‫آخر اف األيونات السالبة السائدة ‪ Anion‬ىي أيونات الكمور ¯‪ ،Cl‬بينما تحوي المياه‬

‫المعتدلة المموحة بيف ‪ 100‬و ‪ 500‬جزء مف مميوف األيونات السائدة لمعدف الكالسيوـ‬

‫‪ ،Ca²+‬وىذا األيوف ىو المسبب الرئيس لحالة العسرة الحقيقية‬ ‫‪.hardness‬‬

‫‪True water‬‬

‫‪ 2-9-5‬عسرة المياه ‪Water Hardness‬‬ ‫يعد الماء عس ار إذا كاف حاويا لتراكيز عالية مف األيونات الموجبة ‪Cations‬‬

‫والسيما أيونات الكالسيوـ ‪ Ca²+‬والمغنيسيوـ ‪ .Mg²+‬وقد سمي ىذا النوع مف المياه‬ ‫عسر لصعوبة تكوف رغوة الصابوف فيو إذ تتحد أيونات الكالسيوـ والمغنيسيوـ مع‬ ‫ًا‬ ‫جزيئة الصابوف مكونة راسبا صمغيا يتمثؿ في الصيغة الوضعية ‪ (R-COO)2Ca‬أو‬

‫‪ (R-COO)2 Mg‬وبذلؾ تحدث إعاقة لتكوف رغوة الصابوف‪ .‬إف عسرة المياه تعتمد في‬ ‫حدوثيا عمى طبيعة الصخور والترب التي تمر عمييا ومف خبلليا المياه‪ .‬فإف كانت‬

‫طبيعة التربة أو الصخور مف النوع الحاوي لكميات كبيرة مف كاربونات الكالسيوـ‬

‫‪ CaCO3‬التي تدعى صخورىا ‪ ،Limestone‬ف ْاف نسبة عالية مف كاربونات‬ ‫الكالسيوـ ستذوب في الماء‪ ،‬كما اف صخور ‪ Dolomite‬اف وجدت ستجيز أيونات‬

‫كؿ مف ‪ Ca²+‬و‪ Mg²+‬لتصبح الحصيمة مياىاً عسرة‪ ،‬لذا تعتمد صفة المياه ىذه عمى‬ ‫الطبيعة الجيولوجية وتتبايف عادة مف منطقة إلى أخرى‪ ،‬والمعروؼ بيئيا اف الماء‬

‫العسر يحتوي عادة عمى ‪ CaCO3‬بتركيز يكوف بيف ‪ 120‬و‪ 250‬جزء مف مميوف‪.‬‬ ‫ومف المشاكؿ التي تنجـ عف الماء العسر فضبل عما ذكر آنفا ىو انو يتسبب في‬

‫الفصل اخلامس‪ :‬تلىث املًاه‬

‫‪021‬‬

‫تكويف رواسب كربونات الكالسيوـ عمى شكؿ صفائح في داخؿ أنابيب المياه وفي‬ ‫المراجؿ المعدة لتسخيف المياه في المنازؿ والبنايات بشكؿ عاـ مما يؤدي إلى انسداد‬

‫األنابيب وتمفيا كما يؤدي إلى استيبلؾ طاقة أكثر مف الطاقة االعتيادية لتسخيف كمية‬ ‫الماء نفسيا‪.‬‬

‫‪ 3-9-5‬المياه الحامضية والمياه القاعدية ‪Acidic and Basic Water‬‬ ‫ىنالؾ عدد كبير مف المواد والمركبات الكيميائية التي توجد في المياه الطبيعية‬

‫ويكوف تفاعميا أما حامضيا او قاعديا‪ ،‬ولذلؾ تحرر أيونات الييدروجيف ] ‪ [ H+‬في‬

‫حالة التفاعؿ الحامضي‪ ،‬او أنيا تحرر أيونات الييدروكسيؿ ] ¯‪ [ OH‬في حالة‬

‫الت فاعؿ القاعدي‪ .‬والمياه الطبيعية في غالبيتيا ذات تفاعػؿ قاعػدي ‪ Alkaline‬الف‬ ‫المػواد التي تحرر أيونات ]¯‪ [OH‬ىي اكثر مف تمؾ المواد ذات الطبيعة الحامضية‪،‬‬ ‫فضبل عف اف المركبات القاعدية التفاعػؿ تعادؿ أيونػ ػػات ] ‪ [ H+‬وتحػػرر ] ¯‪[ OH‬‬

‫كما في حالة ذوباف كاربونات الكالسيوـ ‪ CaCO3‬الموجودة في صخور‬

‫‪ .Limestone‬إذ اف جذر الكاربونات سيتحرر في الماء ولما كاف ىذا الجذر يميؿ‬

‫إلى االتحاد بأيوف ‪ H+‬الذي يسحب مف جزيئة الماء ‪ HOH‬يتحرر أيوف ¯‪ OH‬الذي‬ ‫يجعؿ الماء قاعديا كما في التفاعؿ آالتي‪:‬‬ ‫¯‪OH‬‬

‫أيوف الييدروكسيد‬

‫‪+‬‬

‫‪CO3²¯ + H2O‬‬

‫¯‪HCO3‬‬

‫كاربونات‬

‫أيوف بايكربونات‬

‫وىنالؾ مصدر آخر مف مصادر القاعدية في المياه الطبيعية وىو االمونيا المتكونة‬

‫مف تحمؿ األنسجة الحيوانية والنباتية إذ يتكوف ىيدروكسيد األمونيوـ‪ ،‬والمركب المتكوف‬

‫يتحمؿ جزئيا لتحرير أيوف ¯‪ OH‬الذي يسيـ في زيادة القاعدية في الماء وكما في‬ ‫المعادلتيف االتيتيف‪:‬‬

‫‪NH4OH‬‬

‫‪NH4OH‬‬

‫‪NH3 +H2O‬‬

‫¯ ‪( NH41+) + OH‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪021‬‬

‫والمعروؼ اف المياه الطبيعية في المناطؽ الجافة وشبو الجافة غالباً ما تكوف ذات‬

‫طبيعة قاعدية ضعيفة إذ يتراوح األس اليايدروجيني ‪ pH‬فييا بيف ‪ 7.4‬و‪ 8.5‬وتعد‬

‫المياه القاعدية الضعيفة أفضؿ مف المياه الحامضية سواء مف الناحية الصحية او‬ ‫البيئية‪ .‬أما بالنسبة الرتفاع درجة الحمضية في المياه فأف ىنالؾ بضعة مصادر تسيـ‬

‫في ىذا االرتفاع وىي‪:‬‬

‫األمطار الحامضية ‪ :Acid rains‬والناجمة عف ارتفاع نسبة عدد مف مموثات‬

‫اليواء والسيما غاز ثنائي أكسيد الكبريت ‪ SO2‬وغاز ثنائي أكسيد النتروجيف المّذيف ّمر‬

‫ذكرىما سابقا‪.‬‬

‫عمميات التعدين ‪ :Mining‬فمف المعروؼ عف عنصر الكبريت ميمو الشديد‬

‫لبلتحاد بالمعادف ويوجد في مقالع الفحـ الحجري متحدا بو‪ .‬وخبلؿ عممية التعديف يتـ‬ ‫حرؽ الكبريت في درجات ح اررية مرتفعة ومف ثـ أجراء عممية الغسؿ‪ .‬ويتكوف مف ذلؾ‬

‫حامض الكبريتيؾ وىو مف الحوامض القوية‪ ،‬ويصؿ ىذا الحامض إلى المياه بوساطة‬

‫الغسؿ السطحي او التسرب مما يؤدي إلى خفض قيمة اآلس اليايدروجيني ‪ pH‬وبذلؾ‬ ‫تحدث الزيادة الممحوظة في حمضية تمؾ المياه‪ .‬والمعروؼ اف مادة ‪ FeS2‬المعروفة‬

‫‪ Iron Pyrite‬الموجودة في مناجـ الفحـ الحجري وعدد كبير مف المعادف تتأكسد ثـ‬ ‫تغسؿ بالماء فيتكوف حامض الكبريتيؾ بحسب المعادلة الكيميائية آالتية‪:‬‬ ‫‪4H2SO4 +2FeO‬‬

‫‪Iron pyrite 2FeS2 + 7O2 +4H2O‬‬

‫النفايات السائمة والصمبة ‪ :Liquid and Solid Waste‬التي تمقى إلى المياه‬ ‫مف مصادر مختمفة في المجمعات السكنية وخارجيا وكذلؾ مف المعامؿ‪ ،‬ومف المياه‬

‫العادمة‪ ،‬تسيـ جميعيا في زيادة الحمضية عندما تكوف محتوياتيا تضـ مواد ذات‬

‫طبيعة حمضية عند تحمميا ومف ذوبانيا في الماء‪.‬‬

‫‪ 1-3-9-5‬التأثيرات البيئية ‪Environmental Effects‬‬ ‫اف التبايف الذي يحصؿ في معدالت درجة الحمضية في المياه عف الحالة الطبيعية‬

‫يؤدي إلى‪:‬‬

‫الفصل اخلامس‪ :‬تلىث املًاه‬

‫‪072‬‬

‫أ‪ -‬موت األحياء المائية وال سيما األسماؾ التي تتأثر بشكؿ حاد وسريع بارتفاع‬ ‫اآلس اليايدروجيني او انخفاضو بشكؿ حاد عف المستوى الطبيعي‪.‬‬

‫ب‪ -‬توزع وانتشار الكائنات الحية الحيوانية بسبب استجابتيا السمبية لتغير مستوى‬

‫اآلس اليايدروجيني‪ ،‬ويترتب عمى ذلؾ حصوؿ ىبلكات بيف أفرادىا بسبب مشاكؿ‬ ‫التكيؼ البيئي في المناطؽ الجديدة التي تياجر ألييا‪.‬‬

‫اف ارتفاع الحمضية في المياه يؤدي إلى تأكؿ المعادف التي تطمى بيا األنابيب‬

‫المستخدمة في نقؿ المياه إلى المجمعات السكانية خاصة‪ ،‬إذ وجد اف ىنالؾ عبلقة‬ ‫مؤكدة بيف نسبة اإلصابة بأمراض القمب واألوعية الدموية وبيف درجة الحمضية في‬

‫مياه الشرب في عدد مف مناطؽ العالـ‪ ،‬إذ اف بقاء الماء في داخؿ األنابيب خبلؿ‬ ‫الميؿ‪ ،‬حيف يتوقؼ استخدامو‪ ،‬يؤدي إلى تآكؿ مادة الكادميوـ المبطنة لؤلنابيب‬

‫وخروجيا مع الماء في الصباح‪ .‬والمعروؼ اف معدف الكادميوـ يتسبب في احداث‬ ‫أمراض القمب واألوعية الدموية فضبل عف عدد آخر مف األمراض الفسمجية في‬

‫الحيوانات الثدية بشكؿ خاص‪ .‬ويعاني سكاف المنطقة الشمالية الشرقية مف الواليات‬ ‫المتحدة األمريكية مف ىذه المشكمة اذ ينخفض األس اليايدروجيني في مياه الشرب إلى‬

‫نحو (‪ 5.0‬إلى ‪.)5.5‬‬

‫‪ 2-3-9-5‬معالجة مشكمة ارتفاع الحمضية ‪Acidity Treatment‬‬ ‫يصعب التحكـ بمستوى األس اليايدروجيني في المياه الطبيعية‪ ،‬ولكف يمكف الحد‬

‫مف تأثير المصادر التي تسيـ في زيادة الحمضية خاصة مف خبلؿ‪:‬‬

‫أ‪ -‬معالجة مشاكؿ التموث في اليواء وخاصة ما يتعمؽ منيا بزيادة تركيز اكاسيد‬ ‫الكبريت واكاسيد النتروجيف التي ينتيي بيا المطاؼ إلى تكويف األمطار الحامضية‪.‬‬

‫ب‪ -‬تقميؿ نسب التأثير الناجمة عف التعديف التي تؤدي إلى خفض األس اليايدروجيني‬ ‫مف خبلؿ إنتاج كميات كبيرة مف حامض الكبريتيؾ‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪077‬‬

‫ج‪ -‬إبعاد مصادر النفايات قدر اإلمكاف عف األنيار والبحيرات وزيادة كفاية مشاريع‬ ‫المياه الثقيمة بشكؿ يحقؽ اعمى درجات التخمص مف النفايات المسببة لتغيير مستوى‬

‫اآلس اليايدروجيني (الحمضية او القاعدية)‪.‬‬

‫‪ 10-5‬التموث الحراري ‪Thermal Pollution‬‬

‫اف زيادة درجة ح اررة المياه الطبيعية عف الحد االعتيادي‪ ،‬كمحصمة لمجموعة مف‬

‫المؤثرات‪ ،‬يؤدي إلى تغيير في مواصفاتو مثمما يحدثو التموث الكيميائي‪ .‬فاألنواع‬

‫المختمفة مف الكائنات الحية يتغيير نشاطيا وفعاليتيا بتغيير درجة الح اررة‪ ،‬وتبعا لذلؾ‬ ‫يتغير سموكيا كما يحدث عندما تتغير نسبة األكسجيف الذائب أو المعادف الذائبة أو‬

‫غيرىا مف التأثيرات البيئية‪ .‬اف أوؿ خطر يمكف اف ينجـ عف التموث الحراري ىو‬

‫اإلخبلؿ بتوازف شبكة العبلقات الحياتية في الماء‪ .‬فزيادة قميمة‪ ،‬ولكنيا محسوسة‪ ،‬في‬ ‫درجة ح اررة الماء يمكف اف تؤدي إلى تغيير مواعيد فقس بيوض األسماؾ ويترتب عمى‬

‫ذلؾ مجيء صغار األسماؾ إلى الحياة في وقت ال يتوافؽ مع توفر الغذاء وبذلؾ‬

‫تتعرض حياة ىذه الحيوانات المائية إلى الخطر‪.‬‬

‫يعد االرتفاع في درجة ح اررة الماء سببا في انخفاض نسبة األكسجيف الذائب فيو‪،‬‬

‫إذ اف ارتفاع درجة الح اررة عف الحد الطبيعي في البيئة المائية يؤدي إلى تطاير نسبة‬ ‫مف األكسجيف الذائب ثـ خفض نسبتو وعندما تصؿ درجة ح اررة الماء إلى ‪ 38‬درجة‬

‫مئوية‪ ،‬تبدأ معاناة األسماؾ في الحصوؿ عمى احتياجاتيا مف األكسجيف الذائب‬

‫(الشكؿ ‪ .)12-5‬كما اف ارتفاع درجة ح اررة الماء يؤدي إلى تسريع التفاعبلت‬ ‫الكيميائية في األنظمة الحية الدقيقة‪ .‬ففي الوقت الذي تتوافؽ فيو معدالت زيادة النشاط‬

‫مع معدالت الزيادة في حاجة األسماؾ إلى األكسجيف‪ ،‬يزداد نشاط الكائنات الحية‬ ‫الدقيقة المحممة لممواد العضوية‪ ،‬ىي األخرى‪ ،‬وتحتاج إلى مزيد مف األكسجيف الذائب‬ ‫في الماء لمقياـ بأكسدة المواد العضوية‪ ،‬سواء كانت كائنات نباتية وحيوانية ميتة أـ‬

‫نفايات عضوية مصدرىا النشاط البشري‪ .‬ويتكوف عف ىذه الحالة ارتفاع في معدالت‬

‫الطمب الكيمياحيوي لؤلكسجيف (‪ .)BOD‬وعندما تصؿ إلى البحيرات مياه ذات‬

‫‪070‬‬

‫الفصل اخلامس‪ :‬تلىث املًاه‬

‫مناسيب ح اررية مرتفعة‪ ،‬او ترتفع درجة ح اررة مياه البحيرة بتأثير مجموعة مف‬ ‫المصادر كالمعامؿ والمفاعبلت النووية‪ ،‬تظير مشكمة بيئية أخرى‪ .‬ىي تكوف الطبقات‬

‫الح اررية في البحيرة أي تعاقب طبقات مائية متباينة في درجة ح اررتيا كأف تكوف‬

‫الطبقة العميا مرتفعة الح اررة نسبيا نتيجة الحتفاظيا بح اررة الشمس نيا ار بينما تمييا‬ ‫طبقة باردة ثـ طبقة دافئة وىكذا‪ ،‬كما في الشكؿ (‪.)13-5‬‬

‫تدعى التغيرات في المقطع الحراري تبعا لمعمؽ في بحيرة ما‪ ،‬الطبقات الح اررية‬

‫‪ Thermal stratification‬والمقطع الحراري يتغير مف فصؿ الى أخر خبلؿ السنة‬

‫(الشكؿ ‪ ،)14-5‬وىذا التغير يؤدي الى تشكيؿ نمط دوراني ‪ Cyclic pattern‬والذي‬ ‫يتجدد مف سنة الى اخرى السيما في المناطؽ التي تتساقط فييا الثموج‪ .‬فاذا تـ البدء‬

‫بدراسة لموسـ الربيع وبعد انصيار الجميد مف سطح البحيرة‪ ،‬تكوف درجة الح اررة‬

‫متماثمة مف السطح الى القعر‪ ،‬ولكف حركة الرياح تسبب تدوير ومزج المياه‪ ،‬وبذلؾ‬ ‫يمكف لممياه في السطح أف تتحرؾ نحو العمؽ والعكس بالعكس صحيح‪ .‬وىذه الحركة‬

‫ميمة حداث حركة في كمية االكسجيف المذاب ليصؿ الى القعر يتـ بواسطة‬ ‫التناضح ‪ Diffusion‬وىي عممية بطيئة وتدعى عممية المزج ىذه االنقبلبية الربيعية‬

‫‪ ،Spring overturn‬وعند ارتفاع درجة الح اررة في نياية الربيع فاف ح اررة الشمس‬ ‫تؤدي الى تدفئة مياه البحيرة‪ ،‬وتكوف عممية التدفئة تدريجية وتنخفض عممية امتصاص‬

‫الح اررة بزيادة العمؽ مف السطح الى القعر وبذلؾ تكوف طبقة السطح دافئة وأقؿ كثافة‬ ‫مف الطبقة التي تمييا وىي أبرد منيا وتدعى طبقة السطح الدافئة ‪ Epilimnion‬بينما‬

‫تدعى الطبقة الباردة نسبيا تحتيا ‪. Hypolimnion‬ويفصؿ ىاتيف الطبقتيف طبقة ثالثة‬

‫تدعى ‪ Thermoc line‬وتكوف ح اررتيا متغيرة بسرعة تبعا لمعمؽ‪ .‬اف ىذا التشكؿ‬ ‫الطبقي في البحيرة بثبلث طبقات متباينة في درجة ح اررتيا ىو مثاؿ جيد لظاىرة‬

‫الطبقات الح اررية في نظاـ البحيرات‪.‬‬

‫خبلؿ فصؿ الصيؼ تصؿ طبقة ‪ Epilimnion‬الى أعمى مستويات عمقيا قياسا‬

‫الى الفصوؿ االخرى ‪ ،‬و تبقى حالة الطبقات الثبلث خبلؿ ما تبقى مف أشير ىذا‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪072‬‬

‫الفصؿ‪ .‬ونظ ار لوفرة اشعة الشمس في فصؿ الصيؼ واالرتفاع النسبي في درجات‬ ‫الح اررة فضبل عف توفر المغذيات التي تصؿ الى الطبقة االولى بسبب الحركة‬

‫االنقبلبية ‪ Spring overturn‬خبلؿ فصؿ الربيع كؿ ىذه العوامؿ تؤدي إلى زيادة‬ ‫نمو الكتمة الطحمبية في طبقة ‪ Epilimnion‬مسببة تمونيا بموف مخضر‪ .‬وخبلؿ ىذا‬

‫الفصؿ يكوف التشكؿ الطبقي لمياه البحيرة مانعا المتزاج مياىيا و تقتصر عممية‬ ‫االمتزاج في الطبقة االولى فحسب مف خبلؿ ذلؾ تبدا نسبة االوكسجيف الذائب‬

‫باالنخفاض في القعر‪ ،‬يضاؼ الى ذلؾ أف قمة الضوء الذي يصؿ الى القعر يؤدياف‬

‫الى انخفاض شديد في تركيز االوكسجيف في القعر كما وأف تراكـ الطحالب الميتة في‬ ‫القعر مصحوبا بتنفس اليائمات الحيوانية والنباتية ىنالؾ يسبباف نقصاف شديدا في‬

‫نسبة ىذا الغاز فتبدا البكتيريا البلىوائية بتفسيخ أجساـ الطحالب وبقية الكائنات الميتة‬

‫في القعر‪ .‬وىذا يؤدي الى تغير في طبيعة الماء بسبب زيادة تركيز ‪ H2S‬الناتج مف‬ ‫عممية التحمؿ البلىوائي و تدعى ىذه الحالة بكامميا الركود الصيفي ‪Summer‬‬ ‫‪.stagnation‬وبمقدـ فصؿ الخريؼ تبدأ درجة‬

‫الحرار باالنخفاض وتبدا طبقة‬

‫‪ Epilimnion‬بالتقمص وفي النياية تصبح ضحمة العمؽ ‪ Shallow‬إلى أف تفقد‬

‫البحيرة طبيعتيا الطبقية السابقة‪ .‬و باستمرار انخفاض ح اررة سطح البحيرة و مف ثـ‬ ‫زيادة كثافة الماء الذي يغطس الى العمؽ وبذلؾ يساعد في عممية االمتزاج المشابعة‬

‫إلى حد ما يحصؿ في فصؿ الربيع ولذلؾ تـ التعارؼ عمى تسمية ىذه الحالة في‬

‫فصؿ الخريؼ االنقبلبية الخريفية ‪ Autumn Turnover‬وعند بدء موسـ الشتاء‬ ‫وعندما تقترب درجة ح اررة سطح الماء مف‪ ،4C‬ال يعود الماء ميياً ليغطس مف السطح‬

‫الى العمؽ ألف جزيئاتو تبدأ باالصطفاؼ وتكويف مجاميع اكثر مف االواصر‬

‫الييدروجينية فيما بينو‪ ،‬أو عند وصوؿ درجة ح اررة الماء الى الصفر المئوي يصبح‬

‫طاء لسطح البحيرة‪ .‬اف ىذه الحالة تعيؽ عممية االمتزاج لمتبايف العكسي في‬ ‫الجميد غ ً‬ ‫درجات الح اررة (السطح اشد برودة و اكثر كثافة مف الطبقة االسفؿ االقؿ برودة واالقؿ‬ ‫كثافة )‪ .‬و لذلؾ كمو تدعى ىذه الحالة الركود الشتوي ‪. Winter stagnation‬‬

‫‪072‬‬

‫الفصل اخلامس‪ :‬تلىث املًاه‬

‫اف ظاىرة الطبقات الح اررية ‪ Thermal Stratification‬تؤدي إلى منع االمتزاج‬

‫بيف ىذه الطبقات ثـ ضعؼ آلية تجديد األكسجيف الذائب في الطبقات السفمى مف‬

‫مقطع البحيرة‪ ،‬ومعنى ذلؾ ضعؼ مقومات الحياة في ىذه الطبقات السيما إذا ترافقت‬

‫مع حالة التموث العضوي الذي يؤدي إلى استيبلؾ األكسجيف‪ ،‬الذائب في الماء‪،‬‬

‫بوساطة البكتريا المحممة‪.‬‬

‫الشكل (‪ )12-5‬موت االسماك بسبب التموث الحراري في إحدى البحيرات األمريكية‬

‫الشكل (‪ )13-5‬مقطع حراري لتكون الطبقات الحرارية في بحيرة نموذجية خالل فصل‬ ‫الصيف يوضح تكون الطبقات‪ ،‬العميا الدافئة ‪ A‬والسفمي الباردة ‪ C‬وبينيما طبقة ‪B‬‬ ‫التي يحدث فييا انخفاض حاد بالحرارة بزيادة قميمة في العمق‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪072‬‬

‫الشكل (‪ )14-5‬مقاطع لبحيرة نموذجية لتوضيح تكون الطبقات الحرارية خالل‬ ‫فصمي الصيف والشتاء‬

‫‪ 1-10-5‬مصادر التموث الحراري وطرائق المعالجة‬

‫‪Sources of Thermal Pollution and Its Treatment‬‬

‫اف زيادة ح اررة المياه في المسطحات المائية أو في األنيار تأتي بالدرجة الرئيسة‬ ‫مف عمميات تبريد المصانع‪ ،‬وتكاد محطات إنتاج الطاقة الكيربائية أىـ تمؾ المصادر‬

‫في الوقت الحاضر إذ تمثؿ ‪ %80‬مف مجموع المصادر كافة‪ ،‬فمكؿ وحدة مف وحدات‬ ‫الطاقة الكيربائية المنتجة تحدث زيادة مقدارىا وحدتاف ح ارريتاف تقريبا‪ .‬وتستخدـ‬

‫محطات الطاقة النووية المصممة إلنتاج الطاقة الكيربائية كميات كبيرة جدا مف الماء‬ ‫لغرض التبريد تصؿ إلى مميوف غالوف لكؿ مفاعؿ ذي طاقة (‪ )1000‬ألؼ ميكا واط‪.‬‬

‫ويكوف الماء الخارج مف ىذا المفاعؿ أكثر ح اررة مف الماء الداخؿ أليو بمقدار سبع‬

‫درجات مئوية‪ .‬وتزداد أعداد محطات إنتاج الطاقة الكيربائية في العالـ بشكؿ كبير إذ‬ ‫أنيا تتضاعؼ كؿ عشر أعواـ‪ ،‬وىذا يعني مشكمة التموث الحراري لممياه‪ .‬لقد جرت‬

‫محاوالت عدة لمعالجة مشكمة التموث الحراري لممياه السطحية‪ ،‬ومف تمؾ المحاوالت‬ ‫ضخ المياه التي تخرج مف المفاعبلت النووية والمعامؿ إلى برؾ خاصة لغرض توفير‬

‫مجاؿ لتشتيت الح اررة قبؿ إعادة المياه إلى مصادرىا األصمية الطبيعية‪ ،‬وجرت‬ ‫محاوالت لبلستفادة مف ىذه المياه في الزراعة‪ .‬وىنالؾ طرائؽ أخرى يتـ بوساطتيا‬

‫الفصل اخلامس‪ :‬تلىث املًاه‬

‫‪072‬‬

‫التخمص مف ح اررة المياه بعد خروجيا مف المعامؿ والمفاعبلت النووية وذلؾ باستخداـ‬ ‫أبراج التبريد التي يمكف اف يتبخر منيا او مف خبلليا ‪ 14,000‬غالوف ماء في كؿ‬

‫دقيقة وتدعى مثؿ ىذه األبراج الرطبة فضبل عف وجود أبراج جافة يتـ بيا المحافظة‬

‫عمى المياه والتخمص مف ح اررتيا فقط (الشكؿ ‪.)15-5‬‬

‫الشكل (‪ )15-5‬برج تبريد لمحطة انتاج الطاقة الكيربائية‬

‫‪ 11-5‬البواخر والسفن وعالقتيما بتموث المياه ‪Ship Pollution‬‬

‫ينتج نوع مف تموث المياه عف استخداـ السفف والبواخر لمممرات المائية وقد تفاقمت‬

‫التأثيرات البيئية مف ىذا المصدر بتعاظـ النقؿ البحري وانتشاره عالميا‪ .‬وكمحصمة ليذا‬ ‫الواقع فقد ازداد تموث السواحؿ البحرية حيث تزداد حركة البواخر والسفف مف والى‬

‫الموانئ البحرية بشكؿ خاص‪ ،‬وتتمثؿ التأثيرات التي يسببيا ىذا التموث في التنوع‬ ‫الحيوي‪ ،‬المناخ‪ ،‬الغذاء‪ ،‬وصحة اإلنساف‪ .‬وقد طغى النقاش في تحديد المسؤولية‬ ‫ونتائج ىذا التموث وأمسى موضوعا دوليا خبلؿ األعواـ الثبلثيف االخيرة‪.‬‬

‫‪ 1-11-5‬المصادر ‪Sources‬‬

‫يمكف لمسفف والبواخر أف تموث الممرات المائية والمحيطات بطرؽ عدة منيا تسرب‬

‫البتروؿ مف ناقبلتو وكذلؾ تسرب الحموالت الكيميائية‪ ،‬فضبل عف أطبلؽ ثنائي أكسيد‬ ‫الكبريت‪ ،‬ثنائي أكسيد النيتروجيف وثنائي أكسيد الكربوف مف أنابيب عادمات الغازات‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪071‬‬

‫الناتجة عف احتراؽ الوقود في ماكيناتيا‪ .‬ويضاؼ الى ذلؾ رمي متبقيات حاويات النقؿ‬ ‫البحري في الموانئ‪.‬‬

‫‪ 2-11-5‬مياه اإلتزان ‪Ballast Water‬‬ ‫يعنى بمياه الموازنة ىي المياه التي تضخ الى داخؿ غرؼ خاصة في أسفؿ‬

‫الباخرة حيث تفرغ حمولتيا سواء كانت بضائع أو بتروؿ‪ ،‬ثـ تضخ ىذه المياه الى‬ ‫البحر حيث يعاد تحميميا والغرض مف ذلؾ ىو إجراء الموازنة المطموبة لمباخرة‪ ،‬وعادة‬ ‫تحتوي ىذه المياه التي يعاد ضخيا الى مياه المحيط أو البحر مع كمية مف المواد‬

‫اليايدروكربونية المموثة رغـ أنيا تعد جزءا بسيطا مف التموث البترولي‪ .‬وتكوف السفف‬ ‫مسؤولة عف نقؿ كائنات ضاره مع مياه الموازنة ‪ ،Ballast Water‬ونظ ار النتقاؿ تمؾ‬

‫الكائنات ألحيو مف موقع جغرافي الى منطقة جغرافية أخرى بعيده عنيا بمئات أو آالؼ‬ ‫الكيمومترات‪ .‬ومف االمثمة عمى ذلؾ ىو حيواف مف مجموعة ‪ Comp Jellyfish‬التي‬ ‫تقطف السواحؿ ابتداء مف الواليات المتحدة االمريكية إلى األرجنتيف عمى امتداد ساحؿ‬

‫األطمسي واحد ىذه األنواع ‪ Mnemiopsis leidyi‬الذي لـ يكف يسبب أي ضرر‬

‫في بيئتو االصمية‪ ،‬ولكف نقمو بواسطة البواخر الى البحر األسود عاـ ‪ 1983‬ألوؿ‬ ‫مره‪ ،‬إذ تزايدت أعداده بشكؿ كبير وسريع خبلؿ ست سنوات‪ ،‬مما أدى الى تأثيرات‬

‫سمبيو شديدة الضرر في صناعة األسماؾ في المنطقة‪ ،‬إذ كاف تكاثره السريع عمى‬

‫حساب خفض أعداد سمؾ ‪ Anchovy‬فانخفضت الكميات التي تـ اصطيادىا عاـ‬

‫‪ 1993‬الى (‪ )2000‬طف بينما كانت ‪ 20400‬طف عاـ ‪ ،1984‬وبالنسبة ألسماؾ‬

‫‪ Sprat‬فقد انخفضت كميو التي تـ صيدىا منو إلى ‪ 12000‬طف عاـ ‪1993‬‬

‫مقارنو بػ ‪ 24600‬عاـ ‪ 1984‬فالحيواف المنقوؿ الى البيئة الجديدة قد أخؿ بتوازنيا‬ ‫وتكاثره تطمب استيبلؾ كميات كبيره مف األسماؾ االصمية في البحر األسود‪.‬‬

‫وفضبل عف ىذه األضرار ذات الطبيعة البيئية واالقتصادية في المحصمة النيائية‬

‫وسميو لئلنساف يمكف أف تنتقؿ بواسطة السفف والبواخر مف خبلؿ‬ ‫فاف أضرار صحية ّ‬ ‫‪ ،Ballast Water‬وقد تؤثر في أحداث تغيرات في النمو‪ ،‬اإلخبلؿ بدورة اليرمونات‪،‬‬

‫‪071‬‬

‫الفصل اخلامس‪ :‬تلىث املًاه‬

‫التشوىات الخمقية لؤلطفاؿ المولديف‪ ،‬تثبيط النظاـ المناعي واختبلالت تؤدي الى‬ ‫إحداث إمراض سرطانية وتشوىات جبينية كما واف أمراضا يمكف أف تحدث لمنباتات‬ ‫المائية في الموقع الجغرافي الجديد‪.‬‬

‫ومف األمراض المعروفة التي انتقمت عف طريؽ البواخر وانتشرت بشكؿ وبائي ىو‬

‫مرض الكولي ار الذي يسببو ‪ Vibrio cholerae‬الذي ينتقؿ بارتباطو عمى الكائنات‬

‫البحرية التي تنقميا مياه ‪ Ballast‬مف منطقة ألخرى‪.‬‬

‫‪ 3-11-5‬االطالقات التموثية لميواء ‪Exhaust Emissions‬‬ ‫تقدر نسب المساىمة لتمويث اليواء بسبب حركة البواخر والسفف بحوالي ‪%14‬‬

‫بالنسبة لمركبات النيتروجيف ‪ %16‬بالنسبة لمركبات الكبريت الناتجة عف حرؽ الوقود‬ ‫االحفوري‪ ،‬وفي أوروبا تسبب البواخر تموثا لميواء بمركبات الكبريت يقدر بجموع ما‬

‫تسببو المركبات والمعامؿ‪ .‬وبحموؿ عاـ ‪ 2010‬فاف ‪ %40‬مف المصادر المموثة لميواء‬

‫مردىا حركة البواخر‪ .‬وتبعا ل ػ ‪ Irene Blooming‬المتحدثة باسـ ‪European‬‬

‫‪ Environmental Coalition Sea‬فاف الوقود المستخدـ في تحريؾ ناقبلت‬

‫البتروؿ وناقبلت البضائع يكوف ذو نوعيو غير جيده إذ انو مرتفع في محتوى الكبريت‬ ‫لرخصو قياسا الى الوقود المستخدـ في المركبات‪ .‬وعمى ذلؾ فاف التموث بمركبات‬

‫الكبريت الناجمة عف حركة البواخر يعادؿ‪ 50‬مرة أكثر مما ينتج عف حركة مركبات‬

‫الحمؿ لكؿ طف مف الحمولة التي تنقميا الوساطتاف‪.‬‬

‫‪ 4-11-5‬مشكمة البقع الزيتية ‪Oil Spills‬‬

‫يعد تشكؿ البقع الزيتية الناتجة عف حركة البواخر أو حوادث غرؽ ناقبلت البتروؿ‬

‫أو اصطداميا مع بعضيا في عرض البحر أو المحيط‪ ،‬مشكمو بيئية كبيره‪ ،‬إذ أنيا‬ ‫تسبب تأثيرات تسمميو لمحياة البحرية‪ .‬اف تنظيؼ مرّكبات كيميائية مثؿ مرّكبات‬

‫)‪ Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs‬ضمف مرّكبات البتروؿ الخاـ‬ ‫تعد ميمة شاقو وصعبة اذ أنيا تتميز بمدة بقائيا الطويؿ في بيئة المسطحات المائية‪.‬‬ ‫ومف أشير الحوادث في ىذا الجانب ما حصؿ عاـ ‪ 1989‬في منطقة ‪ Alaska‬لناقمة‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪071‬‬

‫البتروؿ ‪ Exxon Valdez‬التي غرقت مخمفة كميات ضخمو مف البتروؿ الخاـ ورغـ‬ ‫جيود العمماء واإلدارييف والمتطوعيف (الشكؿ ‪ )16-5‬فاف أكثر مف‪ 30,000‬مف‬

‫طيور البحر‪ ،‬وأعداد ىائمة مف األسماؾ قد ىمكت‪.‬‬

‫الشكل (‪ )16-5‬بقعة الزيت الناتجة عن غرق ناقمة البترول ‪Exxon Valdez‬‬

‫يعرؼ التسرب البترولي بأنو تحرر البتروؿ إلى البيئة مف خبلؿ النشاط البشري‬

‫وىو شكؿ مف أشكاؿ التموث البيئي‪ ،‬وعادة يعني ىذا التعريؼ الميسر تسرب البتروؿ‬

‫إلى المسطحات المائية‪ ،‬وتحديداً البحار والمحيطات والخمجاف‪ ،‬ويشمؿ البتروؿ في ىذا‬ ‫التعريؼ البتروؿ الخاـ‪ ،‬أو منتجات البتروؿ المكرر عمى شكؿ غازوليف أو زيت‬

‫الديزؿ‪ ،‬أو المنتجات الثانوية أو البتروؿ الممزوج مع النفايات‪.‬‬ ‫كارثة خميج المكسيك‬

‫كانت حادثة انفجار بئر النفط الذي تديره شركة ‪ British Petroleuom‬مف‬ ‫أسواء حوادث التموث البيئي في البحار‪ .‬وقع الحادث يوـ ‪ 20‬نيساف عاـ ‪ 2010‬الذي‬

‫أدى في لحظتو إلى مقتؿ أحد عشر مف العامميف واصابة سبعة عشر آخريف‪ .‬وقد تـ‬ ‫أيقاؼ البئر وايقاؼ التسرب النفطي في يوـ ‪ 15‬تموز مف العاـ ذاتو‪ ،‬بعد أف أدى الى‬

‫تدفؽ ما يزيد عف ‪ 4.9‬مميوف برميؿ (‪780,000‬متر مكعب) مف البتروؿ الخاـ‪ .‬كاف‬

‫الفصل اخلامس‪ :‬تلىث املًاه‬

‫‪002‬‬

‫معدؿ تدفؽ البتروؿ مف فتحة البئر في خميج المكسيؾ يعادؿ ‪ 53,000‬برميؿ يوميا‬ ‫(‪ 8,400‬متر مكعب ) إلى حيف اغبلقو‪.‬‬

‫لقد أدى ىذا التسرب اليائؿ لمبتروؿ الخاـ إلى أضرار ضخمة لمحياة المائية في‬

‫الخميج وكذلؾ لصناعة صيد األسماؾ والسياحة عمى حد سواء‪ .‬وكانت الظروؼ‬ ‫المناخية خبلؿ فترة التسرب النفطي قد أدت إلى اتساع مساحة البقعة الزيتية الضخمة‬

‫الناتجة عف التسرب (الشكؿ ‪،) 17-5‬اذ وصمت مساحة البقعة في يوـ ‪ 25‬نيساف الى‬ ‫‪ 1,500‬كيمو متر مربع بينما اتسعت ىذه المساحة يوـ ‪ 30‬نيساف لتصؿ الى‬

‫‪ 10,000‬كيمو متر مربع‪ .‬وتقدر الجيات العممية في الواليات المتحدة االمريكية إف‬ ‫االضرار البيئية الناجمة عف ىذا التسرب ستستمر لفترة زمنية طويمة محدثة ىبلكات‬

‫في الكائنات النباتية والحيوانية (الشكؿ ‪ )18-5‬في المنطقة يصعب تقديرىا بسيولة إال‬

‫بعد مضي عدة سنوات ومف خبلؿ دراسات ومسوحات معمقة‪.‬‬

‫الشكل (‪ )17-5‬منظر من الجو لحجم بقعة الزيت الناتجة عن تسرب البترول في‬ ‫خميج المكسيك‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪007‬‬

‫الشكل (‪ )18-5‬مجموعة من الطيور مغطاة بالبترول المتسرب في خميج المكسيك‬

‫‪ 1-4-11-5‬التأثيرات البيئية ‪Environmental Effects‬‬

‫يؤثر تسرب البتروؿ بأشكالو المختمفة في البيئة المائية وفي أحياء اليابسة التي‬

‫تعتمد عمى البيئة في معيشتيا وتغذيتيا‪ .‬إذ يؤثر في الطيور المائية التي تعيش عمى‬

‫المياه أو تتغذى منيا مف خبلؿ خفض قدرتيا عمى الطيراف أو شؿ تمؾ القدرة عند‬

‫تعرض أجساميا إلى كميات كبيرة مف البتروؿ الذي يجعؿ أجساميا أقؿ قدرة عمى‬ ‫تحمؿ التغيرات في درجات ح اررة الجو عندما يغطي الجمد بطبقة ال تسمح بالتنافذ‬

‫وتبخر الماء الذي يساعدىا عمى ذلؾ‪ .‬وعندما تصبح حركة الطيور محددة فإنيا‬ ‫ستعاني مف عدـ مقدرتيا عمى التفتيش عف غذائيا أو تجنب أعدائيا الطبيعييف مف‬

‫حيوانات مفترسة‪ ،‬وفي حالة وصوؿ البتروؿ إلى القناة اليضمية لمطيور مف خبلؿ‬

‫محاولتيا لتنظيؼ ما يغطي جسميا مف مادة بترولية‪ ،‬فإف ذلؾ يسبب ضر اًر لمكمية‬ ‫وتغيي اًر حاداً في فاعمية الكبد مع تحسس شديد في القناة اليضمية‪ ،‬جميع ىذه التأثيرات‬

‫الفسمجية فضبلً عف عدـ قدرتيا عمى الطيراف تصبح عوامؿ مساعدة عمى حدوث‬ ‫الجفاؼ في أجساميا واختبلؿ في التوازف األيضي‪ ،‬يضاؼ إلى ىذه التأثيرات حدوث‬ ‫اختبلؿ ىرموني في جسـ الطير وتناقص في تخميؽ البروتيف‪ .‬كما وتحدث تأثيرات‬ ‫مشابية في الحيوانات المائية الثدية‪ ،‬فالبتروؿ الذي يغطي أجساـ أنواع مف تمؾ‬

‫‪000‬‬

‫الفصل اخلامس‪ :‬تلىث املًاه‬

‫الحيوانات‪ ،‬يؤدي إلى خفض قدرة الجمد عمى تنظيـ درجة ح اررة الجسـ وبالتالي حصوؿ‬ ‫تغيرات ح اررية وانخفاض في درجة الح اررة ‪ .Hypothermica‬أما الكائنات النباتية‬ ‫المائية واليائمات النباتية كالطحالب فإنيا تتعرض إلى التأثير المباشر أو إف قدرتيا‬

‫عمى البناء الضوئي تنخفض‪ ،‬حيف تمنع طبقة البتروؿ التي تغطي سطح المياه مف‬

‫وصوؿ أشعة الشمس إلييا‪ ،‬فتحدد مف إنتاجيتيا التي تعد عامبلً ميماً ومصد اًر لتغذية‬ ‫اليائمات الحيوانية وحيوانات مائية أخرى‪ ،‬أي حدوث إخبلؿ في انتظاـ السمسمة‬

‫الغذائية وديمومتيا‪.‬‬

‫‪ 2-4-11-5‬طرق التنظيف ‪Methods of Cleaning‬‬

‫أ‪ -‬اإلصحاح الحيوي ‪ Bioremediation‬ويتـ ذلؾ باستخداـ عوامؿ حيوية كالبكتيريا‬ ‫لتحطيـ المركبات اليايدروكاربونية أو إزالتيا‪.‬‬

‫ب‪ -‬اإلصحاح التسريعي الحيوي ‪ Bioremediation Accelrcitor‬وذلؾ باستخداـ‬ ‫مركبات كيميائية غير محبة لمماء ‪ ،Hydrophobic‬غير حاوية لمبكتيريا أو عوامؿ‬ ‫حيوية‪ ،‬التي تتميز بتشكيؿ أواصر كيميائية أو فيزيائية مع المركبات الذائبة وغير‬ ‫الذائبة في الماء‪ ،‬ويكوف فعميا بتكويف تكتؿ غروي يمكف إزالتو بعدئذ مف سطح المواقع‬

‫المموثة‪.‬‬

‫ج‪ -‬اعتماد صيغة الحرق المحكم ‪ Controlled Burning‬وبيذه الطريقة يمكف إزالة‬ ‫جزء مف البتروؿ في الماء إف أحسف إجراء ىذه العممية ال سيما ما يخص مراعاة‬ ‫أجزائيا عندما يكوف الجو غير عاصؼ‪ ،‬ولكنيا يمكف أف تؤدي إلى حدوث تموث في‬

‫اليواء‪.‬‬

‫د‪ -‬استخدام مركبات لتجميع جزيئات البترول وتدعى ‪ Dispersants‬وعمميا مشابو‬ ‫لعمؿ المنظفات الكيميائية ‪ Chemical Detergents‬إذ ِ‬ ‫تحسف سطح الماء المموث‬ ‫ولكنيا يمكف أف تؤدي إلى إحداث أضرار لمكائنات الحية في عمؽ المياه بعد تجمع‬

‫قطرات مكثفة ونزوليا مف السطح إلى مناطؽ أعمؽ‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪002‬‬

‫ىػ‪ -‬إجراء عممية القشط ‪ Skimming‬لمبتروؿ مف سطح المياه ولكف ىذه الطريقة‬ ‫تستوجب عدـ وجود عواصؼ وأف يكوف المسطح المائي ىادئاً إلنجاح الميمة‪.‬‬

‫‪ 3-4-11-5‬تقدير التسرب ‪Estimating the Volume of a Spill‬‬

‫يمكف تقدير كمية البتروؿ المتسرب إلى مسطح مائي مف خبلؿ مبلحظة ومعرفة‬

‫سمؾ طبقة البتروؿ ومظيرىا‪ ،‬وعند معرفة المساحة السطحية لمبتروؿ المتسرب يمكف‬

‫حساب حجـ البتروؿ عمى سطح المياه‪ .‬تستخدـ صيغ البتروؿ المتسرب بوساطة‬ ‫المؤسسات الصناعية والييئات الحكومية‪ ،‬ويتطمب في ىذا المجاؿ اإللماـ بالتوصيؼ‬ ‫الدقيؽ لحركة الريح في الموقع والظروؼ المحيطة لموصوؿ إلى التنبؤ بطبيعة نمط‬

‫التسرب‪ ،‬وىنالؾ برنامج معتمد دولياً ليذا الغرض يدعى ‪Worldwide Oil Spill‬‬

‫)‪ Modeling (WOSM‬والجدوؿ (‪ )5-5‬يوضح ىذا البرنامج تطبيقياً‪.‬‬

‫الجدول (‪ )5-5‬برنامج ‪ WOSM‬لمتنبؤ بنمط تسرب البترول‬ ‫سمك طبقة البترول‬

‫المظيــر‬ ‫غير واضح‬

‫انج‬

‫ممم‬

‫الكمية المتســربة‬ ‫‪2‬‬

‫كم‬

‫‪/‬غالون‬

‫ىكتـــار‪/‬لتر‬

‫‪0.0000380 0.0000015‬‬

‫‪10‬‬

‫‪0.370‬‬

‫‪0.0000760 0.0000030‬‬

‫‪20‬‬

‫‪0.730‬‬

‫‪0.0001500 0.0000060‬‬

‫‪40‬‬

‫‪1.500‬‬

‫ظيــور حزم بــراقة ‪0.0003000 0.0000120‬‬

‫‪80‬‬

‫‪2.900‬‬

‫تكون المون الـداكن ‪0.0010000 0.0000400‬‬

‫‪250‬‬

‫‪9.700‬‬

‫تكون ألوان داكــنة ‪0.0020000 0.0000800‬‬

‫‪500‬‬

‫‪19.500‬‬

‫ظيور لون فضي‬ ‫أول ظيــور لمون‬ ‫واضح‬

‫‪002‬‬

‫الفصل اخلامس‪ :‬تلىث املًاه‬

‫‪ 12-5‬أزمة المياه العالمية ‪The World Water Crisis‬‬

‫بينما تزايد عدد السكاف العالـ ثبلث مرات خبلؿ القرف العشريف‪ ،‬ازدادت الحاجة‬

‫الى مصادر المياه الصالحة وادامتيا إلى ست مرات وأمسى العالـ يواجو مشاكؿ‬ ‫الحصوؿ عمى ىذه المياه وبشكؿ حاد‪ .‬إف أزمة العالـ المائية تؤشر ألحاجو البشرية‬

‫الماسة لممياه منذ عاـ ‪ 1970‬ولحد االف‪ ،‬وقد أُستخدـ ىذا التعبير مف قبؿ األمـ‬ ‫المتحدة ومنظمات دولية أخرى‪ ،‬وفحوى ىذه االزمو ىي النقص الشديد في المياه‬ ‫الصالحة لبلستعماؿ مف قبؿ البشر وألغراض عدة‪ ،‬وتتمثؿ ىذه االزمة العالمية فيما‬ ‫يأتي‪:‬‬

‫* عدـ توفر المياه الصالحة ألكثر مف‪ 1.5‬بميوف إنساف‪.‬‬ ‫* تناقص كميات المياه الجوفية مما أدى الى انخفاض شديد في اإلنتاج الزراعي‪.‬‬ ‫* االستخداـ المكثؼ لممياه مع تموثيا بشكؿ مستمر‪.‬‬

‫* الخبلفات الدولية بشأف مصادر المياه الشحيحة تؤدي أحيانا الى نشوب الحروب‬ ‫بينيا‪ .‬اف ازدياد تموث المياه بالمسببات المرضية وقمة أو انعداـ عممية تعقيـ ومعاممة‬

‫المياه مصد ار رئيسا لؤلمراض االنتقالية عالميا والتي تقدر بػ ‪% 80‬مف األمراض بيف‬

‫ئيسا لموفيات‪ .‬وفضبل عف عدـ توفر المياه‬ ‫سكاف األرض وبالتالي أمست المياه ً‬ ‫سببا ر ً‬ ‫الصالحة لمشرب ألكثر مف ‪ 1.5‬بميوف إنساف ولكف األمـ المتحدة قد أقرت بوجود‬

‫معمومات تشير الى أف ىنالؾ ‪ 2.6‬بميوف إنساف ال تتوفر ليـ المياه ألغراض النظافة‬

‫البيئية ‪ ،Sanitation‬وىذا يعقد مشكمة مياه الشرب واالستخدامات البشرية اليومية إذ‬ ‫أف مياه المجاري تؤدي الى تمويث مياه الشرب مسببو اإلصابة بإمراض شتى يعاني‬

‫منيا البشر في مناطؽ عده مف العالـ ولكف معاناة األطفاؿ ىي األكثر شدة في دوؿ‬ ‫العالـ الثالث إذ يفارؽ الحياة فييا ‪ 3900‬طفؿ يوميا بسبب اإلصابة باإلسياؿ فقط‪.‬‬

‫وتقدر األمـ المتحدة إف مف أمثمة الدوؿ التي تعاني مف مشكمة تموث مياىيا‬

‫مجموعة تقع في أسيا وأفريقيا وأمريكا الجنوبية والتي يعاني جزء ميـ مف سكانيا مف‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪002‬‬

‫استخداـ مياه مموثة وىي كما يبينيا الجدوؿ (‪ )6-5‬وازاء كؿ منيا عدد السكاف الذيف‬ ‫ال يحظوف إال بمياه مموثو‪.‬‬

‫الجدول (‪ )6-5‬نموذج لعدد من الدول التي يعتمد قسم من سكانيا عمى مياه مموثة‬

‫الدولـــة‬

‫عدد السكان بالماليين المعتمدين عمى مياه مموثة عدد السكان الكمي بالماليين‬

‫السوداف‬

‫‪12.3‬‬

‫‪39.992,490‬‬

‫ايراف‬

‫‪5.6‬‬

‫‪70.472,846‬‬

‫فنزويبل‬

‫‪5.0‬‬

‫‪27.730,469‬‬

‫سوريا‬

‫‪3.8‬‬

‫‪20.314,747‬‬

‫زمبابوي‬

‫‪2.7‬‬

‫‪13.010,000‬‬

‫تونس‬

‫‪2.1‬‬

‫‪10.102,000‬‬

‫كوبا‬

‫‪1.2‬‬

‫‪11.177,743‬‬

‫ماسة‬ ‫ومف المتوقع عالميا انو بحموؿ عاـ ‪ 2025‬يكوف ثمثي سكاف العالـ في حاجة ّ‬

‫الى مياه شرب نظيفة مع حرمانيـ مف خدمات معاممة المياه العادمة ‪Sanitation‬‬

‫‪ Services‬وىذا كمو يعقد االزمو العالمية لممياه‪ .‬أما حصة القطاع الزراعي العالمي‬

‫مف ىذه األزمة إذ تواجو المناطؽ الزراعية نقصا في تجييز المياه وبشكؿ متصاعد‪،‬‬

‫وذلؾ لتمبية الحاجات البشرية إلنتاج الغذاء لمئات المبليف مف البشر التي ستضاؼ‬

‫الى آالؼ المبليف منيـ حاليا‪ ،‬فالقطاع الزراعي يستيمؾ ‪ % 66‬مف المياه المتاحة‬ ‫الصالحة لبلستخداـ البشري‪ ،‬ومعظـ ىذه النسبة ىي في المناطؽ الجافة وشبو الجافة‪،‬‬

‫بينما يتـ استيبلؾ ‪ %10‬لؤلغراض الصناعية‪ ،‬وما تبقى مف النسبة المئوية الكمية‬ ‫‪ %4‬ىو الجزء المتبخر مف مياه السدود والخزانات االستراتيجية‪.‬‬

‫الفصل اخلامس‪ :‬تلىث املًاه‬

‫‪002‬‬

‫تماريــن ‪Exercises‬‬

‫‪ (1‬وجد في إحدى البحيرات الصغيرة اف كمية األكسجيف الذائب في مياىيا ىي ‪16‬‬ ‫طنا‪ ،‬فإذا كاف تركيزه في الماء يعادؿ (‪ )10‬أجزاء مف مميوف فكـ ىو الوزف الكمي‬

‫لمماء في البحيرة؟‬

‫‪ (2‬إذا كاف الغالوف الواحد مف الماء (وزنو نحو ‪ 3.8‬كغـ) يحوي ‪ O2‬بتركيز ‪12‬‬ ‫جزءا مف مميوف‪ ،‬فما كمية المواد العضوية التي يمكف اف تستيمؾ األكسجيف الذائب‬

‫كمو؟‬

‫‪ )3‬إذا كاف وزف ‪ O2‬الذي يستيمؾ لكؿ شخص يوميا بسبب تسرب كمية مف مياه‬

‫المجاري إلى نير في إحدى المدف يعادؿ ‪50‬غـ فما عدد أطناف الماء التي تحوي ‪10‬‬

‫أجزاء مف مميوف ‪ O2‬التي سيتـ استيبلؾ األكسجيف فييا كامبل إذا كانت مياه المجاري‬ ‫تصؿ إلى النير مف أحد األحياء السكنية التي يقدر سكانيا ب(‪ )5000‬شخص؟‬

‫‪ (4‬يسبب إنتاج طف مف الورؽ في إحدى المعامؿ إلى زيادة ‪ BOD‬في ماء نير قريب‬

‫بمقدار (‪ )50‬خمسيف كيمو غراما‪ ،‬فإذا كاف ماء النير حاويا ‪ DO‬بتركيز ‪ 8‬أجزاء مف‬

‫مميوف فما وزف الماء الضروري لمعادلة ‪ BOD‬المتكوف عف التموث بمخمفات المعامؿ؟‬

‫‪ (5‬قدـ مقترح إلى المعامؿ لمتخمص مف ‪ SO2‬المتكوف بضخو في مياه البحر القريب‬ ‫مف المعمؿ وذلؾ بأكسدة ىذا الغاز بوساطة ‪ O2‬المذاب وتحويمو إلى كبريتات كما في‬

‫المعادلة‪:‬‬

‫‪+ 2H2O‬‬

‫¯‪2SO4²‬‬

‫¯‪2SO2 + O2 + 4OH‬‬

‫فكـ طنا مف ‪ O2‬الذائب في الماء سيتـ استيبلكيا في أكسدة ‪ 480‬طنا مف‬

‫‪ ،SO2‬واذا كاف ‪ 8= DO‬جزء مف مميوف فكـ طنا مف ىذا الماء سيصبح عديـ‬ ‫األكسجيف في سنة واحدة بسبب ىذا المعمؿ؟‬

‫‪ Na3PO4 Trisodium phosphate )6‬مركب يستعمؿ أحيانا مادة بناءة في‬ ‫مواد التنظيؼ‪ .‬ما النسبة الوزنية لعنصر الفوسفور في مادة تنظيؼ تحتوي عمى‬

‫‪ %35‬مف المركب السابؽ؟‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪001‬‬

‫‪ )7‬تحتوي بحيرة صغيرة عرضيا كيمومتر واحد وعمقيا خمسة أمتار عمى عشرة‬

‫مبلييف طف مف الماء‪ .‬ويحوي الماء عمى تركيز لمفوسفور مقداره ‪ ،0.01‬فما وزف‬

‫الفوسفور في مياه البحيرة؟‬

‫‪ )8‬افت ػ ػ ػ ػ ػ ػ ػػرض اف الم ػ ػ ػ ػ ػ ػ ػػادة الجاف ػ ػ ػ ػ ػ ػ ػػة لمطحم ػ ػ ػ ػ ػ ػ ػػب تتمث ػ ػ ػ ػ ػ ػ ػػؿ بالص ػ ػ ػ ػ ػ ػ ػػيغة الكيمياوي ػ ػ ػ ػ ػ ػ ػػة‬

‫‪ ،C106H181O45N16P‬ىػ ػػؿ يمك ػػف اف يح ػػدد النت ػػروجيف او الفوس ػػفور الموج ػػوداف ف ػػي‬ ‫بركػػة نمػػو الطحمػػب إذا كػاف فييػػا ‪× 5‬‬

‫‪29‬‬

‫‪ 10‬ذرة نيتػػروجيف و ‪× 1‬‬

‫‪27‬‬

‫‪ 10‬ذرة‬

‫فوسفور؟‬

‫‪ )9‬تمقي إحدى المدف الصناعية الكبيرة الواقعة عمى بحيرة ‪ 2.5‬مميوف كيمو غراـ مف‬ ‫الفوسفور الموجود في مادة التنظيؼ إلى مياه البحيرة سنويا‪ ،‬ما ىو الوزف الجاؼ لمنمو‬

‫الطحمبي الذي سيتـ تحفيزه بسبب ىذه الكمية مف الفوسفور مفترضا انو سيدخؿ كامبل‬

‫في تركيب الطحمب مستعمبل الصيغة الكيميائية ‪ C106H181O45N16P‬لتركيب جزيئة‬

‫الطحمب الجاؼ؟‬

‫‪ )10‬إذا احتاجت محطات إنتاج الطاقة الكيربائية في الدوؿ الصناعية إلى ‪ %20‬مف‬ ‫مياىيا العذبة المتوافرة في ‪ ،1990‬واذا كاف ىذا االحتياج يتضاعؼ سنويا‪ ،‬ففي أي‬

‫عقد (‪ ،2020 ،2010 ،2000،‬الخ) ستجد ىذه الدوؿ اف جميع مياىيا العذبة‬ ‫مطموبة لتبريد محطات إنتاج الطاقة فييا ؟‬

‫‪ )11‬ما عدد أطناف مركب الحديد ( ‪ (FeS2Iron Pyrite‬التي إذا تأكسدت بكامميا‬

‫مف خبلؿ عمميات التعديف انتج (‪ )500,000‬خمسمائة آلؼ طف مف حامض‬

‫‪ H2SO4‬الذي يصؿ إلى األنيار والبحيرات القريبة؟ (راجع موضوع التموث‬ ‫بالحمضية)‪.‬‬

‫ تلىث املًاه‬:‫الفصل اخلامس‬

001

REFERENCES ‫المــراجع‬

1-Anderson, E.L. et al. 1993. The worldwide oil spill model ( WOSM ):A

overview pp 627-646 in proceeding of the 16th Arctic and marine Oil Spill Program, Technical Seminar, ontario,Ontario, Canada.

2-Appropri ate Technology for Sewage Pollution Control in the Wider Caribbean Region, 1998. Caribbean Environment Programme Technical Report #40.

3-Cloern, J.E. 2001. Our conceptual model of the coastal eutrophication problem. Marine Ecology Progress Series, 211:223-253.

4-Gyula, D. et al. 2006. Management of International and Accidental water Pollution. Springer.355pp.

5-Henze, M.2002. Wastewater treatment, biological and chemical processes. Springer. 430pp.

6-Khopkar, S. M. 2004. Environmental Pollution Monitoring and control.

New Age International. P 299.

7-Laws, E.A. 2002. Aquatic pollution: An Introdutory Text. John Wiley and Sons.

8-Massoud Tajrishy and Ahmad Abrishamchi. 2005 Integrated Approach to Water and Wastewater Management for Tehran, Iran, Water Conservation, Reuse, and Recycling: Proceedings of the Iranian-American Workshop, National Academies Press.

9-Nation Research Council.2000. Clean Coastal Waters: Understanding and Reducing The Effect of Nutrient Pollution. National Academy press.

Washington D.C.

10-Nixon, S.W. 1998. Enriching the sea to death. Scientific American, 9 (3) ;48-53.

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫الفصل ‪6‬‬

‫‪001‬‬

‫‪SI‬‬ ‫‪X‬‬

‫التلوث بالمعادن الثقيلة‬ ‫‪Pollution With Heavy Metals‬‬

‫‪ 1-6‬انتشار المعادن ‪Occurrence‬‬ ‫اف نواة مركز األرض ذات طبيعة معدنية‪ ،‬إذ اف معظميا يتكوف مف الحديد والنيكؿ‬

‫‪،‬كما اف قشرة األرض تحوي نسبة مف المعادف تقدر بػ ‪ %25‬ويتبايف انتشار ىذه‬

‫المعادف في قشرة األرض كما يتبايف انتشارىا في األنظمة الحيوية‪ .‬فالحديد واأللمنيوـ‬

‫يشكبلف نسبة تقرب مف ‪ %6‬مف تركيب قشرة األرض لذا يمكف تعدينيما بكميات‬

‫كبيرة‪ ،‬ويستعمؿ ىذاف المعدناف بشكؿ أساسي في بناء الييكؿ العاـ لمقومات التقنية‬

‫الحديثة في العالـ‪ .‬وىنالؾ سبعة معادف تعد مف بيف العناصر العشرة األكثر انتشا ار في‬

‫األرض (في داخؿ المستطيبلت)‪:‬‬

‫الفصل السدس‪ :‬التلىث باملعادن الثكًلُ‬

‫‪022‬‬

‫األكسجيف ‪%49.5 O2‬‬ ‫االلمنيوم‬

‫السيميكوف ‪%25.7 Si‬‬

‫‪AL‬‬

‫البوتاسيوم ‪%2.4 K‬‬ ‫‪%1.7 %%%‬‬

‫‪%7.5‬‬ ‫‪Ca‬‬ ‫الكالسيوم‬

‫المغنيسيوم‬

‫‪%1.9‬‬ ‫التيتانيوم‬

‫‪%3.4‬‬ ‫الحديد‬

‫الييدروجيف ‪%0.9 H‬‬

‫‪Fe‬‬

‫‪%0.6‬‬ ‫الصوديوم‬

‫‪%6.7‬‬

‫‪Mg‬‬

‫‪T I‬‬

‫‪%1.2‬‬

‫‪Na‬‬

‫‪%2.6‬‬ ‫وضعت مع بعضيا‬ ‫وفضبل عف ىذه المجموعة مف المعادف‪ ،‬ىنالؾ مجاميع أخرى‬

‫بحكـ التشابو فيما بينيا في عدد مف الصفات وعمى ىذا األساس يمكف اف تقسـ كما‬

‫يأتي‪:‬‬

‫المعادن النادرة األساسية ‪ :Essential trace metals‬ومف أمثمتيا الزنؾ‬

‫‪ ،Zn‬النحاس ‪ ،Cu‬الكوبمت ‪ ،Co‬وتوجد معادف ىذه المجموعة بكميات قميمة ولكنيا‬ ‫ذات أىمية كبيرة وأساسية لمحياة‪ ،‬إذ أنيا تدخؿ في تركيب األنزيمات والبروتينات‬

‫الميمة في الجسـ الحي ونقصانيا يسبب أمراضا فسمجية مختمفة‪.‬‬

‫المعادن المشعة ‪ :Radioactive metals‬ومف أمثمتيا اليورانيوـ ‪ ،U‬البموتونيوـ‬

‫‪ Pt‬والثوريوـ ‪ ،Th‬وتوجد ىذه المعادف بنسب قميمة جدا تصؿ إلى عدة أجزاء مف بميوف‬ ‫جزء مف تركيب قشرة األرض‪ ،‬وتشترؾ في فعاليتيا اإلشعاعية العالية وأىميتيا في‬ ‫مجاؿ االستخدامات المختمفة لمقوة النووية‪.‬‬ ‫المعادن النبيمة ‪Metals‬‬

‫‪ :Noble‬ومف أمثمتيا الذىب ‪ Au‬والفضة ‪Ag‬‬

‫والببلتيف ‪ ،Pt‬ومف صفاتيا المشتركة احتفاظيا بممعانيا وبريقيا المعدني بسبب عدـ‬ ‫تأكسدىا بسبب ميميا الشديد لبلحتفاظ باإللكترونات الموجودة في مدارات ذراتيا‪.‬‬

‫المعادن الثقيمة ‪ :Heavy Metals‬ومف أمثمتيا الحديد الزئبؽ‪ ،‬والرصاص‪،‬‬

‫الكادميوـ‪ ،‬والقصدير‪ ،‬والزرنيخ وغيرىا‪ .‬وتتصؼ ىذه المعادف بوزنيا النوعي العالي إذ‬

‫يكوف بحدود ‪5‬غراـ‪/‬سـ‪ 3‬واكثر‪ ،‬فضبل عف ميميا لبلحتفاظ باإللكترونات وتدعى عادة‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪027‬‬

‫‪ ،Electronegative metals‬وباستثناء الحديد تكوف المعادف الثقيمة ذات انتشار‬ ‫قميؿ في قشرة األرض قياسا بالمعادف الخفيفة‪.‬‬

‫‪ 2-6‬المعادن الثقيمة والكبريت ‪Heavy Metals and Sulfur‬‬

‫تشترؾ المعادف الثقيمة‪ ،‬عموما‪ ،‬في شدة ميميا إلى االتحاد بعنصر الكبريت أكاف‬

‫ذلؾ في قشرة األرض أـ في األنظمة الحيوية الحيوانية والنباتية إذ اف عممية التعديف‬ ‫تؤدي إلى فصؿ الكبريت عف تمؾ المعادف وعمى شكؿ مركب أو أكثر مف مركباتو‬

‫الغازية والسيما ثنائي اكسيد الكبريت ‪ .SO2‬والمعروؼ اف حامض الكبريتيؾ المتكوف‬ ‫مف عمميات التعديف ونتيجة لغسؿ فضبلت حرؽ الكبريت بالماء‪ ،‬يؤدي إلى رفع درجة‬ ‫حمضية الماء والتربة القريبة مف مناطؽ التعديف وبخاصة تعديف الحديد‪ .‬ولوحظ أيضا‬

‫اف مواقع تعديف الفحـ الحجري الميجورة تكوف مصد ار لزيادة حمضية المناطؽ‬ ‫المحيطة بو‪ .‬وكذلؾ األمر في األنظمة الحيوية حيث يوجد الكبريت ضمف مركبات‬

‫كيمياحيوية ميمة كالبروتينات واألنزيمات عمى شكؿ ‪ ،Sulfhydryl‬فضبل عما تشكمو‬ ‫األواصر الكبريتية (األحادية والثنائية) مف أىمية في ربط أجزاء بروتينية مختمفة كما‬ ‫في أدنػاه‪:‬‬

‫الفصل السدس‪ :‬التلىث باملعادن الثكًلُ‬

‫‪020‬‬

‫وبسبب شدة ميؿ المعادف الثقيمة إلى االتحاد بالكبريت سيؤدي دخوليا إلى الجسـ‪،‬‬ ‫ووصوليا إلى المركبات البروتينية‪ ،‬إلى ارتباطيا بالكبريت ثـ احداث تعطيؿ لنشاط‬

‫وتغيير في تركيب المركبات ومف ىنا يمكف تفسير حدوث حالة التسمـ بتمؾ المعادف‬

‫بوصفيا إحدى اآلليات المعروفة فسمجيا وسميا‪.‬‬

‫‪ 3-6‬التموث البيئي بالمعادن الثقيمة‬ ‫‪Environmental Pollution with Heavy Metals‬‬

‫تتعرض البيئة إلى التموث بالمعادف الثقيمة مف مصادر مختمفة‪ ،‬وىنالؾ مجموعة‬

‫مف المبلحظات عف صفات ىذا التموث وعبلقتو بصفات المعادف الثقيمة ذاتيا إذ‬ ‫تنتشر المعادف الثقيمة في أجزاء البيئة‪ ،‬اليواء‪ ،‬الماء‪ ،‬والتربة‪ .‬ومف خبلؿ ىذه األجزاء‬

‫تصؿ بشكؿ مباشر أو غير مباشر إلى الغذاء‪ .‬إف أىمية التموث بالمعادف الثقيمة في‬

‫الطبيعة ناجمة عف عدـ إمكانية تحمؿ نواتيا بعكس بقية المموثات البيئية الكيميائية‪ ،‬إذ‬

‫اف تحمميا بفعؿ عدد مف المؤثرات البيئية كالح اررة والرطوبة وأشعة الشمس أو بفعؿ‬ ‫مؤثرات كيميائية أو حيوية‪ ،‬يؤدي في اغمب األحياف إلى خفض درجة سميتيا وىو ما‬

‫عرؼ بإزالة السمية ‪.Detoxification‬‬

‫اف المعادف الثقيمة تدخؿ في دورة الطبيعة وتنتقؿ بيف أجزاء البيئة ومحتوياتيا مف‬

‫عناصر حية وغير حية بحيث يتـ تركيزىا حيويا‪ .‬ففي اليواء تتعرض جسيماتيا إلى‬ ‫عممية التخفيؼ بفعؿ انتشارىا العمودي واألفقي ولكف سقوطيا إلى األرض وتمويثيا‬

‫لمتربة يؤدي إلى تركزىا‪ .‬وفي البيئة المائية يتـ تركيزىا مف خبلؿ الكائنات الحية فييا‬ ‫ومنيا تنتقؿ إلى بقية الكائنات في الماء واليابسة إذ يصؿ تركيزىا إلى اعمى مستوياتو‬

‫في الحيوانات التي تقع في قمة اليرـ الغذائي وبخاصة اإلنساف‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪022‬‬

‫‪ 4-6‬تأثير المعادن الثقيمة في الحياة‬ ‫‪Poisoning of Heavy Metals‬‬

‫تعد معظـ المعادف الثقيمة ذات تأثير ساـ في اإلنساف حتى إذا كانت بتراكيز‬

‫منخفضة‪ ،‬وتتبايف درجة السمية تبعا لمطبيعة والصيغة الكيميائية لممركب الذي يحوي‬

‫المعدف الثقيؿ‪ ،‬فالزئبؽ مثبل إذا ابتمعو اإلنساف بكميات تصؿ إلى مئة ممغراـ فأنو ال‬ ‫يحدث تأثي ار سميا شديدا‪ ،‬ولكف بضع ممغرامات مف مركب مثيؿ الزئبؽ المثيمي‬

‫‪ Methyl Mercury CH3Hg‬تسبب في جسـ اإلنساف نتائج سمية شديدة جدا‪ ،‬كما‬

‫واف طريقة التعرض لممعادف الثقيمة ذات اثر ميـ في تحديد درجة السمية فالتعرض‬

‫ار تصؿ إلى حد الوفاة‪ ،‬إذ يعد‬ ‫ألبخرة الزئبؽ عف طريؽ الجياز التنفسي تحدث أضرًا‬ ‫الجياز التنفسي مف األجيزة ذات الحساسية العالية لآلثار السمية ليذه المجموعة مف‬ ‫المعدف‪.‬‬

‫اف الضرر الذي تحدثو المعادف الثقيمة في الجسـ الحي لو عبلقة بأكثر مف جانب‬

‫مف جوانب النشاط الكيمياحيوي وتركيب الخمية‪ ،‬فالمعادف الثقيمة تياجـ الكبريت في‬ ‫األنزيمات وتسبب تثبيط نشاطيا الحيوي‪ .‬وتياجـ المعادف الثقيمة مجموعة األميف الحر‬

‫( ‪)NH2‬‬

‫‪ Free amino group‬أو مجموعة الكاربوكسيؿ (‪ )COOH‬في‬

‫الحوامض األمينية‪ ،‬ومف ثـ تؤدي إلى ترسيبيا محدثة الضرر الحيوي‪.‬‬ ‫ومف التأثيرات األخرى اتحاد ىذه المعادف بالمركبات الحيوية الفوسفاتية بينما يقوـ‬

‫قسـ منيا بتحميؿ المركبات الفوسفاتية الميمة في الخمية الحية‪ .‬فضبل عف ذلؾ يتحد‬

‫عدد مف المعادف الثقيمة كالزئبؽ والرصاص والكادميوـ بغشاء الخمية ويؤدي ىذا إلى‬

‫منع دخوؿ المواد الكيميائية ألييا وخروجيا منيا‪ ،‬أي أنيا تعطؿ آلية التنافذ الخموي‬

‫‪ Microfactory‬التي تؤدي إلى تراكـ الفضبلت الحاصمة مف الفعاليات الحيوية في‬ ‫داخؿ الخمية وفي الوقت نفسو تمنع وصوؿ الغذاء الضروري لتوليد الطاقة في الخمية‪.‬‬

‫‪022‬‬

‫الفصل السدس‪ :‬التلىث باملعادن الثكًلُ‬

‫اف مجمؿ التأثيرات التي تحدثيا المعادف الثقيمة في األنظمة الحيوية تؤدي إلى‬ ‫احداث مجموعة مف األمراض التي تشمؿ السرطاف وامراض القمب والكمية والدماغ‬

‫واألعصاب وغيرىا‪.‬‬

‫اف المعادف الثقيمة تضـ مجموعة كبيرة منيا ما ىو ضروري لمفعاليات الحيوية‬

‫كالنحاس والحديد‪ ،‬ومنيا ما ىو ساـ وليس بالجسـ حاجة لو بأية نسبة كانت‪ .‬وفي ىذا‬ ‫الفصؿ سيتـ التطرؽ إلى اربعة مف ىذه المعادف التي تعد ذات سمية عالية لؤلحياء‬

‫وذات أىمية استثنائية لمتموث البيئي وىي‪ :‬الزئبؽ والرصاص والكادميوـ والنيكؿ‪.‬‬

‫‪ 5-6‬الزئبق )‪Mercury (Hg‬‬

‫‪ 1-5- 6‬تاريخيــا ‪History‬‬

‫عرؼ الزئبؽ مف قبؿ الصينييف والينود القدامى‪ ،‬كما وجدت إثاره في المعابد‬

‫المصرية بحدود ‪ 500‬ؽ‪.‬ـ‪ .‬كاف الصينيوف والينود وسكاف التبت يعتقدوف إف الزئبؽ‬ ‫يمكف أف يطيؿ عمر اإلنساف ويشفي الكسور ويحافظ عمى الصحة‪ .‬ويقاؿ إف‬ ‫اإلمبراطور الصيني األوؿ كف شي ىونغ دي كاف دفف في معبد يحوي انيا ار مف‬

‫ال زئبؽ تمثيبل النيار الصيف وكاف ىذا اإلمبراطور قد فقد عقمو ثـ ىمؾ لتناولو أقراص‬ ‫مف الزئبؽ معتقدا أنيا ستساعده عمى الخمود‪ .‬وكاف اإلغريؽ القدامى يستخدموف الزئبؽ‬

‫في تصنيع المراىـ‪ ،‬بينما استعممو الروماف في مساحيؽ التجميؿ‪ .‬وبحدود عاـ ‪500‬‬

‫ؽ‪.‬ـ أُستخدـ الزئبؽ في عمؿ السبائؾ مع معادف أخرى‪.‬‬

‫وفي المغة اليندية كانت وما زالت كممة (‪ )Alchemy‬ىي (‪ )Rasavtam‬وتعني‬

‫"طريؽ الزئبؽ"‪ .‬كاف الكيميائيوف القدامى يعتقدوف إف الزئبؽ ىو أصؿ المعادف‪ ،‬واف‬ ‫المعادف المختمفة بمكف أف تنتج مف تفاعؿ كميات ونوعيات مختمفة مف الكبريت مع‬

‫الزئبؽ‪ .‬وكاف أنقى تمؾ المعادف الناتجة ىو الذىب واف الزئبؽ كاف ضروريا لتحويؿ‬ ‫المعادف غير النقية إلى ذىب‪ ،‬و ذلؾ ىو ىدؼ الكيميائييف القدامى‪ Hg .‬ىو الرمز‬ ‫الحديث الكيميائي لمزئبؽ وىو مشتؽ مف الكممة اليونانية االصميو (‪)Hydrargyros‬‬

‫المحورة التينيا إلى (‪ )Hydrargyrum‬وتعني "‪"Water silver‬‬

‫ألنو يشبو الماء‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪022‬‬

‫في سيولتو ولو لمعاف الفضة في لونيا‪ .‬وقد سمي ىذا المعدف بيذا االسـ تيمنا باسـ‬

‫الكوكب ‪Mercury‬‬

‫الذي اتخذه الروماف إلياً والمعروؼ بالسرعة والحركة‬

‫(‪ )Speed and Mobility‬وىو المعدف الوحيد الذي اسماه الكيميائيوف باسـ مشابو‬ ‫السـ ذلؾ الكوكب‪.‬‬ ‫‪ 2-5-6‬المصادر في الطبيعة ‪Sources‬‬

‫يوجد الزئبؽ في التربة بتراكيز منخفضة إذ اف نسبتو تكوف بحدود ‪ 3‬أجزاء مف‬

‫بميوف‪ ،‬وترتفع في قسـ مف الصخور إلى نحو (‪ )320‬جزٍء مف بميوف‪ ،‬وترتفع أحيانا‬

‫لتصؿ إلى نحو ‪ 4.6‬جزء مف مميوف =‪ 4600‬جزء مف بميوف‪ .‬وفي المياه (البحار‬ ‫والمحيطات) يوجد الزئبؽ بتركيز مقداره ‪ 0.1‬جزء مف مميوف ويزداد ىذا التركيز‬

‫بازدياد العمؽ‪ .‬إف أبخرة الزئبؽ في اليواء توجد بشكؿ طبيعي بتركيز يقؿ عف جزء‬ ‫بسيط مف‬

‫‪9‬‬ ‫¯‬

‫‪ 10‬غراـ لكؿ متر مكعب مف اليواء‪ ،‬وينطبؽ ذلؾ عمى جسيمات الزئبؽ‬

‫المتطايرة‪ .‬وتصؿ النسبة في بعض المناطؽ الصناعية إلى ما يعادؿ أكثر مف خمسيف‬ ‫ضعفا مف ىذه النسبة‪ .‬ويعد المحيط اليوائي مجاال ميما النتقاؿ ىذا المعدف إلى‬

‫مناطؽ مختمفة وبذلؾ تتسع المساحة المعرضة لمتموث‪.‬‬

‫‪ 3-5- 6‬االستخدامات ‪Mercury usages‬‬

‫اف االستخدامات المختمفة ليذا المعدف مف قبؿ اإلنساف والتي أدت ومازالت تؤدي‬ ‫إلى مستويات تموث متزايدة تشمؿ استعماؿ الزئبؽ في عدد مف الصناعات منيا‬

‫صناعة المفاتيح الكيربائية‪ ،‬وأجيزة وأدوات السيطرة‪ ،‬وتصنيع المسابر ‪Electrodes‬‬

‫المستخدمة في أجيزة قياس ‪ pH‬كما اف الزئبؽ يدخؿ في عممية إنتاج الكمور‬

‫‪ .Chlorine‬وفي الزراعة يستعمؿ في تصنيع عدد مف المبيدات الفطرية‬

‫‪ ،Fungicides‬وفي المجاالت الصناعية األخرى يدخؿ في صناعة األصباغ‬ ‫والورؽ‪ ،‬وفي التفاعبلت الكيمياوية يستعمؿ عامبل مساعدا‪ ،‬أما في المجاالت الطبية‬ ‫فأنو يدخؿ في صناعة حشوات األسناف وفي صناعة األدوية‪ ،‬فضبل عف اف الزئبؽ‬

‫يعد مادة ضرورية في المختبرات والبحوث‪.‬‬

‫‪022‬‬

‫الفصل السدس‪ :‬التلىث باملعادن الثكًلُ‬

‫ومف خبلؿ ىذا االستعراض السريع الستعماالت الزئبؽ نتوقع زيادة مطردة في‬ ‫المشاكؿ البيئية والصحية التي يسببيا ىذا المعدف بمركباتو المختمفة‪ .‬ورغـ ما ذكر عف‬ ‫مصادر التموث بيذا المعدف فأف أعمى نسبة مف التموث تحدث بسبب تعريض التربة‬

‫لمتعرية‪ ،‬وذلؾ مف خبلؿ عمميات التنقيب والتعديف التي تسبب إطبلؽ كميات تصؿ‬ ‫إلى (‪ )10,000‬طف مف الزئبؽ إلى الغبلؼ الجوي سنويا‪ ،‬ويساىـ استخراج البتروؿ‬ ‫والفحـ الحجري بإنتاج ما يقرب مف ‪ 300‬طف سنويا‪.‬‬

‫‪ 4-5-6‬سمية الزئبق ‪Toxicity‬‬

‫تعتمد درجة السمية التي يسببيا الزئبؽ في جسـ اإلنساف والحيوانات الثدية عمى‬

‫صيغتو الكيميائية وطبيعة األمبلح أو المركبات التي يدخؿ في تركيبيا‪ .‬والمعروؼ عف‬ ‫ىذا المعدف انو يتطاير تحت ظروؼ بيئية معينة كارتفاع درجة الح اررة‪ ،‬وتشكؿ‬

‫جسيماتو وأبخرتو مادة سامة لقدرتيا عمى النفاذ مف خبلؿ أغشية الحويصبلت اليوائية‬

‫لمرئة‪ ،‬ولكوف المعدف يميؿ إلى الذوباف في الدىوف ‪ Lipids‬فيمكف اف يتركز في‬

‫الجياز العصبي وكريات الدـ الحمر‪ ،‬كما اف درجة امتصاص الزئبؽ في القناة‬ ‫اليضمية تتبايف تبعا لطبيعتو الكيميائية‪ .‬فالممح البلعضوي لمزئبؽ يمتص في القناة‬

‫اليضمية لمفئراف بنسبة ‪ %15‬وفي اإلنساف بنسبة ‪ %7‬بينما يتـ امتصاص الزئبؽ‬

‫المثيمي ‪ CH3-Hg‬بنسبة تتراوح بيف ‪ %90‬و‪ %95‬في أمعاء اإلنساف والفئراف وىذا‬

‫يعني زيادة كبيرة في درجة التسمـ‪.‬‬ ‫يؤثر الزئبؽ كذلؾ في ِ‬ ‫الكمية وقد وجد اف نسبة عالية مف المركب العضوي ليذا‬ ‫المعدف يمكف اف تتركز في كمى اإلنساف والحيوانات الثدية بعد دخولو إلى الجسـ عف‬

‫طريؽ القناة اليضمية‪ .‬وتمتص أنسجة الرئتيف أبخرة الزئبؽ وجسيماتو مسببةً تخديشيا‬ ‫واحداث أضرار متباينة الحدة فييا ومنيا تنتقؿ إلى الجياز العصبي عف طريؽ جياز‬ ‫الدوراف‪ .‬ويتمثؿ التأثير السمي الحاد ‪ Acute Poisining‬بما يتركو مف أثر شديد‬ ‫في الفصيف البصرييف مسببا فقداف البصر ويؤدي إلى التأثير في حاسة السمع وفي‬

‫قابمية النطؽ‪ .‬وتظير عبلمات التسمـ في الجياز العصبي مف خبلؿ ما يبدو عمى‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪021‬‬

‫المتسمـ مف ارتعاش في األطراؼ ومف ثـ حصوؿ الشمؿ الجزئي او الكمي‪ .‬ويخترؽ‬ ‫الزئبؽ المثيمي أغشية الدماغ والتأثير في تكويف البروتيف فيو‪ ،‬كما انو يخترؽ غشاء‬ ‫المشيمة في األميات الحوامؿ مسببا تسمـ األجنة وينتج عف ذلؾ حاالت التشوىات‬

‫الخمقية عند تعرض األميات لمتموث بمركبات الزئبؽ لمدة طويمة ولجرعات قميمة‬

‫‪ .Chronic Effect‬وفي الحشرات وجد اف الزئبؽ المثيمي يسبب طفرة وراثية في‬ ‫حشرة ذبابة الفاكية ‪ Drosophila‬عند إعطائيا غذاءاً يحوي ىذا المركب بتركيز‬

‫‪ 0.25‬جزء مف مميوف‪ ،‬وىنالؾ نسبة ترابط إحصائي عالية بيف الطفرات الوراثية بسبب‬

‫مركب كيميائي معيف وحدوث السرطاف في الحيوانات الثدية كما أثبتتيا التجارب التي‬

‫أجريت عمى البكتريا والحشرات‪.‬‬

‫ومف صفات الزئبؽ المثيمي انو يفرز في حميب األميات وينتقؿ بذلؾ إلى األطفاؿ‬

‫الرضع بحكـ ميمو إلى الذوباف في الدىوف‪ .‬ومف التأثيرات السمية األخرى لمزئبؽ ىو‬

‫تثبيط القدرة المناعية لمجسـ مسببا ضعفا واضحا في مقاومتو لممسببات المرضية‪.‬‬

‫‪ 5-5- 6‬آلية التغييرات الكيميائية في مركبات الزئبق‬

‫‪Chemical Changes of Hg Compounds‬‬

‫كاف االعتقاد السائد في األوساط العممية حتى سنة ‪1960‬ـ اف مركبات الزئبؽ‬

‫التي تصؿ إلى البيئة مف مصادرىا الرئيسة ستتعرض إلى التخفيؼ ومف ثـ تصبح‬

‫ذات تأثير سمي ضعيؼ‪ .‬ولكف ىذا االفتراض أُثبت خطأه مف قبؿ عدد مف الباحثيف‬

‫منيـ ‪ Jensen‬و ‪Jernelov‬‬

‫وكذلؾ ‪ Fujiki‬خبلؿ المدة الواقعة بيف سنتي‬

‫‪1960‬ـ و ‪1967‬ـ‪ .‬وتبع ذلؾ ما قاـ بو ‪ Wood‬وجماعتو مف بحوث أثبتت اف‬ ‫مركبات الزئبؽ التي تصؿ إلى البيئة والى المياه بشكؿ خاص تتعرض إلى مجموعة‬

‫مف التغيرات الكيميائية الناجمة عف فعؿ كيميائي مجرد فضبل عف فعؿ كيمياحيوي‬ ‫يتمثؿ بقياـ بعض الكائنات الحية الدقيقة البلىوائية بتحويؿ الزئبؽ البلعضوي‪،‬‬

‫الحاصؿ مف التحمؿ الكيميائي لممركب أألـ‪ ،‬إلى مركب عضوي يحتوي عمى جذر‬

‫ولما كاف الزئبؽ المثيمي ‪ Methyl Mercury‬ساما جدا‬ ‫المثيؿ األحادي أو الثنائي‪ّ ،‬‬

‫الفصل السدس‪ :‬التلىث باملعادن الثكًلُ‬

‫‪021‬‬

‫وا كثر قدرة عمى االنتقاؿ ضمف األنظمة الحيوية‪ ،‬بدأ االىتماـ بدراسة ىذه الظاىرة‬ ‫الميمة وتحديد آليتيا ونتائجيا عمى حد سواء‪.‬‬

‫ومف خبلؿ الدراسات المتعددة تـ التوصؿ إلى اف البيئة المائية‪ ،‬بشكؿ خاص‪ ،‬قد‬

‫تعرضت خبلؿ المئة عاـ المنصرمة في مناطؽ متعددة مف العالـ إلى التموث‬

‫بمجموعة مف المركبات الزئبقية وامكف تصنيفيا عمى أنيا‪:‬‬

‫مركبات الزئبؽ المعدني ‪.Hgo‬‬

‫الزئبؽ البلعضوي الثنائي الشحنة ‪.Hg2+‬‬

‫الزئبؽ الفنيمي ‪.C6H5Hg+ Phenyl mercury‬‬

‫‪CH3OCH2CH2Hg+. Alkoxyalkylmercury‬‬

‫وتتعرض ىذه المجاميع مف مركبات الزئبؽ في الماء إلى التحوؿ إلى أيونات الزئبؽ‬

‫الثنائية البلعضوية‪ ،‬ومف خبلؿ ذلؾ تقوـ الكائنات الحية الدقيقة البلىوائية الموجودة‬

‫في قاع المسطح المائي بعممية إضافة مجموعة المثيؿ ‪ Methylation‬إلى الزئبؽ‪.‬‬

‫كما ىو موضح في الشكؿ (‪ ،)1-6‬أما انتقاؿ بعض المركبات العضوية لمزئبؽ ضمف‬

‫السمسمة الغذائية في الماء فيمكف متابعتو مف خبلؿ الشكؿ (‪ )2-6‬مع تأثير حالة‬ ‫التركيز الحيوي لتمؾ المركبات في الكائنات الحية الداخمة ضمف السمسمة الغذائية‪.‬‬

‫الشكل (‪ )1-6‬مخطط افتراضي لمتغيرات التي تحدث لمزئبق في البيئة المائية‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪021‬‬

‫‪ 6-5-6‬حوادث التموث بالزئبق الموثقة عالميا ‪International poisoning‬‬

‫‪episodes‬‬

‫أوؿ الحوادث الموثقة عف التموث البيئي بمركبات الزئبؽ ما حصؿ في الياباف سنة‬

‫‪ ،1953‬إذ لوحظ في منطقة ‪ Minamata‬وفي قرية صغيرة تقع عمى خميج بيذا‬ ‫االسـ وكذلؾ في منطقة نير ‪ ،Agano‬اف عددا كبي ار مف األشخاص أصيبوا بمرض‬ ‫كاف مجيوؿ السبب ولكنو تميز بقوة التأثير في الجياز العصبي مما أدى إلى إقعاد‬ ‫مئات األشخاص وقتؿ خمسة وستيف منيـ‪ .‬وبعد التحري عف سبب ىذا المرض الذي‬

‫سمي ‪ Minamata Disease‬أُرجع السبب إلى تراكـ مركبات الزئبؽ التي كانت‬

‫الفصل السدس‪ :‬التلىث باملعادن الثكًلُ‬

‫‪022‬‬

‫تضخ عمى ىيئة نفايات مف إحدى معامؿ الببلستيؾ الى المسطح المائي إذ كانت تمؾ‬ ‫المركبات تستعمؿ كعوامؿ مساعدة‪ ،‬وتبيف اف عممية التركيز الحيوي قد حدثت في‬

‫ومصدر لمعيش‬ ‫ًا‬ ‫ئيسا‬ ‫األسماؾ التي يعتمد عمييا سكاف تمؾ المنطقة بوصفيا غذاءاً ر ً‬ ‫أيضا‪ ،‬وكانت تراكيز الزئبؽ في األسماؾ قد وصمت إلى مستويات عالية قياسا بتركيزه‬

‫في الماء وبنسبة ‪ 1000‬مرة (أي مف ‪ 4‬أجزاء مف بميوف في الماء إلى‪ 4‬جزًءا مف‬ ‫مميوف في أجساـ األسماؾ)‪.‬‬ ‫وفي الباكستاف حدثت حاالت تسمـ بمركبات الزئبؽ عمى نطاؽ واسع في سنة‬

‫‪ ،1963‬وكاف مصدرىا حبوب القمح المعاممة بمركبات الزئبؽ التي كانت قد استعممت‬ ‫لمقاومة األمراض النباتية التي تصيب القمح بعد إنباتو في المزارع‪.‬‬

‫وفي سنة ‪ 1966‬حصمت حالة تسمـ واحدة في كؿ مف جواتيماال واألرجنتيف مف‬

‫دوؿ أمريكا البلتينية وكانت األسباب مشابية لما حصؿ في الباكستاف‪ .‬وفي العراؽ‬

‫حصمت حاالت تسمـ بسبب استعماؿ حبوب القمح المعاممة بإحدى المبيدات الفطرية‬

‫والحاوية لمزئبؽ في المدة المحصورة بيف أواخر سنة ‪ 1971‬وبداية سنة ‪.1972‬‬ ‫وبسبب عدـ كفاية توجييات المرشديف الزراعييف في بعض القرى بخصوص االمتناع‬

‫عف استعماؿ تمؾ الحبوب المعاممة ألغراض االستيبلؾ البشري أو عميقة لمحيوانات‪،‬‬ ‫وكانت النتيجة عددا مف حاالت التسمـ والوفيات مع تموث أجساـ عدد مف الحيوانات‬

‫التي غذيت بكمية مف تمؾ الحبوب المعاممة‪ .‬وتـ حصر تمؾ الحاالت وتجاوز األزمة‬

‫في حينيا‪ ،‬وفي اثر ذلؾ منع استعماؿ أي مركب مف مركبات الزئبؽ في مقاومة‬ ‫اآلفات الزراعية في داخؿ القطر‪.‬‬

‫‪ 6-6‬الرصاص )‪LEAD (Pb‬‬

‫يعد الرصاص واحدا مف أىـ المعادف الثقيمة العتباريف اثنيف‪ ،‬أوليما استعماالتو‬

‫الكثيرة وثانييما شدة سميتو‪ ،‬كما انو يعد مف أقدـ المعادف التي اكتشفيا اإلنساف‬ ‫واستخرجيا مف باطف األرض واستعمميا بشكؿ مكثؼ وواسع ألغراض متعددة‪ .‬ولقد‬

‫استعمؿ الرصاص في أوربا خبلؿ القروف الوسطى في صناعة أواني الطيي وتقديـ‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪027‬‬

‫الطعاـ والشراب‪ ،‬مما أدى إلى ارتفاع نسب التسمـ في كثير مف مناطؽ أوربا في ذلؾ‬ ‫الوقت وفي تأريخ أقدـ مف ذلؾ حصؿ الشيء ذاتو في اإلمبراطورية الرومانية خاصة‪.‬‬

‫لقد عرفت مشكمة التسمـ بالرصاص منذ أمد بعيد‪ ،‬وقد ُوصؼ التسمـ بيذا المعدف‬ ‫مف قبؿ ىيبوكرت في اليوناف في سنة ‪ 300‬قبؿ الميبلد‪ ،‬وقد عرفت تأثيراتو عمى‬ ‫العامميف في عمميات التنقيب والتعديف منذ ذلؾ التأريخ‪ .‬ومف األمور الموثقة عمميا إف‬

‫بقايا اليياكؿ العظمية لمروماف التي فحصت في منتصؼ القرف العشريف كانت تحوي‬

‫مستويات عالية مف الرصاص‪.‬‬

‫استخدـ الرصاص آلالؼ السنيف خمت كونو واسع االنتشار في قشرة االرض‬

‫ولسيولة استخدامو والتعامؿ معو‪ .‬ولقد أُستخدـ خبلؿ العصر البرونزي مع معدني‬

‫الزرنيخ واالنتيموني‪ .‬ولقد اعتبر مف قبؿ الكيميائييف العرب كأقدـ المعادف وتـ الربط‬

‫بينو وبيف الكوكب زحؿ ‪ .Saturn‬وقد جاء رمزه ‪ Pb‬اختصا اًر السـ الرصاص في‬

‫المغة البلتينية ‪ Plumbum‬وتعني المعادف المينة‪ ،‬والمصدر ىو ‪Plumbum‬‬ ‫‪ ،nigrum‬وجاءت الكممة االنكميزية ‪ Plumbing‬اشتقاقا مف الجذر البلتيني لمكممة‪.‬‬

‫وعند بدء الثورة الصناعية في أوربا تزايدت المشاكؿ الصحية الناجمة عف التموث‬

‫بالرصاص وقد وصؿ عدد حوادث التسمـ إلى عدة آالؼ في السنة في عدد مف الدوؿ‬ ‫األوربية مثؿ إنكمت ار خبلؿ نياية القرف التاسع عشر‪.‬‬

‫‪ 1-6-6‬وجوده واستخراجو ‪Occurrence and Mining‬‬

‫يوجد الرصاص في الطبيعة في مقالع مع الزنؾ ‪ Zn‬والفضة ‪ Ag‬وبشكؿ اوسع‬

‫مع النحاس ‪ ،Cu‬ويستخمص عادة مع ىذه المعادف‪ .‬ويعد المركب كبريتيد‬

‫الرصاص ‪ PbS‬الصيغة الرئيسة لمعدف الرصاص إذ يحوي ‪ %86.6‬رصاص‬

‫ويدعى عادة ‪ .Galena‬اما مركبات الرصاص االخرى فيي كربونات الرصاص‬ ‫‪ PbCO3‬ويدعى ‪ ،Cerrussite‬وكذلؾ كبريتات الرصاص ‪ PbSO4‬ويدعى‬

‫‪.Anglesite‬‬

‫‪020‬‬

‫الفصل السدس‪ :‬التلىث باملعادن الثكًلُ‬

‫اف انتاج واستيبلؾ الرصاص عالميا في حالة تزايد مستمر وتقدر كمية المنتج منو‬ ‫حوالي ثمانية مبلييف طف سنويا‪ ،‬ونصؼ ىذه الكمية تأتي مف اعادة التدوير‪ .‬وتعد كؿ‬ ‫مف استراليا والصيف والواليات المتحدة األمريكية الدوؿ المنتجة الرئيسية ليذا المعدف اذ‬

‫انيا تسيـ في انتاج اكثر مف نصؼ االنتاج العالمي بصيغة االنتاج االولي اي‬

‫باالستخراج مف المقالع الرئيسية‪ ،‬ومركبات الرصاص األكثر استخراجا ضمف االنتاج‬

‫الكمي ىي كبريتيد الرصاص أو ‪ .Galena‬وكاف االنتاج الكمي ليذا المعدف عالميا في‬

‫سنة ‪ 2006‬ىو ‪ 7918000‬طف والمستخرج مف المقالع ‪ 3,422,000‬طف لمعاـ‬ ‫ذاتو‪.‬‬

‫‪ 2-6-6‬مصادر التموث بالرصاص ‪Sources of Pollution‬‬ ‫يستعمؿ الرصاص في عدد مف الصناعات منيا األصباغ والبطاريات كما وانو‬

‫يستعمؿ أيضا في تغميؼ أنواع مف األسبلؾ الكيربائية‪ ،‬ولكف المصدر الرئيس لتموث‬

‫البيئة بالرصاص ىو وسائط النقؿ (المركبات) ومف خبلؿ احتراؽ الوقود (البنزيف) الذي‬ ‫يضاؼ لو كمية مف مركب رابع اثيؿ الرصاص لمحصوؿ عمى النسبة الضرورية لمعدد‬ ‫االوكتيني في الوقود مف أجؿ زيادة كفاءة الماكنة‪ .‬ومع أىمية ىذا المصدر في احداث‬

‫التموث ليذا المعدف تسيـ المصادر األخرى‪ ،‬مضافا إلييا عمميات التعديف‪ ،‬في زيادة‬

‫مستوى التموث البيئي بالرصاص‪.‬‬

‫‪ 3-6-6‬انتقال الرصاص في البيئة ‪Lead Mobility‬‬ ‫اف كميات الرصاص التي تصؿ إلى الغبلؼ الجوي مف مصادر رئيسة كاالحتراؽ‬ ‫الداخمي لماكينات السيارات‪ ،‬والتعديف وغيرىما تنتقؿ مف منطقة إلى أخرى سواء أكانت‬

‫في منطقة جغرافية معينة أو في عموـ الكرة األرضية‪ .‬وقد أُكتشفت كميات مف ىذا‬

‫المعدف عمى ىيئة جسيمات في منطقة ‪ Green Land‬القطبية‪ ،‬وقد تضاعفت‬ ‫الكميات المكتشفة ىنالؾ بيف بداية القرف التاسع عشر ومنتصؼ القرف العشريف عدة‬

‫مرات وبمقدار ‪ 0.1‬جزء مف مميوف في بداية سنة ‪1800‬ـ و‪ 0.25‬جزء مف مميوف‬ ‫في سنة ‪ 1960‬عمى أساس وزف الرصاص الموجود في كيمو غراـ واحد مف الثموج‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪022‬‬

‫الموجودة في مناطؽ الفحص‪ .‬أما في المدف فاف كميات الرصاص الموجودة في اليواء‬ ‫تكوف بيف ‪ 1‬و ‪ 40‬مايكروغراـ‪/‬ـ‪ 3‬مف اليواء إذ تكوف النسبة العميا في المناطؽ‬

‫القريبة مف مفترقات الطرؽ والساحات وداخؿ األنفاؽ‪.‬‬

‫اف معدؿ تركيز الرصاص في ىواء المدف ىو ‪ 2‬مايكروغراـ‪/‬ـ‪ ،3‬ولما كاف‬

‫الشخص يستنشؽ ‪ 20‬ـ‪ 3‬مف اليواء يوميا كاف مجموع ما يدخؿ جسمو نحو ‪40‬‬ ‫مايكروغراما مف الرصاص‪ ،‬ويقوـ الجسـ بامتصاص ‪ %40‬مف ىذه الكمية‪ .‬أي اف‬

‫مجموع الكمية التي تبقى في الجسـ تكوف ‪ 16‬مايكروغراـ وتعادؿ ىذه الكمية ثمث‬ ‫الكمية الكمية التي يحتمؿ دخوليا إلى جسـ اإلنساف‪ ،‬وتأتي البقية مف المياه والطعاـ‬ ‫التي قد يحوي نسبة معينة مف الرصاص‪ .‬وتقدر كمية الرصاص الموجود في أجساـ‬

‫األشخاص الذيف يسكنوف المدف بحدود ‪ 0.2‬جزء مف مميوف لمشخص الواحد وىي أقؿ‬ ‫مف المستوى الذي يمكف اف يسبب ضر ار صحيا‪.‬‬

‫ويوضح الشكؿ (‪ )3-6‬الدورة الكيمياحيوية الجيولوجية لمرصاص‪ ،‬التي تربط‬

‫العوامؿ الرئيسة والمصادر األساسية في انتشار وانتقاؿ ىذا المعدف بيف أجزاء البيئة‬ ‫المختمفة‪.‬‬

‫الشكل (‪ )3-6‬الدورة الكيمياحيوية الجيولوجية لمرصاص‬

‫الفصل السدس‪ :‬التلىث باملعادن الثكًلُ‬

‫‪022‬‬

‫‪ 4-6-6‬وقود السيارات مصدر لمتموث بالرصاص ‪Leaded Gas‬‬

‫صنع أوؿ مركب عضوي يحوي الرصاص وىو ‪:Hexaethyldilead‬‬

‫(‪ )Et3-Pb-Pb-Et3‬في سنة ‪1853‬ـ‪ ،‬وبعد سبعيف سنة مف ىذا التأريخ أُكتشؼ‬ ‫تأثير رباعي اثيؿ الرصاص (‪ )Et4Pb‬بوصفو مادة مساعدة في احتراؽ وقود السيارات‬ ‫لزيادة العدد االوكتيني لموقود ثـ زيادة كفاية الماكنة وتحسيف مستوى األداء‪.‬‬

‫وقد بدأ اإلنتاج الفعمي ليذا المركب في سنة ‪ 1923‬وتـ استخدامو بعد مدة قصيرة‪.‬‬

‫وخبلؿ سنة ونصؼ مف بدء االستعماؿ ظيرت ‪ 139‬حالة تسمـ شديد بيف العامميف‬ ‫في انتاج ىذه المادة وتصنيعيا مف خبلؿ االستنشاؽ‪ ،‬أدت إلى وفاة ثبلثة عشر‬

‫شخص منيـ‪ .‬وتوقؼ اإلنتاج سنة ‪ 1925‬ثـ أعيد استعماؿ ىذه المادة بعد اف أُتخذت‬ ‫إج راءات وقائية كافية لمنع أو خفض معدالت التسمـ وكاف ذلؾ في أواخر سنة‬

‫‪ .1926‬اف بدء استعماؿ مركب رباعي اثيؿ الرصاص ‪ Pb(C2H5)4‬يعد تأريخا‬ ‫لمزيادة المطردة والرئيسة في تركيز جسيمات الرصاص في اليواء‪ ،‬ولقد كاف لمزيادة في‬ ‫عدد السيارات وتحسيف طرؽ المواصبلت أثر رئيس في زيادة استيبلؾ الوقود ومف ثـ‬

‫زيادة استعماؿ ىذا المركب ثـ زيادة نسبة جسيمات الرصاص في الغبلؼ الجوي‪.‬‬

‫اف آلية تكوف جسيمات الرصاص ووصوليا إلى اليواء يمكف يعبر عنيا بالمعادالت‬

‫(‪:) 4,3,2,1‬‬ ‫‪2PbO + 16CO2 + 20 H2O ‬‬ ‫أكسيد الرصاص‬

‫‪2Pb(C2H5)4 + 27O2‬‬ ‫رباعي اثيؿ الرصاص‬

‫‪PbBr2+CO2+H2O ‬‬

‫‪PbO + C2H5Br2‬‬

‫‪PbCl2+CO2+H2O ‬‬

‫‪PbO+ C2H5Cl2‬‬

‫‪PbClBr+CO2+H2O ‬‬

‫‪PbO + C2H5Cl2C2H5Br2‬‬

‫ولكوف أكسيد الرصاص المتكوف مف االحتراؽ يترسب في الماكنة وفي أنبوب العادـ‬

‫مما يؤدي إلى خفض عمر ىذه األجزاء واألدوات الميمة في السيارة‪ ،‬فقد ُبدء بإضافة‬ ‫‪ Cl-C2H5-Cl‬أو ‪ Br-C2H5-Br‬أو ‪ C2H5Cl2C2H5Br2‬في سنة ‪1928‬‬ ‫لحماية ىذه األجيزة‪ ،‬ويتفاعؿ أكسيد الرصاص ‪ PbO‬مع ىاتيف المادتيف وبذلؾ يتكوف‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪022‬‬

‫مف التفاعؿ بروميد الرصاص ‪ PbBr2‬أو كموريد الرصاص ‪ PbCl2‬أو‬

‫كموروبروموالرصاص ‪ .PbClBr‬وىذا يعني اف الجسيمات التي تتطاير إلى الغبلؼ‬ ‫الجوي وتكوف موجودة في ىواء المدف السيما في مناطقيا المزدحمة ىي ىالوجينات‬ ‫الرصاص‪.‬‬

‫اف تركيز مركبات الرصاص المضافة إلى وقود السيارات يعادؿ ‪ 2.2‬غراـ‪/‬‬

‫غالوف‪ .‬ويوضح الشكؿ (‪ )4-6‬اف أنبوب العادـ في السيارات يطمؽ مركبات‬

‫الرصاص بنسبة ‪ .%100‬واستجابة لمشكمة التموث الناجمة عف استخداـ مواد مضافة‬ ‫لوقود السيارات بدأت بعض الدوؿ الصناعية بخفض استخداـ ىذه المواد‪ ،‬إذ بدأت‬

‫الواليات المتحدة األمريكية والياباف بإنتاج وقود خاؿ مف الرصاص وذلؾ باالستعاضة‬

‫عف الرصاص بمواد أخرى‪ ،‬في حيف مازالت المحاوالت مستمرة في الدوؿ الصناعية‬

‫لمنع استخداـ الرصاص في وقود السيارات‪ ،‬واستعماؿ بدائؿ عنو كاأليثر‪ ،‬والكحوالت‬ ‫كالكحوؿ المثيمي والكحوؿ االثيمي أو بعض منتجات معامؿ تكرير البتروؿ ومنيا‬

‫)‪Methyl cyclopentadiemyl Manganese Tricarbonyl (MMT‬‬

‫‪ 5-6-6‬التسمم بالرصاص ‪Lead Poisoning‬‬

‫يصؿ الرصاص إلى جسـ اإلنساف عف طريؽ الغذاء والماء وعف طريؽ اليواء‬

‫كذلؾ‪ .‬ورغـ اف كمية ىذا المعدف في الغذاء ىي أكثر بكثير مف وجوده في اليواء ألف‬ ‫امتصاصو مف خبلؿ الجياز التنفسي أعمى مف عممية االمتصاص عف طريؽ القناة‬

‫اليضمية‪ .‬ويصؿ الرصاص إلى الدـ عف طريؽ الجياز التنفسي والقناة اليضمية‪ ،‬وفي‬

‫الدـ يتـ امتصاص ‪ %97‬منو‪ .‬تمتصو كريات الدـ الحمر وتصؿ مدة بقائو فييا أربعة‬

‫أسابيع تقريبا كما اف قسما مف الرصاص الموجود في الجسـ يتوزع بيف الكبد والكميتيف‬ ‫ومف ثـ يتـ طرحو مف خبلؿ اإلدرار أو ترسيبو في نقي العظاـ‪.‬‬

‫الرصاص معدف ساـ يؤدي التعرض لو الى اتبلؼ مواقع االيصاؿ العصبية‬

‫‪ ،Nervous connections‬ال سيما في حالة االطفاؿ‪ ،‬كما يسبب اختبلالت‬ ‫مرضية في الدـ وفي الدماغ‪ .‬يسبب التعرض طويؿ االمد لمرصاص او الحدى‬

‫الفصل السدس‪ :‬التلىث باملعادن الثكًلُ‬

‫‪022‬‬

‫امبلحو (ال سيما االمبلح الذائبة أو المؤكسد القوي‪ ،‬اكسيد الرصاص ( ‪ ) PbO‬تمفًا‬ ‫في انسجة الكمية واآلـ تشبو اآلـ القولوف‪ ،‬وقد أُعتبر الرصاص مسؤوال في بعض‬

‫الحاالت عف االصابة بانفصاـ الشخصية ‪ .Schizophrenia‬ومف التأثيرات الصحية‬

‫مسببا العقـ في‬ ‫المؤشرة قدرتو عمى اتبلؼ بعض انسجة الجياز التناسمي لئلناث‬ ‫ً‬ ‫حاالت التعرض الطويؿ االمد‪ ،‬وليذا السبب فاف عدة جامعات تحجـ عف تعريض‬ ‫المعدة‬ ‫النساء مف المواتي يعممف في مختبراتيا الى التعامؿ مع عينات الرصاص ّ‬ ‫ألغراض البحث أو التدريس‪ .‬وتاريخيا تعزى إصابة عدد مف أباطرة الروماف بالخرؼ‬ ‫الى عادة كانت سائدة في االمبراطورية تتمثؿ باستخداـ مركب خبلت الرصاص‬

‫‪ (CH3COO)2Pb‬وكاف يدعى سكر الرصاص لتحمية النبيذ‪.‬‬

‫اف سبب تعرض االشخاص الذيف يتعامموف مع مركبات الرصاص لفترة طويمة‪،‬‬

‫كما في حالة معامؿ البطاريات‪ ،‬واضافة رابع اثيؿ الرصاص الى وقود المركبات‪،‬‬ ‫لئلصابة بالمرض الفسمجي ‪ Anemia‬أو فقر الدـ يعود الى آليتيف فسمجيتيف‪:‬‬

‫أوليماارتباط الرصاص بالغشاء الخموي لكرية الدـ الحمراء مما يحفز النظاـ المناعي‬

‫الخمطي ‪ Humoral immune system‬الى مياجمة الخمية التي تبدو ليذا‬ ‫النظاـ كمادة مستضدة ‪ Antigen‬بعد ارتباط الرصاص بغشائيا الخموي ويجعميا‬ ‫كجسـ غريب‪ .‬وتؤدي عممية التفاعؿ المناعي بيف االجساـ الضادة والمستضد‪ ،‬بوجود‬

‫االجساـ المكممة‬

‫‪ ،Compliments‬إلى اتبلؼ الغشاء الخموي وانسياب‬

‫الييموكموبيف وتبدده‪ .‬واآللية الثانبة ىي الفعؿ التثبيطي الذي يقوـ بو الرصاص الثنتيف‬ ‫مف االنزيمات االساسية لتخميؽ جزيئة الييموكموبيف وىما‬

‫‪Aminolerulinate‬‬

‫)‪ dehydratase (ALA-D‬و ‪ ،Ferrochelatase‬وىذا يسبب منع تكويف‬ ‫‪ Prophoblinegen‬كما يمنع انجباؿ ‪ Corporation‬لعنصر الحديد في‬

‫‪Protoporphyren‬‬

‫وىي الخطوة الكيمياحياتية االخيرة في عممية تخميؽ‬

‫الييموكموبيف‪ .‬ونتيجة ذلؾ حصوؿ ما يسمى ‪ Microcytic anemia‬أو الفقر‬

‫الدموي‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪021‬‬

‫ومف الحقائؽ العممية التي عرفت خبلؿ العقديف المنصرميف عف ىذا المعدف ىو‬ ‫التأ ثير الحاد الذي يتركو في اجساـ االطفاؿ خاصة‪ ،‬وانعكاس ذلؾ عمى الحالة‬

‫الصحية الفسمجية‪ ،‬سواء في الجياز العصبي أو االجيزة االخرى كاالدرار (الكمية‬ ‫خاصة) والدوراف (كريات الدـ الحمر) فضبل عف تجمعو في العظاـ‪ .‬وقد أُجريت العديد‬

‫مف البحوث والدراسات العممية لمعرفة درجة تموث اجساـ االطفاؿ بيذا المعدف‪ ،‬ال‬

‫سيما الكشؼ عف وجوده في الدـ وفي االسناف‪ ،‬اذ المعروؼ اف االسناف ىي الخزيف‬ ‫األكثر اىمية في تحديد مدة تعرض الطفؿ وشدة تعرضو لمتموث بالرصاص لكونيا‬

‫تختمؼ عف العظاـ االخرى في الجسـ إذ انيا ال تحوي نخاع عظـ ‪Bone marrow‬‬ ‫وبالتالي فاف تبادؿ انتقالو مف الدـ واليو يكوف باتجاه واحد (مف الدـ الى االسناف)‪ ،‬وقد‬

‫اثبتت الدراسات التي اجريت في القطر العراقي عمى عينات مف االسناف المبنية‬ ‫لؤل طفاؿ القاطنيف في مدينة بغداد ومدينة الموصؿ فضبل عف المناطؽ الريفية حوؿ‬ ‫العاصمة بغداد‪ ،‬وجود نسب مرتفعة مف ىذا المعدف في اسناف اطفاؿ تراوحت اعمارىـ‬

‫بيف خمس سنوات واثني عشر سنة‪ .‬ولقد وجد عدد مف الباحثيف في األردف الشيء‬

‫ذاتو في أسناف أطفاؿ يسكنوف في مدف عماف واربد وجرش‪.‬‬

‫كما كشفت د ارسػات مستفيضػة فػي منػاطؽ مختمفػة مػف العػالـ عػف وجػود عبلقػة بػيف‬

‫كثرة تعرض االطفاؿ لمصادر التمويث بالرصاص وبيف قدراتيـ الذىنيػة المتدنيػة وكػذلؾ‬

‫ظي ػػور عبلم ػػات س ػػموكية س ػػمبية كالمشاكس ػػة والش ػػرود ال ػػذىني والمي ػػؿ ال ػػى العن ػػؼ ف ػػي‬ ‫م ارحػػؿ متقدمػػة مػػف العمػػر‪ .‬ومػػف خػػبلؿ ىػػذه التػػأثيرات وبسػػببيا تظيػػر عمػػى الشػػخص‬ ‫المتسمـ عبلمات فقر الدـ‪ ،‬والتعب الجسدي العاـ وضعؼ العضبلت والصداع‪ ،‬ويؤدي‬ ‫تعرض األميات الحوامؿ لمتموث بالرصاص إلى احداث تشوىات خمقية في األجنة‪ ،‬أما‬ ‫بالنسبة لمذكور مف الحيوانات الثدية فاف تعرضيا لمتموث طويؿ األمد يؤدي إلػى خفػض‬

‫الخصػ ػ ػ ػ ػ ػػوبة مػ ػ ػ ػ ػ ػػف خػ ػ ػ ػ ػ ػػبلؿ التػ ػ ػ ػ ػ ػػأثير فػ ػ ػ ػ ػ ػػي عمميػ ػ ػ ػ ػ ػػة تكػ ػ ػ ػ ػ ػػويف الحيوانػ ػ ػ ػ ػ ػػات المنويػ ػ ػ ػ ػ ػػة‬ ‫‪ Spermatogenesis‬لقد وجد‪ ،‬مػف خػبلؿ التجػارب والمسػوحات العمميػة‪ ،‬اف درجػة‬

‫حساسية األطفاؿ لمتموث بالرصاص أشد مف حساسية البػالغيف إذ اف عمميػة امتصاصػو‬

‫‪021‬‬

‫الفصل السدس‪ :‬التلىث باملعادن الثكًلُ‬

‫في القناة اليضمية لؤلطفاؿ ىي أكثػر مػف مثيمتيػا فػي اإلنسػاف البػالغ‪ .‬ووجػد اف التػأثير‬ ‫األكثػػر أىميػػة لمرصػػاص فػػي األطفػػاؿ ىػػو فػػي نتػػائج التسػػمـ المتمثمػػة بػػالتخمؼ الػػذىني‬

‫والتقمص ػػات العض ػػمية الت ػػي ق ػػد تس ػػتمر م ػػدة طويم ػػة تق ػػارب م ػػدة الحي ػػاة بكاممي ػػا‪ .‬وم ػػف‬ ‫الدراسات التي أجريت في العراؽ عمى مدى تموث األطفاؿ تبعا لمناطؽ سكنيـ ‪ ،‬وجػد‬

‫اف نسػػبة الرصػػاص المترسػػب فػػي أسػػناف األطفػػاؿ القػػاطنيف فػػي مدينػػة بغػػداد اعمػػى مػػف‬ ‫نسبتو في أسناف أقرانيـ في القرى والمناطؽ البعيدة عف بغداد إذ اف الرصاص المتكوف‬

‫مػػف حػػرؽ وقػػود السػػيارات فػػي مدينػػة بغػػداد‪ ،‬العاصػػمة المكتظػػة بالسػػكاف وحركػػة وسػػائط‬

‫النقػػؿ وراء ذلػػؾ االخػػتبلؼ كمػػا اف ميػػؿ الرصػػاص لمترسػػب فػػي العظػػاـ لػػدى األطفػػاؿ‬ ‫خاصة يفسر ىذه النتيجة‪.‬‬

‫ومف حوادث التسمـ بمركبات الرصاص الموثقة عالميا ما حدث في كؿ مف مدينتي‬

‫نيويورؾ وفيبلدلفيا األمريكيتيف في عقد الخمسينات وبداية الستينات مف القرف العشريف‪،‬‬ ‫حيث يعيش عدد كبير مف الممونيف (السود)الفقراء‪ ،‬إذ أُكتشفت حاالت تسمـ بيف‬

‫األطفاؿ السود تجاوز عددىا ‪ 6000‬حالة توفى عمى أثرىا ‪ 200‬طفؿ‪ .‬وقد وجد اف‬ ‫السبب الرئيس في تمؾ الحاالت ىو تناوؿ أولئؾ األطفاؿ لقطع مف مواد البناء‬

‫المتساقطة مف سطوح الجدراف والحاوية عمى األصباغ التي تحتوي في تركيبيا‬

‫الكيمياوي عمى الرصاص ( الشكؿ ‪ .)4-6‬وسبب إقباليـ عمى ىذه العادة ىو معاناتيـ‬ ‫مف نقص في التغذية ‪ Malnourishment‬ويضطرىـ ىذا النقص إلى تناوؿ قطع‬ ‫الحجارة لمتعويض عف النقص في كمية الكالسيوـ في أجساميـ وتدعى ىذه الحالة‬

‫‪ .Pica‬وبسبب بطء عممية التخمص مف الرصاص بعد دخولو جسـ الطفؿ تراكمت‬ ‫كميات منو في عدد مف األعضاء الميمة كالدماغ والكبد والكميتيف وفي الدـ محدثة‬ ‫الضرر الصحي الذي نتجت عنو حاالت الوفاة المشار إلييا أعبله‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪021‬‬

‫الشكل (‪ )4-6‬جانب من الجدران والشبابيك المتآكـــمة والطالء الحاوي عمى الرصاص‬

‫‪ 7-6‬الكادميوم )‪Cadmium (Cd‬‬

‫معدف الكادميوـ ماده سامو ذات لوف ابيض مزرؽ ومف الناحية الكيمافيزيائية‬ ‫ىو عنصر ثنائي التكافؤ موجب ‪ Bivalent metal‬وىو مشابو في كثير مف األوجو‬ ‫لمعدف الزنؾ ‪ .Zinc‬يوجد الكادميوـ في الطبيعة بكميات قميمة وتكوف بيف جزء واحد‬ ‫و‪ 250‬جزء مف بميوف‪ .‬وفي الصخور السطحية لقشرة األرض يقدر تركيزه بنحو‪50‬‬ ‫جزءا مف بميوف‪ ،‬وينتج ىذا المعدف مف خبلؿ عممية تعديف الزنؾ ‪ Zn‬بشكؿ رئيس‬ ‫وفي مواقع تعديف الرصاص‪ .‬اف مقالع الزنؾ تحوي ما بيف ‪ 100‬جزء ‪ 500‬جزء مف‬ ‫مميوف كادميوـ‪ .‬وتقدر كمية الكادميوـ المستيمكة في سنة ‪ 1995‬بنحو ‪ 24000‬طف‬ ‫في العالـ وكاف استيبلؾ فرنسا وحدىا مف ىذه الكمية ‪ 2100‬طنا‪ .‬اف االستعماؿ‬ ‫الرئيس لمكادميوـ يشمؿ الصناعات الخاصة بالبطاريات والصناعات الكيربائية وطمي‬ ‫سطوح األنابيب المستعممة في نقؿ مياه الشرب مف الداخؿ‪ ،‬كما اف صناعة الببلستيؾ‬ ‫تستخدـ كميات كبيرة مف ىذا المعدف بوصفو مادة موازنة‪ .‬ومف كؿ ذلؾ يتضح اف‬ ‫ىنالؾ عددا مف المسببات لتموث البيئة بيذا المعدف سواء أكاف ذلؾ في مواقع‬ ‫استخراجو او عند استعمالو وبعد ذلؾ فاستخبلص الكادميوـ مف مقالع الزنؾ وكذلؾ‬

‫‪022‬‬

‫الفصل السدس‪ :‬التلىث باملعادن الثكًلُ‬

‫حرؽ الببلستيؾ يؤدياف إلى تموث اليواء بيذا المعدف‪ ،‬كما تتموث المياه السطحية‬ ‫بالكادميوـ بسبب ما يمقى مف نفايات المصانع‪ ،‬وتسيـ بعض مشتقات البتروؿ الخاـ‪،‬‬ ‫كدىوف التزييت والوقود المستخدـ في إنتاج الطاقة‪ ،‬في زيادة درجة التموث بيذا المعدف‬ ‫إذ أنيا تحتوي عمى ‪ 0.54-0.007‬جزء مميوف منو‪ .‬ويحتوي الفحـ الحجري عمى‬ ‫‪ 2-1‬جزء مف مميوف كادميوـ بينما تحتوي األسمدة الكيمياوية الفوسفاتية عمى كمية‬ ‫مف الشوائب واحدىا ىو الكادميوـ‪ ،‬ويسبب استعماليا إلى تمويث التربة بحدود ‪- 50‬‬ ‫‪ 170‬جزء مف مميوف‪ .‬كما اف دخاف السيكاير يحتوي عمى نسبة ضئيمة مف الكادميوـ‪.‬‬ ‫‪ 1-7-6‬تاريخيـا ‪History‬‬ ‫كاف االسـ البلتيني ليذا المعدف ىو ‪ Cadmia‬واسمو اليوناني يعني ‪Calamine‬‬ ‫وقد أطمؽ عميو االسـ تيمنا باسـ اإللو اإلغريقي (‪ .)Cadmus‬اكتشؼ األلماف ىذا‬ ‫المعدف عاـ ‪ 1817‬مف قبؿ ‪ Friedrich Strohmever‬إذ وجد ضمف شوائب‬ ‫مركب ‪ )Calamine( Zinc carbonate‬وخبلؿ قرف مف الزمف بقي االلماف‬ ‫المنتجوف الرئيسيوف لمكادميوـ‪ .‬ورغـ كوف ىذا المعدف ومركباتة المختمفة مواد سامو‬ ‫جدا ولكف شركو االدوية البريطانية (‪ ) British Phrmaceutical codex‬اعمنت‬ ‫عاـ ‪ 1907‬اف مركب ) ‪ )Cdmium iodide CdI2‬قد استخدـ كعبلج طبي‬ ‫لحاالت تضخـ المفاصؿ (‪ )Enlarged joints‬وتضخـ العقد الممفية في منطقة‬ ‫الرقبة (‪ .)Scrofulous glands‬كما أشار تقرير ‪British Geological‬‬ ‫‪ Survey‬في عاـ ‪ 2005‬إلى أف الصيف كانت المنتج األساسي لمكادميوـ إذ مثؿ‬

‫إنتاجيا سدس اإلنتاج العالمي‪ ،‬تمييا كوريا الجنوبية والياباف‪.‬‬ ‫‪ 2-7-6‬انتقال الكادميوم في السالسل الغذائية ‪Cadmium Mobility‬‬ ‫تتموث البيئة اليابسة بالكادميوـ بطريقتيف أوالىما تساقط غبار جسيمات الكادميوـ‬ ‫المنقوؿ بوساطة الرياح مف منطقة إلى أخرى‪ ،‬وثانييما التسرب الذي يحدث مف التربة‬ ‫وخبلليا إلى المياه بعد استعماؿ األسمدة الفوسفاتية الحاوية لمكادميوـ بوصفو إحدى‬ ‫الشوائب‪ .‬يمتص الكادميوـ مف جذور النباتات ويمكف اف يتـ امتصاصو بوساطة‬ ‫االوراؽ في التراكيب الداخمية لمورقة او مف خبلؿ البشرة‪ .‬وفي الحيوانات يتركز ىذا‬ ‫المعدف مف خبلؿ انتقالو في السمسمة الغذائية إذ يتركز في األنسجة الدىنية وفي‬ ‫العضبلت‪ ،‬ورغـ اف مستويات التموث في غذاء اإلنساف مازالت تشكؿ قمقا كالذي‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪027‬‬

‫يثيره التموث بمعدني الزئبؽ والرصاص فاف الخطر الرئيس يمكف اف يؤشر في مياه‬ ‫الشرب حاليا‪ .‬ومازالت ىذه المشكمة البيئية ذات محدودية مرتبطة بعدد قميؿ مف‬ ‫المناطؽ في العالـ واىميا ما حدث في منطقة نير ‪ Jinstu‬في الياباف في أواخر‬

‫الحرب العالمية الثانية إذ ظيرت عمى المزارعيف القاطنيف في ىذه المنطقة عبلمات‬ ‫مرضية تمثمت بأوجاع حاصمة عف حاالت غ ير طبيعية في الييكؿ العظمي‬ ‫‪ Osteomalacia‬مع تعرض عدد مف أعضاء الجسـ الداخمية إلى النخر‪ .‬وقد‬ ‫أطمؽ اليابانيوف عمى ىذه العبلمات المرضية ‪ Itai-Itai‬وىي أصوات التألـ والتأوه‬ ‫التي يصدرىا المرضى‪ .‬وبعد دراسات مستفيضة توصؿ الباحثوف إلى مسبب ىذا‬ ‫المرض وىو تموث المياه في ىذه المنطقة بنفايات مياه التعديف التي كانت تصؿ إلى‬ ‫مزارع الرز وتستخدـ لمشرب والري في آف واحد‪ ،‬فضبل عف تعرض تمؾ المياه إلى‬ ‫التموث بنفايات معامؿ الببلستيؾ في المنطقة‪ .‬وفي الدوؿ األوروبية الصناعية وجد اف‬ ‫معدالت التموث في مياه ألمانيا كانت عالية جدا وتشير التقديرات إلى اف مواطني ىذه‬ ‫الدولة كانوا يحصموف مف خبلؿ الغذاء عمى‪ 0.476‬ممغـ كادميوـ أسبوعيا وذلؾ في‬ ‫نياية سنة ‪ ،1970‬وتقترب ىذه الكمية كثي ار مف الحد األعمى المسموح بو في غذاء‬ ‫اإلنساف عالميا" وىو ‪ 0.05‬ممغـ أسبوعيا لكؿ شخص بالغ‪.‬‬ ‫‪ 3-7-6‬التأثيرات السمية لمكادميوم ‪Cadmium Toxicity‬‬ ‫ليذا المعدف تأثيرات شديدة ‪ Acute‬في حالة التعرض لجرعات عالية التركيز‪ ،‬كما‬ ‫اف كميات قميمة منو تؤدي إلى ظيور عبلمات سمية في المدى البعيد ‪Chronic‬‬

‫ويعود النمط األخير مف التأثيرات إلى اف ىذا المعدف ال يمكف أزالتو مف جسـ الكائف‬ ‫الحي بسيولة ولذا يتراكـ في عدد مف األنسجة والسيما في العظاـ‪ .‬وقد وجد في عدد‬ ‫مف مناطؽ الواليات المتحدة األمريكية السيما في شرقيا اف ىنالؾ عبلقة بيف ارتفاع‬ ‫عدد المصابيف بأمراض القمب وتصمب الشراييف وبيف ارتفاع حمضية الماء المستعمؿ‬ ‫لمشرب‪ .‬ووجد اف ارتفاع الحمضية كاف سبباً في تآكؿ السطوح الداخمية لؤلنابيب‪،‬‬ ‫المغطاة بيذا المعدف‪ ،‬والمستعممة في نقؿ تمؾ المياه مما يؤدي إلى خروج الكادميوـ‬ ‫مع الماء وتراكمو في أجساـ األشخاص الذيف يستعممونو لمشرب والطيي‪.‬‬ ‫ومف التأثيرات السمية لمكادميوـ ما يحدثو مف تأثير في تأيض الزنؾ في جسـ‬ ‫الحيوانات الثديية إذ ِّ‬ ‫يكوف معو مركبا معقدا يجعؿ عممية امتصاص الزنؾ غير يسيرة‬

‫‪020‬‬

‫الفصل السدس‪ :‬التلىث باملعادن الثكًلُ‬

‫في األمعاء مما يؤدي إلى ظيور عبلمات النقص الغذائي لمزنؾ‪ .‬ومف التأثيرات‬ ‫األخرى لمكادميوـ احداث حاالت العقـ في ذكور الحيوانات المختبرية ( الجرذاف‬ ‫خاصة)‪ .‬كما اف الدراسات التي أجريت عمى حشرة ذبابة الفاكية ‪Drosophila‬‬

‫أثبتت إمكانية حدوث تغيرات وراثية في كروموسومات الذكور بعد تنميتيا عمى غذاء‬ ‫مموث بيذا المعدف‪ ،‬ووجد شيء مشابو ليذا التأثير عند دراسة التأثير السمي‬ ‫لمكادميوـ في خبليا الدـ البيض في اإلنساف‪ .‬وفي دراسات أخرى تـ التوصؿ إلى اف‬ ‫الكادميوـ يم كف اف يسبب حاالت سرطانية مختمفة عند حقنو في أجساـ حيوانات‬ ‫مختبريو وفي مناطؽ مختمفة مف أجساميا مع اف ىذه النتائج لـ تدعـ لحد أالف‬ ‫بدراسات مماثمة عمى اإلنساف‪ ،‬مع اف البحوث االولية لعدد مف العمماء تشير إلى اف‬ ‫مستوى النسيج السرطاني في اإلنساف يحوي كمية كادميوـ أكثر مف األنسجة‬ ‫الصحية في الجسـ نفسو‪.‬‬ ‫اف المعروؼ عف الكادميوـ قدرتو عمى البقاء في داخؿ الجسـ المموث مدة طويمة‬ ‫تقدر بعشرات السنوات‪ ،‬ومف ىنا ولؤلسباب التي وردت سابقا استأثر ىذا المعدف‬ ‫باىتماـ الكثير مف الجيات الصحية والبيئية في القطر والعالـ‪ .‬ولكف لـ يجدوا في‬ ‫العراؽ مؤش ار لمشكمة تموث المياه بالكادميوـ بشكؿ يثير المخاوؼ‪ .‬وفي جدوؿ (‪-6‬‬ ‫‪ ) 1‬مقارنة لنسب عدد مف المعادف الثقيمة المسموح بيا في مياه الشرب في العراؽ‬ ‫وفي العالـ‪ .‬ومف ضمنيا عنصر الكادميوـ‪ ،‬إذ اف التحديد البيئي لنسبتو في العراؽ‬ ‫يؤشر التشدد في وضع النسبة الم سموح بيا في مياه القطر قياسا بالنسبة التي تسمح‬ ‫بيا منظمة الصحة العالمية‪.‬‬

‫‪ 8-6‬النيكل )‪NICKEL (Ni‬‬

‫‪ 1-8-6‬المصادر واالنتشار ‪Occurrence‬‬ ‫اف ىذا المعدف الذي يقع في المرتبة الرابعة والعشريف مف ناحية الوفرة ينتشر حاليا‬ ‫في بيئة اإلنساف‪ .‬ومف المصادر الطبيعية لوجود النيكؿ في الغبلؼ الجوي الغبار‬ ‫الناجـ مف تآكؿ التربة والصخور‪ ،‬واالنبعاثات البركانية‪ .‬وفي البيئة المائية يأتي النيكؿ‬ ‫مف مصادر طبيعية ىي الدورات الحيوية واذابة النيكؿ في الماء‪ .‬بينما تسيـ المصادر‬ ‫غير الطبيعية في زيادة نسبة ىذا المعدف في البيئة ومنيا حرؽ الوقود والنفايات‬ ‫الصناعية‪ .‬فضبل عف استعماالت النيكؿ في عمميات التعديف والتنقية‪ .‬اف تركيز النيكؿ‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪022‬‬

‫في اليواء يقدر بػ ‪ 8‬نانوغراـ‪/‬ـ‪ )NiO, NiS ,NiSO4 ( 3‬وفي الماء الجوفي يكوف‬ ‫بيف (‪ )4-3‬مايكروغرامات‪/‬لتر وفي مياه الشرب يكوف منخفضا ويمكف اف يتركز في‬ ‫النباتات التي تعيش في تربة معاممة بمواد الرسوبيات الحاصمة مف مشاريع المياه‬ ‫الثقيمة‪.‬‬ ‫يعد النيكؿ مف المعادف التي استخدمت مف قبؿ اإلنساف منذ القدـ ويرجع ذلؾ إلى‬ ‫عاـ ‪ 3500‬ؽ‪.‬ـ‪ .‬وقد جاء في عدد مف المصادر أف البرونز ‪ Bronze‬المستخرج‬ ‫مف ببلد سوريا احتوى عمى ‪ %2‬نيكؿ‪ .‬ونظ ار لحصوؿ خمط في تعديف النيكؿ مع‬

‫معدف الفضة فاف المعمومات المتعمقة بيذا المعدف واستخداماتو ىي مف نتاج العصر‬ ‫الحديث رغـ قدـ وجود النيكؿ‪.‬‬ ‫‪ 2-8-6‬االستعماالت ‪Usages‬‬ ‫يستعمؿ النيكؿ في الصناعات الكيميائية والصناعات الغذائية وتعد أمبلح الكموريد‪،‬‬ ‫‪ ،NiCl2‬والسمفات ‪ ،NiSO4‬والكاربونيت ‪ ،Ni(CO)4‬اليايدروكسيد ‪،Ni(OH)2‬‬ ‫واالوكسيد ‪ NiO‬ذات أىمية تجارية كبيرة‪ .‬ويستخدـ كاربونيؿ النيكؿ في الصناعات‬ ‫الكيربائية والمعدنية‪ ،‬ويستعمؿ كعامؿ مساعد في إنتاج المدائف وتصنيع المطاط ‪ ،‬وىو‬ ‫مركب سائؿ عديـ الموف‪ ،‬وساـ جدا"‪.‬‬ ‫‪ 3 -8-6‬تعرض اإلنسان لمنيكل ‪Human Exposure‬‬ ‫يتعرض العماؿ الى ىذا المعدف في المراكز الصناعية وضمف المجاالت آالتية‪:‬‬ ‫* التعديف وتنقية النيكؿ‪.‬‬ ‫* إنتاج األصباغ‪.‬‬ ‫* المحاـ والقطع بالميب‪.‬‬ ‫* تصنيع البطاريات‪.‬‬ ‫* تصفية البتروؿ الخاـ وصناعة المدائف‪.‬‬ ‫* تصنيع المجوىرات والعممة المعدنية‪.‬‬ ‫* ىدرجة الدىوف‪.‬‬ ‫* صناعة األسناف وفي المعدات الخاصة بالعمميات الجراحية‪.‬‬ ‫ويتعرض اإلنساف إلى استنشاؽ النيكؿ مف الغبلؼ الجوي الناجـ عف اليباب‬ ‫المتطاير مف حرؽ الوقود الصمب (الفحـ الحجري) في محطات إنتاج الطاقة الكيربائية‬

‫‪022‬‬

‫الفصل السدس‪ :‬التلىث باملعادن الثكًلُ‬

‫وكذلؾ مف ماكينات وسائط النقؿ‪ .‬ويقدر معدؿ استنشاؽ اإلنساف ليذا المعدف في‬ ‫المناطؽ المدنية (الحضرية) بنحو‪ 0.4‬مايكروغراـ‪/‬يوميا وفي مناطؽ الريؼ بنحو‬ ‫‪ 0.2‬مايكروغراـ‪ /‬يوميا‪ ،‬ويمكف اف يؤدي تدخيف السيكاير إلى زيادة استنشاؽ النيكؿ‬ ‫بمعدؿ ‪ 4‬مايكروغراـ‪ /‬لكؿ عمبة سيكابر‪ .‬اما التعرض عف طريؽ الغذاء فأف المعدؿ‬ ‫اليومي لكؿ شخص يكوف بنحو ‪ 165‬مايكروغراما‪ /‬يوميا‪ ،‬ولكف ىذا الرقـ يمكف اف‬ ‫يصؿ إلى ‪ 900‬مايكروغراما‪ /‬يوميا في األغذية الغنية بالشوفاف‪ ،‬الكاكاو‪ ،‬الشكوالتة‪،‬‬ ‫بينما يتأتى التعرض الجمدي لمعدف النيكؿ مف مبلمسة المواد الحاوية لو كالعممة‬ ‫المعدنية‪ ،‬والمجوىرات والمواد المستعممة في ربط أجزاء المبلبس ‪.Fasteners‬‬ ‫‪ 4-8- 6‬السمية ‪Toxicity‬‬ ‫اف معدالت الوفيات بسبب السرطاف الرئوي وكذلؾ أمراض التياب الجيوب األنفية‬ ‫قد تزايدت بيف عماؿ تعديف وتنقية النيكؿ‪ ،‬كما اف التعرض لميواء المموث بيذا المعدف‬ ‫يؤدي إلى سرطاف البمعوـ‪ ،‬والكمية والبروستات والمعدة‪ .‬وقد وجد اف اإلصابة بسرطاف‬ ‫القناة التنفسية بيف عماؿ النيكؿ حاصؿ عف استنشاؽ مركبات النيكؿ ذات الذوباف‬ ‫الضعيؼ في الماء ومف تمؾ المركبات كبريتيد النيكؿ (‪ )NiS‬واكسيد النيكؿ (‪.)NiO‬‬ ‫اف التعرض الشديد لمركبات النيكؿ باالستنشاؽ والسيما كاربونيؿ النيكؿ‬ ‫] ‪ [ Ni(CO)4‬يؤدي إلى السعاؿ وصعوبة التنفس‪ ،‬وزيادة ضربات القمب وازرقاؽ جمد‬ ‫المتسمـ فضبل عف أعراض التسمـ في الجياز العصبي ومنيا الصداع والدوار وكذلؾ‬ ‫الضعؼ العضمي العاـ‪ ،‬ويحصؿ تسمـ الكبد مع ارتفاع نسبة السكر في الدـ ثـ يحدث‬ ‫تسمـ كموي وضعؼ وتوقؼ في التنفس فضبل عف نزؼ دماغي يودي بحياة الشخص‬ ‫المتسمـ‪ .‬أما في حالة التعرض لجرعات صغيرة ولفترة طويمة ‪ Chronic‬عف طريؽ‬

‫االستنشاؽ فأف عبلمات التسمـ تشمؿ أمراض الجياز التنفسي ومنيا الربو والتياب‬ ‫القصبات‪ ،‬والتياب ذات الجنب فضبل عف االلتيابات في الجيوب األنفية وفقداف حاسة‬ ‫الشـ‪.‬‬ ‫‪ 9- 6‬معالجة التسمم بالمعادن الثقيمة‬ ‫‪Treatments of heavy metals poisoning‬‬ ‫الجدير بالمناقشة ىنا ىو تحديد بعض الوسائؿ والطرؽ المعتمدة لمعالجة حاالت‬ ‫التسمـ بالمعادف الثقيمة والعمؿ عمى تقميؿ احتماالت التموث وكما يأتي‪:‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪022‬‬

‫الزئبق‪ :‬يتركز التوجو‪ ،‬في معالجة التسمـ بالزئبؽ‪ ،‬عمى خفض تركيزه في األعضاء‬ ‫الميمة والمواقع الحساسة في الجسـ‪ .‬ففي الحاالت الخطرة والسيما عند توقؼ او ىبوط‬ ‫نشاط الكميتيف بسبب التسمـ إذ يتطمب أجراء عممية غسؿ وتنقية الدـ بوساطة‬ ‫‪ Hemodialysis‬بوصفيا الخطوة االولى ثـ تتبع بإعطاء المتسمـ بعض المركبات‬ ‫التي تساعد عمى التخمص مف اكبر كمية مف الزئبؽ‪ ،‬ومف تمؾ المركبات‬ ‫‪ Penicillamine‬و ‪ .Cysteine‬وينبغي اعتماد المعالجة الوقائية باتخاذ اإلجراءات‬ ‫المناسبة لمنع تموث محبلت السكف ومواقع العمؿ وغيرىا‪.‬‬ ‫الرصاص‪ :‬ينبغي االىتماـ بخفض نسبة احتماالت التموث بيذا المعدف والسيما في‬ ‫مجاالت العمؿ والسكف‪ ،‬ويتطمب معرفة مصادر التموث والسيما بالنسبة لؤلطفاؿ‬ ‫والوقوؼ عمى طبيعة ونمط حياتيـ كالغذاء اف كاف ينقصو عنص ار الحديد والكالسيوـ‪،‬‬ ‫ومناطؽ لعبيـ وتنقميـ إذ اف ىذه العوامؿ إذا أمكف السيطرة عمييا وتوجيييا بشكؿ‬ ‫صحيح تقمؿ مف احتماالت التسمـ‪ .‬آما بالنسبة لمعامميف في الصناعة فاف اتخاذ‬ ‫الوسائؿ االحتياطية كفيؿ بتقميؿ التسمـ‪ .‬ويضاؼ إلى ىذه اإلجراءات الوقائية استعماؿ‬ ‫مواد لمعالجة األشخاص المتسمميف ومنيا ممح الكالسيوـ ثنائي الصوديوـ لمركب‬ ‫‪ (EDTA) Ethylene Diamine Tetra Acetic acid‬أو مركب‬ ‫‪ (BAL) British Anit Lewisite‬وىو المركب الذي صنع واستعمؿ أوؿ مرة‬ ‫خبلؿ الحرب العالمية الثانية لمعالجة الجنود المتسمميف بمركبات الزرنيخ التي كانت‬ ‫تستعمؿ كأسمحة كيميائية‪.‬‬ ‫الكادميوم‪ :‬يعد استعماؿ مركبات ‪ Chelators‬مثؿ ‪ BAL‬او ‪Penicillamine‬‬ ‫غير مجدية في معالجة حاالت التسمـ بالكادميوـ ولكف حماية الجسـ تتـ بتوفير‬ ‫عناصر الزنؾ ‪ Zn‬والكوبمت ‪ CO‬والسيمنيوـ مف خبلؿ الغذاء إذ اف الكادميوـ يتحد مع‬ ‫ىذه العناصر ويرسبيا ثـ يتخمص الجسـ منيا عف طريؽ اإلفراغ‪.‬‬ ‫النيكـــــــــــــــــل‪ :‬يس ػ ػ ػ ػ ػ ػ ػ ػػتعمؿ مرك ػ ػ ػ ػ ػ ػ ػ ػػب ‪ Dithiocarb‬أو م ػ ػ ػ ػ ػ ػ ػ ػػا يرم ػ ػ ػ ػ ػ ػ ػ ػػز ل ػ ػ ػ ػ ػ ػ ػ ػػو ب ػ ػ ػ ػ ػ ػ ػ ػ ػ‬ ‫)‪ (Diethyldithio carbamate‬ف ػػي معالجػػػة ح ػػاالت التسػ ػػمـ الش ػػديد بمركػػػب‬ ‫كاربونيؿ النيكؿ‪ ،‬ويمكف اف يعطى ىذا الػدواء عػف طريػؽ الفػـ فػي حالػة التسػمـ البسػيط‬ ‫أما في حالة التسمـ الشديد فأنو يعطى عف طريػؽ الحقػف تحػت الجمػد( فػي العضػمة) أو‬ ‫فػػي الوريػػد‪ .‬كمػػا اف مركػػب ‪ Penicillamine‬يعطػػي نوعػػا مػػف الحمايػػة مػػف التػػأثيرات‬ ‫السمية ليذا المعدف في اإلنساف والحيوانات الثدية‪.‬‬

‫‪022‬‬

‫الفصل السدس‪ :‬التلىث باملعادن الثكًلُ‬

‫تماريـن ‪Exercises‬‬

‫‪ )1‬يستيمؾ شيريا في إحدى المدف الصناعية ‪ 3‬مبلييف طف مف الفحـ الحجري‬ ‫ألغراض مختمفة ‪ ،‬ويحتوي الفحـ عمى ‪ 0.2‬جزء مف مميوف زئبؽ‪ .‬ما كمية ‪ Hg‬الذي‬ ‫يمكف اف ينطمؽ إلى اليواء مف جراء حرؽ الكمية الكمية مف الفحـ؟‬ ‫‪ )2‬يعطى المتسمـ بالمعادف الثقيمة دواءا يدعى ‪ Dimercaprol‬عف طريؽ الحقف‬

‫في الوريد بمعدؿ ‪ 0.75‬غراـ يوميا‪ .‬والمعروؼ اف إدرار المتسمـ بعد العبلج يكوف‬ ‫محتويا عمى الدواء مع المعدف الثقيؿ‪ ،‬وأدناه الصيغة الكيميائية ليذا المركب‪:‬‬ ‫‪CH2 OH-CHOH-CH2-SH‬‬ ‫ما تفسيرؾ الكيميائي لفاعمية وتأثير ىذا الدواء في التخمص مف المعدف الثقيؿ عف‬ ‫طريؽ اإلدرار؟‬ ‫‪ )3‬يحتوي نوع مف األسماؾ الكندية عمى الزئبؽ في جسمو بتركيز (‪ )O‬أجزاء مف‬ ‫مميوف (معظمو بصيغة ‪ ، )CH3Hg‬فما كمية الزئبؽ الذي سيدخؿ جسـ شخص ما‬ ‫يوميا إذا تناوؿ وجبتي غذاء تحوي كؿ منيما ‪ 100‬غراـ مف ىذا السمؾ؟ وما تركيز‬ ‫الزئبؽ في جسمو محسوبا بجزء مف مميوف بعد عشريف يوما إذا عممت اف الشخص‬ ‫يزف ‪ 100‬كغـ؟‬ ‫‪ )4‬وجد اف تركيز الزئبؽ في ىواء عيادة أحد أطباء األسناف كاف ‪ 180‬مايكو غراـ‬ ‫‪/‬ـ‪ 3‬ما كمية الزئبؽ الذي يمكف اف يستنشقو خبلؿ ‪ 24‬ساعة إذا كاف حجـ اليواء‬ ‫المستنشؽ ىو (‪ )20‬ألؼ لتر؟‬ ‫‪ )5‬إذا كاف تركيز الرصاص في وقود المركبات ىو ‪2.2‬غراـ‪/‬غالوف (الغالوف=‬ ‫‪3‬كيموغراـ تقريبا) فما تركيز الرصاص في الوقود محسوبا بجزء مف مميوف؟‬ ‫‪ )6‬كـ غراما مف ‪ Pb(C2H)4‬ينبغي أضافتو إلى (‪ )1000‬ألؼ غالوف مف وقود‬ ‫المركبات لكي يصبح تركيز الرصاص ‪2‬غراـ‪/‬غالوف؟‬ ‫‪ )7‬يستخدـ أحد الموظفيف سيارتو لبلنتقاؿ بيف مسكنو وموقع عممو وبالعكس يوميا‪،‬‬ ‫فإذا كانت المسافة بيف المسكف وموقع العمؿ ‪25‬كـ وعدد أياـ العمؿ (‪ )250‬يوما في‬ ‫السنة‪ ،‬وتستيمؾ السيارة غالونا واحدا مف الوقود لكؿ‪ 30‬كـ تقطعو واف غالوف الوقود‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪021‬‬

‫يحوي غراميف مف الرصاص‪ ،‬ما اسياـ ىذا الشخص في تمويث ىواء المدينة‬ ‫بالرصاص خبلؿ سنة واحدة؟‬ ‫‪ )8‬ابتمع طفؿ عمره أربع سنوات (‪ )5‬خمس غرامات مف حجارة مموثة بالرصاص‬ ‫بتركيز ‪ ،1000/6‬فكـ مايكروغراما مف الرصاص وصؿ إلى جيازه اليضمي؟ واذا‬ ‫كانت نسبة امتصاص ىذا المعدف في معدتو ىي ‪ %10‬فكـ ىي كمية الرصاص التي‬ ‫تصؿ إلى دمو؟‬ ‫‪ )9‬ما كمية الرصاص الذي يستنشقو شرطي المرور الذي يعمؿ (‪ )6‬ست ساعات‬

‫يوميا في إحدى الساحات المزدحمة بوسائط النقؿ إذا كاف تركيز الرصاص في ىواء‬ ‫الساحة يعادؿ ‪ 12‬مايكروغراما‪/‬ـ‪ 3‬؟ وما مقدار كمية الرصاص التي سيمتصيا الجسـ‬ ‫إلى الدـ؟‬ ‫‪ )10‬فحصت أعداد مف السمؾ في إحدى خمجاف دولة صناعية فوجد اف أجساميا‬ ‫تحتوي عمى الكادميوـ بمعدؿ ‪1.5‬جزء مف مميوف‪ .‬فإذا كاف معدؿ وزف السمكة الواحدة‬ ‫ىو (‪ )15‬كيموغراما‪ .‬فما معدؿ كمية الكادميوـ الموجود في السمكة الواحدة؟ وأيف‬ ‫تتوقع اف يتركز ىذا المعدف في جسميا لماذا؟‬

ُ‫ التلىث باملعادن الثكًل‬:‫الفصل السدس‬

021

REFERENCES ‫المراجع‬ 1-Agrwal, S.K.2009. Heavy metal pollution. A.P.H. publishing Corporation, 260 pp.

2-Alomary, A. et al. 2006 Lead and cadmium in humanteeth from Jordan by atomic absorption

spectrometry: Some factors influencing their

concentrations,Science of Total Environmental Journal, 369, 69-75.

Brown, S.E. & Welton, W.C. 2008.Heavy Metal Pollution, Nova Science Publishers, 381pp-3

4-Clarkson, T.W. & mages, L. 2006.The toxicology of Mercury and Its chemical Compounds. Crit.Rev.Toxicol. 36(8) ; 609-620.

5-Gochfeld, M. 2003. Cases of mercury exposure, bioavailability, and absorption. Ecotoxicol. Environ. Safety 56:174–179.

6-Sweet, L. I., and Zelikoff, J. T. 2001. Toxicology and immunotoxicology of mercury: A comparative review in fish and humans. J. Toxicol.Environ.

Health B 4:161–205.

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫الفصل‬

‫‪021‬‬

‫‪7‬‬ ‫المبيدات الكيميائية‬ ‫‪Chemical Pesticides‬‬

‫‪ 1-7‬تعريف ‪Definition‬‬ ‫المبيدات الكيميائية ىي مواد كيميائية مييأة لبلستعماؿ ضد مجموعة مف اآلفات‬

‫الزراعية والطبية والبيطرية‪ ،‬ويتبايف تأثير ىذه المواد تبعا لطبيعة تركيبيا الكيميائي‬ ‫وتخصصيا في مقاومة اآلفة او اآلفات المعنية‪ .‬وأىـ اآلفات التي تتـ مقاومتيا بيذه‬

‫المواد‪ :‬الحشرات‪ ،‬والفطريات‪ ،‬والعناكب‪ ،‬واالدغاؿ‪ ،‬والقوارض‪.‬‬

‫‪ 2-7‬نبذة تاريخية ‪History‬‬

‫لقد عرؼ استعماؿ المواد المقاومة والقاتمة لآلفات الزراعية منذ أمد بعيد وقبؿ أكثر‬

‫مف ألؼ عاـ قبؿ الميبلد‪ ،‬والسيما في مقاومة الجرذاف باستعماؿ السموـ‪ .‬وفي سنة‬ ‫‪ 900‬ـ استعمؿ الصينيوف مادة الزرنيخ لمقاومة حشرات الحدائؽ‪ .‬وفي الكتابات‬

‫القديمة إشارات كثيرة الستعماؿ مواد مختمفة في عممية مقاومة اآلفات في البساتيف‬

‫والحدائؽ والحقوؿ‪ ،‬ومف تمؾ المواد رغوة الصابوف‪ ،‬والخؿ‪ ،‬والفمفؿ األحمر والتبغ‬

‫الفصل السابع‪ :‬املبًدات الكًنًائًُ‬

‫‪022‬‬

‫وغيرىا‪ .‬وبعد ىذا التاريخ وخبلؿ المدة الواقعة بيف القرف الرابع عشر والقرف الثامف‬

‫عشر استعممت الدىوف المعدنية والزرنيخ‪ .‬أما خبلؿ المدة الواقعة بيف سنة ‪1690‬ـ‬

‫وسنة ‪1772‬ـ د استعممت مادة النيكوتيف كمادة تبخير‪ .‬وحتى قبؿ سنة ‪1800‬ـ‬ ‫كانت مادة البايرثروـ ومخموط الكبريت ودىف الحوت مستعممة في مقاومة الحشرات‪.‬‬ ‫وخبلؿ القرف التاسع عشر ظيرت اىتمامات كبيرة ورغبة قوية في اكتشاؼ واستعماؿ‬

‫المواد المقاومة لآلفات‪ ،‬وقد جرت محاوالت الستعماؿ المواد االتية خبلؿ تمؾ المدة‬

‫وىي‪ :‬دىف السم ؾ والكبريت‪ ،‬وخميط كموريد الزئبؽ والكحوؿ والمواد الفوسفورية‪،‬‬

‫ومغمي خميط الكاربوف الثنائي الكبريت والبايرثروـ‪ ،‬وكموريد الزئبقيؾ‪ ،‬وأخضر باريس‬

‫وسمفات النيكوتيف‪ .‬وقد حدث‪ ،‬خبلؿ النصؼ األخير مف القرف التاسع عشر وبداية‬

‫القرف العشريف‪ ،‬اف تعرضت محاصيؿ معينة إلى الدمار التاـ بسبب اآلفات الزراعية‬ ‫كما حصؿ لمحصوؿ البطاطا في والية المسسيسبي األمريكية ولمحصوؿ القيوة في‬ ‫سيبلف‪ .‬وقد حفزت ىذه الظروؼ الشركات المصنعة لممبيدات الكيميائية عمى إنتاج‬

‫مادة سميت في ذلؾ الوقت أخضر باريس (‪.)Paris Green‬‬

‫وبقيت صناعة المبيدات بعد ذلؾ تسير بخطى وئيدة حتى قياـ الحرب العالمية‬

‫الثانية إذ بدأت مرحمة المبيدات العضوية الحديثة فكاف البدء بإنتاج المركبيف ‪D.D.T‬‬

‫لمقاومة الحشرات‪ ،‬والسيما الحشرات الطبية‪ ،‬وكذلؾ مبيد األعشاب المعروؼ ‪2,4-‬‬

‫‪ .D‬والجدوؿ‪ 1-7‬يمخص تاريخ تطور تصنيع المبيدات واستعماليا في العالـ‪.‬‬ ‫‪ 3-7‬نبذة عن تاريخ تصنيع المبيدات العضوية‬

‫‪History of Organic Pesticides Manufactory‬‬

‫يعد تاريخ البدء بتصنيع المبيدات العضوية مرحمة ميمة في معركة اإلنساف مع‬ ‫األعداء الطبيعييف في بيئتو وىو يحاوؿ اإلمساؾ بأكبر جزء مف المتغيرات وعناصر‬

‫التأثير في ىذه البيئة لكي يتحكـ بمواردىا الطبيعية ويزيد مف كفاءة ونوعية إنتاجو‬ ‫الزراعي والحيواني‪ .‬ولقد كاف اكتشاؼ مواصفات مادة ‪ D.D.T‬أوؿ خطوة في ىذا‬

‫االتجاه إذ تمكف العالـ األلماني بوؿ ميولر في النصؼ الثاني مف مرحمة الثبلثينات مف‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪027‬‬

‫القرف العشريف مف تصنيع ىذا المركب والذي منح مف اجمو جائزة نوبؿ في العموـ سنة‬

‫‪ .1939‬ولقد استخدـ الجيش األلماني ىذا المركب‪ ،‬وبنجاح‪ ،‬في مقاومة حشرة‬ ‫البعوض في المناطؽ التي وصمتيا القوات األلمانية في تقدميا خبلؿ الحرب العالمية‬

‫طبيعيا لـ يتعودوا عمى‬ ‫عدوا‬ ‫ً‬ ‫الثانية السيما في شماؿ أفريقيا حيث واجو الجنود األلماف ً‬ ‫مقارعتو مف قبؿ‪ ،‬إذ كانت حشرة البعوض سببا في نقؿ مرض المبلريا إلى ىؤالء‬ ‫الجنود وكاف سببا في وفاة الكثير منيـ في ذلؾ الوقت‪ ،‬وتجدر اإلشارة ىنا إلى اف‬

‫العالـ زيدلر كاف قد صنع مادة ‪ D.D.T.‬سنة ‪1874‬ـ ولكنو لـ يعرؼ خصائصو‬ ‫بوصفو مادة قاتمة لمحشرات‪ .‬وقد استخدـ ‪ D.D.T.‬منذ تصنيعو في نياية الثبلثينات‬

‫جدا في كثير مف أنحاء العالـ وحتى سنة ‪1962‬ـ إذ بدأت كثير مف‬ ‫عمى نطاؽ واسع ً‬ ‫سمبياتو تظير نتيجة لكثرة استعمالو ولكثرة ما ضخ منو إلى البيئة ضمف برامج مقاومة‬ ‫الحشرات في اغمب دوؿ العالـ ( الشكؿ‪ .)1-7‬وقد بدأت ظواىر مقاومة عدد مف‬

‫الح شرات ليذا المبيد وبخاصة حشرة الذبابة المنزلية فضبل عف تأثيراتو الصحية‬ ‫المتراكمة عمى اإلنساف‪ .‬وبيف سنتي ‪ 1939‬و ‪ 1960‬صنعت مركبات عضوية كثيرة‬

‫تنتمي إلى مجموعة ‪ D.D.T.‬وىي المركبات اليايدروكاربونية المحتوية عمى الكمور‪،‬‬

‫ومنيا الدريف‪ ،‬ودي الدريف‪ ،‬واندريف‪ ،BHC ،‬ميثوكسي كمور وغيرىا (جدوؿ ‪ 2-7‬أ‪،‬‬

‫ب ‪،‬ج‪ ،‬د)‪ .‬وفي سنة ‪1944‬ـ اكتشؼ العالـ األلماني جيرىارد شريدرمادة جديده وىي‬ ‫باراثايوف ‪ Parathion‬مف مجموعة المركبات العضوية الفوسفورية‪ ،‬وكاف اكتشاؼ ىذه‬

‫المادة نقطة تحوؿ في تنويع إنتاج مجاميع كيميائية متباينة في التركيب الكيميائي‬ ‫ودرجة التأثير السمي في الحشرات وبقية اآلفات وكذلؾ تأثيرىا في اإلنساف‪ .‬وقد اظير‬

‫ىذا المركب والمركبات األخرى التابعة لممجموعة نفسيا قدرة فائقة في مكافحة اآلفات‬

‫الزراعية وغيرىا مف اآلفات‪ ،‬والسيما تمؾ اآلفات التي أظيرت مقاومة لمركب ‪.D.D.T‬‬ ‫كما واف مواصفاتيا الكيميائية والفيزيائية المتمثمة بمدة بقاء قصيرة نسبيا قبؿ تحمميا في‬ ‫البيئة مع شدة فتكيا بالحشرات‪ ،‬أدت إلى انتشار استعماليا وزيادة إنتاجيا عالما بشكؿ‬

‫مطرد‪ ،‬ولكف مركب الباراثايوف سرعاف ما أصبح ييدد البيئة واإلنساف وحيواناتو الداجنة‬

‫الفصل السابع‪ :‬املبًدات الكًنًائًُ‬

‫‪020‬‬

‫لشدة سميتو فتـ خفض إنتاجو واوقؼ استعمالو في كثير مف أنحاء العالـ وحددت‬ ‫مجاالت استعمالو بأضيؽ حدود‪ ،‬مع اف المركبات الفوسفورية العضوية األخرى‬

‫كالماالثايوف وغيره مازالت تنتج وتستعمؿ بشكؿ مستمر‪ .‬وفي سنة ‪ 1957‬ػأُكتشؼ‬

‫مركب جديد يعود إلى مجموعة كيميائية مختمفة عف المجاميع الكيميائية السابقة ىو‬

‫‪Carbaryl‬‬

‫مف‬

‫‪)CH3HNCO2OH‎‎‬‬

‫مجموعة‬

‫المركبات‬

‫الكارباماتية‬

‫(حامض‬

‫‪Carbamic‬‬

‫وقد اكتشفت ىذا المركب شركة أمريكية تدعى‬

‫‪Union‬‬

‫‪ Carbide‬وىي الشركة التي كانت وراء وفاة اآلالؼ مف المواطنيف الينود واصابة‬ ‫آالؼ أخرى منيـ بعاىات وامراض مستديمة سنة ‪ 1985‬في مدينة بوباؿ اليندية‬

‫‪ Bhopal‬عمى أثر التسمـ بمادة ‪ Methyl isocyanate‬التي تدخؿ في تصنيع‬ ‫ىذا المركب والتي تسربت مف المصنع عمى ىيئة أبخرة وذلؾ بسبب اإلىماؿ‪.‬‬

‫(أ)‬

‫(ب)‬

‫الشكل (‪ 1 – 1‬أ‪ ،‬ب) استخدام ال د د ت لمكافحة القمل عمى األمريكان مباشرة‬ ‫خالل الحرب العالمية الثانية‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪022‬‬

‫جدول (‪ )1-7‬تمخيص لتطور تصنيع المبيدات في العالم (التأريخ تقريبي)‬

‫السنة‬ ‫‪900‬‬ ‫‪1690‬‬ ‫‪1845‬‬ ‫‪1867‬‬ ‫‪1868‬‬ ‫‪1874‬‬

‫المادة الكيمياوية ومكان استعماليا‬ ‫مركبات القصدير في الصيف‬ ‫التبغ في أوربا‬ ‫الفوسفور البلعضوي في أوربا‬ ‫اخضر باريس في أمريكا‬ ‫مشتقات البتروؿ في أمريكا‬ ‫تصنيع ‪ D.D.T.‬في ألمانيا‬

‫‪1877‬‬ ‫‪1883‬‬ ‫‪1922‬‬ ‫‪1925‬‬ ‫‪1939‬‬ ‫‪1941‬‬

‫سيانيد اليدروجيف في أوربا‪.‬‬ ‫مادة بوردو في فرنسا‬ ‫مادة بوردو في فرنسا‬ ‫بروميد الميثؿ في فرنسا‬ ‫مركبات ثنائي النيترو في أمريكا‬ ‫اكتشاؼ مواصفات ‪ DDT‬في مقاومة مرحمة المبيدات الحديثة‬ ‫الحشرات في ألمانيا‬ ‫تصنيع مبيد األعشاب ‪ 2,4-D‬في أمريكا‬ ‫تصنيع واستعماؿ ‪ B.H.C‬في فرنسا‬ ‫تصنيع شريدر في ألمانيا لمباراثيوف‬ ‫تصنيع الدريف‪ ،‬دي الدريف‪ ،‬اندريف في‬ ‫أمريكا‬ ‫تطوير المركبات الكارباماتية في سويسرا‪.‬‬ ‫إنتاج الماالثايوف في أمريكا‬ ‫تصنيع الكارباريؿ في أمريكا‬ ‫تطوير بكتريا ‪Bacillus thuringenesis‬‬ ‫اكتشاؼ وتطوير ‪Avermectins‬‬ ‫ونوعا‬ ‫كما ً‬ ‫الزيادة السريعة في انتاج المبيدات ً‬

‫‪1944‬‬ ‫‪1950‬‬ ‫‪1945‬‬ ‫‪1947‬‬ ‫‪1958‬‬ ‫‪1970‬‬ ‫‪1980‬‬

‫‪-1980‬‬ ‫ولحد‬ ‫االف‬

‫المالحظات‬

‫مرحمة المركبات البلعضوية‬ ‫ومشتقات البتروؿ‪.‬‬

‫‪022‬‬

‫الفصل السابع‪ :‬املبًدات الكًنًائًُ‬

‫جدول (‪ )2-7‬األسماء الكيميائية والصيغ التركيبية لعدد من المبيدات الشائعة االستعمال‬

‫أ‪ -‬المركبات الكمورية العضوية‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫ب‪ -‬المركبات الفوسفورية العضوية‬

‫‪022‬‬

‫جدول (‪)2-7‬‬

‫الفصل السابع‪ :‬املبًدات الكًنًائًُ‬

‫‪022‬‬

‫ج ‪ -‬المركبات الكارباماتية‬

‫جدول (‪)2-7‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫د‪ -‬المبيدات النباتية‬

‫‪021‬‬

‫جدول (‪)2-7‬‬

‫‪021‬‬

‫الفصل السابع‪ :‬املبًدات الكًنًائًُ‬

‫وتبع اكتشاؼ المجموعة الجديدة مف المبيدات العضوية المصنعة موجة شديدة مف‬ ‫حمى تصنيع وتسويؽ واستعماؿ أنواع عديدة جدا مف المجاميع الكيميائية كافة في‬

‫جميع أنحاء العالـ‪ .‬وقد شيدت مرحمة الستينات والسبعينات مف القرف الماضي‬ ‫تصاعدا ال مثيؿ لو في نمو ىذه الصناعة مما أدى إلى تمويث البيئة في شتى بقاع‬ ‫ً‬ ‫العالـ وحصوؿ حوادث تسمـ ووفيات كثيرة بيف الناس ومازالت ىذه الحوادث تقع يوميا‪،‬‬ ‫ويوضح الجدوؿ( ‪ )2-7‬التراكيب الكيميائية لعدد مف المبيدات العضوية المصنعة‬

‫مصنفة بحسب مجاميعيا الكيميائية‪.‬‬

‫‪ 4-7‬تصنيف المبيدات الكيميائية ‪Pesticides Classification‬‬ ‫يمكف اف تصنؼ المبيدات الكيميائية بأساليب عدة كما يأتي‪:‬‬

‫أوال‪ :‬بحسب مصادرىا‬

‫‪ 1-4-7‬مبيدات نباتية المصدر ‪Botanical pesticides‬‬ ‫تستخرج مف أجزاء نباتية كاألوراؽ أو الجذور أو األزىار ومف أمثمتيا سمفات‬

‫كيمائيا إلنتاج ىذا‬ ‫النيكوتيف الذي يستخرج مف اوراؽ وسيقاف نبات التبغ التي تعامؿ‬ ‫ً‬ ‫المركب‪ .‬وىنالؾ المبيد النباتي األصؿ المعروؼ بالبايرثروـ ‪ Pyrethrum‬الذي‬ ‫يستخمص مف أزىار نباتات تعرؼ باالسـ نفسو أما الروتينيوف فانو يستخرج مف جذور‬

‫نباتات استوائية وتجرى عمى المادة المستخمصة معامبلت خاصة قبؿ تييئتو لمتسويؽ‬

‫فضبل عف مادة ‪ Azadirachtin‬المستخرجة مف نبات ‪.Neem‬‬ ‫‪ 2-4-7‬المبيدات المصنعة ‪Synthetic Pesticides‬‬

‫وىي المبيدات التي تكوف مادتيا األساسية مصنعة مختبريا‪ ،‬أي أنيا ليست‬ ‫مستخمصة أو مستخرجة مف مصدر حياتي كالنبات أو الحيواف‪ ،‬وتضـ ىذه‬

‫المجموعة أغمب المبيدات الحديثة والمتداولة حاليا‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪021‬‬

‫‪ 3- 4-7‬المبيدات ذات المصادر المايكروبية ‪Microbial Pesticides‬‬ ‫وتضـ مجموعة مف المبيدات الحديثة المستخمصة مف كائنات دقيقة كبكتريا‬

‫‪ Bacillus thuringenesis‬والفطريات ( ) ‪)Avermectin B1a (AVM‬‬

‫المستخمصة مف فطر ‪Streptomyces avermilitis‬‬ ‫ثانيا‪ :‬بحسب طريقة تأثيرىا السام في اآلفات‬

‫‪ 4-4-7‬مبيدات بالمالمسة – ويتـ تأثير ىذه المجموعة مف المبيدات بمبلمستيا‬ ‫لجسـ الحشرة ودخوليا إلى داخؿ الجسـ مف خبلؿ جدار الجسـ ومف ثـ احداث التأثير‬

‫السمي‪.‬‬

‫‪ 5-4-7‬المبيدات المعدية ‪Stomach Pesticides‬‬ ‫تصؿ مبيدات ىذه المجموعة إلى معدة الحشرة بعد تناوليا ألجزاء نباتية معاممة‬ ‫بالمادة الكيميائية التي قد تكوف عمى سطوح تمؾ األجزاء كاألوراؽ والسيقاف او تكوف‬

‫موجودة ضمف العصير النباتي الذي تمتصو الحشرات او المفصميات ذات أجزاء الفـ‬ ‫الثاقبة الماصة كالمف والثربس والبؽ الدقيقي‪.‬‬

‫‪ 6 -4-7‬المبيدات التنفسية ‪Respiratory Peaticides‬‬ ‫والتي تكوف عادة ذات أبخرة تكوف محتوية عمى ىيئة غازات تدخؿ جسـ اآلفة مف‬

‫خبلؿ الفتحات التنفسية وتستعمؿ مثؿ ىذه المواد لمقاومة حشرات المخازف كمخازف‬ ‫الحبوب وحشرات بواخر شحف المواد الغذائية والمنتجات الحيوانية والزراعية‪.‬‬

‫ثالثا‪ :‬بحسب نوع المركبات الداخمة في التصنيع‬

‫‪ 7-4-7‬المبيدات الالعضوية ‪Inorganic Pesticides‬‬ ‫وتمثؿ ىذه المجموعة قسما ميما مف تمؾ المركبات الكيميائية التي استعممت مدة‬

‫طويمة قبؿ اكتشاؼ وتصنيع المركبات العضوية الحديثة‪ .‬وتحوي المبيدات البلعضوية‬ ‫في تركيبيا الكيميائي عناصر مثؿ الزرنيخ والزئبؽ والرصاص وغيرىا‪ ،‬وقد اوقؼ إنتاج‬ ‫واستعماؿ الكثير مف ىذه المركبات لسميتيا الشديدة جدا ولكونيا ذات اثار فاعمة مدة‬

‫طويمة قد تصؿ إلى عشرات السنوات‪.‬‬

‫‪012‬‬

‫الفصل السابع‪ :‬املبًدات الكًنًائًُ‬

‫‪ 8-4-7‬المبيدات العضوية ‪Organic Pesticides‬‬ ‫وتشمؿ المركبات الكيميائية ذات األساس العضوي في تركيبيا الييكمي وتدعى عادة‬ ‫بالمركبات او المبيدات الحديثة عمى أساس أنيا أحدث ما أنتج مف مواد كيميائية‬

‫لمقاومة اآلفات بأنواعيا المختمفة‪.‬‬

‫رابعا‪ :‬حسب نوع اآلفة او اآلفات التي تستعمل لمقاومتيا وأىميا‪-‬‬

‫‪ 9-4-7‬مبيدات حشرية ‪Insecticides‬‬

‫وتستعمؿ ىذه المركبات بشكؿ رئيس لمقاومة الحشرات بأنواعيا المختمفة ويمكف أف‬ ‫يكوف ليا تأثير ساـ عمى المفصميات األخرى كالعناكب والحمـ‪.‬‬

‫‪ 10-4-7‬مبيدات العناكب والحمم ‪.Acaracides & Miticides‬‬ ‫وتظير ىذه المواد تأثي ار ساما في العناكب والحمـ بشكؿ خاص ولو أنيا تسبب قتؿ‬ ‫آفات كالحشرات‬

‫‪ 11-4-7‬مبيدات األعشاب ‪.Herbicides‬‬ ‫وتصنع مثؿ ىذه المركبات لمقاومة األدغاؿ واألعشاب البرية التي تؤثر في نمو‬

‫المحاصيؿ الزراعية‪ ،‬وىنالؾ أنواع مختمفة مف ىذه المركبات‪.‬‬ ‫‪ 12-4-7‬مبيدات الفطريات ‪.Fungicides‬‬

‫وتتخصص ىذه المركبات بمقاومة الفطريات التي تصيب المحاصيؿ الزراعية‬

‫المختمفة‪ ،‬وقد يكوف ليا اثر ساـ في الحشرات أيضا‪.‬‬ ‫‪ 13-4-7‬مبيدات القوارض ‪.Rodenticides‬‬

‫وتستعمؿ ىذه األنواع مف المبيدات لمكافحة القوارض كالجرذاف والفئراف ألغراض‬

‫اقتصادية زراعية او طبية وبيطرية‪ ،‬إذ اف ىذه القوارض يمكف اف تتمؼ الحبوب وبقية‬

‫المواد الغذائية المخزونة فضبل عف دورىا في نقؿ األمراض إلى اإلنساف والحيوانات‬ ‫الداجنة لكونيا المعيؿ الوسيط لمسببات تمؾ األمراض‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪017‬‬

‫‪ 5-7‬مدة بقاء المبيدات بشكل فاعل في البيئة‬ ‫‪Pesticides Effectiveness‬‬

‫تتبايف المواد الكيميائية المستعممة لمكافحة اآلفات في قدرتيا عمى البقاء في البيئة‬

‫دوف اف تتعرض إلى تغيرات في طبيعتيا الكيميائية ثـ في سميتيا وفاعميتيا في قتؿ‬

‫ميما مف طبيعة ىذه المركبات عمى احداث‬ ‫تمؾ اآلفات‪ .‬وىذا التبايف يعكس جانبا ً‬ ‫الضرر أو األضرار البيئية والقدرة عمى التسبب في سمية اإلنساف وحيواناتو الداجنة‪.‬‬ ‫وقد أصبح جميا بعد استعماؿ ىذه المواد‪ ،‬مدة طويمة مف الزمف‪ ،‬اف المركبات التي‬ ‫تبقى محافظة عمى تركيبيا ومواصفاتيا الكيميائية مدة طويمة تسبب أض ار ار بيئية أكثر‬ ‫مف تمؾ المركبات التي تتعرض لمتحمؿ أو التغيير الكيميائي بفعؿ ظروؼ البيئة أو‬

‫بفعؿ النشاط الحيوي لمكائنات الحية‪ .‬والمعروؼ اف المركبات البلعضوية كمركبات‬

‫الزرنيخ ‪ Na3AsO3 ،Cu3(AsO3)2‬ومركبات الرصاص مثؿ ‪ PbAsO7‬تحوي‬ ‫معادف ثقيمة شديدة السمية‪ ،‬فضبل عف أنيا ال تتحمؿ بسيولة بؿ أنيا تبقى قادرة عمى‬

‫احداث التسمـ مدة قد تصؿ إلى عشرات السنوات‪ ،‬طواؿ مدة بقاء المبيدات تكوف‬ ‫عناصر البيئة وأحياؤىا عرضة لتأثيراتيا الضارة‪ .‬واذا ما قورنت ىذه المركبات‬

‫العضوية الحديثة نجد اف المركبات اليايدروكاربونية المكمورة مثؿ ‪ ،D.D.T‬والدريف‬ ‫واندريف‪ ،‬و‪ B.H.C‬تبقى مدة طويمة نسبيا (عدة سنوات) قبؿ تحمميا ولكف ىذه المدة ىي‬ ‫أقصر مف مدة بقاء المركبات البلعضوية‪ ،‬وىي لذلؾ مصدر تمويث خطر أيضا‪ ،‬فيي‬ ‫فضبل عف قدرتيا عمى احداث الضرر بالبيئة قبؿ تحمميا فاف احتماالت انتقاليا واردة‬ ‫مف منطقة إلى أخرى بفعؿ الرياح او مف خبلؿ حركة المياه او التسرب او التعرية مف‬

‫التربة وكؿ ذلؾ يجعؿ خطرىا البيئي مضاعفا عدة مرات‪.‬‬

‫اف المركبات الفوسفورية والكارباماتية بمقارنتيا ببقية المبيدات تعد أقصرىا عم ار‬

‫عند وصوليا إلى البيئة بعد االستعماؿ‪ ،‬فمدة بقائيا الفاعؿ ال تتجاوز عدة أسابيع وقد‬

‫تصؿ إلى بضعة شيور‪ .‬وتعطييا ىذه الصفة أفضمية في االستعماؿ اآلمف في البيئة‬

‫قياسا ببقية المبيدات سواء كانت العضوية أـ عضوية كمورية‪ .‬واذا أُخذت درجة‬

‫الفصل السابع‪ :‬املبًدات الكًنًائًُ‬

‫‪010‬‬

‫السمية بنظر االعتبار فاف المركبات الكارباماتية ومشتقاتيا تعد األقؿ أض ار ار بالبيئة‬ ‫فيي قصيرة العمر مع درجة سمية معتدلة قياسػػا ببقية المػ ػػركبات ومنيا الم ػػركبات‬

‫الفوسفورية العضوية‪ ،‬والشكؿ (‪ )2-7‬يعطي القارئ فكرة عف الفروؽ في مدة بقاء‬ ‫المجاميع الرئيسة لممبيدات في البيئة‪.‬‬

‫فترة البقاء والثبات‬

‫شكل (‪ )2-7‬مدة ثبات أصناف من المبيدات تحت الظروف القياسية‬

‫‪ 6-7‬انتقال المبيدات وحركتيا في البيئة ‪Pesticides Mobility‬‬

‫تصؿ المبيدات إلى أجزاء البيئة كافة أينما يتـ استعماليا‪ ،‬وتمعب الظروؼ‬

‫والعوامؿ البيئية سواء في اليواء أـ التربة‪ ،‬أـ في الماء دو ار ميما في ىذه الحركة‪،‬‬ ‫فضبل عف اف المواصفات الكيميائية والفيزيائية لممبيدات دور في تسييؿ ىذه الحركة‬

‫او تثبيطيا‪ ،‬ونحاوؿ ىنا استعراض ىذه العوامؿ بشكؿ مركز كما يأتي‪:‬‬

‫عن طريق اليواء‪ :‬تنتقؿ المبيدات مف خبلؿ اليواء بعد رشيا بالماكينات المحمولة‬

‫او بالطائرات إذ تكوف المواد المستعممة عمى شكؿ رذاذ ناعـ (ضباب دخاني‬

‫‪ )Aerosol‬بفعؿ الضغط العالي الذي يسمط عمى المحاليؿ او المسحمبات وخروجيا‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪012‬‬

‫مف فتحات ضيقة ‪ Nozels‬بحيث ال يتجاوز قطر الجسيمات الخارجة منيا مايكرونا‬ ‫واحدا‪ .‬كما اف المبيدات تتعرض إلى التبخر او التطاير مف السطوح التي تعامؿ بيا‬ ‫سواء كانت بالرش أـ بالتعفير أـ باستعماؿ المساحيؽ والسيما في حالة المركبات ذات‬ ‫األوزاف الجزيئية المنخفضة إذ يمكف اف تتطاير مف سطوح األجزاء النباتية كاألوراؽ‬

‫والسيقاف النباتية او مف سطح التربة بفعؿ التعرية‪ ،‬وفي الحالة األخيرة تكوف المبيدات‬ ‫محمولة عمى جسيمات الغبار المتطاير مف سطح التربة واف حركة الرياح تسيـ في‬

‫نقؿ كميات ال يستياف بيا مف المبيدات مف مناطؽ استعماليا إلى مناطؽ بعيدة جدا‬

‫عنيا‪ ،‬فقد وجدت كميات مف مبيد ‪ D.D.T‬في مناطؽ سكف اإلسكيمو في القطب‬

‫الشمالي بعد استعماليا في مناطؽ شماؿ الواليات المتحدة األمريكية وكندا‪ .‬وتقدر كمية‬

‫المبيدات الموجودة في الغبلؼ الجوي لجميع أنحاء العالـ بنحو ‪ 2.5‬مميوف كيمو غراـ‪.‬‬

‫عن طريق الماء‪ :‬تصؿ المبيدات إلى الماء‪ ،‬األنيار والبحيرات والبحار‬

‫والمحيطات‪ ،‬مف خبلؿ التربة‪ ،‬وتسيـ عممية السقي او األمطار في غسميا مف سطح‬ ‫التربة إلى المياه كذلؾ‪ .‬كما اف بعض المبيدات ترش عمى سطح البرؾ والبحيرات لقتؿ‬

‫أطوار معينة لبعض الحشرات كطوري اليرقة والعذراء لحشرة البعوض‪ .‬اف درجة‬

‫الذوباف لمعظـ المبيدات الكيميائية في الماء ضعيفة لكونيا ضعيفة القطبية‪ ،‬مع وجود‬ ‫اختبلفات بيف المركبات في ىذه الصفة‪ .‬فمركب لنديف مف المركبات العضوية الكمورية‬

‫تكوف درجة ذوبانو في الماء أكثر مف درجة ذوباف ‪ D.D.T‬بمئة مرة‪ .‬والمركبات‬ ‫الفوسفورية العضوية تذوب في الماء أكثر مف ذوباف المركبات الكمورية العضوية في‬

‫الماء ولكنيا تتحمؿ بشكؿ أسرع منيا‪.‬‬

‫تنتقؿ المبيدات في المياه بدرجات متباينة وبحسب طبيعة الجسـ المائي (نير‪،‬‬

‫بحيرة‪ ،‬بحر أو محيط) ودرجة ذوباف المركب في الماء‪ .‬ويتـ االنتقاؿ في أغمب‬ ‫األحياف بوساطة جزيئات الغريف وىي المسؤولة عف معظـ حاالت التسمـ بالمبيدات‬

‫في األسماؾ‪ .‬ورغـ اف تركيز ىذه المركبات في الماء يساوي ‪ 3‬أجزاء مف بميوف جزء‬ ‫أدى تركيزىا مف خبلؿ السمسمة الغذائية إلى ارتفاع ىذه النسبة في أجساـ الكائنات‬

‫‪012‬‬

‫الفصل السابع‪ :‬املبًدات الكًنًائًُ‬

‫الحية إلى ما يقرب مف مميوف ضعؼ‪ ،‬كما اف نسبة كبيرة مف المبيدات تترسب إلى‬ ‫قاع النير او المسطح المائي بحكـ ضعؼ ذوبانيا في الماء‪ ،‬وفي القاع تتعرض إلى‬ ‫عدد مف التأثيرات الكيميائية والكيمياحيوية‪.‬‬

‫في التربة وعمى سطحيا‪ :‬تصؿ المبيدات إلى التربة مف خبلؿ الرش او تسقط مف‬

‫الجو بفعؿ الجاذبية او األمطار‪ .‬كما اف نسبة كبيرة منيا تتساقط مف النباتات عند رش‬ ‫المبيدات او تعفيرىا‪ .‬ويزاد عمى ذلؾ مصدر آخر ىو اف بعض الحشرات او اآلفات‬ ‫األخرى التي تعيش عمى جذور النباتات تستدعي مقاومتيا حقف المبيدات في داخؿ‬

‫التربة كما ىو الحاؿ عند مكافحة الديداف الثعبانية ‪ Nematodes‬أو خمطيا بالتربة كما‬ ‫ىو الحاؿ عند مقاومة األمراض الفطرية واألدغاؿ‪ .‬اف حركة المبيدات مف سطح التربة‬

‫أو مف داخميا تتأثر بعدة عوامؿ كيميائية وفيزيائية‪ ،‬فالتربة الغنية بالمواد العضوية‬ ‫تحتفظ بالمبيدات اكثر مف احتفاظ التربة الفقيرة بالمحتويات العضوية بيا كما اف مزجة‬ ‫التربة تؤدي دو ار في ىذا الجانب فالترب الثقيمة كالترب الطينية تحتفظ بالمبيدات اكثر‬

‫مف احتفاظ الترب الرممية بيا‪ .‬وتؤثر درجة الحمضية عمى مدة بقاء المبيد بشكمو‬ ‫الفاعؿ في التربة أو عمى سطحيا‪ ،‬إذ اف ارتفاع اآلس اليايدروجيني أو انخفاضو‬ ‫بشكؿ كبير يؤدي إلى تعرض المبيدات إلى التحمؿ المائي ويسرع مف احتماالت‬

‫حركتيا وانتقاليا في التربة أو منيا إلى المياه‪.‬‬

‫وتؤثر الكائنات الحية الدقيقة التي تستوطف التربة‪ ،‬كالبكتريا والفطريات وغيرىا‪ ،‬في‬

‫المبيدات وقد تسيـ في تحطيـ جزيئاتيا ثـ اإلسراع بالتخمص مف تأثيراتيا السمبية‬ ‫وكذلؾ إمكانية انتقاؿ المركبات الحاصمة مف تحمميا كما ىو الحاؿ مع المبيد العضوي‬

‫‪ Carbaryl‬الذي يتعرض إلى التحمؿ بفعؿ بعض فطريات التربة‪.‬‬

‫‪ 7-7‬التركز الحيوي من خالل السالسل الغذائية ‪Bioaccumilation‬‬

‫اف ما أوردناه في الفقرة السابقة مف آليات توضح إمكانية حركة المبيدات‬

‫والتحوالت التي تط أر عمييا بعد وصوليا إلى واحد او اكثر مف أجزاء البيئة سيؤدي‬

‫إل ى تعرض الكائنات الحية إلى ىذه المركبات الغريبة عف بيئتيا‪ ،‬ويتمثؿ ىذا‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪012‬‬

‫التعرض بدخوؿ المبيدات في السبلسؿ الغذائية التي ينتقؿ مف خبلليا عنصر‬ ‫الطاقة المتمثؿ بالغذاء‪ .‬وبحكـ العوامؿ التي تسيطر عمى آليات انتقاؿ المبيدات‬

‫والتغيرات التي تط ار عمييا في البيئة‪ ،‬فضبل عف مواصفات المنتجات (النباتات) ‪،‬‬ ‫والمستيمكات ومواصفات المبيدات أنفسيا ستنشأ مجموعة مف العبلقات المعقدة‬

‫والمتشابكة بيف المموثات والمبيدات‪ ،‬وبيف األحياء المعرضة لمتموث بيا‪ ،‬وىي‬

‫النباتات والحيوانات واألحياء الدقيقة‪ ،‬بحيث تتركز المبيدات ترك از حيويا عاليا جدا‬

‫قد يصؿ إلى نحو (‪ )70,000‬سبعيف ألؼ مرة وىي في طريقيا إلى المستيمؾ‬ ‫قياسا بتركيزىا في المستوى األدنى مف اليرـ الغذائي كما ىو موضح في الشكؿ‬

‫(‪.)3- 7‬‬

‫شكل (‪ )3-7‬اليرم العددي او ىرم الكتمة الحيوية يوضح درجة تركيز المبيد ‪DDT‬‬ ‫ضمن السمسمة الغذائية‬

‫اف اإلنساف الذي قاـ بتصنيع ىذه المواد كي تساعده في تحسيف إنتاجو لمغذاء‬

‫وزيادة كميتو قد استيدفتو ىذه المواد الغريبة عمى البيئة فأصبح األكثر تضر ار جراء‬

‫استعماليا‪ .‬وقد يكوف لتنوع غذائو‪ ،‬نباتيا وحيوانيا‪ ،‬وتعدد األصناؼ التي يعتمد عمييا‬

‫الفصل السابع‪ :‬املبًدات الكًنًائًُ‬

‫‪012‬‬

‫في صراعو مف اجؿ البقاء في قمة اليرـ الغذائي ىي األسباب الرئيسة لشدة تأثره بيا‬ ‫ثـ ارتفاع احتماالت التضرر المباشر وغير المباشر بيا‪.‬‬

‫‪ 8-7‬آلية التسمم بالمبيدات العضوية الحديثة‬ ‫‪Toxicity of Modern Organic Pesticides‬‬

‫‪ 1-8-7‬مقدمة عن فسمجة الجياز العصبي‬

‫‪Physiology of Nervous System‬‬

‫يتك ػ ػ ػ ػ ػػوف الجي ػ ػ ػ ػ ػػاز العص ػ ػ ػ ػ ػػبي فػ ػ ػ ػ ػ ػي الث ػ ػ ػ ػ ػػدييات م ػ ػ ػ ػ ػػف جي ػ ػ ػ ػ ػػاز عص ػ ػ ػ ػ ػػبي مرك ػ ػ ػ ػ ػػزي‬

‫‪ (CNS) Central Nervous System‬ويشػمؿ الػدماغ والحبػؿ الشػوكي‪ ،‬ومػف‬

‫جيػازيف عصػبييف محيطػيف ‪ ،(PNS) Peripheral Nervous System‬وىمػا‪:‬‬

‫الجي ػ ػػاز العص ػ ػػبي المحيط ػ ػػي ال ػ ػػذاتي الحرك ػ ػػة ‪ Somatic‬ال ػ ػػذي يك ػ ػػوف مس ػ ػػؤوال ع ػ ػػف‬ ‫العضػػبلت اإلراديػػة الحركػػة كعضػػبلت اليػػد أو الرجػػؿ وغيرىػػا مػػف العضػػبلت اإلراديػػة‪،‬‬ ‫والجياز اآلخر ىو الجياز العصبي المحيطي الػبلإرادي ‪ Autonomic‬وىػو المسػؤوؿ‬

‫عػػف تحريػػؾ العضػػبلت البلإراديػػة الحركػػة كعضػػبلت القمػػب والػرئتيف والكميتػػيف وغيرىمػػا‪.‬‬

‫وىػػذا الجيػػاز األخيػػر يشػػمؿ الجيػػاز الػػودي ‪ Sympathetic‬والجيػػاز نظيػػر الػػودي‬

‫‪ ،Parasympathetic‬ويعػػاكس أحػػدىما اآلخػػر فػػي طبيعػػة التػػأثير‪ ،‬فالجيػػاز الػػودي‬ ‫يسػػيطر عمػػى آليػػة زيػػادة ض ػربات القمػػب وخفػػض نشػػاط القنػػاة اليضػػمية وكػػذلؾ توسػػيع‬ ‫فتحػػة البؤبػػؤ العػػيف وتثبػػيط إفػ ارزات الغػػدد المعابيػػة‪ ،‬بينمػػا يعػػاكس الجيػػاز النظيػػر الػػودي‬

‫ىػػذه التػػأثيرات‪ .‬ويحػػوي كػػبل الجيػػازيف عقػػدا عصػػبية ‪ Ganglia‬ولكػػف الفػػرؽ بينيمػػا اف‬ ‫عقػػد الجيػػاز الػػودي تكػػوف كبيػرة نسػػبيا ومتصػػمة وتقػػع حػػوؿ الجيػػاز العصػػبي المركػػزي‪،‬‬ ‫بينمػػا تكػػوف العقػػد العصػػبية فػػي الجيػػاز النظيػػر الػػودي صػػغيرة نسػػبيا وتنتشػػر فػػي أنحػػاء‬

‫الجس ػػـ‪ .‬وف ػػي ك ػػبل الجي ػػازيف تح ػػوي العق ػػد العص ػػبية وص ػػبلت أو مش ػػابؾ ‪Synapsis‬‬ ‫والمنطقة التي تقع بيف الجياز المركزي والعقدة العصػبية تػدعى الموقػع مػا قبػؿ المشػبؾ‬

‫العصبي ‪ ،Presynaptic Site‬والتػي تقػع بػيف العقػدة العصػبية واحػد أعضػاء الجسػـ‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪011‬‬

‫تػػدعى الموقػػع مػػا بعػػد المشػػبؾ العصػػبي‬ ‫(‪.)4-7‬‬

‫‪ Potsynaptic Site‬كمػػا فػػي الشػػكؿ‬

‫وتقع عقد الجياز النظير الودي عمى يميف األعضاء التي ترتبط بيا وتنقؿ ألييا‬ ‫اإلشارات العصبية‪ ،‬ولذلؾ تكوف محاور الخبليا العصبية التي تقع بعد موقع العقد‬

‫العصبية قصيرة عادة‪ .‬يختمؼ الجياز الودي عف الجياز النظير الودي في اف األوؿ‬ ‫يتصؼ بكوف المشابؾ العصبية بيف العقد العصبية الطرفية وبيف األعضاء أو الغدد في‬

‫الجسـ تحوي مادة ربط مف نوع أدريناليف ‪ Adrenaline‬أو‪ .Noradrenaline‬بينما‬ ‫تحتوي المشابؾ العصبية في الجياز نظير الودي‪ ،‬التي تربط العقد العصبية الطرفية‬ ‫باألعضاء أو الغدد‪ ،‬عمى مادة تجسير مف نوع ‪ .Acetylcholine‬ويتشابو كبل‬

‫الجيازيف في كونيما يحوياف مادة الربط بيف العقد العصبية في الجياز العصبي المركزي‬ ‫مف نوع ‪.Acetylcholine‬‬

‫شكل (‪ )4-7‬نموذج لتنظيم الجياز العصبي في الفقريات يظير المواقع الرئيسة‬ ‫لممشابك العصبية‬

‫‪C= Cholinergic‬‬ ‫‪A= Adrenergic‬‬

‫الفصل السابع‪ :‬املبًدات الكًنًائًُ‬

‫‪011‬‬

‫‪ 2-8-7‬اإليصال الكيربائي لمحوافز العصبية‬

‫‪Conduction of Impulses‬‬ ‫اف الخبليا العصبية في كبل الجيازيف الرئيسيف اإلرادي ‪ somatic‬والبلإرادي‬ ‫‪ autonomic‬ذات تشابو كبير فمكؿ خمية جسـ ‪ Body cell‬وامتداد ليفي طويؿ‬ ‫يدعى المحور ‪ axon‬ومف خبللو تنتقؿ المحفزات بصيغة موجة كيربائية (الشكؿ ‪-7‬‬ ‫‪ .)5‬ويمكف اف يكوف المحور العصبي طويبل وطولو أكثر مف متر واحد‪ .‬ويغمؼ‬ ‫المحور غمد ‪ myelin sheath‬يحوي في تركيبو الكيمياوي بروتينات دىنية تحوي‬ ‫كوليستروؿ‪ .‬وفي نياية المحور ينتقؿ الحافز العصبي مف خبلؿ المشبؾ العصبي إلى‬ ‫خمية أخرى‪ .‬وفي ىذا الموقع يكوف لممادة الكيميائية الموصمة أىمية وضرورة‪ .‬أما مف‬ ‫خبلؿ المحور العصبي فاف نقؿ الحافز العصبي يتـ بوساطة سمسمة مف التغيرات في‬ ‫الجيد الكيربائي لمغشاء العصبي‪.‬‬ ‫اف اآللية التي يقوـ بوساطتيا الغشاء العصبي بعمميتي االستقطاب وازالة‬ ‫االستقطاب قد درسيا ‪ )1951 (Hodgkin‬و ‪ Hodgkin‬و‪)1952(Haxley‬‬ ‫المذاف أوضحا أىمية حركة األيونات مف خبلؿ الغشاء العصبي‪ ،‬إذ اف المحاور‬ ‫العصبية تبقي عمى حالة االختبلؼ في الجيد الكيربائي عمى جيتي الغشاء‪ .‬ففي حالة‬ ‫الراحة يكوف تركيز أيونات الصوديوـ في الخارج أكثر مف تركيزىا في الداخؿ‪ .‬وعندما‬ ‫يصؿ الحافز فإف أيونات الصوديوـ تضخ إلى الداخؿ وبالمقابؿ تضخ أيونات‬ ‫البوتاسيوـ إلى الخارج‪ ،‬ويسيطر عمى ىذه اآللية خمير يدعى ‪(Na+- K+‬‬ ‫) )‪ ATPase‬كما في الشكؿ (‪.)6-7‬‬

‫شكل (‪ )5-7‬التخطيط الميسر لخمية عصبية في جسم الثديــات‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪011‬‬

‫‪ 3-8-7‬اإليصال الكيميائي لمحوافز العصبية‬

‫‪Chemical conduction of Stimuli‬‬

‫عندما يصؿ الحافز العصبي‪ ،‬عمى ىيئة موجة كيربائية ‪ ،‬إلى نياية المحور‬

‫العصبي يصبح ضروريا وجود وسيمة معينة لنقؿ ىذا الحافز إلى الخمية العصبية‬ ‫المجاورة أو العضو المعني في الجسـ وىذه الوسيمة ىي الوسيط الكيميائي‪ .‬ومف بيف‬

‫يما جدا‪ .‬ويعد ىذا‬ ‫دور‬ ‫الوسائط الكيميائية تؤدي مادة ‪ً Acetylcholine‬ا‬ ‫ً‬ ‫أساسيا وم ً‬ ‫الوسيط جزًءا مف نظاـ يدعى ‪ Cholinergic System‬الذي يشمؿ‪ ،‬فضبل عف‬ ‫خمير يدعى ‪ Acetylcholinesterase‬إذ يعد ىذا النظاـ‬ ‫ًا‬ ‫الوسيط الكيميائي‪،‬‬ ‫المسؤوؿ الوحيد عف نقؿ الرسائؿ العصبية عبر االتصاالت العصبية العضمية‬ ‫‪ Neuromuscular Junction‬في األعصاب اإلرادية وكذلؾ الصادرات العصبية‬

‫في الجياز النظير الودي‪ ،‬فضبل عف المشابؾ العصبية لمجياز الودي‪ .‬وبصورة عامة‬ ‫ليس ليذا الوسيط الكيميائي وجود في مواقع اإليصاؿ العصبي النيائي لمجياز الودي‬

‫مع وجود استثناء ليذه القاعدة إذ اف التفرع العصبي لمجياز الودي إلى الغدد‬

‫الفصل السابع‪ :‬املبًدات الكًنًائًُ‬

‫‪012‬‬

‫االدرينالية ‪ Adrenaline‬يكوف مف نوع ‪ Cholinergic‬دو ار أساسيا كما ىو مثبت‬ ‫مف خبلؿ معرفة اف المواد الكيميائية ذات القدرة التثبيطية العالية لخمير‬

‫‪ Cholinesterase‬تكوف غالبا سامة بشكؿ قوي لمجياز العصبي المركزي‪ .‬أما‬

‫الوسيطاف الكيميائياف اآلخراف في نقؿ الحوافز العصبية فيما ‪ Adrenaline‬و‬

‫‪ Noradrenaline‬وىما المسؤوالف عف نقؿ الحوافز العصبية في مواقع اإليصاؿ‬ ‫العصبي النيائية لمجياز العصبي الودي‪ ،‬أي بيف الغدد واألعضاء المنتشرة في الجسـ‪.‬‬

‫نسبيا‪ ،‬في نقؿ الحوافز الصادرة في‬ ‫وتعد مادة ‪ Noradrenaline‬أكثر فاعمية‪ً ،‬‬ ‫الجياز العصبي الودي مف الوسيط اآلخر ‪.Adrenaline‬‬

‫موقعيا عمى عممية تكويف المادة‬ ‫اف نظاـ ‪ Cholinergic‬يعتمد في آليتو‬ ‫ً‬ ‫الوسيطة ‪ Acetylcholine‬بفعؿ خمير يدعى (‪Choline transferase (CAT‬‬

‫‪ acetyl‬وذلؾ باتحاد مادتيف ىما ‪ Acetyl CO-A‬و ‪ Choline‬انيا في منطقة‬ ‫المشبؾ العصبي‪.‬‬

‫‪Acetylcholine‬‬

‫‪CAT‬‬ ‫)‪(Ca2+‬‬

‫‪Choline‬‬

‫‪+‬‬

‫‪Acetyl CO-A‬‬

‫‪CAT = Choline acetyl transferase‬‬ ‫ويحفز وصوؿ اإلشارة العصبية إلى موقع المشبؾ العصبي ىذه العممية الكيميائية‪،‬‬

‫إذ تسيؿ عممية مرور اإلشارة إلى الجية األخرى (الشكؿ ‪ )7-7‬ويعقب ىذه اآللية‬ ‫بسرعة متناىية‪ ،‬ال تتجاوز أجزاء مف ألؼ مف الثانية‪ ،‬عممية عكسية يتـ مف خبلليا‬ ‫تفكيؾ مادة اإليصاؿ ثـ توقؼ مرور اإلشارة العصبية وذلؾ بفعؿ خمير آخر يدعى‬

‫)‪Acetylcholinesterase (AChE‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪017‬‬

‫‪2+‬‬

‫الشكل (‪ )7-7‬تخميق األستيل كولين في النيايات العصبية باستخدام ‪+CAT‬‬

‫‪Ca‬‬

‫ومن ثم تحمل الناتج بوساطة ‪AChE‬‬

‫إذ يقوـ بتحميؿ الجسر الكيميائي ‪ Acetylcholine‬إلى مادتيف ىما ‪Acetic‬‬

‫‪ Acid‬و ‪.Choline‬‬

‫‪AChE‬‬ ‫‪CH3COOH + HO-CH2- CH2-N-(CH3)3‬‬ ‫‪Choline‬‬

‫‪Acetic acid‬‬

‫‪H 2O‬‬

‫‪CH3CO2CH2CH2N(CH3)3‬‬ ‫‪Acetylcholine‬‬

‫اف تحمؿ المادة الوسيطة او الجسر الكيميائي ضرورية إليقاؼ تدفؽ اإلشارات‬ ‫العصبية مف طرؼ إلى الطرؼ اآلخر مف موقع المشبؾ العصبي‪ ،‬وىذا االستمرار في‬

‫التدفؽ يؤدي في النياية إلى حدوث اإلشباع وتراكـ الشحنات الكيربائية مما يؤدي إلى‬ ‫شؿ نشاط النسيج او العضو المعني ثـ حدوث الخمؿ الفسمجي الذي يسبب التسمـ او‬

‫الفصل السابع‪ :‬املبًدات الكًنًائًُ‬

‫‪010‬‬

‫الموت في الحاالت الشديدة‪ .‬كما اف تراكـ ‪ (ACh)Actetyl Choline‬يؤدي إلى‬ ‫شؿ قدرة العضبلت عمى تحسس اإلشارات العصبية‪.‬‬

‫‪ 9-7‬التسمم بالمبيدات الكمورية العضوية‬

‫‪Toxicity of Organochloro Pesticides‬‬

‫تشمؿ ىذه المجموعة مف المبيدات الكيميائية عددا كبي ار مف المركبات التي تتشابو‬

‫في عدد مف الصفات الكيميائية والفيزيائية العامة‪ ،‬ومف أمثمتيا ‪ D.D.T‬إذ اف‬ ‫المعروؼ عف ىذه المجموعة مف المبيدات ضعؼ ذوبانيا في الماء وميميا إلى الذوباف‬ ‫في المذيبات العضوية ومنيا المواد الدىنية‪ .‬فعند دخوؿ ىذه المركبات إلى جسـ‬ ‫اإلنساف أو الحيوانات الثدية او الفقرية‪ ،‬وحتى في حالة الحشرات‪ ،‬ووصوليا إلى‬

‫تراكيب الجياز العصبي تذوب في الغمد الذي يحيط بالمحور العصبي ‪ axon‬الذي‬

‫يمتد مف جسـ الخمية العصبية‪ ،‬بحكـ الطبيعة الكيميائية لمغمد الذي يحتوي عمى‬ ‫بروتينات دىنية والمادة الدىنية تتكوف في الغالب مف الكوليستروؿ ومشتقاتو فضبل عف‬

‫موائمة التركيب الكيميائي لػ‪ D.D.T‬في احتبلؿ مواقع بيف جزيئات المادة الدىنية‬ ‫البروتينية وبذلؾ يصبح معوقا لمرور أيونات الصوديوـ والبوتاسيوـ مف خبلؿ النضوج‬ ‫المتبادؿ‪ ،‬الذي أشير أليو سابقا‪ ،‬وىذا الفعؿ الفيزيائي نفسو يؤدي إلى إيقاؼ نقؿ‬ ‫الحافز العصبي ضمف آلية النضوج عبر الغشاء‪ ،‬ويتكوف مف ذلؾ حالة خمؿ فسمجي‬ ‫عصبي يؤدي إلى التسمـ ومضاعفاتو‪.‬‬

‫ويضاؼ إلى ىذه اآللية في التأثير يسبب‬

‫‪ D.D.T‬عند وجوده في الغمد العصبي بتثبيط النشاط الحيوي الكيميائي لخمير‬

‫‪ (Na+ K+)-ATPase‬المسؤوؿ عف الضخ االيوني المتبادؿ لمصوديوـ والبوتاسيوـ‪.‬‬ ‫وتميؿ آراء العمماء في ىذا المجاؿ إلى تغميب نظرية التأثير المثبط ليذا الخميرعمى‬

‫النظريات األخرى‪ .‬وفضبل عف ىذه التأثيرات السمية في جسـ الحيواف فاف لػ ‪DDT‬‬ ‫تأثيرات أخرى وكذلؾ األمر بالنسبة لممبيدات سواء كانت كمورية عضوية أـ غيرىا‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪012‬‬

‫‪ 10-7‬آلية التسمم بالمبيدات الفوسفورية والكارباماتية‬ ‫تشترؾ‬

‫المبيدات‬

‫‪Toxicity of OPs and Carbamates‬‬

‫الفوسفورية‬

‫والكارباماتية‬

‫في‬

‫ميميا‬

‫لبلرتباط‬

‫بخمير‬

‫‪ Acetylcholinesterase‬المسؤوؿ عف تحميؿ المادة الوسيطة في نقؿ اإلشارة‬

‫العصبية ‪ ،Acetylcholine‬كما مر توضيحيا‪ ،‬واذا ما حصؿ ارتباط أي مف‬

‫كميا أو جز ًئيا‬ ‫المجموعتيف بالخمير فاف قدرتو عمى تحميؿ مادتو األساسية ستثبط ً‬ ‫ويحصؿ مف ذلؾ استمرار وجود الوسيط الناقؿ لمحافز العصبي في منطقة المشبؾ‬ ‫العصبي ويستمر تبعا لذلؾ نقؿ الحافز العصبي دوف توقؼ مما يؤدي إلى حالة‬ ‫اإلشباع وتراكـ الشحنات الكيربائية العصبية ثـ اإلجياد العصبي التاـ او الجزئي‬

‫لمنسيج المعني او العضو‪ .‬وىذا كمو يؤدي إلى شؿ النشاط ومف ثـ حصوؿ التسمـ‬

‫والموت في النتيجة النيائية‪ .‬ولما كانت المشابؾ العصبية في الجياز العصبي‬

‫المركزي مف نوع ‪ Cholinergic‬المحتوية عمى ‪ُ Acetylcholine‬عدت ىاتاف‬ ‫المجموعتاف مف المبيدات شديدة السمية لجسـ الحيوانات الثديية خاصة‪ ،‬رغـ اف‬

‫تأثير مف المركبات الكارباماتية‪.‬‬ ‫المركبات الفوسفورية العضوية تعد اكثر سميةً واشد ًا‬ ‫وىذا االختبلؼ في شدة السمية حاصؿ عف كوف المركبات الفوسفورية ذات قدرة عمى‬ ‫تثبيط خمير ‪ Acetylcholinesterase‬بشكؿ قوي دوف اف يكوف ىنالؾ فعؿ‬ ‫معاكس رجعي‪ ،‬أي اف تحرر الخمير مف فعؿ المركب الفوسفوري ال يتـ إال بحدود‬

‫ضيقة جدا وبشكؿ بطئ بينما يكوف تثبيط الخمير بفعؿ المركبات الكارباماتية رجعي‬

‫‪ Reversible‬إذ يتحرر الخمير مف المركب الكارباماتي بشكؿ أسرع وبحدود اكثر‬ ‫مف المركب الفوسفوري (الشكؿ ‪.)8 -7‬‬ ‫‪PO-AChE‬‬

‫‪CN-AChE‬‬

‫‪PO+AChE‬‬

‫‪CN +AChE‬‬

‫الخمير )االنزيـ) ‪AChE= Acetylcholinesterase‬‬ ‫المركب الفوسفوري= ‪PO‬‬

‫المركب الكارباماتي=‪CN‬‬

‫الفصل السابع‪ :‬املبًدات الكًنًائًُ‬

‫‪012‬‬

‫الشكل (‪ )8-7‬مقارنة بين الية ارتباط تثبيط خمير ‪ AChE‬بكل من المادة االساس ‪A‬‬ ‫ومركب كارباماتي ‪ B‬أو مركب فوسفاتي ‪C‬‬

‫‪ 11-7‬تأثيرات سمية غير عصبية‬

‫‪Non Specific Toxic Effects‬‬

‫تسبب المبيدات الكيميائية‪ ،‬بأنواعيا المختمفة‪ ،‬تأثيرات متباينة في نوعيا وشدتيا في‬

‫عدد مف األنظمة الحيوية في جسـ الحيواف وبخاصة الراقية منيا ومف تمؾ التأثيرات‬ ‫التي درست بشيء مف التفصيؿ ما يأتي‪:‬‬

‫‪ 1-11-7‬التأثير المنشط لمفعل التسممي الحد المبيدات بوجود مبيد اخر في الجسم‪:‬‬

‫فمف المعروؼ اف الكبد في الحيوانات الثديية يفرز خمائر ليا فعؿ تحميؿ بعض‬

‫المركبات الكيميائية الغريبة التي تدخؿ الجسـ ومنيا المبيدات‪ ،‬والمعروؼ اف مركب‬

‫الماالثايوف‪ ،‬وىو مف المبيدات الفوسفورية المعروفة‪ ،‬يتعرض لعممية التحمؿ بوساطة‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪012‬‬

‫واحد او اكثر مف الخمائر الكبدية ولذلؾ كانت درجة سميتو غير شديدة‪ ،‬ولكف وجود‬ ‫مبيد آخر في الوقت ذاتو في جسـ الحيواف يمكف اف يؤدي إلى تثبيط فعؿ الخمير‬

‫المحمؿ لمركب الماالثايوف‪ ،‬وبذلؾ يمنح ىذا المبيد قوة منشطة تمكنو مف احداث الفعؿ‬

‫التسممي اشد مما لو كاف وحده في الجسـ ومف المعروؼ‪ .‬اف وجود المبيد ‪ EPN‬مف‬

‫المجموعة الفوسفورية مع الماالثايوف في الجسـ يحقؽ فعبل سميا اكثر مف فعؿ كؿ‬

‫منيما عمى حدة بخمسيف مرة ويمكف تمثيؿ ىذا التأثير في الشكؿ (‪.)9-7‬‬

‫شكل (‪ )9-7‬تأثير أحد المبيدات (ا) عمى المستوى اليورموني لمحيوان المتعرض‬ ‫لمتسمم‪ ،‬مع تأثيره في درجة التحمل الكيمياوي لممبيد (ب)‪.‬‬

‫‪ 2-11- 7‬التأثير في فاعمية النظام المناعي لمجسم من خالل‪:‬‬

‫* خفض إنتاج األجساـ المضادة بالتأثير المباشر وغير المباشر في نقي العظاـ حيث‬ ‫تتشكؿ الخبليا المولدة لتمؾ األجساـ‪.‬‬

‫* خفض أو تثبيط إنتاج الخبليا البمعمية ذات األىمية الكبيرة في نظاـ المناعة‬ ‫الخموية‪ ،‬وىذا يؤدي إلى أضعاؼ قدرة الجسـ عمى مقاومة المسببات المرضية‪.‬‬

‫الفصل السابع‪ :‬املبًدات الكًنًائًُ‬

‫‪012‬‬

‫* احداث الحساسية بأنواعيا المختمفة (الجمدية‪ ،‬والتنفسية والمعوية) بحسب طبيعة‬ ‫التعرض ليذه المركبات الكيميائية‪ .‬والجدوؿ (‪ )3-7‬يوضح أنواع المبيدات التي تؤثر‬

‫في آلية القدرة المناعية لمجسـ‪.‬‬

‫‪ 3-11-7‬التأثير في الصفات الوراثية واحداث السرطان‪:‬‬

‫مف خبلؿ احداث خمؿ في التركيب الكيميائي لمجينات‪ ،‬وقد يؤدي ذلؾ إلى حدوث‬

‫طفرات وراثية كما أثبتت‪ ،‬الدراسات والتجارب العممية ذلؾ في الحيوانات المفصمية‬ ‫السيما الحشرات فضبل عف تسبب قسـ منيا في احداث تشوىات خمقية في الحيوانات‬

‫الثدية التي تولد مف أميات تعرضت لمتموث بقسـ مف المبيدات (الجدوؿ ‪.)4-7‬‬

‫وتحدث مجاميع مف المبيدات تأثيرات مخفضة لخصوبة الحيوانات الثدية سواء في‬

‫الذكور أـ في اإلناث‪ ،‬والجدوؿ (‪ )5-7‬يؤشر ىذه المجاميع‪ .‬كما يمكف أف تحدث‬ ‫أمراضا خطيرة كسرطاف الدـ‪ ،‬أو أنواع أخرى مف السرطاف كسرطاف الكبد والكمية‪،‬‬ ‫ويضـ الجدوؿ(‪ )6-7‬عددا مف المبيدات المسؤولة عف ىذه التأثيرات‪.‬‬

‫‪ 4-11-7‬اإلخالل في جياز الغدد الصم ‪Endocrine Disruption‬‬ ‫تدعى المركبات الكيميائية التي تسبب خمبل في النشاط اليرموني في الجسـ الحي‬

‫المخبلت اليرمونية ‪ Endocrine disruptors‬وعادة تكوف مواد غريبة عف الجسـ‬ ‫الحي ‪ Xenoestrogens‬كالمبيدات الكيميائية‪ ،‬موضوع ىذا الفصؿ‪ ،‬التي تتداخؿ‬ ‫مع تخميؽ وافراز ونقؿ وتأثير اليرمونات في الجسـ‪ .‬وقد أُطمقت عمى ىذه المواد‬

‫تسميات منيا‬

‫‪Hormonally or Endocrine disrupting chemicals‬‬

‫)‪compounds (EDCs‬ومف بيف المركبات الكيميائية التي درست بشكؿ مكثؼ‬

‫المبيد الكموري العضوي المعروؼ ب ‪ D.D.T‬وقد وجد مف خبلؿ عدد مف البحوث‬ ‫إف ىذا المركب يتداخؿ مع التطور الطبيعي لمجياز التناسمي وقد يثبط النمو والتطور‬

‫االعتيادي لبلعضاء االنثوية التناسمية‪،‬‬

‫كما وجد أنو يؤخر أو يخفض القدرة‬

‫االخصابية في ذكور الحيوانات المعرضة ليذا المركب كما إف تعرض االجنة لؿ‬

‫‪ D.D.T‬مف خبلؿ األـ قد ينتج عنو خطورة البدانة الطفولية ‪،Childhood obesity‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪011‬‬

‫ومف بيف تأثيرات ‪ DDT‬ذات األىمية البيئية اكتشاؼ تأثيراتو الحادة في خفض أعداد‬ ‫أنواع مف الطيور ليس مف خبلؿ تأثيره السمي المباشر وانما بتأثيره عمى أنظمتيا‬ ‫الفسمجية‪ .‬فمقد وجد اف تعرض إناث تمؾ الطيور لمادة ‪ DDT‬لمدة طويمة أدى إلى‬ ‫تحفيز إحدى األنزيمات المحممة في أجساميا‪ ،‬وذلؾ الخمير ىو المسؤوؿ عف تحميؿ‬

‫ىورموف ‪ Estrogen‬وخفض نسبتو في الجسـ‪ ،‬ولما كاف ىذا اليورموف مسؤوال عف‬ ‫تمثيؿ ونقؿ عنصر الكالسيوـ مف القناة اليضمية إلى قشرة البيضة فاف انخفاض نسبتو‬

‫ضعؼ عممية النقؿ والتمثيؿ ليذا العنصر الميـ الذي يكسب قشرة البيضة‬ ‫يعني ُ‬ ‫صبلبة ومقاومة‪ ،‬ثـ سيولة كسرىا وتبدد محتوياتيا قبؿ تكوف ونضج الجنيف‪ .‬ومف ىنا‬

‫أصبحت أعداد كبيرة مف البيوض عرضة لمتمؼ بسيولة ويسر وتناقصت تبعا لذلؾ‬

‫أعداد تمؾ الطيور مما يسبب انقراضيا السريع إذا استمرت حالة التموث المشار إلييا‬

‫آنفا‪.‬‬

‫‪Egg shell‬‬

‫‪Estrogen‬‬

‫‪Calcium in intestine‬‬

‫‪activates Ca++absorption‬‬

ًُ‫ املبًدات الكًنًائ‬:‫الفصل السابع‬

011

‫) المبيدات التي تؤثر في القدرة المناعية لمجسم‬3-7( ‫جدول‬ ‫مبيدات االعشاب‬

‫المركبات اليايدروكاربونية‬

Barban

D.D.T

Molinate

Dieldrin

Paraquat

Lindane

Propham

Endrine

‫مبيدات الفطريات‬

‫المركبات الكارباماتية‬

Eptom

Carbaryl

Tillam

Maneb

Carbofuran

Thiram Ziram

Zineb

Triphenyl tin acetate

‫مبيدات الحمم والعناكب‬

‫المركبات الفوسفورية‬

Chlorobenzilate

Malathion

Milbex

Methyl parathion

Dichlorovos Ronnel

Trichorofon

DEP

Methylmereaptophos

Dimethoate

Carbaryl

Diazinon

Endrin

Kelthane

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪011‬‬

‫جدول (‪ )4-7‬المبيدات التي وجد انيا تسبب تشوىات خمقية في الصغار‬ ‫إذا أعطيت لألميات من الحيوانات الثدية خالل مدة الحمل‬ ‫نوع الحيوان‬

‫المركب‬ ‫‪Captan‬‬

‫االرنب‪ ،‬الجرذي‬

‫‪Difoltan‬‬

‫اليامستر‬

‫‪Folpet‬‬

‫الجرذي‪ ،‬القطة‬

‫‪Thiram‬‬

‫اليامستر‬

‫جدول (‪ )5-7‬المبيدات التي تسبب تأثيرات سمبية في خصوبة الحيوانات الثدية‬ ‫الغرض من استعمالو‬

‫جنس الحيوان‬

‫نوعو‬

‫المركب‬

‫مبيد اعشاب‬

‫ذكر‬

‫الفار‬

‫أنثى‬

‫الجرذي‬

‫‪Yalam‬‬

‫مبيد فطريات‬

‫ذكر‬

‫الجرذي‬

‫‪Maneb‬‬

‫= =‬

‫ذكر‬

‫الجرذي‬

‫‪Cineb‬‬

‫= =‬

‫ذكر‬

‫الفار‬

‫ذكر‬

‫الكمب‬

‫‪D.D.T‬‬

‫مبيد حشرات‬

‫ذكر‬

‫الكمب‬

‫‪Aldrin‬‬

‫= =‬

‫أنثى‬

‫الفار‬

‫ذكر‪ ،‬أنثى‬

‫الجرذي‬ ‫الجرذي‬

‫‪Paraquat‬‬ ‫‪Polychlorinated‬‬

‫‪)Biphenyl (PCB‬‬

‫‪Captan‬‬

‫=‬

‫=‬

‫=‬

‫=‬

‫‪Dieldrin‬‬

‫=‬

‫‪Chlordane‬‬

‫= =‬

‫أنثى‬

‫‪Lindane‬‬

‫= =‬

‫ذكر‬

‫الجرذي‬

‫‪Carbaryl‬‬

‫=‬

‫ذكر‪ ،‬أنثى‬

‫الجرذي‬

‫=‬

‫=‬

‫الفصل السابع‪ :‬املبًدات الكًنًائًُ‬

‫‪012‬‬

‫جدول (‪ )6-7‬مبيدات الحشرات المسببة لمسرطان في الحيوانات الثدية والدجاج‬ ‫المركب‬

‫اإلنسان او الحيوان الذي تعرض لإلصابة بالسرطان‪.‬‬

‫‪Carbaryl‬‬

‫الجرذي‬

‫‪D.D.T‬‬

‫الفار‪،‬الجرذي‬

‫‪Endrine‬‬

‫الجرذي األبيض‬

‫‪DFP‬‬

‫الدجاج‬

‫‪Fenthion‬‬

‫الفار‬

‫‪Hempa‬‬

‫الفار‬

‫‪Malathion‬‬

‫الدجاج‪ ،‬اإلنسان‬

‫‪Metepa‬‬

‫الفار(الذكر)‬

‫‪Sodium‬‬

‫الفار (األنثى)‬

‫‪arsenate‬‬ ‫‪Systox‬‬

‫العجل‬

‫‪Trichlofon‬‬

‫الفار‬

‫‪ 12-7‬التأثيرات البيئية لممبيدات ‪Environmental Effects‬‬

‫فضبل عف التأثيرات السمية التي تحدثيا ىذه المركبات في جسـ اإلنساف والحيوانات‬

‫الداجنة واالقتصادية منيا خاصة‪ ،‬تكوف مجموعة مف التأثيرات البيئية المختمفة الناتجة‬

‫عف استعماليا بشكؿ غير مبرمج وغير صحيح وىي‪:‬‬

‫* إتبلؼ النباتات أو احداث أضرار متباينة منيا عند استعماؿ تراكيز غير نظامية أو‬ ‫أجراء عمميات مقاومة اآلفات وظروؼ مناخية غير مناسبة كما ىو الحاؿ عند رش‬ ‫النباتات والمحاصيؿ او تعفيرىا بالمبيدات تحت درجات ح اررية عالية او خبلؿ‬

‫العواصؼ او سقوط األمطار‪.‬‬

‫*ظيور المناعة لدى قسـ مف اآلفات الحشرية ضد واحد أو اكثر مف مبيد بسبب‬ ‫كثافة استعمالو وتعدد حاالت رشو أو تعفيره مف خبلؿ برامج المكافحة كما حصؿ‬ ‫بالنسبة لحشرة الذبابة المنزلية في مقاومتيا لػ‪ ،D.D.T‬ولمصرصر األلماني في ظيور‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪017‬‬

‫قدرتو عمى مقاومة عدد مف المبيدات الفوسفورية فضبل عف الػ‪ D.D.T‬في معظـ‬

‫أنحاء العالـ‪.‬‬ ‫*اإلخبلؿ بالتوازف البيئي وذلؾ بسبب القضاء عمى أجناس وأنواع مختمفة مف الكائنات‬ ‫الحية‪ ،‬حشرية وغير حشرية‪ ،‬ذات أىمية في حفظ التوازف البيئي‪ .‬ويؤدي ذلؾ إلى‬ ‫ظيور وانتشار آفات زراعية لـ تكف موجودة في السابؽ بسبب قتؿ أعدائيا الطبيعي‬ ‫كما حصؿ عند ظيور حشرة البؽ الدقيقي بوصفيا آفة خطيرة عمى الحمضيات وكذلؾ‬ ‫انتشار العنكبوت األحمر عمى القطف في الستينات وفي مناطؽ مختمفة مف المنطقة‬ ‫العربية بسبب استعماؿ ‪ D.D.T‬بشكؿ مكثؼ وغير مبرمج عمميا لمقاومة حشرات‬ ‫وآفات أخرى‪.‬‬ ‫جدا لتأثير‬ ‫*قتؿ الحشرات االقتصادية كحشرة النحؿ التي تتصؼ بحساسيتيا العالية ً‬ ‫المبيدات الكيمياوية‪ ،‬وقد حصمت ىبلكات كبيرة بيف أفراد ىذه الحشرة في عدد مف‬ ‫المناحؿ في العراؽ وبمداف أخرى بسبب تعرضيا لعممية الرش مف الجو بواسطة‬ ‫الطائرات الزراعية‪ ،‬أو قد يحصؿ تموث شديد في التربة والمياه يؤدي إلى القضاء عمى‬ ‫بعض الفقريات التربة المفيدة كدودة األرض‪.‬‬ ‫*حدوث ىبلكات عالية بيف أفراد أنواع مختمفة مف الحيوانات كالطيور واألسماؾ‪،‬‬ ‫السيما اف استعماؿ أنواع مف المبيدات طعوما سامة لصيد األسماؾ في مناطؽ مختمفة‬ ‫مف العالـ كانت وراء انخفاض أعداد األسماؾ في األنيار‪ ،‬واف استمرار ىذه الحالة قد‬ ‫يؤدي إلى انقراض بعض األنواع خبلؿ العقود المقبمة‪.‬‬

‫‪ 13-7‬عالمات التسمم بالمبيدات واإلسعافات االولية‬

‫‪The Symptomology and First Aids‬‬ ‫أوال‪ :‬عالمات التسمم ب ‪ D.D.T‬والمركبات العضوية الكمورية‬ ‫تظير العبلمات االتية عمى الحيوانات الثدية المتسممة بػ ‪:D.D.D‬‬ ‫*ارتجاؼ أجفاف العيوف بشكؿ سريع‪.‬‬ ‫*انخفاض درجة ح اررة الجمد‪.‬‬ ‫* فقداف الشيية لمطعاـ وانخفاض الوزف في حالة التسمـ الطويؿ األمد‪.‬‬ ‫* ضعؼ عاـ في العضبلت مع تقمصات عضمية مع ارتجاؼ العضبلت البلإرادية‬ ‫بخاصة عضبلت القمب‪.‬‬

‫‪010‬‬

‫الفصل السابع‪ :‬املبًدات الكًنًائًُ‬

‫* ظيور حالة فقر الدـ عند التعرض الطويؿ األمد مع تحمؿ كريات الدـ البيض‪.‬‬ ‫* حصوؿ الشمؿ في حاالت التسمـ الشديد ثـ الموت‪.‬‬ ‫ولغرض معالجة حاالت التسمـ بيذه المركبات يمكف اعتماد ما يأتي‪:‬‬ ‫* اف ينقؿ المصاب إلى المستشفى أو المركز الطبي‪.‬‬ ‫* في حالة التسمـ عف طريؽ الجمد يتـ غسؿ الجمد بالماء والصابوف إلزالة المواد‬ ‫الموجودة عمى سطح الجمد وتقميؿ احتماالت التسمـ الشديدة‪.‬‬ ‫* ويستعمؿ محموؿ ممح الطعاـ او المواد الممينة عند حصوؿ التسمـ المعوي وذلؾ‬ ‫لمتخمص مف اكبر قدر ممكف مف المادة الكيميائية سواء عف طريؽ التقيؤ آـ عف‬ ‫طريؽ البراز‪ ،‬مع ضرورة االنتباه إلى عدـ استعماؿ مميئات دىنية ألنيا تساعد عمى‬ ‫زيادة وسرعة امتصاص المادة السامة‪ ،‬إذ اف ىذه المواد ضعيفة القطبية وتذوب في‬ ‫الدىوف والمذيبات العضوية األخرى كما مر سابقا‪.‬‬ ‫* إعطاء مواد ميدئة لمنشاط العصبي مثؿ ‪Chloral Hydrate, Phenolsarbital‬‬ ‫*عند حصوؿ تقمصات عضمية يصاحبيا عادة ارتفاع في درجة ح اررة الجسـ لذلؾ‬ ‫يفضؿ غسؿ الجسـ بالماء البارد لخفض درجة ح اررتو‪.‬‬ ‫ثانيا‪ :‬عالمات التسمم بالمركبات الفوسفورية والكارباماتية‬

‫تتشابو أعراض التسمـ بياتيف المجموعتيف مف المبيدات بسبب التشابو الكبير في‬ ‫آلية التسمـ ‪ ،‬كما اف عبلج التسمـ بياتيف المجموعتيف يكوف واحدا‪:‬‬ ‫* تظير عبلمات التسمـ في البداية مف خبلؿ زيادة اإلدرار والتبرز‪.‬‬ ‫* وتزداد اإلف ارزات الدمعية لمعينيف ويصاحب ذلؾ ارتجاؼ العضبلت وتقمصيا‪.‬‬ ‫* الزيادة الممحوظة في اإلف ارزات المعابية مع حصوؿ اإلسياؿ لدى المريض‪.‬‬ ‫*في حالة التسمـ الشديد تظير عبلمات الصداع الحاد وفقداف التوازف مع ظيور‬ ‫أوجاع في الرقبة والحمى ويصاحب ذلؾ اضطراب ذىني‪.‬‬ ‫*فقداف الوعي في المراحؿ المتقدمة مف التسمـ واالختناؽ بسبب توقؼ حركة الرئتيف‬ ‫وضعؼ حركة القمب‪ ،‬ومف ثـ الموت‪.‬‬ ‫وتعالج حالة التسمـ بيذه المركبات بإعطاء المريض مواد تدعى ‪ Antidote‬أو‬ ‫مضادات التسمـ (أو الترياؽ) ومف تمؾ المواد سمفات االتروبيف وكذلؾ مادة )‪(PAM‬‬ ‫وعند حصوؿ انخفاض في حركة الرئتيف تعالج الحالة بأجراء التنفس الصناعي‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪012‬‬

‫ثالثا‪ :‬عالمات التسمم بالمركبات النباتية‬

‫ومف أمثمة ىذه المركبات النيكوتيف وسمفات النيكوتيف‪ ،‬والروتينوف ومركبات‬ ‫البايرثروـ المستعممة بكثرة في مقاومة الحشرات المنزلية بشكؿ خاص‪:‬‬ ‫* يصاب المتسمـ بالمركبات النباتية بالصداع والدوار‪.‬‬ ‫* ويتعرض إلى التقيؤ واالسياؿ لحصوؿ اضطرابات في حركة المعدة واألمعاء‬ ‫‪.Gastrointestinal hypermobility‬‬ ‫* ارتفاع في ضغط الدـ مع زيادة اإلف ارزات المعابية‪.‬‬ ‫* حصوؿ تقمصات عضمية ‪ Spsms‬واضطراب في ضربات القمب مع انخفاض في‬ ‫حركة الرئتيف ومف فقداف الوعي والموت‪.‬‬ ‫العالج‪:‬‬ ‫* تعطى مواد ممينة معوية لمتخمص مف المواد السامة في القناة اليضمية‪.‬‬ ‫* ويعطى المتسمـ أيضا محموؿ الفحـ الحجري المتصاص اكبر كمية مف ىذه المواد‪.‬‬ ‫* إعطاء مواد لخفض التقمصات العضمية ‪ Anticonvulsants‬ومف أمثمتيا مركبات‬ ‫‪.Barbiturates‬‬

‫‪ 14-7‬الوسائل التي يتطمب اتباعيا لتقميل اآلثار السمبية لممبيدات‬

‫‪Minimizing the Negative Aspects of Pesticides‬‬

‫اف استعماؿ المبيدات الكيميائية مسالة ضرورية تتطمبيا ظروؼ التقدـ العممي‬ ‫والتقني ومحاولة اإلنساف لمسيطرة عمى المؤثرات في إنتاجو الزراعي وانتاج الغذاء‬ ‫بكمية اوفر ونوعية افضؿ مع عمؿ عمى تحسيف الظروؼ الصحية ألبناء جنسو‪ ،‬واذا‬ ‫كاف سوء االستعماؿ أو طبيعة المواد المستعممة ىو السبب في اآلثار السمبية التي‬ ‫تتركيا ىذه المواد في البيئة فاف العمؿ عمى تقميؿ تمؾ اآلثار يبقى ىدفا ميما مف‬ ‫أىداؼ الميتميف بالبيئة والمحافظة عمييا وتحسينيا‪ ،‬ولتحقيؽ ىذا اليدؼ البد مف‬ ‫اتباع الوسائؿ آالتية‪:‬‬ ‫(‪ ) 1‬عدـ إدخاؿ او استعماؿ مبيدات جديدة في القطر آال بعد التأكد مف درجة سميتيا‬ ‫ومدى تأثيرىا الضار‪ ،‬والعمؿ عمى دراسة األضرار التي تسببيا المبيدات المستعممة في‬

‫‪012‬‬

‫الفصل السابع‪ :‬املبًدات الكًنًائًُ‬

‫الوقت الحاضر‪ .‬ومنع استعماؿ المواد الضارة جدا او التي يمكف اف تحدث أض ار ار‬ ‫بيئية خطيرة وتقع ىذه الميمة ضمف اختصاص المؤسسات الرسمية‪.‬‬ ‫(‪ )2‬االبتعاد عف استخداـ المبيدات الكيميائية في داخؿ البيوت ومحبلت العمؿ آال‬ ‫عند الضرورة القصوى مع وجوب مراعاة االحتياطات الصحية والبيئية‪ ،‬واعتماد الطرؽ‬ ‫الصحية ومستمزمات النظافة في منع تكاثر وانتشار الحشرات في ىذه األماكف بديبل‬ ‫عف المبيدات الكيميائية‪.‬‬ ‫(‪ )3‬االىتماـ الجدي والتقيد بالطرؽ الصحيحة في بيع وعرض المبيدات الكيميائية في‬ ‫المخازف والصيدليات والمجمعات التسويقية الحكومية وابعادىا عف مواقع عرض المواد‬ ‫الغذائية والدوائية منعا باتا الحتماالت التموث‪.‬‬ ‫(‪ )4‬العمؿ المبرمج لتوعية المواطنيف عموما بمخاطر المبيدات الكيميائية‪ ،‬والتوجيو‬ ‫باألساليب الصحيحة الستعماليا والسيما بيف الفبلحيف والمزارعيف فضبل عف تحديد‬ ‫دقيؽ لوسائؿ التخمص مف متبقيات ىذه المواد لتجنب حصوؿ كوارث بيئية او صحية‪.‬‬ ‫(‪ )5‬اىتماـ الجيات الرسمية الجاد لمقياـ بعمميات المكافحة الكيميائية لآلفات تحت‬ ‫ظروؼ مناخية مناسبة وعدـ إىماؿ عناصر البيئة وظروفيا التي تجري فييا عمميات‬ ‫المقاومة منعا لحوادث التسمـ بيف المواطنيف او تسمـ الحيوانات الداجنة والحشرات‬ ‫المفيدة‪.‬‬ ‫(‪ )6‬االستمرار بأجراء البحوث والدراسات الميدانية والمختبرية لتحديد المدد التي تبقى‬ ‫فييا ىذه المواد مؤثرة في عناصر البيئة واالفادة مف نتائج ىذه الدراسات في صياغة‬ ‫القوانيف واألنظمة البيئية‪.‬‬ ‫(‪ ) 7‬وضع قوانيف مراقبة وتفتيش عمى إنتاج واستعماؿ ىذه المواد يضمف مراقبة‬ ‫الجيات الحكومية لممتعامميف بيذه المواد وبخاصة المكاتب الزراعية‪ .‬واالىتماـ بتشديد‬ ‫األنظمة التي تضمف اف يكوف العامموف في ىذا المجاؿ مف ذوي الخبرة ومف المؤىميف‬ ‫لمعمؿ فيو‪ ،‬والعمؿ عمى تجديد ىذه القوانيف والتشريعات تبعا لمتطورات التي تحصؿ في‬ ‫القطر وفي خارجو في الجوانب التقنية واإلدارية وما يحصؿ مف تطورات اجتماعية‬ ‫واقتصادية بما يضمف مواكبة تمؾ التشريعات لمتطورات المشار إلييا‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪012‬‬

‫تماريــن ‪Exercises‬‬

‫(‪ )1‬استعمؿ الصيغة التركيبية لممبيدات اآلتية الموضحة في ىذا الفصؿ وىي ‪،DDT‬‬ ‫باراثايوف‪ ،‬والدريف لحساب الوزف الجزيئي لكؿ منيا؟‬

‫(‪ )2‬إذا عرفت اف إنتاجية اليائمات النباتية في البحار (التركيب الضوئي) تنخفض‬

‫بسبب تموث مياه البحار بقسـ مف المبيدات عندما يصبح تركيزىا ‪ 10‬أجزاء مف بميوف‬ ‫(ج ـ ب)‪ .‬فإذا افترضنا اف ‪ 1.5‬بميوف كيموغراما مف المبيدات ألقيت في عموـ البحار‬ ‫والمحيطات التي تحوي كتمة مػاء مقدارىا ‪ 1018 x 1.7‬طف ماء‪ ،‬فيؿ سيؤدي ذلؾ‬

‫إلى تيديد إنتاجية اليائمات النباتية عالميا؟‬

‫(‪ )3‬إذا كاف أحد أنواع السمؾ البحري يحوي ‪ 8‬جزء مف مميوف (ج ـ ـ) مف مادة‬ ‫الكمورديف‪ ،‬فكـ مقدار المبيد الذي سيدخؿ جسـ رجؿ يتناوؿ مف ىذا السمؾ ‪ 400‬غراـ‬

‫أسبوعيا مدة ثبلثة أشير؟‬

‫(‪ )4‬تشكؿ األنسجة الدىنية في جسـ اإلنساف نحو ‪ %20‬مف وزف الجسـ‪ ،‬فإذا وجد‬

‫في تمؾ األنسجة مف مادة الكارباريؿ المبيد الكارباماتي المعروؼ كمية مقدارىا ‪100‬‬ ‫ممغـ‪ ،‬فما تركيزىا في األنسجة الدىنية محسوبة بجزء مف مميوف (ج ـ ـ)‪ ،‬إذا عرفت‬

‫اف الوزف الكمي لمجسـ ىو ‪ 80‬كيموغراما؟‬

‫(‪ )5‬ما أىمية العبلقة بيف التركيب الكيميائي لممبيدات آالتية وقدرتيا عمى احداث‬ ‫التأثير السمي في اإلنساف والسيما في أنسجة او أعضاء معينة‪ :‬كموريديف‪ ،‬الباراثايوف‬

‫المثيمي‪( .Baygon ،‬مستعينا بالصيغة التركيبية لكؿ منيا في ىذا الفصؿ)‪.‬‬

‫(‪ )6‬قامت إحدى الدوائر الزراعية برش المبيد المعروؼ ديبتركس ‪ Diptrex‬في منطقة‬ ‫الراشدية في بغداد بوساطة الطائرات‪ ،‬وعند فحص اليواء في تمؾ المنطقة وجد اف‬

‫تركيز المبيد كاف نحو ‪ 60‬مايكروغراـ‪/‬ـ‪ 3‬فكـ مقدار ما سيدخؿ إلى الجياز التنفسي‬

‫لرجؿ يعمؿ في إحدى البساتيف خبلؿ ‪ 7‬ساعات؟ إذا عرفت اف معدؿ تساقط ىذا‬

‫المبيد إلى األرض بعد الرش ىو ‪ %40‬لكؿ ساعة واحدة‪ ،‬واف الرجؿ يتنفس ‪ 20‬ـ‬

‫‪3‬‬

‫مف اليواء خبلؿ ‪ 24‬ساعة‪.‬‬

‫‪012‬‬

‫الفصل السابع‪ :‬املبًدات الكًنًائًُ‬

‫(‪ )7‬ألقيت كمية مف إحدى المبيدات الكمورية العضوية في التربة إلحدى المناطؽ‬ ‫الزراعية مما أدى إلى تموثيا بتركيز مقداره ‪ 30‬جزء مف مميوف لممبيد؟ وما توقعاتؾ‬ ‫لممشاكؿ البيئية التي ستنتج عف ىذا التموث إذا زرعت األرض بمحاصيؿ منوعة؟ وما‬ ‫مدة التموث التي ستكوف تحت الظروؼ الطبيعية؟‬

‫(‪ )8‬تعرضت مدينة بوباؿ اليندية سنة ‪ 1984‬إلى تموث شديد بمادة ‪Methyl‬‬ ‫‪ Isocyanate‬التي استخدمتيا شركة ‪ Union Carbide‬األمريكية النتاج المبيد‬

‫الحشري ‪ ،Carbaryl‬ممؿ أدى إلى آالؼ الوفيات وكذلؾ إصابة قسـ مف المواطنيف‬ ‫بالعمى والنزؼ الدموي‪ ،‬كيؼ تفسر ىذه التأثيرات مع افتراض اف البيئة اليوائية كانت‬

‫ىدؼ التموث؟‬

‫(‪ ) 9‬ما اوجو المقارنة بيف المجاميع الرئيسة لممبيدات الكيميائية المتداولة في العالـ‬ ‫فيما يخص الجوانب آالتية‪:‬‬

‫الديناميكية‪.‬‬

‫البقاء في البيئة‪.‬‬

‫أسموب احداث التسمـ في الثدييات‪.‬‬

‫(‪ )10‬إذا افترضنا وجود جدوؿ يستعمؿ لسقي محاصيؿ خض اروات‪ ،‬وتعرض الجدوؿ‬ ‫إلى التموث بمركب ‪ DDT‬بتركيز ‪ 10‬أجزاء مف مميوف واف استيبلؾ الماء في‬

‫المزرعة يوازي ‪100‬سـ‪ 3‬مف الماء لكؿ رّية لمنبتة الواحدة‪ ،‬فما معدؿ تركيز ىذا المبيد‬ ‫في النبتة الواحدة بعد رّيتيف متتاليتيف مفترضا اف وزف النبتة ‪ 1.5‬كغـ‪ ،‬ومعدؿ‬

‫امتصاص النبات لممبيد ‪ %40‬مف تركيزه في الماء؟‬

ٌ‫أساسًات التلىث البًئ‬

011

References ‫المراجع‬ 1-Baker, S.R. and Wilkinson, D.F.(eds); 1990. The effects of Pesticides on Human Health. Priceton: Princeton Scientific Publishing. pp438.

2-Chambers, H.W. et al. 2001. Chemistry of Organophosphorus insecticides, in Krieger,R.( ed). Handbook of Pesticides Toxicology. San Diego. Academic Press.pp 913-917.

3-Ecobichon, D.J.; 2001aToxic Effect of Pesticides, in Klassen, Cd.d.( ed ) Casarett and Doull's Toxicology. The Basic Science of Poisons. New York. McGrow-Hill, pp 763-810.

4-Ecobichon, D.J.; 2001b. Carbamate Insecticides, in Krieger, R.(ed) Handbook of Pesticide Toxicology., San Diego: Academic Press, pp 1087-1106.

5-Gupta, R.C. 2006.(Ed). Toxicology of Organophosphate and Carbamate Compounds, Amestrdam: Elsiever, pp 763.

6-Matsumara,F.; 1985. Toxicology of Insecticides.New York: Plenum Press. Pp 598.

7-Smith, A.G.; 2001. DDT and Its Analogs, in Krieger, R. (ed) Handbook of Pesticides Toxicology. Sandiego: Academic Press.

Pp 1305-1355.

8-Longnecker, M.P.; 2005. Why DDT MattersNow. Am. J. Epidemiol. 162: 726-728.

ًُ‫ املبًدات الكًنًائ‬:‫الفصل السابع‬

011

9-Marrs, T.T. and Ballentyne, b.; 2004. Pesticdes Toxicology and International Regulation. Hoboken NJ: John Wiley & Sons.

10-Yu,S.J;

2008.

The

Toxicology

and

Biochemistry

Insecticides. Bocaraton:CRC presL Taylor& Francis.

of

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪011‬‬

‫‪ 1-8‬أىمية دراسة الموضوع‬ ‫‪The Importance of Studying the Subject‬‬

‫يحتؿ موضوع الطاقة النووية في الوقت الحاضر أىمية استثنائية في المجاؿ‬ ‫الصناعي والتقني فضبل عف األىمية البيئية التي يشكميا استعماؿ النظائر المشعة في‬

‫الجانب التموثي والتأثيرات الصحية التي تحدثيا ىذه المواد‪ ،‬ونظ ار إلى السرعة الكبيرة‬

‫في مجاؿ استعماؿ الطاقة النووية لؤلغراض السممية وفي التسميح العسكري أصبح‬ ‫اإلنساف وبيئتو ميدديف بشكؿ كبير وخطير‪ ،‬ومف ىنا تتضح األىمية التي تمثميا دراسة‬

‫ىذا الموضوع‪ .‬اف الطاقة النووية التي اكتشفت لكي تسيـ في تقدـ الجنس البشري‬ ‫وتمكنو مف اإلمساؾ بزماـ قوى طبيعية فاعمة وميمة قد تحولت إلى خطر دائـ لحياتو‬ ‫وموجودات بيئتو والى ىاجس يبلزمو في حركتو وطموحو المتواصميف‪ ،‬وذلؾ كمو ناجـ‬

‫عف االستعماؿ غير األمثؿ ليذه الطاقة اليائمة وفي أحياف أخرى نتيجة االستخداـ‬

‫‪222‬‬

‫الفصل الثامن‪ :‬الطاقُ النىويُ والفعالًُ اإلشعاعًُ‬

‫السيء والمتعمد لؤلضرار باإلنساف وبيئتو كما حدث عند استخداـ ىذه القوة في‬ ‫الحروب في الماضي القريب مع احتماؿ إعادة استخداميا في ىذا العالـ الذي يصطرع‬ ‫بشكؿ دائـ‪ .‬ويعد القرف العشروف قرف الطاقة النووية لما شيده مف اطراد وتسارع غير‬

‫اعتيادي في اكتشاؼ خصائص ىذه الطاقة واستخداميا في أكثر مف مجاؿ وفي كثير‬ ‫مف مناطؽ العالـ مع التبايف بيف بمد واخر‪.‬‬

‫استخدامات الطاقة النووية لألغراض السممية‪:‬‬ ‫لقد استخدمت الطاقة النووية ومازالت تستخدـ في عدد كبير مف المجاالت‬ ‫واألغراض السممية التي يمكف أجماليا بما يأتي‪:‬‬

‫أ‪ -‬مجاالت البحث العممي في شتى االختصاصات والسيما في الطب والكيمياء‬ ‫والزراعة وعموـ الحياة‪.‬‬

‫ب‪ -‬التطبيقات العممية في كثير مف المجاالت كمعالجة عدد مف األمراض وفي‬ ‫الفحوص الطبية‪.‬‬

‫ج‪ -‬مجاالت الجيولوجيا واليندسة وعمـ اآلثار‪.‬‬

‫د‪ -‬إنتاج الطاقة الكيربائية التي تعد مف اكثر المجاالت الصناعية التي أفادت مف‬ ‫استخداـ ىذه الطاقة‪ ،‬فضبل عف استخدامات متنوعة أخرى في الحقوؿ الصناعية‬

‫المختمفة‪.‬‬

‫‪ 2-8‬الطاقة النووية ‪Nuclear Energy‬‬

‫لكي نستوعب مصدر الطاقة الموجودة في النواة مف ذرة او ذرات العناصر‪ ،‬البد مف‬

‫مراجعة عدد مف المفاىيـ في الكيمياء الفيزيائية كما يأتي‪:‬‬ ‫الذرة ‪Atom‬‬

‫ىي الوحدة األساسية لمبناء الييكمي لممواد (العناصر والمركبات)‪ ،‬وىي بدورىا‬

‫تتكوف مف نواة متناىية في الصغر ومدارات تحيط بيا حيث تتوزع اإللكترونات‪ ،‬بينما‬ ‫تحتوي النواة عمى البروتونات ذات الشحنات الموجبة فضبل عف النيوترونات المتعادلة‬

‫الشحنات (الشكؿ‪.)1-8‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪227‬‬

‫وتتحكـ اإللكترونات (السالبة الشحنة) بطبيعة العنصر كيميائيا‪ ،‬أي تمؾ الصفات‬ ‫التي تحدد قدرة العنصر عمى التفاعؿ ومواصفات ذلؾ التفاعؿ واألواصر التي تربط‬ ‫العناصر بعضيا ببعض ثـ تكويف الجزيئات ومواصفاتيا وتفاعبلتيا‪ .‬بينما تحتؿ النواة‬

‫مركز ثقؿ الذرة ونشاطيا الفيزيائي الذي يعبر عنو بالطاقة النووية واإلشعاع‪ ( .‬راجع‬

‫الفصؿ الثاني)‪.‬‬

‫ومف المواصفات األساسية التي تجعؿ نواة الذرة ذات أىمية خاصة ىي القوة اليائمة‬

‫التي تبقي البروتونات (‪ )P‬والنيوترونات (‪ )N‬مترابطة بشكؿ قوي‪ ،‬وىذه القوة تعادؿ‬ ‫قوة الترابط بيف ذرات جزيئة واحدة مبلييف المرات‪.‬‬

‫الشكل (‪ )1-8‬تركيــب الذرة‬

‫‪ 3-8‬النظائر ‪ISOTOPES‬‬

‫اف نواة الذرة صغيرة جدا قياسا إلى الذرة نفسيا ولكنيا ذات وزف عاؿ قياسا بيا إذ‬

‫اف قطر النواة يعادؿ ‪ 10 5/1‬مف قطر الذرة ولكف وزف النواة يعادؿ ‪ %999.9‬مف‬ ‫وزف الذرة بكامميا‪ ،‬فالنواة تحتوي عمى البروتونات والنيوترونات‪ ،‬وتعادؿ البروتونات‬ ‫عدد اإللكترونات الموجودة في المدار ولكنيا تعاكسيا في طبيعة الشحنة‪.‬‬

‫الفصل الثامن‪ :‬الطاقُ النىويُ والفعالًُ اإلشعاعًُ‬

‫‪220‬‬

‫تحتوي نواة الذرة لكؿ عنصر مف العناصر الموجودة في الطبيعة عمى عدد ثابت‬

‫مف البروتونات وىذا العدد يرمز لو عادة بالحرؼ (‪ )Z‬ويدعى العدد الذري ‪Atomic‬‬

‫‪ ،Number‬ولكف نواة الذرة لعنصر معيف يمكف اف تحوي نيوترونات تختمؼ في‬

‫عددىا مف ذرة إلى أخرى وىذه االختبلفات بيف الذرات لمعنصر الواحد تعطييا صفة‬

‫النظائر ‪ ،Isotopes‬فالنظير الطبيعي لعنصر اليورانيوـ ‪ (U) Uranium‬يحوي‬

‫‪ 143‬نيوتروف‪ ،‬وىنالؾ نظير اخر يحوي ‪ 146‬نيوترونا وبيذا يكوف لميورانيوـ نظير‬ ‫ويكوف لو عدد ذري قيمتو ‪.92‬‬

‫اف الصفات الكيميائية لمنظائر المختمفة لعنصر واحد متشابية ألنيا تعتمد عمى‬

‫عدد اإللكترونات وطبيعة توزيعيا في المدارات المحيطة بالنواة‪ ،‬وعمى عكس الصفات‬ ‫الكيميائية لمعنصر تعتمد الصفات الفيزيائية عمى عدد البروتونات والنيوترونات‬

‫الموجودة في داخؿ النواة معا وأىـ تمؾ الصفات ىي القدرة اإلشعاعية‬

‫‪.Radioactivity‬‬

‫اف نظير عنصر معيف يتميز عف نظيره اآلخر بوساطة الوزف الذري ‪Mass‬‬

‫‪ Number‬الذي يرمز لو بالحرؼ (‪ )A‬ويدعى كذلؾ ‪ Atomic Weight‬وعمى ىذا‬ ‫األساس يمكف ايراد المثؿ اآلتي‪:‬‬

‫العنصر المشع‪ :‬يورانيوـ ‪ Uranium‬ورمزه (‪ ،)U‬ولو نظيراف األوؿ ‪U-235‬‬

‫وتحوي نواتو ‪ 92‬بروتوف )‪ (P‬و ‪ 143‬نيوتروف (‪ )N‬فيصبح وزنو الذري )‪(A= 235‬‬ ‫أما النظير الثاني فتحوي نواتو ‪ 92‬بروتوف كذلؾ‪ ،‬و‪ 146‬نيوتروف فيصبح وزنو‬

‫الذري ( ‪ .)A=238‬إف نظير اليورانيوـ رقـ (‪ )1‬ذا الوزف الذري ‪ A=235‬قد‬ ‫استعممتو الواليات المتحدة األمريكية في صنع القنبمة الذرية التي ألقتيا عمى ىيروشيما‬

‫في الياباف سنة ‪ 1945‬أما النظير رقـ (‪ )2‬فانو يستعمؿ حاليا لتصنيع عنصر‬

‫البموتونيوـ ‪.Pu-239‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪222‬‬

‫يكتب رمز النظير عادة بحيث يوضع وزنو الذري في أعمى الجية اليسرى لمرمز‬ ‫الكيميائي بينما يوضع العدد الذري في اسفؿ الجية اليسرى منو كما في اليورانيوـ‬ ‫‪ ( 235 -‬‬

‫‪235‬‬ ‫‪92‬‬

‫)‪.‬‬

‫يوجد ما يقرب مف تسعيف عنص ار طبيعيا ذات نظائر‪ ،‬وىنالؾ ما يقرب مف ألؼ‬ ‫وخمسمائة نظير لعناصر قاـ اإلنساف بتصنيعيا ألغراض مختمفة ولـ تكف موجودة في‬

‫الطبيعة قبؿ ذلؾ‪ .‬والكثير مف النظائر ذات قدرة ونشاط إشعاعييف ‪Radioactivity‬‬ ‫وقسـ منيا غير مشع‪.‬‬

‫والنظائر الطبيعية في معظميا تكوف غير مشعة ‪ Non radioactive‬أو‬

‫‪Stable‬‬

‫مستقرة‪ ،‬أما النظائر المصنعة فأنيا تكوف مشعة عادة ولذلؾ تدعى‬

‫‪ Radioistotopes‬او النظائر المشعة‪.‬‬

‫‪ 4-8‬النشاط اإلشعاعي ‪Radioactivity‬‬

‫ا بتدأ البحث في موضوع النشاط اإلشعاعي عندما اكتشؼ العالـ روينتجف‬

‫‪ Roentgen‬إشعاعات مف نوع جديد كانت قادرة عمى جعؿ بعض األمبلح ذات‬ ‫طبيعة ومضية ‪ Luminescent‬وذلؾ في سنة ‪ .1895‬وفي العاـ التالي اكتشؼ‬

‫‪ Henri Bequerel‬اف مركبات اليورانيوـ تطمؽ إشعاعات خارقة يمكف اف تغير لوف‬ ‫الفيمـ الفوتوغرافي إلى لوف اسود‪ .‬وفي عاـ ‪ 1898‬اكتشفت ‪ Marja curie‬المعروفة‬ ‫ب مداـ كوري‪ ،‬البولونية األصؿ‪ ،‬وزوجيا الفرنسي ‪ Pierre curie‬العنصريف‬

‫المشعيف )‪ Radium (Ra‬و)‪ ،Polonium(Po‬والعنصر الثاني قد أعطي ىذا‬ ‫االسـ بسبب اعتزاز ‪ Marja‬بموطنيا األصمي بولونيا ‪.Poland‬‬

‫والمعروؼ عف ىذه السيدة جديتيا وانكبابيا عمى عمميا في مختبرىا مما ادى إلى‬ ‫أصابتيا بالسرطاف نتيجة تعرضيا المستمر وبشكؿ حاد لممواد المشعة‪ ،‬إذ انيا كانت‬

‫تحمؿ قسما منيا في داخؿ جيوب مبلبس المختبر لعدـ معرفتيا بدرجة ضررىا‬

‫الصحي عمى جسـ اإلنساف في حينو‪.‬‬

‫الفصل الثامن‪ :‬الطاقُ النىويُ والفعالًُ اإلشعاعًُ‬

‫‪222‬‬

‫وقد شيدت العموـ النووية تطو ار متمي از بعد ذلؾ‪ ،‬ففي سنة ‪1900‬ـ اكتشؼ العالـ‬

‫‪ Rutherford‬مفيوـ النواة ضمف الذرة‪ ،‬وكاف ذلؾ فتحا جديدا في عالـ الذرة‬ ‫ومكوناتيا ومواصفاتيا‪ ،‬وقبؿ ذلؾ لـ يكف ىذا المفيوـ واضح المعالـ والمواصفات‬ ‫ولذلؾ كانت القوة النووية وطاقتيا الكبيرة تدعى الطاقة الذرية والصحيح ىو الطاقة‬

‫النووية الف النشاط الفعمي لئلشعاع صادر عف نواة الذرة بشكؿ خاص ومحدد‪.‬‬

‫‪ 5-8‬الجرعة اإلشعاعية ‪Radiation Dosage‬‬

‫اف لئلشعاع الذي ينطمؽ مف نواة الذرة تأثيرات فيزيائية ميمة وخطيرة في المجاؿ‬

‫الحيوي إذ تتأثر بو األجساـ الحية عموما بدرجات متفاوتة‪ ،‬وىذه الطاقة الفيزيائية‬ ‫شأنيا شأف بقية أشكاؿ الطاقات في الطبيعة تقاس بمقاييس معينة تـ التعارؼ عمييا‬

‫وسميت بالجرعة اإلشعاعية لكؿ عنصر مشع نسبة إلى الجسـ الحي أو المادة بشكؿ‬ ‫عاـ‪ .‬ومقدار الجرعة اإلشعاعية التي يتعرض ليا الجسـ تتناسب طرديا مع درجة‬ ‫الضرر الذي يمكف اف تسببو‪ ،‬وليذه الجرعات وحدات تقاس بيا وىي‪:‬‬

‫كيوري ‪ :(Ci) Curie‬نسبة إلى السيد والسيدة كيوري المذيف اسيما إسيامات‬

‫كبيرة في مجاؿ دراسات الطاقة النووية‪ ،‬وىذه الوحدة ىي مقياس االشعاع المنطمؽ مف‬

‫(‪× 3.7‬‬

‫‪10‬‬

‫‪ )10‬وحدة تبلشي‪ ،‬أو تبلشي (‪x3.7‬‬

‫‪10‬‬

‫‪ ) 10‬مف الذرات لعنصر أو‬

‫مركب معيف في الثانية الواحدة‪ ،‬وىو ما يعادؿ كمية االشعاع المنطمقة مف غراـ واحد‬

‫لعنصر الريديوـ ‪ Radium‬في الثانية‪.‬‬

‫ولما كانت كمية ىذه االشعة كبيرة جدا‪ ،‬اتجو المتخصصوف في الطاقة النووية إلى‬

‫استخداـ وحدات صغيرة مثؿ مايكروكيوري )‪ Microcurie (mCi‬وتعادؿ ‪106‬‬

‫كيوري أو نانوكيوري )‪ Nanocurie(nCi‬وتعادؿ‬

‫)‪ Picocurie (pCi‬وتعادؿ ‪ 1012-‬كيوري‪.‬‬

‫–‬

‫‪ 109‬كيوري او بايكوكيوري‬

‫راد ‪ : Rad‬وىي وحدة القياس االساسية في عمـ االشعاع البايولوجي‪ ،‬وتعبر عف‬

‫كمية الطاقة اإلشعاعية التي يتـ امتصاصيا بوساطة النسيج الحي او بوساطة مادة‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪222‬‬

‫أخرى‪ ،‬وىي تعادؿ ‪ 0.0024‬سعرة ح اررية تنتقؿ إلى كيموغراـ مف مادة ما‪ ،‬ومصطمح‬

‫‪ Rad‬مشتؽ مف ‪.Radium‬‬

‫احدا مضروبا بمعامؿ‬ ‫رم ‪ :Rem‬وىي وحدة مشابية لػ ‪ Rad‬إذ انيا تساوي ر ًادا و ً‬ ‫تصحيح يدعى ‪( RBE‬التأثير الحيوي النسبي ‪Relative biological‬‬

‫‪ ،)effectiveness‬ويسمح ىذا المعامؿ لقياس االختبلفات في درجة امتصاص‬ ‫الجسـ لئلشعاع الناجـ عف أشعة ألفا أو بيتا أو كاما أواألشعة السينية‪ ،‬وىي أشكاؿ‬

‫مختمفة ألنواع االشعاع المعروفة حتى أالف‪ .‬وعمى ىذا األساس كاف عدد ‪=REMs‬‬

‫عدد ‪ .RBE x RADs‬ولما كانت طبيعة االشعاع ىي األساس في تحديد ‪RBE‬‬ ‫كانت قيمتو بالنسبة ألشعة كاما (‪ )δ‬وبيتا (‪ )β‬تساوي (‪ )1‬واحد‪ ،‬وقيمتو بالنسبة‬

‫ألشعة ( ‪ ) ‬تساوي (‪ )10‬عشرة وقد أُدخمت وحدة قياس جديدة في مجاؿ االشعاع‬ ‫البايولوجي بدال عف ‪ Rem‬وتدعى ‪ (Sv) Sievert‬التي تعادؿ (‪ )100‬مئة‬

‫‪.Rems‬‬

‫‪ 6-8‬أنواع االشعاع الرئيسة ‪Major Kinds of Radiation‬‬

‫ىنالؾ ثبلثة أنواع رئيسة لئلشعاع الناجـ عف النشاط النووي لمذرة وىي كما يأتي‪:‬‬

‫‪-1‬جسيمات ألفا (‪( Alpha particles )ά‬الشكؿ ‪) 2-8‬‬

‫وتتكوف ىذه الجسيمات مف زوج مف البروتونات مع زوج مف النيوترونات وتتميز‬ ‫ىذه الجسيمات بكتمتيا الكبيرة قياسا بأنواع االشعاع األخرى ولكف سرعتيا اقؿ منيا‪ ،‬وأقؿ‬

‫منيا في القدرة عمى اختراؽ األجساـ التي تصطدـ بيا‪ ،‬فسرعتيا تعادؿ ‪ %10‬مف سرعة‬

‫الضوء‪( ،‬سرعة الضوء ‪ 106 x 300‬متر‪/‬ثانية)‪ .‬ورغـ انيا ذات سرعة كبيرة ولكف‬ ‫يمكف إيقافيا بقطعة مف ورؽ المقوى أي انيا ال تتمكف مف اختراؽ الجمد ولذلؾ كانت‬ ‫إمكانية اختراقيا لؤلنظمة الحية مف الخارج ضعيفا‪ .‬ولكف الضرر الفعمي يحدث فقط‬ ‫عندما يتـ دخوؿ جسيمات ىذه األشعة عف طريؽ أي مف الجيازيف اليضمي أو‬

‫التنفسي إلى داخؿ أجيزة جسـ اإلنساف أو الحيواف وبياتيف الطريقتيف تصبح ىذه‬

‫الجسيمات في حالة تماس مباشر مع أنسجة وأعضاء الجسـ الداخمية‪ .‬عند اختراؽ‬

‫الفصل الثامن‪ :‬الطاقُ النىويُ والفعالًُ اإلشعاعًُ‬

‫‪222‬‬

‫جسيمات الفا (‪ )ά‬ألنسجة الجسـ تسحب شحنتيا الموجبة إلكترونات الذرات في‬ ‫جزيئات تمؾ األنسجة‪ ،‬وبيذه اآللية تحصؿ حالة اختبلؿ في ىيكمية الذرات وتفقد ثباتيا‬

‫الفيزيائي الكيميائي ثـ تتحطـ مما يؤدي إلى تحطـ او اختبلؿ التركيب الكيميائي‬ ‫لمجزيئات التي تحوي تمؾ الذرات‪ .‬ولكوف ىذا النوع مف االشعاع ذو حركة بطيئة نسبيا‬

‫ولكوف جسيماتو تحمؿ زوجا مف الشحنات الموجبة كانت قدرتيا عمى إزالة إلكترونات‬

‫الذرات التي تصطدـ بيا عالية‪.‬‬

‫الشكل (‪ )2- 8‬أشعة ألفـا ومحصمة تالشييا‬

‫‪ -2‬جسيمات بيتا (‪( Beta particles )β‬الشكل ‪)3-8‬‬

‫اف جسيمات ىذا النوع مف االشعاع النووي تحمؿ شحنات سالبة لكونيا حاصمة مف‬

‫عممية تبلشي ‪ Decaying‬لمنيوترونات في نواة الذرة‪ ،‬ومف خبلؿ ىذه اآللية تتكوف‬ ‫بروتونات مع جسيمات (‪ ) β‬كما ىو موضح في المعادلة آالتية‪:‬‬ ‫‪B‬‬

‫‪o‬‬ ‫‪1‬‬

‫‪Beta particles‬‬

‫‪+‬‬

‫‪o P +‬‬ ‫‪1‬‬

‫‪Proton‬‬

‫‪η‬‬

‫‪1‬‬ ‫‪o‬‬

‫‪Neutron‬‬

‫ومف صفات جسيمات ‪ β‬سرعتيا الكبيرة جدا وتعادؿ ‪ %90‬مف سرعة الضوء‬ ‫فضبل عف طاقتيا العالية‪ ،‬وكبل الصفتيف تجعبلنيا ذات قوة تدميرية كبيرة جدا‪ ،‬ومف‬ ‫صفاتيا أيضا قدرتيا عمى اختراؽ االجساـ الحية بعمؽ سنتمتر واحد أو اكثر بقميؿ‪.‬‬ ‫وتأتى قدرة ىذه الجسيمات عمى تدمير األنسجة الحية مف خبلؿ حركة ىذه الجسيمات‬

‫المشحونة بالشحنة السالبة قرب اإللكترونات في مدارات الذرات المكونة لجزيئات‬

‫األنسجة المتعرضة لئلشعاع مما يؤدي إلى حدوث حالة تنافر بيف ىذه الجسيمات‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪221‬‬

‫وبيف اإللكترونات فتدفع االولى الثانية إلى مدارات غير مداراتيا األصمية او تؤدي إلى‬ ‫إخراجيا مف مدارات الذرة بشكؿ نيائي‪ ،‬وفي كمتا الحالتيف يحدث إخبلؿ بالتوازف‬

‫الكيميائي الفيزيائي لمذرة ومف ثـ إخبلؿ توازف الجزيئات ضمف المركبات المكونة‬ ‫لؤلنسجة الحية ثـ يحدث الضرر الجسدي او الوراثي‪.‬‬

‫الشكل (‪ )3-8‬أشعة بيتا لعنصر الكاربون المشع‬

‫‪ -3‬أشعة جاما (‪Gamma rays )δ‬‬

‫تختمؼ أشعة كاما اختبلفا تاما عف بقية أنواع االشعاع باستثناء كونيا ذات‬

‫مصدر نووي‪ ،‬وىي مماثمة لؤلشعة السينية ‪ X-ray‬إذ انيا إحدى أشكاؿ االشعاع‬ ‫الكيرومغناطيسي كما ىو الحاؿ في الجزء المنظور مف الطيؼ الشمسي وسرعتيا‬

‫مماثمة لسرعة الضوء نفسو‪ .‬تشابو أشعة كاما األشعة السينية في كونيا أقصر موجةً‬ ‫مف الجزء المنظور مف ضوء الشمس بينما تتميز بطاقة ىائمة قياسا بالضوء‪ .‬وكبل‬

‫النوعيف مف االشعاع (كاما والسينية) يتميزاف بقوة اختراؽ عظيمة إذ يتمكناف مف‬

‫اختراؽ جسـ اإلنساف بشكؿ كامؿ‪ .‬اف الطبيعة الكيرومغناطيسية ليذه األشعة تعني‬

‫وجود طاقة كيربائية متحركة ضمف وسط مغناطيسي‪ ،‬والحقؿ الكيربائي المار يمكف‬

‫أف يزيؿ اإللكترونات مف مدارات الذرات التي يصطدـ بيا بفعؿ الطاقة التي تختزنيا‬ ‫ىذه األشعة وىي طاقة عالية جدا تكفي ألحداث عممية تأيف أو عمميات تأيف خبلؿ‬

‫اختراقيا األنسجة الحية او المواد األخرى‪.‬‬

‫اف الضوء رغـ كونو طاقة كيرومغناطيسية ال يحدث ما تحدثو أشعة كاما مف‬

‫أضرار في النسيج الحي لعدـ امتبلكو لمطاقة الكافية ألحداث الخمؿ في توزيع‬

‫الفصل الثامن‪ :‬الطاقُ النىويُ والفعالًُ اإلشعاعًُ‬

‫‪221‬‬

‫اإللكترونات ونظاـ توازنيا ضمف الذرة‪ .‬وىنالؾ عدد مف أشكاؿ االشعاع غير األنواع‬ ‫التي تـ التطرؽ ألييا ولكنيا غير مؤثرة مف الناحية البيئية‪ .‬وىنالؾ نوعاف آخراف مف‬

‫االشعاع ىما االشعاع النيوتروني واألشعاع البوزيتروني ولكنيما اقؿ انتشا ار ووجودا مف‬

‫ميسرة بيف االنواع‬ ‫األنواع التي مر ذكرىما سابقا‪ .‬والشكؿ (‪ )4-8‬يوضح مقارنة ّ‬ ‫الرئيسة لئلشعاع في قدرتيا عمى اختراؽ بعض االجساـ‪.‬‬

‫الشكل (‪ )4-8‬االنواع الثالثة المعروفة لإلشعاع‬ ‫وقدرتيا عمى اختراق بعض االجسـام‬

‫‪ 7-8‬الفعالية اإلشعاعية والعمر النصفي‬ ‫‪Radioactivity and the half-life‬‬

‫تتكوف الفعالية اإلشعاعية لمعناصر المشعة مف خبلؿ تبلشي الطاقة النووية بشكؿ‬ ‫أو بآخر‪ ،‬وىي بذلؾ تختمؼ عف العناصر المستقرة التي تتميز بثبات التوازف الذري‬

‫فييا بحيث انيا ال تطمؽ إشعاعا نوويا أي انيا غير مشعة وىي صفة اغمب العناصر‬ ‫في الطبيعة‪ .‬ونتيجة انطبلؽ الطاقة النووية لمذرة تفقد الذرة جزءا مف قوتيا المتركزة في‬

‫النواة خبلؿ مدة معينة‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪221‬‬

‫وتختمؼ العناصر المشعة او النظائر المشعة في سرعة تبلشي طاقتيا النووية‪ ،‬وفي‬ ‫ىذا المجاؿ ال تبدا نويات الذرات المكونة لمعنصر المشع بالتبلشي في اف واحد بؿ اف‬ ‫إحداىا تبدأ‪ ،‬بشكؿ عشوائي‪ ،‬بفقداف طاقتيا وتتغير فيزيائيا ثـ تتبعيا ذرات أخرى إلى‬

‫اف يتـ تبلشي معظـ النويات خبلؿ مدة محددة‪ .‬وتدعى المدة البلزمة لتبلشي نصؼ‬

‫النويات األصمية بػ ‪ half life‬أو العمر النصفي لمعنصر المشع‪ ،‬ولكؿ نظير مشع‬ ‫عمر نصفي خاص بو‪ ،‬وتكوف مدد األعمار النصفية بيف ‪ 106-‬ثانية ومدة تزيد عف‬ ‫عمر األرض أي نحو عدة ببلييف مف السنوات‪ .‬ويوضح الجدوؿ (‪ )1-8‬األعمار‬

‫النصفية لمجموعة مف النظائر المشعة مع نوع االشعاع‪ .‬ولتوضيح تسمسؿ عممية‬ ‫التبلشي لعنصر مف العناصر المشعة ابتداء بكمية معينة منو إذ سيتعرض نصفو إلى‬

‫التبلشي النووي خبلؿ مدة العمر النصفي‪ ،‬وسيتبلشى الباقي مف الطاقة النووية وىو‬

‫نصؼ الكمية األصمية خبلؿ العمر النصفي البلحؽ مخمفًا ربع كمية النظير المشع‬ ‫األصمي وسيبقى خبلؿ ثبلثة أعمار نصفية لمنظير ( ‪ ) 1‬ثمف الطاقة األصمية‪ ،‬وىكذا‬ ‫‪8‬‬

‫األمر إلى النياية‪ ،‬وكما ىو موضح في الجدوؿ (‪.)2-8‬‬ ‫ويتناسب الضرر الحيوي الذي يحصؿ مف خبلؿ التعرض لمنظائر المشعة تناسبا‬ ‫طرديا مع طوؿ مدة العمر النصفي إذ اف النظائر ذات األعمار النصفية الطويمة يمكف‬ ‫اف تحدث ضر ار حيويا اكبر مف تمؾ النظائر القصيرة العمر النصفي بحكـ طوؿ مدة‬

‫التعرض لئلشعاع الذي يتوافر لممجموعة األولى‪ ،‬بينما يؤدي تبلشي المجموعة الثانية‬ ‫خبلؿ أمد قصير إلى انتياء مدة التعرض وقمة احتماالت الضرر تبعا لذلؾ‪.‬‬

‫المجموعة ا‪ :‬النظائر المشعة األساس في تركيب المادة الحية‪.‬‬

‫المجموعة ب‪ :‬النظائر المشعة الحاصمة مف االنفجارات النووية وتداخؿ المفاعبلت‪.‬‬

‫المجموعة ج‪ :‬الغازات المشعة النادرة الحاصمة كما في المجموعة ب‪.‬‬

‫الفصل الثامن‪ :‬الطاقُ النىويُ والفعالًُ اإلشعاعًُ‬

‫‪272‬‬

‫جدول (‪ )1-8‬العناصر المشعة ذات االىمية البيئية‬

‫المجموعة‬

‫العناصر المشعة‬

‫أ‬

‫)‪Carbon( C 14‬‬ ‫)‪Calcium (Ca45‬‬ ‫)‪Iodine (I131‬‬ ‫)‪Cobalt (Co60‬‬

‫ب‬

‫‪Strontium (Sr90‬‬ ‫)‪Cesium (Cs137‬‬ ‫)‪Cerium (Ce144‬‬ ‫)‪Ruthenium (Ru 106‬‬ ‫)‪Yttrium (Yt91‬‬ ‫)‪Plutonium (Pu240‬‬

‫ج‬

‫)‪Krypton (Kr85‬‬

‫)‪Xenon (Xe 133‬‬

‫العمر النصفي ‪ HL‬االشعاع المنطمق‬ ‫‪ 5.730‬سنة‬ ‫‪ 100.000‬سنة‬ ‫‪8 days‬‬ ‫‪ 5‬سنة‬ ‫‪ 28‬سنة‬ ‫‪ 30‬سنة‬ ‫‪ 285‬يوم‬ ‫‪ 1‬سنة‬ ‫‪ 58‬سنة‬ ‫‪ 6.580‬سنة‬ ‫‪ 10‬سنوات‬ ‫‪ 5‬أيام‬

‫بيتا (‪β)-‬‬ ‫بيتا(‪β)+‬‬ ‫غاما ‪.γ‬بيتا (‪β)-‬‬ ‫غاما ‪.γ‬بيتا (‪β)-‬‬ ‫بيتا (‪β)-‬‬ ‫غاما ‪.γ‬بيتا (‪β)-‬‬ ‫بيتا (‪β)-‬‬ ‫بيتا (‪β)-‬‬ ‫بيتا (‪β)-‬‬ ‫‪α Alpha‬‬ ‫(‪)-‬‬ ‫غاما ‪.γ‬بيتا ‪β‬‬ ‫غاما ‪.γ‬بيتا (‪β)-‬‬

‫جدول (‪ )2-8‬تالشي نظير مشع مع أعداد األعمار النصفية‬ ‫األجزاء الباقية من الطاقة اإلشعاعي لمنظير عدد األعمار النصفية‬ ‫قياسا بالكمية األصمية‬ ‫‪1‬‬ ‫½ = ‪0.50‬‬ ‫‪2‬‬ ‫¼ = ‪0.25‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪0.125= 8/1‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪0.062= 16/1‬‬ ‫‪5‬‬ ‫‪0.031=32/1‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪0.016= 64/1‬‬ ‫‪7‬‬ ‫‪0.008= 128/1‬‬ ‫‪8‬‬ ‫‪0.004= 256/1‬‬ ‫‪9‬‬ ‫‪0.002 = 512/1‬‬ ‫‪10‬‬ ‫‪0.001 = 1024/1‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪277‬‬

‫‪ 8-8‬الجرعة اإلشعاعية والضرر الحيوي‬

‫‪Radiation Dosage and Biological Damage‬‬

‫ال يمكف معرفة الجرعة اإلشعاعية التي إذا تعرض ليا اإلنساف كما ىو الحاؿ مع‬ ‫المموثات البيئية األخرى حتى إف أُستخدمت أجيزة وطرائؽ اختباريو متقدمة السيما في‬ ‫حاالت التعرض الطويؿ األمد لجرعات صغيرة‪ .‬أما في حالة التعرض الحاد ‪Acute‬‬ ‫‪ exposure‬وحيث تكوف مدة التعرض قصيرة والجرعات كبيرة فاف األضرار الحاصمة‬

‫يمكف مبلحظتيا بيسر رغـ اف التأثيرات التي تحدث لؤلنسجة وبشكؿ تفصيمي ما زاؿ‬ ‫بيا حاجة إلى التحري والتعرؼ الدقيؽ‪ ،‬ومع ذلؾ وفرت التجارب التي أجريت عمى‬ ‫الحيوانات معمومات قيمة في ىذا المجاؿ مضافا الييا ما تـ جمعو مف معمومات عف‬ ‫ضحايا الحوادث النووية وضحايا الحرب النووية التي شنتيا أمريكا عمى الياباف‬ ‫بضربيا مدينتي ىيروشيما وناكازاكي بقنابؿ نووية سنة ‪.1945‬‬ ‫التعرض الحاد ‪Acute exposure‬‬

‫عند مناقشة التعرض الحاد نعني تأثير االشعاع السريع والشديد في اإلنساف او‬ ‫الح يوانات الراقية منو في سمـ التطور بشكؿ خاص كما اف مفيوـ ىذا التعرض تتمثؿ‬ ‫بالموت‪ .‬وفي ىذا المجاؿ يمكف مبلحظة المعمومات الواردة في الجدوؿ (‪ )3-8‬التي‬ ‫تؤشر الجرعات التي مصدرىا األشعة السينية والتي تسبب الموت خبلؿ ثبلثيف يوما‬ ‫لخمسيف بالمئة مف مجاميع حيوانات ثديية مختمفة‪.‬‬ ‫جدول (‪ )3- 8‬قيم الجرعة القاتمة لـ ‪ %50‬من الثدييات‬ ‫‪LD50 Rads or rems‬‬ ‫الحيوان الثديي‬ ‫‪800‬‬ ‫االرنب‬ ‫‪750‬‬ ‫الجرذي‬ ‫‪600‬‬ ‫الفأر‬ ‫‪550‬‬ ‫القرد‬ ‫‪400‬‬ ‫خنزير غينيا‬ ‫‪350‬‬ ‫الكمب‬ ‫‪300‬‬ ‫العنز‬ ‫‪250‬‬ ‫الخنزير‬ ‫‪250‬‬ ‫الخروؼ‬

‫الفصل الثامن‪ :‬الطاقُ النىويُ والفعالًُ اإلشعاعًُ‬

‫‪270‬‬

‫ولما كاف اإلنساف يحوي نظاما كيميائيا مشابيا لمحيوانات الثديية أمكف اف يسبب‬ ‫تعرضو لمجرعات العالية مف االشعاع الموت بنسبة متقاربة لتمؾ النسبة التي تسببيا‬ ‫جرعات في حالة حيوانات ثديية أخرى‪ ،‬وبصورة تقريبية يكوف التعرض المفاجئ لجرعة‬

‫إشعاعية بحدود ‪ 500‬راد ‪ rad‬أو رـ ‪ rem‬يمكف اف يسبب الموت لئلنساف‪ .‬اف‬

‫المبلحظات والفحوص التي أجريت عمى ضحايا الضربات النووية األمريكية لمدينتي‬ ‫ىيروشيما وناكازاكي عاـ ‪( 1945‬الشكؿ‪ ،)5-8‬فضبل عما حدث لممصابيف في‬ ‫حوادث المفاعبلت النووية في مناطؽ مختمفة مف العالـ أرجعت أسباب الموت إلى‬

‫التغيرات واالختبلطات الدموية في الجسـ وتوقؼ نشاط القناة اليضمية فضبل عف‬

‫األضرار التي يتعرض ليا الجياز العصبي‪.‬‬

‫وعند موازنة األنسجة المختمفة في الجسـ بالنسبة لدرجة حساسيتيا لئلشعاع نجد‬

‫اف أعمى درجات الحساسية تظير عمى األنسجة التي تتميز بنشاط عاؿ في انقساـ‬ ‫خبلياىا‪ ،‬ولذلؾ تصنؼ أنسجة األعضاء الجنسية‪ ،‬خبليا أنسجة األجنة‪ ،‬والخبليا‬ ‫المولدة في نقي العظاـ ضمف المجموعة العالية الحساسية والتأثر بالنشاط‬

‫اإلشعاعي ويوضح الشكؿ(‪ ) 6-8‬المراحؿ األكثر حساسية مف عمر الجنيف‬ ‫لئلشعاع الذي يؤدي إلى احداث التشوىات الخمقية ‪.Teratogenes‬‬

‫الشكل (‪ )5-8‬اثار التعرض لجرعات إشعاعية غير قاتمو‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪272‬‬

‫الشكل (‪ )6-8‬المراحل الجنينية في الحيوانات الثديية مع توضيح المدد األكثر‬

‫الخمقية بسبب التموث اإلشعاعي‬ ‫حساسية لحدوث التشوىات َ‬ ‫التعرض الطويل األمد ‪Long term exposure‬‬

‫يؤدي التعرض طويؿ األمد والمستمر بجرعات قميمة أو منخفضة مف االشعاع إلى‬

‫عدد مف التأثيرات والنتائج الصحية التي يمكف تحديد أىميا كما يأتي‪:‬‬

‫*الشيخوخة المبكرة ‪Early aging‬‬

‫*التشوىات الخمقية لألجنة ‪Teratogenic effects‬‬

‫*التأثيرات السرطانية ‪Carcinogeric effects‬‬

‫*الطفرات الوراثية ‪Mutagenic effect‬‬

‫لقد عرفت تأثيرات التعرض لئلشعاع في حدوث تقادـ السف منذ عدة عقود وذلؾ‬ ‫مف خبلؿ عدد مف التغييرات الفسيولوجية في الجسـ منيا‪:‬‬

‫التغييرات التي تحدث في كثافة األوعية الدموية الدقيقة‪ ،‬والتغييرات التي تحدث في‬

‫األنسجة الرابطة والتقرحات في أنسجة قرنية العيف‪ ،‬فضبل عف ظيور الشيب المبؾ‪.‬‬

‫الفصل الثامن‪ :‬الطاقُ النىويُ والفعالًُ اإلشعاعًُ‬

‫‪272‬‬

‫والمعروؼ اف ىذا النوع مف التعرض يؤدي إلى زيادة نسب الوفيات ومعدالتيا‪ .‬وفي‬ ‫إحدى التجارب التي أجريت الستخبلص إحصائيات في الوفيات بيف الحيوانات‬

‫المختبرية تـ التوصؿ إلى اف اإلنساف يمكف اف يتقادـ عمره ‪ 17‬يوما لكؿ راد ‪rad‬‬ ‫واحد يتعرض لو‪ ،‬وليذا يمكف تفسير قصر أعمار المتخصصيف بالطب اإلشعاعي‬

‫بحدود خمس سنوات قياسا بأقرانيـ مف العامميف في فروع الطب األخرى‪ ،‬بحكـ تعرض‬

‫المجموعة االولى إلى األشعة السينية ‪ X-ray‬بشكؿ مستمر مف خبلؿ العمؿ اليومي‪.‬‬

‫اف الضرر الذي يحدثو االشعاع عمى الجنيف يقع بفعؿ جرعات او تعرض قميؿ‬

‫نسبيا‪ ،‬ودرجة حساسيتو تعادؿ خمسة أضعاؼ تمؾ الدرجة المحددة لمشخص البالغ‪،‬‬ ‫كما اف األطفاؿ أكثر حساسية مف البالغيف في تعرضيـ لئلشعاع‪ .‬وفي حالة الطفؿ أو‬

‫الجنيف تسبب تأثيرات االشعاع أض ار ار بالغة في الدماغ والييكؿ العظمي والعيوف‬

‫وأعضاء ميمة أخرى‪.‬‬

‫ولقد أُكتشؼ منذ مدة غير قصيرة‪ ،‬اف االشعاع يسبب اإلصابة بالسرطاف وكاف أوؿ‬

‫ضحية في ىذا المجاؿ ىو كبلرينس دالي الذي توفي سنة ‪ 1904‬بالسرطاف نتيجة‬ ‫مساعدا لمعالـ ثوماس اديسف في‬ ‫تعرضو المستمر لؤلشعة السينية مف خبلؿ عممو‬ ‫ً‬ ‫مختبره الخاص بتجارب الكيربائية بوصفيا اكتشافا جديدا في حقوؿ الفيزياء‪ .‬وكاف‬ ‫موت دالي وراء توقؼ اديسف عف التعرض ليذه األشعة‪.‬‬

‫‪ 9-8‬المصدر الجزيئي لمضرر الحيوي‬ ‫‪Biolojical damage at the molecular level‬‬

‫سيتـ التطرؽ بشيء مف اإليجاز الى بعض الجزيئات الحيوية التي يؤدي تعرضيا‬

‫لئلشعاع إلى تغييرات يحصؿ‬

‫عنيا الضرر في االجساـ الحية‪ .‬إف االضرار التي يحدثيا االشعاع في الكائنات‬

‫الحية تعود إلى التغيرات المختمفة التي تط أر عمى الجزيئات‪ .‬ىنالؾ عدة أنواع مف‬ ‫الجزيئات الكيمياحيوية التي تدخؿ في فعاليات ميمة تعتمد عمييا الحياة‪ .‬فالبروتينيات‬

‫واألنزيمات والحوامض النووية والكاربوىيدرات والشحوـ وغيرىا تشترؾ في عدد غير‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪272‬‬

‫قميؿ مف الفعاليات الكيمياوية الحساسة جدا‪ .‬وجميع ىذه الجزيئات ينبغي اف تعمؿ بدقة‬ ‫متناىية وتحت ظروؼ خاصة وبعكس ذلؾ سيؤدي خطأ بسيط إلى فشؿ النظاـ‬

‫الحيوي في الجسـ جزئيا أو كميا‪ .‬اف ىذا النظاـ الشديد الحساسية يكوف ىدفا لمتحطيـ‬ ‫والتغير بواسطة القوة اإلشعاعية وبمختمؼ أشكاليا‪.‬‬

‫جدول (‪ )4-8‬معدل الطفرات الوراثية في اإلنسان بسبب االشعاع من مصادر مختمفة‬

‫مصدر االشعاع‬ ‫االشعاع الطبيعي‬ ‫تساقط الغبار الذري مف‬

‫الجرعة إلشعاعية سنويا‬

‫معدل الطفرات الوراثية‬

‫‪3‬‬

‫‪2‬‬

‫‪0.3‬‬

‫‪0.02‬‬

‫‪ Rads‬لمدة ‪ 30‬سنة‪.‬‬

‫في ‪ 100‬والدة‬

‫التفجيرات النووية‬ ‫التصوير الشعاعي‬

‫‪3‬‬

‫‪0.2‬‬

‫الطبي‬ ‫مشاىدة التمفاز‬ ‫الحد األعمى لمجرعة‬

‫اإلشعاعية‪ ،‬المسموح بو‬

‫‪0.3‬‬

‫‪0.02‬‬

‫‪5‬‬

‫‪0.33‬‬

‫مف أىـ الجزيئات التي تتعرض إلى الفعؿ التأثيري الضار لئلشعاع ىي جزيئة‬

‫الحامض النووي المعروؼ ‪ (Deoxy ribonucleic acid) DNA‬الناقؿ لممعمومات‬

‫الوراثية‪ ،‬لذا يعني تعرضو لؤلضرار تعرض الكائف الحي المعني إلى نتائج مرضية‬ ‫حادة بعضيا قاتؿ وبعضيا يستمر مدة طويمة جدا‪.‬‬

‫اف ىذا الحامض النووي يتكوف مف شريطيف جزئييف يمتفاف بعضيما حوؿ بعض‬

‫بشكؿ يسمى الشريط الحمزوني المزدوج )‪ (Double helix‬كما في الشكؿ (‪.)7-8‬‬

‫ويتكوف كؿ شريط مف سمسمة مف مجاميع سكرية وفوسفاتية‪ ،‬ويرتبط بيا مجاميع‬

‫طرفية نيوتروجينية تحوي قواعد تدعى ‪ Pyrimidine‬و‪ Purines‬كما ىو موضح‬

‫الفصل الثامن‪ :‬الطاقُ النىويُ والفعالًُ اإلشعاعًُ‬

‫‪272‬‬

‫في الشكؿ (‪ .)8-8‬يؤدي تعرض ىذا الحامض الميـ لئلشعاع إلى مجموعة مف‬ ‫األضرار والتغيرات يمكف أجماليا بما يأتي‪:‬‬

‫* حدوث تكسر في التركيب الجزيئي الحد الشريطيين‪.‬‬ ‫* او تكسر التركيب الجزيئي لكال الشريطين‪.‬‬

‫* ارتباط أحد الشريطين بمادة غريبة ( ارتباط عبوري ‪.)Cross linking‬‬

‫* ارتباط الشريطين بعضيما ببعض ارتباطيا عبوريا ( ‪.)Cross linking‬‬ ‫* تكسر االصرة اليايدروجينية الماسكة لمشريطين معا‪.‬‬ ‫* تمف او انقطاع القاعدة الجانبية النتروجينية‪.‬‬

‫‪ ‬أو تغير الطبيعة الكيميائية لمقاعدة النتروجينية‪.‬‬

‫شكل (‪ )7-8‬التركيب الييكمي لجزيئة ‪DNA‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪Note‬‬ ‫‪Phosphodiester‬‬ ‫‪linkage‬‬

‫‪Sugar-Phosphate Backbone‬‬

‫‪i‬‬ ‫‪’-P‬‬ ‫‪’-3‬‬ ‫‪’-4‬‬

‫‪i-5‬‬

‫‪’-P‬‬ ‫‪’-3‬‬ ‫‪’-4‬‬ ‫‪i-5‬‬ ‫‪’-P‬‬ ‫‪’-3‬‬ ‫‪’-4‬‬ ‫‪-5‬‬ ‫‪Pi‬‬

‫‪271‬‬

‫الشكل (‪ )8-8‬قطعة من الخيط الكروموسومي‬ ‫اف أي مف التغيرات المؤشرة سابقا تعني إعادة ترتيب الذرات المكونة لمجزيئة وىذا‬

‫بدوره يؤدي إلى تكوف اصرة كيميائية جديدة‪ ،‬وأي تغيير مف ىذه التغييرات يعني‬

‫اإلخبلؿ بالتركيب المتناىي الدقة لؿ ‪ DNA‬وبذلؾ ال يؤدي وظيفتو النظامية بعد ذلؾ‬ ‫مما ينتج عنو اختبلؿ وراثي يكشؼ عف نفسو بأشكاؿ مختمفة مف األمراض الوراثية‪.‬‬

‫‪10-8‬التأثيرات الصحية لإلشعاع ‪Health Effects of Radiation‬‬

‫‪ 1-10-8‬التأثيرات الكمية‬

‫تختمؼ أنواع األشعة المتأنية في طبيعة تأثيراتيا الكمية في األجساـ الحية سواء‬

‫كانت األشعة كونية أـ سينية‪ ،‬أـ أشعة كاما وغيرىا‪ ،‬ولكنيا تتشابو في التأثيرات‬

‫النوعية‪ ،‬وتستعمؿ وحدة ‪ Sievert‬ومختصرىا )‪ (Sv‬كوحدة قياس نظرياً‪ ،‬ولكف‬ ‫االستخداـ العممي يكوف عادة بوحدات أصغر )‪ MilliSievert (mSv‬أي وحدة مف‬

‫ألؼ ‪ . Sievert‬ال يختمؼ اثناف في المحيط العممي والطبي مف أف تعرض اإلنساف‬ ‫إلى بضعة وحدات ‪ Sievert‬خبلؿ وقت قصير يؤدي إلى الموت‪ ،‬ومف الناحية‬

‫‪271‬‬

‫الفصل الثامن‪ :‬الطاقُ النىويُ والفعالًُ اإلشعاعًُ‬

‫الواقعية التاريخية فإف ما يقرب مف خمسيف شخصاً قد قتموا بتأثير اإلشعاع منذ نياية‬ ‫الحرب العالمية الثا نية ولغاية اآلف في عموـ العالـ ومعظميـ مف الذيف تعرضوا‬ ‫لؤلشعة المنطمقة مف مفاعؿ تشيرنوبؿ في أوكرانيا ضمف االتحاد السوفييتي السابؽ‪.‬‬

‫ويسبب التعرض لوحده إشعاع ‪ Sievert‬واحدة أو أجزاء كبيرة منيا تسبب ما يدعى‬

‫باألمراض اإلشعاع ‪ ،Radiation Sickness‬وعند مستوى ‪ 250 mSievert‬ال‬ ‫تظير أعراض مرضية سريرية‪ ،‬كما وأف مستوى التعرض بمقدار ‪200 mSievert‬‬

‫يدعى عادة المستوى األدنى لئلشعاع ‪.Low Level Radiation‬‬

‫إف مستوى التعرض في أجسامنا لئلشعاع الطبيعي سنوياً يكوف منخفضاً عادة‬

‫ويتبايف مف بمد آلخر ومف موقع آلخر‪ ،‬ففي كندا يتعرض الفرد العادي سنوياً إلى ما‬

‫يقرب مف ‪ 2 mSievert‬كمعدؿ‪ ،‬وتتشكؿ ىذه الجرعة مف مصادر عادة منيا مف‬

‫‪ 0.6 mSv‬مف الفحوصات الطبية وطب األسناف و ‪ 0.02 mSv‬مف مصادر أخرى‬ ‫مختمفة جميعيا ذات نشاط إنساني في طبيعتيا ومف ضمنيا ما يقرب مف ‪0.001‬‬

‫‪ mSv‬مف محطات الطاقة النووية المنتجة لمكيرباء‪ ،‬وفي بمداف أخرى كالب ارزيؿ‬

‫والصيف واليند حيث تتعرض مجاميع كبيرة مف الناس إلى مستويات إشعاع أعمى مف‬ ‫تمؾ التي أشير إلييا في كندا‪ ،‬إذ يتعرض عدة مئات مف آالؼ السكاف في المنطقة‬

‫الساحمية لوالية كيراال اليندية إلى مستويات إشعاع تصؿ إلى ‪ 70 mSv‬سنوياً‪ ،‬بينما‬ ‫يتعرض نصؼ عدد السكاف إلى مستوى إشعاع يقارب ‪ 2.6 mSv‬سنويا‪ .‬وقد لوحظ‬ ‫أف حاالت اإلصابة بالسرطاف في ىذه المنطقة تعادؿ ثبلثة أرباع مثيبلتيا في كندا‬

‫رغـ التبايف الكبير في مستويات التعرض لئلشعاع‪ ،‬ويمكف أف يرجع ذلؾ إلى وجود‬

‫مصادر تأثير أخرى في كندا في التسبب بإحداث ىذا المرض‪.‬‬

‫تجدر اإلشارة ىنا إلى أف مف أشد المؤشرات التي ترجع اإلصابة بالسرطاف نتيجة‬

‫التعرض لئلشعاع تمؾ التي حدثت بيف األطفاؿ الذيف كانوا يقطنوف عمى مقربة مف‬

‫مفاعؿ تشيرنوبؿ عاـ ‪ ،1968‬ففي نياية عاـ ‪ 1995‬كاف ىنالؾ ما يقرب مف ‪800‬‬ ‫حالة إصابة بالسرطاف بيف أولئؾ األطفاؿ مف بينيا ثبلث حاالت مميتة (المعروؼ أف‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪271‬‬

‫معظـ حاالت سرطاف الغدة الدرقية ال تصنؼ مميتة لكونيا قابمة لمعبلج)‪ .‬وال بد مف‬ ‫التنويو إلى إستشراء حاالت النقص الغذائي في عنصر اليود لدى أولئؾ األطفاؿ مما‬

‫جعميـ أكثر عرضة وحساسية المتصاص اليود المشع ‪ I-131‬المنطمؽ مف المفاعؿ‪.‬‬

‫‪ 2-10-8‬التأثيرات النوعية ‪Qualitative Effects‬‬

‫تكتسب التأثيرات النوعية أىميتيا مف خبلؿ كونيا تمس حياة وصحة اإلنساف في‬

‫أكثر مف جانب‪ .‬كما وأف اليمع الذي يتزامف مع طبيعة ىذه التأثيرات قد اتخذ مسا ًار‬ ‫عميقاً في ذىنية البشر جراء التدمير اليائؿ الذي أحدثتو أوؿ قنبمة ىيدروجينية ألقيت‬

‫عمى الياباف مف قبؿ أمريكا وألوؿ مرة في التاريخ‪ ،‬وما أعقب ذلؾ مف تصنيؼ لمقوة‬

‫والسبلح النووي كونو سبلح تدمير شامؿ وما تتركو متبقياتو في البيئة مف إشعاعات‬

‫ذات مدد زمنية أطوؿ مف أي أنواع المموثات الكيميائية والفيزيائية األخرى‪ .‬إف اليمع‬ ‫الذي يصاحب الناس وما زاؿ يصاحبيـ جراء التفكير بيذا الموضوع ناجـ عف كوف‬ ‫اإلشعاع طاقة ال يمكف تحسسيا بالحواس البشرية االعتيادية رغـ أف ىذه الصفة يمكف‬

‫أف تنطبؽ عمى مموثات كيميائية كمركبات الزئبؽ ومركبات ‪ PCBs‬وغيرىا‪ .‬ويبقى‬

‫عامؿ ميـ آخر لو الدور الرئيس في الخوؼ الذي يعتمؿ قي نفوس البشر ىو قدرة ىذا‬

‫النوع مف التموث عمى إحداث السرطاف والطفرات الوراثية فضبلً عف التشوىات الخمقية‬ ‫التي تنجـ عف تعرض اإلناث مف الحيوانات ال سيما الراقية في سمـ التطور ومنيا‬

‫اإلنساف‪.‬‬

‫‪ 11-8‬مصادر الفضالت النووية ‪Nuclear Wastes‬‬ ‫يمكف إجماؿ مصادر الفضبلت النووية عالمياً كما يأتي‪:‬‬

‫أ‪ -‬فضالت التنقيب عن اليورانيوم ‪Uranium Mining Wastes‬‬ ‫تتكوف مجموعة مف فضبلت التنقيب عف المعادف بشكؿ عاـ واليورانيوـ بشكؿ‬

‫خاص تدعى التعاقيب ‪ Tailings‬التي تشمؿ الصخور غير المستخدمة ومواد عمى‬ ‫شكؿ مسحوؽ فضبلً عف خميط مف السوائؿ والمواد الصمبة المنتجة مف خبلؿ عممية‬ ‫االستخبلص‪ .‬وتحوي التعاقيب عمى معادف ثقيمة وغبار ومواد حامضية وكميات أخرى‬

‫‪202‬‬

‫الفصل الثامن‪ :‬الطاقُ النىويُ والفعالًُ اإلشعاعًُ‬

‫كالفايروسات والفطريات والبكتيريا المرضية الخطرة‪ ،‬فضبلً عف المواد المستخدمة في‬ ‫البحوث العممية كمبلبس الوقاية والحقف وغيرىا والتي تزيد مف كتمة ىذه النفايات‬ ‫وحجميا‪ ،‬كما تتطمب أف يتـ تجميع وتصنيؼ ىذه النفايات عمى وفؽ أنواعيا وطبيعتيا‬

‫السمية فيزيائياً وكيميائياً‪ .‬كما تحتوي عمى كميات قميمة مف اليورانيوـ الذي لـ يستكمؿ‬

‫استخبلصو تماماً‪ .‬كما تحوي أيضاً عمى مواد مشعة غير اليورانيوـ مع منتجات‬

‫التبلشي ‪ Decay Products‬وأىميا ‪ Radium‬و ‪ ،Radon‬فالػ ‪ Radium‬مشابو‬ ‫في صفاتو الكيميائية الكالسيوـ لذلؾ يمكف أف يدخؿ في السمسمة الغذائية مف خبلؿ‬

‫المياه وبالتالي يصؿ إلى الترسيب في العظاـ‪ ،‬بينما الػ ‪ Radon‬عبارة عف غاز خامؿ‬ ‫لذا ال يتفاعؿ كيميائياً مع عناصر أخرى‪ ،‬ولكف نواتج تبلشيو عبارة عف مواد مشعة في‬ ‫حاؿ استنشاقيا ستؤثر في النسيج الرئوي‪ ،‬وجميع ىذه المواد المشعة التي تبلمس‬

‫أنسجة الجسـ أو تخترقيا يمكف أف تسبب اإلصابة بنوع أو أكثر مف أنواع السرطاف‪.‬‬

‫ب‪ -‬فضالت المفاعالت النووية ‪Nuclear Fuel Wastes‬‬

‫تنتج المفاعبلت النووية فضبلت تمويثية تشمؿ اليورانيوـ والببلتينيوـ والتي يمكف‬

‫إعادة استعماليا مف جديد‪ ،‬ولكف ذلؾ يعتمد عمى الجدوى االقتصادية مف عممية إعادة‬

‫االستعماؿ‪ .‬وفي الوقت الحاضر ال تجرى ىذه العممية إال بحدود ضيقة ومف ىنا فإف‬ ‫الفضبلت المتكونة في المفاعؿ يمكف أف تصؿ إلى البيئة وتشكؿ خطوة كبيرة عمى‬

‫مكوناتيا‪ ،‬ومف أمثمة نتائج االنشطارات النووية في المفاعبلت البموتونيوـ‪ 239-‬الذي‬ ‫يطمؽ أشعة ألفا ذات مدى محدود في درجة وسرعة تحركيا في المواد لذلؾ يتطمب‬ ‫خزنيا في حاويات ذات قدرة عمى حماية األجساـ الحية مف حوليا ال سيما دخوليا‬

‫جسـ اإلنساف عف طريؽ التنفس أو التغذية‪ .‬كما تجدر اإلشارة إلى ناتج انشطار ميـ‬ ‫ىو اليود ‪ I-129‬الذي يتميز بعمر نصفي يصؿ إلى ‪ 16‬مميوف سنة‪ ،‬ورغـ قدرتو‬

‫اإلشعاعية المتوسطة فإف لو ولمركباتو القدرة عمى الحركة واالنتقاؿ في البيئة مما يعني‬

‫شدة وخطورة التأثيرات السمية في الكائنات الحية‪.‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪207‬‬

‫ج‪-‬الفضالت النووية من المستشفيات والجامعات والمصانع‬

‫‪Hospital, University and Industry Wastes‬‬

‫تستخدـ المواد المشعة عمى نطاؽ واسع‪ ،‬في الوقت الحاضر‪ ،‬في المستشفيات‬ ‫والمراكز الصحية ألغراض التشخيص والعبلج‪ ،‬كما وأف مراكز البحوث العممية فضبلً‬ ‫عف استخداـ ىذه المواد ألغراض صناعية متعددة‪ ،‬وجميع ىذه المواد المشعة تتعرض‬

‫لمتبلشي كعممية فيزيائية طبيعية‪ ،‬إلى أف تصؿ طاقتيا إلى مستوى غير ذي جدوى‬

‫تعد ىذه المواد عبارة عف فضبلت‪ .‬إف إدارة‬ ‫لؤلغراض المشار إلييا أعبله‪ ،‬عندىا ّ‬ ‫والتحكـ بيذا النوع مف الفضبلت في المستشفيات ومراكز البحوث الحيوية يعد عمبلً‬ ‫معقداً إذ أنيا قد تشمؿ جثث حيوانات ومواد حيوية أخرى التي تتطمب وسائؿ خاصة‬

‫لمتخمص منيا كنفايات‪ .‬وعادة تتداخؿ ىذه النفايات النووية مع عوامؿ بايولوجية‪.‬‬

‫‪ 12-8‬العوامل الكيميائية في التعرض لمنظائر المشعة‬ ‫‪Chemical Fctors in Rdioactive Exposure‬‬

‫تؤثر الصفات الكيميائية والفيزيائية لمنظائر المشعة في درجة وطبيعة تعرض‬

‫اإلنساف ليا‪ ،‬فدرجة الذوباف في الماء (القطبية) والحجـ والتفاعمية الكيميائية لمذرة أو‬

‫الذرة ضمف الجزيئة ذات أىمية في ىذا المجاؿ‪ .‬فذرة اليورانيوـ ‪ Uranium-238‬في‬ ‫التربة تكوف ذات قدرة إشعاعية منخفضة إذ انيا تكوف متحدة بآصرة كيميائية قوية مع‬

‫جزيئات التربة‪ ،‬والسترونتيوـ (‪ )SR-90‬نظير مشع مف عائمة الكالسيوـ ‪ Ca²+‬في‬

‫الجدوؿ الدوري وكبلىما مف المجموعة القاعدية المعدنية ‪.Alkaline earth‬‬ ‫والكالسيوـ يسيـ في داخؿ جسـ الحيوانات الفقرية في تكويف العظاـ‪ ،‬والقياـ بدور ميـ‬

‫ضمف الفعاليات االيضية‪ ،‬ولكوف السترونيوـ شقيؽ الكالسيوـ سيتوجو عند وجوده في‬ ‫الجسـ نحو العظاـ وىناؾ يترسب مع الكالسيوـ مسببا سرطاف العظاـ الذي يعد مرحمة‬

‫أولية لظيور سرطاف الدـ ‪ Leukemia‬وما يصح عمى السترونيوـ ينطبؽ عمى‬

‫الراديوـ ‪ Radium –226‬و ‪ Plutonium-239‬والرصاص ‪.Lead-210‬‬

‫الفصل الثامن‪ :‬الطاقُ النىويُ والفعالًُ اإلشعاعًُ‬

‫‪200‬‬

‫أما بالنسبة لميود ‪ I-131‬فانو يسمؾ سموؾ اليود غير المشع الذي يدخؿ في تكويف‬ ‫ىورموف الثيروكسيف الذي تفرزه الغدة الدرقية‪ ،‬ولذلؾ سيموث اليود المشع بسموكو‬ ‫المشابو لميود غير المشع الغدة الدرقية إذا وصؿ إلى داخؿ الجسـ وبذلؾ يسبب‬

‫اإلصابة بسرطاف الغدة الدرقية‪.‬‬

‫السيزيوـ ‪ Cesium-137‬يشابو البوتاسيوـ ‪ K‬في قدرتو عمى دخوؿ الجسـ وأىميتو‬

‫مف الناحية الكيميائية ومساره في داخؿ الجسـ‪ ،‬ولذلؾ يسبب ىذا النظير المشع بسموكو‬ ‫الكيمياوي المشابو لعنصر البوتاسيوـ تموث معظـ أنسجة الجسـ‪ ،‬أما عف سموكو عند‬

‫سقوطو إلى األرض فانو يرتبط بجزيئات التربة بقوة اكثر مف ارتباط السترونيوـ ‪،Sr-90‬‬

‫وىكذا يتبيف اف امتصاص النبات لعنصر السيزيوـ اقؿ مف امتصاصو لعنصر السترونيوـ‪،‬‬ ‫أي اف احتماؿ وصولو إلى اإلنساف عف طريؽ جزء مف السمسمة الغذائية يكوف منخفضا‬

‫نسبيا‪.‬‬

‫‪ 13-8‬التأثيرات البيئية لممواد المشعة‬ ‫‪The Ecological Effects of Radioactive Materials‬‬

‫‪ 1-13-8‬تموث الغبلؼ الجوي ‪Atmospheric pollution‬‬

‫اف مشكمة التموث بالمواد المشعة في الغبلؼ الجوي كانت معروفة قبؿ مدة غير‬

‫قصيرة مف تاريخ تطور القوة النووية سمميا‪ .‬وفي سنة ‪ ،1962‬وىو تاريخ توقيع‬ ‫معاىدة حظر التجارب النووية في الجو‪ ،‬كانت نتائج االنشطار النووي مف االنفجارات‬

‫النووية ‪ 170‬ميكا طف قد أدت إلى تمويث المحيط البيئي وىو يعادؿ ما يقرب مف‬

‫‪ 8500‬قنبمة كتمؾ القنبمة التي ضربت بيا مدينة ىيروشيما اليابانية‪ ،‬فضبل عف‬ ‫الغازات النادرة المشعة الصادرة عف المفاعبلت النووية‪ .‬ومع ذلؾ ىنالؾ عامؿ ميـ ىو‬ ‫اف المواد المشعة عرضة إلى التساقط إلى أجزاء البيئة المختمفة‪ .‬فخبلؿ مدة التجارب‬

‫التفجيرية النووية الواقعة بيف سنتي ‪ 1962-1954‬تـ انطبلؽ ما يقرب مف ‪ 9‬ميغا‬ ‫كيوري (ميغا = مميوف) لعنصر السترونتيوـ ‪ Sr90‬و ‪ 14‬ميكا كيوري لعنصر‬

‫السيزيوـ‬

‫‪137‬‬

‫‪ Cs‬إلى الغبلؼ الجوي‪ .‬وىذه الطاقة المشعة تعني ‪ 24‬ممي كيوري‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪202‬‬

‫‪ Sr90‬و‪ 39‬ممي كيوري ‪ Cs137‬عمى التوالي لكؿ كيمومتر مربع مف خبلؿ التساقط‬ ‫مف الجو بفعؿ الجاذبية األرضية‪ .‬اف بقايا المواد المشعة المتساقطة تصؿ إلى سطح‬

‫المحيطات واليابسة بشكؿ غير منتظـ‪ .‬وىنالؾ ما يقرب مف ‪ %30‬مف المادة المشعة‬ ‫األصمية المنطمقة مف التفجيرات النووية تصؿ إلى سطح األرض او المحيط قرب موقع‬

‫االنفجار‪ ،‬والبقية التي تنطمؽ نحو طبقة ‪ Troposphere‬أو ‪ Stratosphere‬تعود‬ ‫إلى األرض بشكؿ بطئ جدا وىذا يعني اف ما يقرب مف ‪ %70‬مف الغبار الذري يبقى‬ ‫معمقا في طبقة أو اكثر مف طبقات الغبلؼ الجوي‪ ،‬وتبدأ ىذه النسبة بالتناقص بشكؿ‬

‫تدريجي بطئ وتسيـ األمطار في غسؿ الغبار الذري المعمؽ في الجو واعادتو إلى‬ ‫األرض‪ .‬وبعد ذلؾ يبدأ تغمغؿ ىذه المواد المشعة المتساقطة في التربة والمياه وصوال‬

‫إلى تركزىا بشكؿ او بآخر في الكتمة الحيوية ‪.Biomass‬‬

‫‪ 2-13-8‬تموث اليابسة ‪Soil pollution‬‬

‫تتعرض التربة إلى التموث نتيجة تساقط الغبار الذري مف الغبلؼ الجوي بفعؿ‬ ‫ال جاذبية األرضية او بسبب األمطار ‪ ،‬وبذلؾ يتـ امتصاص جزء مف المواد المشعة‬ ‫بوساطة الجذور‪ .‬وتتعرض الكتمة الحيوية لمنباتات أيضا إلى التموث مف خبلؿ االوراؽ‪.‬‬

‫واذا تتبعنا السبلسؿ الغذائية فأننا سنبلحظ حصوؿ التركيز الحيوي لممواد المشعة‪.‬‬ ‫ونتيجة لعممية التموث ىذه ستتعرض مصادر الغذاء لمتموث بأشكاؿ حادة وخطيرة كما‬

‫يحصؿ لممحاصيؿ الحقمية إذ تتموث بعنصر السترونيتوـ‬

‫‪90‬‬

‫تتموث المنتجات الحيوانية وبخاصة الحميب بعنصر اليود‬

‫‪131‬‬

‫‪ ،Sr‬ويمكف أيضا اف‬ ‫‪ I‬أو بعنصر السيزيوـ‬

‫‪ Cs137‬في الحميب والمحوـ‪ .‬ومع كوف المنتج األولي ضمف السمسمة الغذائية ىو موقع‬ ‫التركز األساسي لممواد المشعة ستتعرض المستويات األخرى في السمسمة إلى درجات‬ ‫تموث عالية بشكؿ مباشر ومستقؿ عف تسمسميا التقميدي ضمف السمسمة الغذائية‪.‬‬

‫ومف الحقائؽ المعروفة عند دراسة تأثير التفجيرات النووية في النظاـ البيئي ىو تمؾ‬

‫العبلقة التدريجية واألكيدة بيف مستوى التموث اإلشعاعي في الجو‪ ،‬وبيف تاريخ التفجير‬ ‫النووي ومستويات التموث اإلشعاعي في المواد الغذائية‪ .‬أي اف المنتجات الزراعية او‬

‫الفصل الثامن‪ :‬الطاقُ النىويُ والفعالًُ اإلشعاعًُ‬

‫‪202‬‬

‫المنتجات الحيوانية كالحميب مثبل ستظير مستوى تموث منخفض بعد مدة وجيزة مف‬ ‫تاريخ التفجير النووي‪ ،‬ويزداد ىذا المستوى بالتقادـ الزمني نتيجة ألىمية مرور الوقت‬ ‫الكافي الذي يتـ خبللو تساقط الغبار الذري إلى التربة والمياه ومنيا إلى المحاصيؿ‬

‫ومف ثـ إلى الحيوانات ومنيا إلى منتجاتيا‪.‬‬

‫اف امتصاص المواد المشعة في الشبكة الغذائية سريع جدا‪ ،‬ومف بيف منتجات‬

‫االنشطار النووي اليػػود‬

‫‪131‬‬

‫‪ I‬الذي يمكف اف يصؿ إلى منتجات األلباف ومف ثـ إلى‬

‫الغدة الدرقية في اإلنساف خبلؿ أياـ ‪،‬وقد تأكدت ىذه الحالة مف خبلؿ الدراسات التي‬ ‫أجريت لمعرفة العبلقة بيف التفجيرات النووية في الجو وتموث الغدة الدرقية في اإلنساف‬

‫والماشية بيذا العنصر‪ .‬ومف األمثمة عمى ىذه العبلقة التمويثية ىي تمؾ الزيادة المرتفعة‬ ‫جدا في كمية اليود المشع الذي وجد في الحميب وفي الغدة الدرقية لمماشية في فرنسا‬

‫بعد قياـ الصيف الشعبية بتفجيرىا النووي في المدة الواقعة بيف ‪ 15‬تشريف األوؿ و ‪15‬‬

‫كانوف األوؿ مف سنة ‪.1976‬‬

‫أما بالنسبة لعنصر البموتونيوـ‬

‫‪239‬‬

‫‪ Pu‬فقد وجد مف خبلؿ الدراسات المختمفة اف‬

‫تموث الغبلؼ الجوي والتربة يرجع بشكؿ أساسي إلى القياـ بتجارب التفجيرات النووية‬

‫في الجو‪ ،‬وبشكؿ اقؿ مف ذلؾ إلى سقوط األقمار الصناعية إلى األرض‪ ،‬والتي تكوف‬

‫حاوية ليذا العنصر المشع‪.‬‬

‫وأيا كاف مصدر المواد المشعة التي تصؿ إلى التربة أو تمؾ المواد الموجودة في‬

‫وتأثر بتساقط الغبار‬ ‫الغبلؼ الجوي‪ ،‬كانت السمسمة الغذائية االتية ىي األكثر حساسية ًا‬ ‫الذري‪.‬‬ ‫‪ 3-13-8‬تموث المحيطات والبحار ‪Oceans and seas pollution‬‬

‫لقد تعرضت المحيطات والبحار في العالـ إلى خطر التموث بالغبار الذري المتساقط‬

‫بكثرة‪ ،‬وقد ثبت وجود تزايد كبير في تركيز الكاربوف المشع ‪ C 14‬في مستوى ‪300‬‬ ‫متر االولى تحت السطح‪ ،‬فضبل عف تصاعد تراكيز عنصري السيزيوـ ‪Cs137‬‬

‫والسترونيتوـ ‪ .Sr90‬وتتعرض األعماؽ في المحيطات لمتموث بعنصري السيزيوـ‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪202‬‬

‫والسترونيتوـ المشعيف عمى عمؽ ‪ 4330‬مت ار تحت سطح المحيط األطمسي مما يثبت‬ ‫اف ىنالؾ أىمية لمتيارات العمودية لـ تكف معروفة مف قبؿ بيذا الشكؿ‪ .‬ومف‬ ‫المبلحظات المسجمة عف تموث المحيطات بالمواد المشعة المتساقطة مف الجو ىو‬

‫انتشارىا إلى مسافة تقدر باآلؼ الكيمومترات مسببة تموث الكتمة الحيوية لممحيطات‪،‬‬ ‫فمقد أدى التفجير النووي االمريكي في منطقة ‪ Eniwetok‬في الياباف سنة ‪ 1953‬إلى‬

‫تموث األسماؾ في عموـ المنطقة الشرقية مف المحيط اليادي‪ .‬ووجد اف انواعا مختمفة‬ ‫مف األسماؾ في المياه اإلقميمية اليابانية كانت مموثة بشكؿ جعميا غير صالحة‬

‫لبلستيبلؾ كما اف الصياديف اليابانييف عموما قد اخضعوا إلى فحوص معينة لمعرفة‬ ‫درجة تعرضيـ إلى التموث بالمواد المشعة المنقولة إلييـ مف خبلؿ تغذييـ عمى‬ ‫األسماؾ المموثة‪ .‬وقد تـ أتبلؼ كميات كبيرة مف تمؾ األسماؾ أو الحيوانات المائية‬

‫بسبب تموثيا الشديد في تمؾ المدة‪.‬‬

‫‪ 14- 8‬اإلشعاع الكوني ‪Cosmic Rays‬‬ ‫يتشكؿ في الفضاء الكوني مجموعو مف االلكترونات والبروتونات فضبل عف النوى‬

‫المعقدة ذات الطاقة العالية‪ .‬ويمكف ليذه الجسيمات االنتقاؿ في أرجاء الكوف وقد أطمؽ‬ ‫عمييا " اإلشعاع الكوني" وتصؿ بعض مف ىذه الجسيمات الى كوكب األرض‪ .‬وعندما‬

‫تصؿ ىذه الجسيمات الى غبلفنا الجوي تتكوف جسيمات أخرى تدعى ‪Pions and‬‬

‫‪ Muons‬وتضعؼ الطاقة الحركية ليذه الجسيمات أو أنيا تصطدـ بذرات أخرى في‬

‫الغبلؼ الجوي تسبب خفضا لحركتيا وىي في طريقيا مف أعمى جزء فيو الى سطح‬

‫األرض‪ ،‬لذلؾ كمما ارتفعنا عف سطح األرض ازداد احتماؿ تعرضنا ليذه االشعة‬

‫الكونية‪ .‬لذلؾ فاف صعود المناطؽ الجبمية أو ركوب الطائرات يعني التعرض لممزيد‬

‫مف ىذا اإلشعاع مقارنة بما يتعرض لو اإلنساف أو الكائنات الحيو عند مستوى سطح‬

‫البحر (الشكؿ ‪.)9-8‬‬

‫تتميز معظـ اإلشعاعات الكونية بطاقو عالية جدا‪ ،‬وبإمكانيا اختراؽ طبقة مف‬

‫الرصاص بسمؾ انج واحد (‪ 2.2‬سـ ) ويمكف لبعض ىذه اإلشعاعات إحداث تغيرات‬

‫‪202‬‬

‫الفصل الثامن‪ :‬الطاقُ النىويُ والفعالًُ اإلشعاعًُ‬

‫جبينيو وىذا ما دفع بعض العمماء الى االعتقاد بدورىا في إحداث التطور العضوي‬ ‫الذي شيدتو كائنات األرض الحيو خبلؿ حقب زمنيو موغمة في القدـ‪ .‬كما وأنيا يمكف‬

‫أف تسبب أض ار ار لمكائنات الحيو ومنيا اإلنساف ال سيما أذا رغب في مغادرة األرض‬

‫متوجيا الى احد الكواكب‪ ،‬وىذا يعني ضرورة تفتيش رواد الفضاء في المستقبؿ عف‬

‫وسائؿ فاعمو في خفض درجة تعرضيـ لئلشعاع الكوني‪.‬‬

‫الشكل (‪ )9-8‬تباين تركيز األشعة الكونية عمى وفق االرتفاع عن مستوى سطح األرض‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪201‬‬

‫تمارين ‪Exercises‬‬

‫‪ -1‬كـ عدد النيوترونات في كؿ نواة مف نوى النظائر المشعة آالتية‪:‬‬

‫)‪Plotonium-239, Iodine-131 .)Strontium-90) ،)Cesium-137‬‬

‫‪ -2‬تسرب في أحد االنفجارات النووية ثمانية كيموغرامات مف عنصر‪Plotonium .‬‬ ‫‪239‬‬

‫كـ كيموغراما مف ىذا العنصر سيبقى مشعا بعد (‪ )72 x 310‬سنة‪ ،‬إذا عرفت‬

‫عمره النصفي ( ‪ )HL‬ىو ( ‪ ) 103 x 24‬سنة؟‬

‫‪ -3‬في أحد المفاعبلت النووية يخرج حاصؿ عرضي مف مادة )‪Tritium (H-3‬‬ ‫يقدر بحوالي ( ‪ ) 105 x 2‬كيوري لكؿ سنة إنتاجية‪ .‬فكـ عدد وحدات التبلشي‬

‫‪ units of disintegration‬التي تحدث في الثانية مف ىذا العنصر المشع خبلؿ‬ ‫عاـ واحد؟‬

‫‪ -4‬تقدر الطاقة الكيربائية التي ستتولد في المفاع ػػبلت النووي ػػة في نياية القرف الحالي‬

‫بنحو ( ‪ ) 1012‬واط ويخرج معيا (‪ )9,000‬كغـ مف مخمفات ‪Strontium-90‬‬ ‫سنويا‪ ،‬وىذه الكمية مف ىذا العنصر المشع تطمؽ ( ‪) 103‬مبلييف كيوري‪ .‬فكـ عدد‬ ‫وحدات التبلشي النووي التي ستتكوف مف ىذه الطاقة خبلؿ الثانية الواحدة؟‬

‫‪ -5‬حدث تفجير نووي تحت األرض (كانوف الثاني مف سنة ‪ )1970‬في إحدى‬ ‫المناطؽ في العالـ‪ ،‬مما أدى إلى إطبلؽ كمية مف المواد المشعة إلى الجو‪ .‬وفي‬

‫العشريف مف الشير نفسو ظير في جو مدينة أخرى‪ ،‬تبعد عف موقع التفجير (‪)500‬‬

‫خمسمائة كيمومتر‪ ،‬إشعاع طفيؼ تـ تقدير تركيزه في ذلؾ الوقت بػ (‪ )250‬بيكو–‬ ‫كيوري‪/‬المتر المكعب مف اليواء‪ .‬كـ عدد وحدات التبلشي النووي‪ /‬ثانية التي حدثت‬ ‫في متر مكعب مف اليواء في جو المدينة االولى؟ وما درجة خطورتو الصحية؟‬

ًُ‫ الطاقُ النىويُ والفعالًُ اإلشعاع‬:‫الفصل الثامن‬

201

REFERENCES ‫المراجع‬

1-Bushing.S.C; 2008. Radiologic Science for Technologists: Physics, Biology and Protection, 9th ed. St. Louis: Mosby.

2-Clarfield, Gerald H. and William M. Wiecek (1984). Nuclear America: Military and Civilian Nuclear Power in the United States 1940-1980, Harper & Row.

3-Cravens, Gwyneth (2007). Power to Save the World: the Truth about Nuclear Energy New York: Knopf. p. 464.

4-Falk, Jim (1982). Global Fission: The Battle Over Nuclear Power, Oxford University Press.

5-Forsher.S; 2008. Essential of radiation biology and protection, 2nd ed. Albany, NY: Delmar.

6-Herbst, Alan M. and Hopley, G. W. (2007). Nuclear Energy Now: Why the Time has come for the World's Most Misunderstood Energy Source, Wiley.

7-Walker, J. Samuel (2004). The Three Mile Island, A Nuclear Crisis in Historical Perspective. The University of California Press, Ltd.l

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪201‬‬

‫‪ 1-9‬التموث الضوضائي ‪Noise Pollution‬‬

‫لـ يحظ ىذا الموضوع باالىتماـ الكافي مف بيف المواضيع األخرى في مجاؿ‬

‫التموث البيئي كونو ال يقع ضمف الجوانب الكيميائية أو البيولوجية التقميدية المعروفة‪،‬‬

‫ولكف أىميتو تزايدت بشكؿ موازي لمتقدـ الحضاري وتعدد إشكاؿ التعقيد في الحياة‬

‫البشرية‪ .‬يشار إلى ىذا النوع مف التموث أيضا بمصطمح الضوضاء البيئية‬ ‫‪ Environmental Noise‬لمتعبير عف حالة اإلزعاج لئلنساف أو األصوات ذات‬ ‫المصادر الميكانيكية التي تعكر المحيط البيئي‪ ،Environment‬وعادة تعد وسائط‬

‫النقؿ المختمفة المصدر السائد عند دراسة المصادر المسببة لمضوضاء‪ .‬اشتقت كممة‬

‫(‪ )Nois‬مف األصؿ البلتيني ‪ Nausea‬التي تعني "دوار البحر ‪" Seasickness‬‬ ‫أو مف أصؿ مشتؽ ىو التيني أيضا ‪ Noxia‬مف البلتينية ويعني إحداث الضرر‪،‬‬

‫وتشير إلى المصدر‪.Nuisance Noise‬‬

‫‪222‬‬

‫الفصل التاسع‪ :‬الطاقُ التلىث الضىضائٌ‬

‫‪ 1-1-9‬طبيعة الصوت ‪The Nature of Sound‬‬ ‫يعرؼ الصوت عمى أنو التحسس الذي يحصؿ في الدماغ عندما تصؿ ذبذبات‬ ‫معينة إلى مراكز السمع مف خبلؿ اليواء أو مجاؿ آخر‪ .‬كما يمكف أف يعرؼ الصوت‬

‫أحياناً كطاقة ميكانيكية أو اختبلؿ ميكانيكي يرسؿ كأمواج ضغط خبلؿ اليواء أو وسط‬ ‫آخر‪ ،‬مف مصدر الصوت إال أف لؤلصوات الفائقة ‪ Ultrasound‬ترددات (ذبذبات)‬

‫عالية جداً ال يتحسسيا جياز السمع في اإلنساف ومعظـ الحيوانات‪ ،‬وقد حصؿ اتفاؽ‬ ‫بيف معظـ العمماء المتخصصيف في ىذا المجاؿ عمى عدـ وجود فرؽ بيف مفيومي‬

‫الصوت والتموث الضوضائي مف الناحية الفيزيائية‪ ،‬ويبقى التميز في طبيعة تمقي‬

‫األذف البشرية لمضوضاء عمى أساس أنو صنؼ مف األصوات غير المستساغة أو‬ ‫المرغوب بيا‪ ،‬كما وأنو وفي أغمب األحياف فإف الضوضاء تؤدي إلى األضرار بصحة‬

‫اإلنساف وحياتو كأفراد وجماعات ولمصوت صفتاف ىما‪:‬‬

‫أ‪ -‬التردد ‪Frequency‬‬

‫وىو معدؿ مرور أو وصوؿ موجات صوتية معينة إلى نقطة محددة‪ ،‬وىذا يعني أف‬ ‫التردد يتحدد مف خبلؿ مدى االىتزاز الذي ينتج عف مصدر الصوت‪.‬‬

‫ب‪ -‬الشدة ‪Intensity‬‬

‫ويعني بيا مدى ارتفاع الصوت أو الطاقة التي يمكف لمصوت أف ينقميا مف خبلؿ‬

‫مساحة محددة‪ ،‬وعادة تكوف شدة الصوت متناسبة طردياً مع مربع قيمة الحركة‬

‫التذبذبية لمصوت‪.‬‬

‫يتحسس اإلنساف التردد الذي يتراوح بيف ‪ Hz 3,000-200‬باعتباره المدى المثالي‬

‫والذي يشمؿ صوت المحادثة االعتيادية‪ .‬إف كبل التردد والشدة يمثبلف األىمية القصوى‬

‫ضوضاء‪ .‬كما وأف التردد ذو أىمية في معرفة قدرة األذف‬ ‫في تحديد كوف الصوت‬ ‫ً‬ ‫البشرية عمى تحسس األصوات‪ ،‬فقدرتيا في ىذا المجاؿ تتراوح بيف ‪ 20‬دورة في الثانية‬ ‫)‪ (Hertz: Hz‬و‪ ، Hz 2000‬أما األصوات ‪ hgjd‬تتجاوز ‪ Hz 20,000‬فإنيا تعد‬ ‫أصواتاً فائقة وتمؾ التي تقؿ عف ‪ Hz 20‬تدعى تحت الصوتية ‪ ،Infrasound‬ويبدو‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫أف بإمكاف اإلنساف أف يتحسس التردد بيف ‪2,300-200‬‬

‫‪227‬‬

‫‪ Hz‬باعتباره المدى‬

‫المثالي‪ ،‬ويشمؿ صوت المحادثة اإلعتيادية‪.‬‬

‫‪ 2-1-9‬األساس الفيزيائي لمصوت ‪Basic Physics of Sound‬‬

‫تنتج طاقة الصوت مف خبلؿ اىت اززات ميكانيكيو لمصدر الضوء ‪Mechanical‬‬

‫‪ .vibrations‬وتنتقؿ ىذه االىت اززات أو تُنقؿ مف مصدرىا عمى ىيئة موجات صوتيو‬ ‫‪ . Sound Waves‬وبإمكاف ىذه الموجات الصوتية االنتقاؿ خبلؿ األجساـ الصمبة‪،‬‬ ‫السائمة‪ ،‬والغازية ولكنيا ال تنتقؿ في الفراغ الخالي مف المادة أو الوسط الناقؿ لتمؾ‬ ‫االىت اززات‪ .‬يمكف التعرؼ عمى الموجات الصوتية في اليواء عمى ىيئة ترددات‬

‫متناىية في الصغر وسريعة ‪ Tiny and quick Pulses‬لضغط اليواء وتكوف ىذه‬

‫الترددات أو النبضات ‪ Pulses‬أعمى بقميؿ واخفض بقميؿ مف ضغط الغبلؼ الجوي‪.‬‬ ‫وحيف تصطدـ ىذه النبضات مف الضغط داخؿ األذف ينتج عنيا ما يتعرؼ عميو‬

‫الدماغ بالصوت ‪.Sound‬‬

‫عند قياس ضغط الصوت الى الضغط الجوي فاف األوؿ يشكؿ قيمو صغيره جدا‪.‬‬

‫فمعدؿ الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر تقريبا يساوي ‪)14.7psi(100kPa‬‬

‫أي ‪ 14.7‬باوند ‪ /‬انج مربع وىذا يعادؿ‪ 1.139‬كغـ ‪ /‬سـ مربع ويمكف التعبير عنيا‬

‫‪ ،1bar‬ونظ ار لصغر قيمة ضغط الصوت لذلؾ يعبر عنيا عادة بقيمة ‪microbars‬‬ ‫(‪ )µbar‬وىذه القيمة تعادؿ جزء مف مميوف جزء (‪ )106- x1‬مف معدؿ ضغط‬

‫الغبلؼ الجوي عند مستوى سطح البحر وبذلؾ يعادؿ ‪ µbar‬ما يقرب مف (‪psi‬‬

‫‪.0.1Pa )0.000014‬‬

‫إف األذف البشرية تعد عضوا حساسا في استبلـ وتحسف ضغط الصوت‪ .‬فالشخص‬ ‫العادي ذو حاسة السمع المعافاة تطيع تحسس الصوت ذي الضغط الذي يعادؿ قيمة‬

‫صغيرة تقدر بػ‪ 0.0002‬مايكروبار‪ ،bar‬وقد اعتمد ىذا المستوى عمى أساس انو‬ ‫عتبة التحسس لمصوت "الحد األدنى الذي يمكف تحسسو عند قياس الضوضاء في‬ ‫اغمب الحاالت‪ .‬ويمكف التعبير عف ىذه ألعتبو ب ػ ‪ (µPa) Micropascals‬إذ إف‬

‫الفصل التاسع‪ :‬الطاقُ التلىث الضىضائٌ‬

‫‪220‬‬

‫‪20µba‬‬

‫= ‪ .0.0002µbar‬إف أعمى مستوى لضغط الصوت الذي يمكف اف‬

‫تتحسسو األذف البشرية دوف إحداث الـ فييا ىو ‪ 1000 µbar‬تقريبا وبذلؾ يكوف‬

‫مدى التحسس يتراوح بيف ‪ 5x106 - 1‬أي (‪0 (5,000,000‬تتحسس األذف البشرية‬

‫األصوات بقوة تصؿ إلى ‪ ) kpa( 10,000µpar‬قبؿ حدوث أي تمؼ فيزيائي لطبمة‬ ‫األذف أو األذف الوسطى‪.‬‬

‫‪ 3-1-9‬مقياس الــدسبل ‪The Decibels Scale‬‬ ‫نظ ار لبعض السمبيات التي ترافؽ استخداـ القياسات التي مر ذكرىا آنفا في مجاؿ‬

‫الصوت أو الضوضاء‪ ،‬لذلؾ فقد استعيض عف ‪ µbar‬أو‪ µba‬بمقياس أطمؽ‬

‫عميو ‪ Decibel scale‬والوحدات المستخدمة تدعى”‪ .Db decibel‬إذ ال تمثؿ‬ ‫ىذه الوحدات المقادير أو الكميات الفيزيائية الفعمية كما ىو الحاؿ عند استخداـ وحدات‬

‫الضغط ‪ .Pressures‬والديسبؿ أساسا عبارة عف‪ :‬العبلقة النسبية لضغطيف‪ ،‬وتستخدـ‬ ‫وحدات لوغارتمية لتحويؿ تمؾ النسبة إلى أرقاـ ذات قيمو معنوية ومناسبة في ىذا‬

‫المجاؿ‪ .‬وبذلؾ فاف عتبو األلـ لئلنساف في حالة تعرضو لمضوضاء ىي ‪1000 µbar‬‬

‫والتي تساوي ‪ ،134 dB‬ولتقريب مفيوـ ىذه الوحدات في تحسس اإلنساف لمستويات‬ ‫مختمفة مف الضوضاء أو األصوات المنبعثة مف مصادر مختمفة يمكف مبلحظة الشكؿ‬

‫(‪ .)1-9‬كما تستخدـ وحدة ‪ dba‬باستخداـ أجيزة تحسس فائقة تحوي مرشح خاص‬ ‫لزيادة كفاءة التحسس‪.‬‬

‫‪ 2-9‬مصادر الضوضاء ‪Sources of Noise‬‬

‫يعد نظاـ النقؿ ‪ Transportation‬المصدر األساسي لمضوضاء عالميا‪ ،‬وتقع‬

‫المركبات في مقدمة القائمة‪ ،‬رغـ أف لممصادر األخرى كالطائرات والقطارات دور أيضا‬

‫في مجمؿ مصادر الضوضاء البيئية‪ .‬وفضبل عف ضوضاء وسائط النقؿ ىناؾ‬ ‫مصادر تشمؿ مكائف‪ ،‬ومعدات المعامؿ‪ ،‬معدات كيربائية‪ ،‬أدوات كيربائية‪ ،‬أنظمة‬

‫السيرات الصوتي‪ ،‬وكذلؾ معدات البناء التي تسبب تموثا ضوضائيا‪ .‬كما ينتج مف‬ ‫معدات السياحة والترويح في المناطؽ الريفية إذ تعد مصد ار إضافيا ليذا النوع مف‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪222‬‬

‫التموث‪ ،‬كما واف المصادر األخرى في المناطؽ الشعبية في كثير مف بمداف العالـ‬ ‫الثالث تشمؿ ورش األعماؿ الحرة مثؿ الحدادة‪ ،‬ألنجاره‪...‬الخ‪ .‬نظ ار لكوف الضوضاء‬

‫واألصوات األخرى بدرجاتيا المختمفة تتطمب طاقة إلصدارىا‪ ،‬لذا فاف الضوضاء عبارة‬ ‫عف شكؿ مف أشكاؿ نفايات الطاقة‪ ،‬وىي مادة غير قابمة لمتراكـ في البيئة‪ ،‬كما ىو‬

‫الحاؿ مع بقية أنواع المموثات ولكف يمكف أف تخؼ حدتيا أو أف تخفؼ بعامؿ البعد‬

‫أو المسافة عف المصدر‪.‬‬

‫ليست جميع األصوات تعد ضوضاءاً ولكف ما يعتبره البعض موسيقى قد يعتبره‬

‫ضوضاء إلى حد اعتبار التموث الضوضائي مسألة رأي شخصي أحيانا‪ .‬ومع‬ ‫آخروف‬ ‫ً‬ ‫ذلؾ فاف أصوات االنفجارات اليائمة سواء كانت ناتجة عف الحوادث الغير مخطط ليا‬ ‫مثؿ انفجار أنابيب نقؿ الغاز الطبيعي‪ ،‬أـ كانت ناتجة عف انفجار عبوات ناسفو أو‬

‫القنابؿ في ساحة المعارؾ العسكرية والتدريبية أو أعماؿ العنؼ في المدف فإنيا يمكف‬

‫أف تصنؼ كمصادر ضخمة لمتموث الضوضائي الذي يترؾ أثارة عمى الحياة البشرية‬

‫بشكؿ شديد‪.‬‬

‫وسائط النقل ‪Transportation‬‬

‫تتبايف الضوضاء الناجمة عف حركة وسائط النقؿ البرية مركبات األفراد‪ ،‬الحافبلت‬

‫ومركبات الشحف القطارات باختبلؼ أعدادىا وسرعتيا ونوعيتيا‪ ،‬ولقد وجد أف‬

‫الضوضاء التي تسببيا المركبات بأنواعيا تزداد بمعدؿ ‪ 3Db‬كمما تضاعفت كثافة‬

‫المركبات في الطرؽ الخارجية وبمعدؿ ‪ 6Db‬عند تضاعؼ معدالت السرعة‪ .‬كما واف‬ ‫ضوضاء حركة المركبات تزداد كمحصمة لتقادـ اإلطارات المستخدمة‪ .‬أما بالنسبة‬

‫لمقطارات‪ ،‬ال سيما تمؾ التي تستخدـ في مشاريع األنفاؽ ‪ ، Subway‬فإف الضوضاء‬ ‫التي تسببيا ناجمة عف احتكاؾ االطارات وسكة الحديد وتتفاقـ المشكمة كمحصمة‬

‫لتقادـ واستيبلؾ اإلطارات ولكونيا داخؿ األنفاؽ وكذلؾ بسبب أوزانيا العالية وسرعتيا‪.‬‬

‫أما بالنسبة لمطائرات فإف أعدادىا متزايدة في شتى أنحاء العالـ ال سيما في الدوؿ‬

‫الكبيرة كالواليات المتحدة األمريكية التي تصؿ أعدادىا فييا إلى مئات اآلالؼ‪ .‬ونظ اًر‬

‫‪222‬‬

‫الفصل التاسع‪ :‬الطاقُ التلىث الضىضائٌ‬

‫لوقوع الكثير مف المطارات داخؿ المدف وقرب المناطؽ السكنية (ال سيما المطارات‬ ‫التي تستقبؿ الطائرات الخاصة)‪ ،‬لذا تعد مف قبؿ الكثيريف مزعجة بشكؿ كبير‪ ،‬وتشكؿ‬

‫معضمة لمبلييف الناس في أنحاء العالـ كافة ال سيما لؤلطفاؿ بشكؿ خاص‪ .‬ونظ اًر‬ ‫لنمو المدف الرئيسية في دوؿ العالـ وبشكؿ سريع فقد أمست المناطؽ السكنية عمى‬

‫مقربة أو حوؿ مواقع المطارات التي كانت قد أُنشأت خارج المدف مناطؽ أخرى بعيدة‬ ‫في البداية ولتفاقـ مشكمة الضوضاء في بعض مدف العالـ فقد تـ إقفاؿ بعض المدارس‬

‫االبتدائية والثانوية القريبة مف المطارات ومف ثـ نقميا عنيا‪.‬‬

‫المصادر الصناعية ‪Machinery Noise‬‬

‫تسبب الصناعات الممكننة مشاكؿ ضوضاء كبيرة معرضة جزءاً ال بأس مف‬

‫العامميف إلى مستويات الضغط الضوضائي العالية‪ .‬وىذه الضوضاء تعرض‬ ‫األشخاص إلى تأثيرىا داخؿ المصنع أو خارجو‪ .‬ففي الدوؿ الصناعية تـ التوصؿ إلى‬

‫أف ‪ % 20-15‬مف العامميف يتعرضوف إلى مستويات الضوضاء بحدود ‪85 -75‬‬

‫‪ Dba‬والناتجة عف المكائف والمعدات عند تشغيميا وتتبايف ىذه المستويات تبعاً لقوة‬

‫المكائف وتعقيدىا اليندسي‪ ،‬فمثبلً المعدات التي تحرؾ كتمة ىوائية تصدر أصواتاً ذات‬ ‫ذبذبات واسعة‪ ،‬واألصوات العالية تنتج جراء مرور الغاز بسرعة فائقة‪ ،‬كما في حالة‬

‫حركة المراوح وصنابير تخفيؼ ضغط الغاز‪ .‬إف المكائف التي تدفع كتمة اليواء ذات‬ ‫صفات خاصة كونيا تنتج ضوضاء بمستوى ٍ‬ ‫عاؿ مف الترددات المنخفضة‪ ،‬وىذا النوع‬ ‫مف الترددات المنخفضة ال يمكف إيقافيا أو إضعافيا بوساطة الجدراف أو غيرىا مف‬

‫الصيغ لذا فإنيا يمكف أف تمر لمسافات كبيرة مع فقداف طاقة قميمة مف خبلؿ مرورىا‬ ‫في المحيط اليوائي أو المعوقات األرضية‪.‬‬

‫تأتي الضوضاء في المناطؽ السكنية مف أجيزة ميكانيكية كمضخات التدفئة وأنظمة‬

‫التيوية فضبلً عف وسائط النقؿ‪ ،‬كما وأف المصادر األخرى تشمؿ الموسيقى الصاخبة‬ ‫وغيرىا الناجمة عف النشاط البشري االجتماعي‪ ،‬ونظ اًر لصفة التردد المنخفض فإف‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪222‬‬

‫الضوضاء الناجمة عف تشغيؿ أنظمة التيوية في األبنية السكنية تثير اىتماماً استثنائياً‬ ‫حتى عند مستويات منخفضة أو متوسطة لضغط الصوت‪.‬‬

‫الشكل ( ‪ )1 -9‬مستويات مختمفة لألصوات المنطمقة من مصادر متعددة‬

‫‪ -1‬أعمى صوت ممكف‪ -2 ،‬طائرة بمحركات عمى ارتفاع ‪100‬ـ‪ -3 ،‬جياز‬

‫اإلنذار‪ -4 ،‬موسيقى صاخبة‪ -5 ،‬جياز الحفر المطرقة‪ -6 ،‬ماكنة جز األعشاب‪،‬‬

‫‪ -7‬حافمة نقؿ متوسطة الحجـ‪ -8 ،‬شارع مزدحـ‪ -9 ،‬محادثة اعتيادية عمى بعد‬ ‫‪ 2 -1‬متر‪ -10 ،‬اليمس‪ -11 ،‬عتبة السمع‪.‬‬

‫‪ 3-9‬التأثيرات الصحية ‪Human Health Effects‬‬

‫إف التأثيرات التي تتركيا األصوات‪ ،‬المصنفة مموثات ضوضائية‪ ،‬في اإلنساف‬

‫تشمؿ تأثيرات صحية وأخرى سموكية‪ .‬فاألصوات ذات المصادر المختمفة التي تعد‬

‫ار شديدة في الجانب الصحي والجسدي والنفسي عمى‬ ‫ضوضاء يمكف أف تسبب اضرًا‬ ‫حد سواء‪ .‬وتتبايف درجة التأثير اعتمادا عمى مستوى الضوضاء وشدتيا ومدة التعرض‬ ‫ليا وتكرار التعرض لذلؾ المستوى مف الضوضاء‪.‬‬

‫‪222‬‬

‫الفصل التاسع‪ :‬الطاقُ التلىث الضىضائٌ‬

‫‪ 1-3-9‬التأثير في السمع ‪Hearing Effect‬‬ ‫أف التأثير الضار المباشر لمضوضاء الشديدة ىو التمؼ الفيزيائي لحاسة السمع في‬ ‫اإلنساف وبالتالي فقداف السمع المؤقت أو الدائـ (الجزئي أو الكمي)‪ .‬ففقداف السمع‬

‫الجزئي يقصد بو خفض قدرة تحسس األذف لؤلصوات الضعيفة وتستعاد قابمية السمع‬

‫بعد شير واحد مف زواؿ المؤثر الضوضائي‪ .‬بينما يعد فقداف السمع الكمي أو الدائـ‬ ‫ثابت وال يعود الشخص قاد اًر عمى السمع السوي بعد زواؿ المؤثر الضوضائي‪ .‬وعادة‬ ‫عندما يكوف مستوى الصوت أخفض مف ‪ 80 Dba‬ال يحدث أي ضرر لمقدرة السمعية‬ ‫لدى اإلنساف وىذا يعني عدـ أمكانية حصوؿ فقداف السمع‬

‫بأي شكؿ مف األشكاؿ‪.‬‬

‫بينما يمكف أف يحدث فقداف لمسمع بشكؿ جزئي عند مستوى ‪ (130-80) Dba‬وقد‬

‫وجد إف ‪ % 50‬مف األشخاص الذيف يتعرضوف لمستوى مف الضوضاء قدره ‪95‬‬

‫‪ Dba‬يمكف أف يصابوا بفقداف السمع النيائي‪ .‬ومعظـ المعرضيف لمستوى مف‬ ‫الضوضاء قدره ‪ 105 Dba‬يمكف أف يصابوا بفقداف السمع النيائي إلى حد ما‪ .‬كما‬

‫واف مستوى الضوضاء بحدود ‪ 150 Dba‬يمكف إف يسبب تمزؽ طبمة األذف ‪Ear‬‬

‫ار‬ ‫‪ .drum‬ومف المعروؼ إف األصوات ذات التردد العالي والمتوسط تسبب إضرًا‬ ‫صحية أشد مف تمؾ الناجمة عف التعرض لؤلصوات ذات التردد المنخفض حتى لو‬ ‫كانت في نفس المستوى‪ ،‬إذ يتأثر فقداف السمع بعامميف ىما مدة التعرض وشدة‬

‫الصوت‪ .‬فعمى سبيؿ المثاؿ يمكف حصوؿ فقداف السمع لمدة يوـ واحد إذا تعرض‬

‫الشخص إلى ضوضاء بمقدار ‪ 100 Dba‬لمدة ساعة واحدة‪ ،‬بينما يسبب تعرض‬ ‫العماؿ في المعامؿ إلى فقداف السمع النيائي بنسبة ‪ %15‬إذا تعرضوا الى شدة‬

‫ضوضاء بمقدار ‪ Dba 95‬ومعدؿ ‪ 8‬ساعات يوميا ولمدة عشر سنوات‪.‬‬

‫‪ 2-3-9‬التأثيرات الصحية األخرى ‪Other Health Effects‬‬

‫يمكف أف تسبب األصوات العالية والضجيج تأثيرات ضارة في جياز الدوراف وتؤدي‬

‫الى رفع ضغط الدـ ‪ Hypertension‬واحداث تغير في معدؿ النبض‪ .‬وتسبب‬

‫الضوضاء عالية المستوى إلى ارتفاع في ضغط الدـ بعد مرور ثماني ساعات مف‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪221‬‬

‫التعرض‪ ،‬وانقباض األوعية الدموية بشكؿ كبير(‪ .)Vasoconstriction‬كما تسبب‬ ‫تأثيرات سيكولوجية كعدـ االرتياح واالنقباض النفسي والكآبة‪ ،‬فضبل عف ضعؼ القدرة‬ ‫عمى التركيز والتعب الذىني‪ .‬وفي مجاؿ الصناعة تسبب الضوضاء خفض كفاءة‬

‫العامميف ويتمثؿ ذلؾ في كثرة الغياب عف العمؿ وازدياد الحوادث‪.‬‬

‫تأثيرات الضوضاء نفسياً ‪Psychological Effects of Noise‬‬

‫ال يخفى عمى أحد إف الضوضاء يمكف أف تؤثر سمباً في األحاديث المتداولة بيف‬

‫األفراد‪ ،‬والتفكير الشخصي والدراسة كما يمكف أف تكوف مصد اًر لبلكتئاب والضغط‬ ‫النفسي‪ .‬ولطالما استخدمت الضوضاء كإحدى وسائؿ التعذيب النفسي في السجوف‬

‫والمعتقبلت وفي شتى أنحاء العالـ عمى مر العصور‪.‬‬

‫التأثيرات في األحاديث والتفاىم ‪Noise and Speech‬‬ ‫يعد التأثير الذي تحدثو الضوضاء في مجاؿ التفاىـ البشري ىو األكثر أىمية في‬

‫المجاؿ النفسي‪ ،‬ولما كاف الحديث أو التخاطب واحداً مف العناصر والميزات التي يتفرد‬ ‫بيا الجنس البشري فإف التداخؿ والتأثير فيو يصبح مصد اًر أساساً لحاالت الضغط‬

‫النفسي وليذا السبب قد يكوف لمضوضاء والضجيج تأثير في ارتفاع نسبة حاالت‬

‫الطبلؽ وأشكاؿ أخرى مف االحتقانات االجتماعية‪ ،‬فضبلً عف الحاالت المرضية‬ ‫المختمفة التي تتراوح بيف الفشؿ القمبي واالنييار العصبي والجنوف‪ .‬ولقد وجد خبلؿ‬

‫نياية الخمسينات مف القرف الماضي ومف قبؿ أحد الباحثيف ‪(Zuremstehung‬‬

‫نسبوا لمعمؿ في أكثر أجزاء المعمؿ ضجيجاً قد عانوا‬ ‫‪ )1959‬إف عماؿ الفوالذ الذيف ّ‬ ‫الكثير مف الصعوبات االجتماعية سواء عمى مستوى العمؿ أو الحياة العائمية مقارنةً‬ ‫بأولئؾ الذيف كانوا يعمموف في مواقع أقؿ ضجيجاً وصخباً داخؿ المعامؿ ذاتيا‪.‬‬

‫‪ 4-9‬اإلزعاجات الناجمة عن الضوضاء ‪Annoyance of Noise‬‬

‫رغـ أف التأثيرات الصحية الناتجة عف الضوضاء تعد األكثر أىمية فاف اإلزعاجات‬

‫التي تسببيا الضوضاء تحتؿ أىمية خاصة ومنيا اإلزعاج الذي يتعرض لو اإلفراد‬

‫جراء أصوات الموسيقى المرتفعة ال سيما خبلؿ فترة النوـ ليبل وما تسببو مف ارؽ وعدـ‬

‫‪221‬‬

‫الفصل التاسع‪ :‬الطاقُ التلىث الضىضائٌ‬

‫القدرة عمى انتظاـ النوـ‪ ،‬لذلؾ وضعت قوانيف منع اإلزعاج بسبب الموسيقى الصاخبة‬ ‫في اإلحياء السكنية بعد وقت معيف في فترة الميؿ السيما خبلؿ العطمة األسبوعية وىذا‬ ‫معموؿ بو في بعض البمداف مثؿ الواليات المتحدة األمريكية‪ .‬كما إف تعميمات محددة‬

‫وضعت لتحديد المواقع التي يمنع بيا استخداـ أجيزة التنبيو في المركبات ومنيا‬ ‫المستشفيات والمدارس والمعاىد‪ ،‬ويعمؿ بيذه الصيغة في كثير مف دوؿ العالـ‪.‬‬

‫لكوف النوـ يعد عامبلً ميماً لبلستقرار النفسي والجسدي فإف الضوضاء يمكف أف‬

‫تؤثر سمباً في ىذا الجانب مف خبلؿ منع النوـ العميؽ أو إحداث نوـ متقطع ال سيما‬

‫في حالة األشخاص المسنيف‪ ،‬ولقد جاءت بعض الدراسات التي أجريت في عدد مف‬

‫المدف المكتظة في أمريكيا وأوروبا مؤكدة ليذه التأثيرات‪ .‬ففي الدراسات التي أجريت‬

‫في مدينة لندف عاـ ‪ 1969‬وجد أف أعداداً كبيرة مف الذيف أدخموا إلى مستشفيات‬

‫العبلج النفسي كانوا ممف يقطنوف عمى مقربة مف مطار ىيثرو‪ .‬ولقد جاءت‬ ‫استنتاجات الباحثيف في ىذه الدراسة لتؤشر إف الضوضاء الناجمة عف حركة الطائرات‬

‫في ىذا المطار ليست ىي السبب المباشر لحالة المرضى ولكنيا أدت إلى تردي حالة‬

‫المرضى المصابيف بمشاكؿ نقسية وأدت إلى حاالت عقمية ونفسية شديدة‪.‬‬

‫‪ 5-9‬تأثيرات أخرى ‪Other Effects‬‬

‫تسبب الضوضاء واألصوات الصاخبة تأثيرات متباينة في الحيوانات كحصوؿ‬

‫الوفيات بيف إفراد أنواع الحيوانات‪ ،‬وذلؾ مف خبلؿ تغيير التوازف الحساس لعبلقة‬

‫الحيوانات المتطفمة وفرائسيا‪ ،‬وكذلؾ مف خبلؿ التأثير التداخمي في قدرتيا عمى‬ ‫التخاطب الصوتي المستخدـ في التزاوج والطيراف وبالتالي تغير مديات نمو تجمعاتيا‬

‫السكانية وتكاثرىا أو تحديد حركتيا وانتقاليا‪ .‬ومف أكثر التأثيرات في بعض الحيوانات‬ ‫كالحيتاف أسيـ التموث الضوضائي الناتج مف أجيزة إنذار الشرطة قرب السواحؿ إلى‬

‫ٍ‬ ‫خفض منيجي لتوفير‬ ‫ىبلؾ بعض األنواع بمرور الوقت‪ .‬كما إف الضوضاء تؤدي إلى‬ ‫مناطؽ العيش االعتيادية لبعض الحيوانات مما قد يؤدي إلى خفض إعدادىا إلى حد‬

‫االنقراض‪ .‬كما واف بعض األبحاث التي أجرت عمى الحيتاف أوصمت الباحثيف إلى‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪221‬‬

‫استنتاج مفاده إف أصوات أجيزة قوات البحرية في سبلح الغواصات يؤدي إلى‬ ‫اضطرار ىذه الحيوانات إلى رفع مستوى أصوات تخاطبيا مع بعضيا البعض‬

‫نظر الى أف ضجيج تمؾ األجيزة أدى الى منع وصوؿ‬ ‫‪ً Lombard Vocal Response‬ا‬ ‫أصوات األفراد إلى بعضيا البعض‪ ،‬وبذلؾ فاف سموكيا يتغير بشكؿ قسري مما يدفعيا‬ ‫إلى تغيير مواقع معيشتيا االعتيادية‪ .‬ومف التغيرات األخرى التي تحدث لبعض‬

‫الحيوانات ىو ما تتركو حركة البواخر وأصواتيا عمى سموكية الحيوانات البحرية‪ ،‬إذ‬

‫أنيا قد تياجـ البواخر والزوارؽ مخطئة إياىا عمى أساس أنيا مف مفترساتيا‪ ،‬أو أنيا‬ ‫تختبئ منيا أو تيرب بعيدا عنيا‪ .‬وفي حالة مياجمة حيوانات ضخمة لمزوارؽ أو‬

‫البواخر فاف المحصمة تكوف إض ار ار اقتصادية لئلنساف‪ .‬وفي حالة ىروبيا بعيدا ولعدة‬ ‫مرات فإف اقتراب مفترساتيا الطبيعية منيا لف يمكنيا مف التعرؼ عمييا‪ ،‬وعند ذلؾ‬

‫ر ‪Zebra‬‬ ‫ستتعرض إلى تأثيرىا القاتؿ‪ .‬وفي حالة الطيور فقد وجد اف عصافير الزيب ا‬

‫‪ Finches‬تصبح أقؿ إخبلصا شركائيا الجنسييف عند تعرضيا إلى الضجيج الناجـ‬

‫عف حركة وسائط النقؿ وبالتالي يؤثر ذلؾ في النتائج الوراثية بحصوؿ اختبلط جيني‬ ‫غير مرغوب بو‪.‬‬

‫‪ 6-9‬معالجة الضوضاء والسيطرة عمييا‬

‫‪Mitigation and Control of Noise‬‬

‫تضـ المعالجات لمشكمة التموث الضوضائي أو السيطرة عمييا مجموعة صيغ‬

‫وأساليب مف أىميا‪:‬‬

‫إجراء مجموعة مف المعالجات لخفض مشكمة التموث الضوضائي الناجـ عف‬

‫وسائط النقؿ ومنيا‪:‬‬

‫‪ -1‬وضع حواجز عازلة لمنع الضوضاء‪.‬‬ ‫‪ -2‬تحديد سرعة المركبات‪.‬‬

‫‪222‬‬

‫الفصل التاسع‪ :‬الطاقُ التلىث الضىضائٌ‬

‫‪ -3‬تغيير طبيعة سطح الطرؽ والشوارع وجعميا اقؿ خشونة لحفظ نسبة االحتكاؾ مع‬ ‫اإلطارات واستخداـ وسائؿ السيطرة عمى سير المركبات لحفظ معدالت حركتيا‪،‬‬

‫وتطوير طبيعة إطارات المركبات‪.‬‬

‫‪ -4‬خفض ضوضاء الطائرات بتصميـ محركات نفاثة اقؿ ضوضاء‪ ،‬واعادة جدولة‬ ‫مسارات الطائرات‪.‬‬

‫‪ -5‬وفي حالة الضوضاء التي تصاحب ظروؼ العمؿ في المصانع‪ ،‬التأكيد عمى‬

‫مسألة إعادة تصميـ المكائف وخفض االىت اززات الناتجة عف حركة المعدات‪ ،‬فضبل‬

‫عف تصميـ حواجز فيزيائية داخؿ المصانع لخفض التموث الضوضائي‪.‬‬

‫‪ -6‬تشريع القوانيف واألنظمة والتعميمات الضرورية لمعالجة ىذه المشكمة واعطائيا‬ ‫أىمية خاصة وفاعمة وعمى كؿ الصعد محمياً وعالمياً‪.‬‬

‫‪ -7‬االىتماـ بمناىج التثقيؼ البيئي لمطمبة في المدارس والمعاىد‪ ،‬فضبلً عف التثقيؼ‬ ‫االجتماعي العاـ وبكؿ الوسائؿ المتاحة‪.‬‬

ٌ‫أساسًات التلىث البًئ‬

227

REFERENCES ‫المراجع‬ 1-Stansfeld SA, Matheson MP; 2003. Noise pollution: nonauditory effects on health. Br Med Bull.; 68:243–257

2-Babisch W.; 2006.Transportation noise and cardiovascular risk: updated review and synthesis of epidemiological studies indicate that the evidence has increased. Noise Health.; 8:1–29.

3-Field,.M.; 1993. Effect of personal and situational variables upon noise annoyance in residential areas, Journal of the Acoustical Society of America, 93: 2753-2763.

4-Fuller RA, Warren PH, Gaston KJ ; 2007. "Daytime noise predicts nocturnal singing in urban robins.". Biology Letters 3 (4): 368–70.

5-Milius, S.; 2007. High Volume, Low Fidelity: Birds are less faithful as sounds blare, Science News vol. 172, p. 116.

6-Rosenhall U, Pedersen K, Svanborg A 1990. "Presbycusis and noise-induced hearing loss". Ear Hear 11 (4): 257–63.

‫‪220‬‬

‫الفصل التاسع‪ :‬الطاقُ التلىث الضىضائٌ‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪222‬‬

‫المالحق‬ ‫‪Appendices‬‬

‫الممحق رقم ‪– 1-‬‬ ‫‪ )1‬األطوال‪:‬‬

‫مكافئات عدد من القياسات المختارة‬

‫‪ 1‬متر = ‪ 10‬ديسمتر = ‪ 100‬سنتمتر = ‪ 103‬مميمتر‬ ‫‪ 1‬مممتر = ‪ 103‬مايكروف ( ‪) μ‬‬ ‫‪ 1‬مممتر = ‪ 410‬انكستروـ ( ˚‪) A‬‬ ‫‪ 1‬متر = ‪ 610‬مايكروف ( ‪) μ‬‬ ‫‪ 1‬متر = ‪ 1010‬انكتسروـ ( ˚‪) A‬‬ ‫‪ 1‬متر = ‪ 3.28‬قدـ = ‪ 39.37‬انج‪.‬‬ ‫‪ )2‬الوقت‪:‬‬ ‫ساعة واحػػدة = ‪ 60‬دقيقة = ‪ 3600‬ثانية‪.‬‬ ‫( ‪ ) ml sec‬ممي ثانػي ػػة = ‪ 3- 10‬ثانية‪.‬‬ ‫( ‪ )m sec‬مايكروثانية = ‪ 6- 10‬ثانية‪.‬‬ ‫= ‪ 9- 10‬ثانية‪.‬‬ ‫(‪ )n sec‬نانوثانػيػ ػػة‬ ‫‪ )3‬األوزان‪:‬‬ ‫‪ 1‬طػ ػػف = ‪ 310‬كغـ = ‪ 6 0‬غراـ ( ‪.)g‬‬ ‫‪ 1‬كغػـ = ‪ 310‬غـ =‪ 610‬مميغراـ( ‪.)mg‬‬ ‫‪ 1‬غػـ = ‪ 310‬مميغراـ = ‪ 610‬مايكروغراـ (‪.)Mg‬‬ ‫‪ 1‬مميغراـ = ‪ 310‬مايكروغراـ = ‪ 610‬نانوغراـ (‪.)ng‬‬ ‫‪ 1‬مايكروغراـ =‪ 310‬نانوغراـ = ‪ 610‬بايكوغراـ(‪.)Pg‬‬ ‫‪ )4‬الضغط الجوي‪:‬‬ ‫‪ 1‬جو ( ‪ 14.696 = )atm‬باوند ‪ /‬انج ‪.2‬‬ ‫= ‪ 76‬سـ زئبؽ‪.‬‬

ٌ‫ الطاقُ التلىث الضىضائ‬:‫الفصل التاسع‬

222

.‫ ممـ زئبؽ‬760 = :‫) الحجوم‬5

.) ‫سـ‬100 x ‫سـ‬100 x ‫ سـ‬100 ( = 3‫ سـ‬610 = ) 3 ‫ متر مكعب (ـ‬1 ‫ لتر‬310 = .3 ‫ سـ‬310 = ‫ لتر‬1 .‫ قدـ مكعب‬0.13368 = ‫ غالوف‬1 .‫ لتر‬3.8 = 3 . ‫ سـ‬3800 = :‫ ) الحرارة‬6

.‫ درجة فيرنيايت‬1.8 = ‫درجة مئوية واحدة‬ 273 = ‫ درجة فيرنيايت= درجة الح اررة المطمقة‬32 = ‫درجة الصفر المئوي‬ ‫) مكافئات وحدات القياس االشعاعي‬7 1 rad = 1 centigray = 10 milligrays ( 1 rad = 1cGy = 10 mGy )1 rem = 1 centisievert = 10 millisieverts ( 1 rem = 1cSv = 10 mSv ) 1 mrad = 10 uGy Nominal background radiation absorbed dose of 100 mrad/year = 1 mGy/yr.

Nominal background radiation dose biological equivalent of 100mrem/year =1mSv/yr.

Occupational whole body limit is 5 rem/yr = 50 Sv/yr.

2.5 mrem/hr or 25 uSv/hr is maximum average working level in industry.

Exposure rate from Naturally Occurring Radioactive Material

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪222‬‬

‫الممحق ‪-2 -‬‬ ‫جدول ( ‪ - ) 1‬تحويل تراكيز المموثات الرئيسة في اليواء‬ ‫من جزء بالمميون إلى (وزن ‪ /‬حجم)‬ ‫الغاز‬

‫درجة‬

‫الحرارة‬

‫أول اكسيد الكربون (‪)CO‬‬

‫صفر مئوي‬

‫أول اكسيد النتروجين (‪)NO‬‬

‫‪25‬م‬

‫ثنائي اكسيد النتروجين )‪)NO2‬‬

‫‪25‬م‬

‫أول اكسيد الكربون (‪)CO‬‬

‫‪ 25‬م‬

‫االوزون‬

‫االوزون‬

‫ثنائي اكسيد الكبريت ‪SO2‬‬

‫ثنائي اكسيد الكبريت ‪SO2‬‬

‫الضغط الجوي‬ ‫ممم زئبق‬

‫‪760‬‬ ‫‪760‬‬ ‫‪760‬‬ ‫‪760‬‬

‫التركيز =‬

‫التركيز‬

‫جزء من مميون‬

‫مايكروغرام‪/‬م‬

‫‪1‬‬

‫‪1250‬‬

‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬

‫‪1145‬‬ ‫‪1230‬‬ ‫‪1880‬‬

‫‪760‬‬

‫‪1‬‬

‫‪2141‬‬

‫صفر مئوي‬

‫‪760‬‬

‫‪1‬‬

‫‪1960‬‬

‫صفر مئوي‬

‫‪760‬‬

‫‪1‬‬

‫‪2860‬‬

‫‪25‬م‬ ‫‪25‬م‬

‫‪760‬‬

‫‪1‬‬

‫‪2620‬‬

‫‪3‬‬

‫الفصل التاسع‪ :‬الطاقُ التلىث الضىضائٌ‬

‫‪222‬‬

‫الممحق‪–3-‬‬ ‫جدول (‪ )2‬المستويات المسموح بيا لعدد من المموثات في اليواء‬ ‫المادة المموثة‬ ‫‪ )1‬الجسيمات‬ ‫‪SO2 )2‬‬

‫المستوى المسموح بو‬ ‫‪ 350‬مايكروغرام ‪ /‬م‬ ‫‪ 150‬مايكروغرام ‪ /‬م‬

‫‪3‬‬ ‫‪3‬‬

‫‪ /‬يوميا‬ ‫‪ /‬سنويا‬

‫‪ 0.15‬ج م م ‪ /‬ساعة‬ ‫‪ 0.10‬ج م م ‪ /‬يوميا‬

‫‪ 0.02‬ج م م ‪ /‬في السنة‬ ‫‪CO )3‬‬

‫‪ 35‬ج م م ‪ /‬ساعة‬

‫‪NO2 )4‬‬

‫‪ 0.25‬ج م م ‪/‬ساعة‬

‫‪O3 )5‬‬

‫‪ 0.120‬ج م م ‪ /‬ساعة‬

‫‪ )6‬اليايدروكاربونات عدا ‪.CH4‬‬

‫‪ 0.24‬ج م م ‪ /‬ثالث ساعات‬

‫‪ )7‬الرصاص‪.‬‬

‫‪ 9‬ج م م ‪ /‬سنة‬

‫‪ 0.05‬ج م م ‪/‬سنة‬

‫‪ 2‬مايكروغرام ‪ /‬م‬

‫‪3‬‬

‫‪ /‬يوميا‬

‫‪ 105‬مايكروغرام ‪ /‬م‬

‫‪3‬‬

‫‪ /‬سنويا‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪221‬‬

‫الممحق ‪-4-‬‬ ‫جدول(‪ )3‬نسب بعض المعادن الثقيمة المسموح بيا في مياه الشرب‬ ‫المعدن‬

‫الرمز الكيمياوي‬

‫(ج م م) المسموح‬

‫بيا عالميا‬

‫الرصاص‬

‫‪Pb‬‬

‫‪0.05‬‬

‫‪0.05‬‬

‫الزئبق‬

‫الكادميوم‬ ‫النيكل‬

‫الكروم‬

‫ج م م المسموح‬

‫بيا في العراق‬

‫‪Hg‬‬

‫‪0.002‬‬

‫‪0.002‬‬

‫‪Ni‬‬

‫‪0.05‬‬

‫‪0.05‬‬

‫‪Cd‬‬ ‫‪Cr‬‬

‫‪0.005‬‬ ‫‪0.05‬‬

‫‪0.01‬‬ ‫‪0.o5‬‬

ٌ‫ الطاقُ التلىث الضىضائ‬:‫الفصل التاسع‬

221

‫) الجدول الدوري‬5( ‫الممحق‬ 1 ↓ Period

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

1

H 1.008

2

Li 6.941

Be 9.012

B 10.81

C 12.01

N 14.01

O 16.00

F 19.00

Ne 20.18

3

Na 22.99

Mg 24.31

Al 26.98

Si 28.09

P 30.97

S 32.07

Cl 35.45

Ar 39.95

4

K 39.10

Ca 40.08

Sc 44.96

Ti 47.87

V 50.94

Cr 52.00

Mn 54.94

Fe 55.84

Ga 69.72

Ge 72.61

As 74.92

Se 78.96

Br 79.90

Kr 83.80

5

Rb 85.47

Sr 87.62

Y 88.91

Zr 91.22

Nb 92.91

Mo 95.94

Tc [99]

Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 101.07 102.91 106.42 107.87 112.41 114.82 118.71 121.76 127.60 126.90 131.29

6

Cs Ba 132.91 137.33

*

Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po 178.49 180.95 183.84 186.21 190.23 192.22 195.08 196.97 200.59 204.38 207.2 208.98 [209]

7

Fr [223]

**

Rf [263]

He 4.003

Ra [226]

Db [262]

Sg [266]

Bh [264]

Hs [269]

Co 58.93

Mt [268]

Ni 58.69

Ds [272]

Cu 63.55

Rg [272]

Zn 65.39

Uub [277]

Uut [284]

Uuq [289]

Uup [288]

At [210]

Rn [222]

Uuh Uus Uuo [292] [291]‡ [293]‡

La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu * Lanthanides 138.91 140.12 140.91 144.24 [145] 150.36 151.96 157.25 158.93 162.50 164.93 167.26 168.93 173.04 174.97 Ac Th Pa U Np ** Actinides [227] 232.04 231.04 238.03 [237]

Pu [244]

Am [243]

Cm [247]

Bk [247]

Cf [251]

Es [252]

Fm [257]

Element categories in the periodic table

Metals

Nonmetals Metalloids

Md [258]

No [259]

Lr [262]

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪221‬‬

‫دليل المصطمحات العممية‬

‫‪A‬‬

‫‪1‬‬

‫المواد القاتمة لمعناكب‬ ‫مادة كيميائية تكوف وسيطا في نقؿ‬ ‫اإلشارات العصبية مف خمية إلى أخرى‬ ‫الخمير المسؤوؿ عف تحمؿ المادة الكيميائية‬

‫‪4‬‬

‫‪6‬‬

‫الحامض‪ :‬وىو المركب الذي يمكف اف يفقد‬ ‫ايوف الييدروجيف مف خبلؿ التفاعؿ الكيميائي‬ ‫المطر الذي تكوف درجة حمضيتو او األس‬ ‫اليدروجيني أقؿ مف(‪ ،)5.6‬وىذا االنخفاض يعود‬ ‫إلى وجود حامضيف رئيسييف في اليواء وىما‬ ‫حامض الكبريتيؾ وحامض النتريؾ عمى ىيئة‬ ‫رذاذ ناعـ‪.‬‬ ‫الخزاف الذي يتـ فيو تيوية المياه الثقيمة‬

‫‪7‬‬

‫الطاقة البلزـ تييئتيا لبدء تفاعؿ كيميائي معيف‬ ‫التأثير الشديد خبلؿ مدة قصيرة‬ ‫المادة التي تجتذب مادة أخرى وتحتفظ بيا عمى‬ ‫سطحيا‬ ‫المعاممة التي يتـ مف خبلليا استخداـ التقنيات‬ ‫المتقدمة إلزالة مواد ومركبات ال تزاؿ بعد المرحمة‬ ‫الثانية مف معاممة المياه الثقيمة‪.‬‬

‫‪2‬‬ ‫‪3‬‬

‫‪5‬‬

‫‪8‬‬ ‫‪9‬‬ ‫‪10‬‬

‫‪11‬‬ ‫‪12‬‬

‫‪Acetylcholine‬‬

‫الفعالية التي تتـ بوجود األكسجيف‬

‫الجسيمات السائمة المعمقة في اليواء‪ ،‬التي تكوف‬ ‫أقطارىا اقؿ مف مايكروف واحد‪.‬‬

‫‪Acaricides‬‬ ‫‪Acetylcholine‬‬ ‫‪Acetycholinesterase‬‬ ‫‪Acid‬‬ ‫‪Acid rain‬‬

‫‪Activated sludge‬‬ ‫‪tank‬‬ ‫‪Activation Energy‬‬ ‫‪Acute‬‬ ‫‪Adsorbent‬‬ ‫‪Advanced‬‬ ‫‪wastewater‬‬ ‫‪treatment‬‬ ‫‪Aerobic‬‬ ‫‪Aerosol‬‬

‫‪222‬‬ ‫‪13‬‬

‫‪14‬‬ ‫‪15‬‬ ‫‪16‬‬

‫‪17‬‬ ‫‪18‬‬

‫‪19‬‬

‫‪20‬‬ ‫‪21‬‬ ‫‪22‬‬

‫الفصل التاسع‪ :‬الطاقُ التلىث الضىضائٌ‬

‫جسػ ػ ػػيمة نوويػ ػ ػػة تتكػ ػ ػػوف مػ ػ ػػف (‪ )2‬بروتػ ػ ػػوف و(‪)2‬‬ ‫نيوتروف‪ ،‬وىي مماثمة لنواة ذرة الييميوـ‪.‬‬ ‫الفعالية التي تتـ في غياب األكسجيف‪.‬‬ ‫غياب األكسجيف في داخؿ األنسجة الحية‪.‬‬ ‫بروتينيات معقدة توجد في مصؿ الدـ لمحيوانات‬ ‫الراقية وظيفتيا معادلة األجساـ والمواد الغريبة‬ ‫التي تدخؿ الجسـ‬ ‫ىي المادة التي تقوـ بفعؿ مضاد لمسموـ او تقمؿ‬ ‫مف تأثيرىا في داخؿ الجسـ‬ ‫المادة او المركب او الجسـ الذي يدخؿ إلى جسـ‬ ‫الحيواف الراقي‪ ،‬وتعد غريبة عنو ويمكف اف تسبب‬ ‫لو أضرار صحية مختمفة‪.‬‬ ‫الضرر الذي يصيب الرئتيف والذي يحدث وبشكؿ‬ ‫خاص مف خبلؿ التعرض لبلسبست او‬ ‫استنشاقو‪.‬‬ ‫الذرات‪ :‬وىي وحدات البناء لممادة التي تكوف‬ ‫متناىية في الصغر‬ ‫العدد الثابت مف البروتونات في نواة العنصر أو‬ ‫عدد اإللكترونات في المدارات‬ ‫وزف ذرة مف الذرات تبعا لنظاـ يكوف فيو وزف‬ ‫نظير الكاربوف= ‪ 12‬ووزف الذرة ىو مجموع‬ ‫البروتونات والنيوترونات في النواة‪.‬‬

‫‪Alpha particle‬‬ ‫‪Anaerobic‬‬ ‫‪Anoxia‬‬ ‫‪Antibody‬‬

‫‪Antidote‬‬ ‫‪Antigen‬‬

‫‪Asbestosis‬‬

‫‪Atoms‬‬ ‫)‪Atomic (Z‬‬ ‫‪number‬‬ ‫) ‪Atomic weight ( A‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪227‬‬

‫‪B‬‬ ‫‪1‬‬

‫القاعدة = المركب الذي يمكف اف يتسمـ أيوف‬

‫‪2‬‬

‫جسيمة نووية تتكوف وتطمؽ مف نواة مشعة‬

‫‪3‬‬

‫تراكـ مادة ما في داخؿ الكائف الحي بسبب‬

‫)‪Base (Alkali‬‬

‫اليدروجيف او يفقد أيوف ىيدروكسيؿ في تف اعؿ معيف‬

‫‪Beta particle‬‬

‫عمى ىيئة إلكتروف ذي طاقة وسرعة عاليتاف‪.‬‬ ‫‪Bioaccumilation‬‬

‫قابمية ذوبانيا في األجساـ الدىنية‪.‬‬ ‫‪4‬‬

‫كمية األكسجيف المطموب لتحميؿ المواد العضوية‬

‫‪5‬‬

‫الزيادة في تركيز المادة في جسـ الكائف الحي‬ ‫مف خبلؿ السمسمة الغذائية‪.‬‬

‫‪Biochemical oxygen‬‬ ‫‪demand.‬‬ ‫‪Biological‬‬

‫‪magnification‬‬

‫‪C‬‬ ‫‪1‬‬

‫المادة أو العامؿ المسبب لمسرطاف‬

‫‪2‬‬

‫المادة التي تسرع التفاعؿ الكيمياوي دوف اف يحصؿ‬

‫‪Carcinogenic‬‬ ‫‪Catalyst‬‬

‫فييا تغيي ار جراء ذلؾ‬ ‫‪3‬‬

‫معرفة واكتشاؼ التركيب الذري او الجزيئي لممادة‬

‫‪4‬‬

‫االصرة التي تربط الذرة بغيرىا مف الذرات‬

‫‪Chemical analysis‬‬ ‫‪Chemical‬‬ ‫‪bond‬‬

‫الفصل التاسع‪ :‬الطاقُ التلىث الضىضائٌ‬

‫‪220‬‬ ‫‪5‬‬

‫المركب‪ :‬المادة التي تتكوف جزيئاتيا مف أنواع‬

‫‪Compound‬‬

‫مختمفة مف الذرات‬ ‫‪6‬‬

‫التركيز‪ :‬قياس كمية مادة معينة في وحدة حجـ او‬

‫‪7‬‬

‫التأثير طويؿ األمد‪ ،‬وبتراكيز قميمة لمادة او عامؿ‬

‫‪Concentration‬‬

‫كمية المادة الممزوجة مع كمية ثابتة مف مادة أخرى‬

‫‪Chronic‬‬

‫معيف‬ ‫‪8‬‬

‫قياس النشاط اإلشعاعي‪:‬‬

‫‪1‬‬

‫استعداد المادة او المركب لمتحمل بشكل أو بآخر‪.‬‬

‫‪1‬‬

‫كيوري =‬

‫‪1010 x 3.7‬‬

‫‪Curie‬‬

‫وحدة تبلشي إشعاع ي في الثانية الواحدة‪.‬‬

‫‪D‬‬ ‫‪2‬‬

‫الجزيئة ذات الذرتين مثل‬

‫‪3‬‬

‫كمية األ كسجين الذائب في المياه‪ ،‬في وقت معين‬

‫‪CO, N2‬‬

‫‪. O2‬‬

‫تحت ظروف فيزيائية محددة‬ ‫‪4‬‬

‫االصرة الكبريتية المزدوجة التي تربط جريئتين من‬

‫‪Degradable‬‬ ‫‪Diatomic‬‬ ‫)‪Dissolved (DO‬‬ ‫‪oxygen‬‬ ‫‪Disulfide bond‬‬

‫البروتين‬ ‫‪5‬‬

‫الحامض النووي المسؤول عن حمل الصفات‬ ‫الوراثية في الخمية الحية‪.‬‬

‫‪DNA‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪222‬‬

‫‪E‬‬ ‫‪1‬‬

‫صفة العنصر ذي الميؿ الشديد لسحب اإللكترونات‬

‫‪Electronegative‬‬

‫‪2‬‬

‫صفة العنصر ذي الميؿ الضعيؼ لسحب‬

‫‪Electropositive‬‬

‫‪3‬‬

‫التفاعؿ الكيميائي الذي يتـ مف خبللو امتصاص‬

‫اإللكترونات‬

‫طاقة عمى ىيئة ح اررة‪.‬‬ ‫‪4‬‬

‫المعادف األساسية لحياة الكائف الحي ويحتاجيا‬ ‫بكميات قميمة‪ ،‬وتضـ النحاس و الزنؾ والكوبمت‬

‫‪Endothermic‬‬ ‫‪reaction‬‬

‫‪Essential trace‬‬ ‫‪metals‬‬

‫والكروـ‪.‬‬

‫‪5‬‬

‫الخمائر‪ :‬بروتينيات معقدة التركيب ميمتيا السيطرة‬

‫‪6‬‬

‫إحدى طبقات الغبلؼ الجوي عمى ارتفاع يكوف‬

‫‪Enzymes‬‬

‫عمى مئات التفاعبلت الحيوية في الخمية‪.‬‬

‫اكثر مف‬ ‫‪7‬‬

‫‪80‬‬

‫كـ‬

‫التفاعؿ الذي تنطمؽ عنو طاقة تكوف عمى ىيئة‬ ‫ح اررة‬

‫‪8‬‬

‫‪Exosphere‬‬

‫الحالة التي تكوف فييا البحيرة غنية بالمغذيات‬

‫‪Exothermic‬‬ ‫‪reaction‬‬ ‫‪Eutrophic‬‬

‫النباتية والتي يؤدي وجودىا إلى الزيادة غير‬ ‫الطبيعية في نمو الطحالب ثـ موت البحيرة بيئيا‪.‬‬

‫‪F‬‬ ‫‪1‬‬

‫المواد القاتمة لمفطريات‬

‫‪Fungicides‬‬

‫الفصل التاسع‪ :‬الطاقُ التلىث الضىضائٌ‬

‫‪222‬‬

‫‪G‬‬ ‫‪1‬‬

‫شكؿ مف أشكاؿ اإلشعاع الكيرومغناطيسي ذو‬

‫‪2‬‬

‫حالة احتجاز الح اررة عمى األرض بسبب وجود‬

‫‪Gamma ray‬‬

‫طاقة عالية جدا‪ ،‬ينطمؽ مف النواة المشعة‪.‬‬

‫‪Greenhouse effect‬‬

‫بخار الماء وثنائي أكسيد الكاربوف في الغبلؼ‬ ‫الجوي (الدفيئة أو االحتباس الحراري)‪.‬‬

‫‪H‬‬ ‫‪1‬‬

‫الماء المحتوي عمى تركيز عاؿ مف األيونات الموجبة‬

‫‪2‬‬

‫الوقت الذي يتـ خبللو تبلشي نصؼ عدد‬

‫وبشكؿ رئيس أيونات‬

‫‪Hard water‬‬

‫‪ Ca2+‬و‪. Mg2+‬‬

‫‪Half life‬‬

‫النويات األصمية لنموذج مشع (عنصر مشع)‪.‬‬ ‫‪3‬‬

‫المعادف الثقيمة – وىي العناصر التي تتميز بكثافة‬

‫‪4‬‬

‫المواد القاتمة لؤل عشاب واألدغاؿ‬

‫‪5‬‬

‫المركبات المحتوية عمى اليايدروجيف والكاربوف‬

‫‪6‬‬

‫التفاعؿ الكيميائي الذي يحدث بوجود الماء‪.‬‬

‫‪7‬‬

‫المادة او المركب الذي ينجذب إلى الماء ويذوب فيو‪.‬‬

‫‪Heavy metals‬‬

‫اكثر مف ‪ 5‬غـ‪/‬سـ‪ 3‬وتكوف ‪.electronegative‬‬

‫‪Herbicides‬‬ ‫‪Hydrocarbons‬‬

‫في تركيبيا الكيمياوي‪.‬‬

‫‪Hydrolysis‬‬ ‫‪reaction‬‬

‫‪Hydrophilic‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪222‬‬

‫‪I‬‬ ‫‪1‬‬

‫المواد القاتمة لمحشرات‪.‬‬

‫‪2‬‬

‫إحدى طبقات الغبلؼ الجوي عمى ارتفاع‬

‫‪3‬‬

‫ذرات العنصر الواحد التي لدييا العدد نفسو‬

‫‪Insecticides‬‬ ‫‪Ionosphere‬‬

‫بيف ‪ 80-50‬كـ‬

‫‪Isotopes‬‬

‫مف البروتونات ولكنيا ذات نيوترونات‬

‫مختمفة العدد‪.‬‬

‫‪L‬‬ ‫‪1‬‬

‫المعادف الخفيفة‪ :‬وىي العناصر ذات كثافة اقؿ‬

‫‪Light metals‬‬

‫مف ‪ 5‬غـ‪/‬سـ‪. 3‬‬ ‫‪2‬‬

‫الجرعة القاتمة لنصؼ األحياء المستخدمة في‬ ‫البحث او التجربة‬

‫‪LD 50) Lethal Kill half‬‬ ‫‪Dose to of the‬‬ ‫‪population‬‬

‫الفصل التاسع‪ :‬الطاقُ التلىث الضىضائٌ‬

‫‪222‬‬

‫‪M‬‬ ‫‪1‬‬

‫الوزف او الكتمة لمادة مف المواد‪.‬‬

‫‪2‬‬

‫الترتيب الكيمياوي الذي تكوف فيو نويات ذرات‬

‫‪3‬‬

‫ربط مجموعة مثيؿ (‪ ) CH3 -‬بذرة او جزيئة‬

‫‪4‬‬

‫مادة سامة جدا تتكوف في المحيط المائي مف خبلؿ‬

‫‪Mass‬‬ ‫‪Metallic bound‬‬

‫المعادف مرتبطة ببعضيا بإلكترونات متشابية‪.‬‬ ‫‪Methylat‬‬ ‫‪Methyl mercury‬‬

‫فعؿ نوع مف الكائنات المجيرية التي تقوـ بربط‬ ‫مجموعة مثيؿ بالزئبؽ البلعضوي‪.‬‬ ‫‪5‬‬

‫األعراض المرافقة لمتسمـ بالزئبؽ والتي ظيرت‬

‫عمى سكاف منطقة‬

‫‪Minamata‬‬

‫‪Minamata Disease‬‬

‫في الياباف بعد‬

‫تناوليـ حيوانات مائية مموثة مف خميج المنطقة‪.‬‬

‫‪6‬‬

‫المواد القاتمة لمحمـ ‪. Mites‬‬

‫‪7‬‬

‫المحموؿ الذي يحوي موؿ‬

‫‪8‬‬

‫مجموعة مف الذرات ترتبط مع بعضيا بشكؿ قوي‬

‫‪9‬‬

‫مجموع اوزاف الذرات كافة في الجزيئة الواحدة‪.‬‬

‫‪10‬‬

‫المركب او المادة المسببة لمطفرة او الطفرات الوراثية‪.‬‬

‫في لتر واحد مف المحموؿ‪.‬‬

‫‪Miticides‬‬ ‫‪mole‬‬

‫واحد لمركب معيف‬

‫‪Molar solution‬‬

‫‪Molecule‬‬

‫بآصرة كيميائية‪.‬‬

‫)‪Molecular weight (M‬‬ ‫‪Mutagenic‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪221‬‬

‫‪N‬‬ ‫‪1‬‬

‫المواد القاتمة لمديداف الثعبانية ( ‪.)Nematodes‬‬

‫‪2‬‬

‫المعادف النبيمة‪ :‬وسميت كذلؾ ألنيا تحتفظ بممعانيا وال‬

‫‪3‬‬

‫صفة الجزئية ضعيفة القطبية وال تميؿ لمذوباف في‬

‫‪4‬‬

‫العناصر األساسية لنمو وتكاثر النباتات‬

‫‪Nematicide‬‬ ‫(‪Noble(Coinage Metal‬‬

‫تفقد الكتروناتيا بسيولة‪ ،‬فيي غير نشطة كيميائيا‪.‬‬

‫‪Non polar‬‬

‫الماء‬

‫‪Nutrients‬‬

‫‪O‬‬ ‫‪1‬‬

‫حالة البحيرة التي تفتقر إلى العناصر‬

‫‪2‬‬

‫التفاعؿ الكيميائي الذي يتـ مف خبللو اتحاد‬

‫‪Oligotrophic‬‬

‫الغذائية ثـ تكوف مياىيا في وضع بيئي جيد‪.‬‬ ‫عناصر المركبات مع االكسجيف‪.‬‬

‫‪Oxidation reaction‬‬

‫الفصل التاسع‪ :‬الطاقُ التلىث الضىضائٌ‬

‫‪221‬‬

‫‪P‬‬ ‫‪1‬‬

‫المواد القاتمة لمحشرات ذات األثر الباقي الفعاؿ لمدة‬

‫‪2‬‬

‫المواد القاتمة لآلفات بمفيوميا العاـ ( زراعية‪ ،‬طبية ‪،‬‬

‫تكوف بيف سنتيف وعشريف سنة‪.‬‬

‫‪Permanent‬‬

‫‪insecticides‬‬ ‫‪Pesticides‬‬

‫بيطرية )‪.‬‬ ‫‪3‬‬

‫درجة الحمضية‪ ،‬وتع رؼ رياضيا بأنيا‬

‫‪4‬‬

‫تموث اليواء الحاصؿ مف تفاعبلت تحدث في الغبلؼ‬

‫‪5‬‬

‫الجزئية ذا ت القطبية العالية‪ ،‬وتميؿ لمذوباف في الماء‪.‬‬

‫‪6‬‬

‫المرحمة االولى مف مراحؿ معاممة المياه الثقيمة‬

‫]‪PH= -log [H+‬‬

‫الموغارتـ السمبي لتركيز أيوف اليايدروجيف‪.‬‬

‫الجوي وتؤدي إلى تكويف مؤكسدات كيمياضوئية‪.‬‬

‫‪Photochemical‬‬ ‫‪smog‬‬

‫‪Polar‬‬ ‫‪Primary treatment‬‬

‫وتشمؿ خطوات التصفية والترسيب وقشط المواد‬

‫الطافية‪.‬‬ ‫‪7‬‬

‫جزيئات عضوية الطبيعة الكيميائية‪ ،‬تحوي‬ ‫آالؼ الذرات وليا أىمية كبيرة في الخبليا الحية‪.‬‬

‫‪Proteins‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪221‬‬

‫‪R‬‬ ‫‪1‬‬

‫قياس الطاقة لجسيمات مشعة ممتصة بوساطة‬

‫‪Rad‬‬

‫نسيج حي او مادة (‪ )1‬راد= نقؿ طاقة ح اررية‬

‫قدرىا‬ ‫‪2‬‬

‫‪0.0024‬‬

‫سعره ح اررية في كغـ مف المادة‪.‬‬

‫النظير الذري لعنصر يطمؽ جسيمات ذات طاقة او‬

‫‪Radioactive‬‬

‫أشعة عالية‪.‬‬ ‫‪3‬‬

‫التفاعؿ الكيمياوي الذي يتـ مف خبللو إزالة األكسجيف‬ ‫مف المركب‪.‬‬

‫‪4‬‬

‫معامؿ تصحيح يستخدـ في تحويؿ‬

‫‪5‬‬

‫قياس الضرر الحيوي المسبب بوساطة االشعاع‬

‫‪rads‬‬

‫إلى‬

‫‪rems‬‬

‫‪Reduction‬‬ ‫‪reaction‬‬ ‫‪Relative biological‬‬ ‫‪E equivalent‬‬ ‫)‪(RBE‬‬

‫(‪ )1‬ر ـ = (‪ )1‬راد‬

‫‪6‬‬

‫‪Rem‬‬

‫‪RBE x‬‬

‫المواد القاتمة لمقوارض ( الجرذاف ‪ ،‬الفئراف ‪..… ،‬الخ)‪.‬‬

‫‪Rodenticides‬‬

‫الفصل التاسع‪ :‬الطاقُ التلىث الضىضائٌ‬

‫‪222‬‬

‫‪S‬‬ ‫‪7‬‬

‫قياس المجموع الكمي لممواد المتأينة الذائبة في الماء‬

‫‪0‬‬

‫تحمؿ جزيئات الشحـ بوساطة قاعدة قوية النتاج الصابوف‬

‫‪2‬‬

‫المرحمة الثانية مف مراحؿ معاممة المياه الثقيمة‬

‫‪Salinity‬‬ ‫‪Saponification‬‬ ‫‪S Secondary treatment‬‬

‫التي تشمؿ مرشحات التنقيط‪ ،‬او خزانات لتنشيط‬ ‫الحمأة فضبل عف الترسيب‪.‬‬ ‫‪2‬‬

‫الجسيمات الصغيرة غير الذائبة في الماء كالغريف وما شابيو‪.‬‬

‫‪2‬‬

‫طريقة فصؿ مختبرية‪ ،‬أو عممية تحدث في الطبيعة‬

‫)‪Sediment ( Silt‬‬ ‫‪Sedimentation‬‬

‫يتـ مف خبلليا ترسب جسيمات مادة ما مف اوساطيا‬ ‫المائية او الغازية‪.‬‬ ‫‪2‬‬

‫خزانات ضخمة يتـ فييا ترسيب المواد الصمبة‬

‫‪Sedimentation tanks‬‬

‫مف المياه الثقيمة(العادمة) التي تضخ الييا‪.‬‬ ‫‪1‬‬

‫المادة البناءة االكثر استعماال في المنظفات المصنعة‬

‫‪1‬‬

‫صفة المادة في قابميتيا عمى الذوباف في الماء‪.‬‬

‫‪Soluble‬‬

‫‪1‬‬

‫الحامض القوي‪ :‬الذي يتحمؿ كامبل في المحيط‬

‫‪Strong acid‬‬

‫الكيميائية الوضعية ‪Na5P3O10‬‬

‫‪Tripolyphosphate Sodium‬‬ ‫) ‪(STPP‬‬

‫المائي‪ ،‬ومف االمثمة حامض الكبريتيؾ‪.‬‬

‫‪ 72‬الجزيئة التي يكوف ليا جزءاف‪ ،‬أحدىما قطبي ( قابؿ‬

‫‪Surfactant molecule‬‬

‫الذوباف في الماء) واالخر غير قطبي ( يذوب في الدىوف)‪.‬‬ ‫‪ 77‬احدى الطبقات في الغبلؼ الجو عمى ارتفاع يكوف‬

‫‪Stratosphere‬‬

‫بيف ‪ 50-12‬كـ‪.‬‬ ‫‪ 70‬تعجيؿ فعؿ او تأثير احدى المموثات بوجود مموث آخر‬

‫‪Synergism‬‬

‫أساسًات التلىث البًئٌ‬

‫‪227‬‬

‫‪T‬‬ ‫‪1‬‬

‫المادة او المركب الذي يسبب تشوىات خمقية‬

‫‪2‬‬

‫المرحمة الثالثة مف مراحؿ معاممة المياه الثقيمة‬

‫‪Teratogenic‬‬

‫لؤلطفاؿ حديثي الوالدة‪ ،‬وفي الحيوانات الراقية كذلؾ‪.‬‬ ‫‪Tertiary treatment‬‬

‫(العادمة) التي تمي المرحمة الثانية‪ ،‬ويتـ مف خبلليا‬ ‫ازالة عدة مواد مموثة‪.‬‬ ‫‪3‬‬

‫زيادة درجة ح اررة الممرات والمسطحات المائية‪،‬‬

‫‪Thermal pollution‬‬

‫مما يؤدي الى خفض نسبة األكسجيف فييا وتغييرات‬ ‫بيئية غير مرغوبة‪.‬‬

‫‪4‬‬

‫اداة تيوية المياه الثقيمة مف خبلليا تقوـ الكائنات‬

‫‪Trickling filter‬‬

‫الدقيقة الحية بتحميؿ المواد العضوية مف خبلؿ‬

‫مرورىا فوؽ الحصى في االحواض الخاصة بالتنقيط‬ ‫‪5‬‬

‫احدى طبقات الغبلؼ الجوي عمى ارتفاع بيف‬

‫مستوى سطح البحر‬

‫و‪12‬‬

‫‪Troposphere‬‬

‫كـ‪.‬‬

‫‪w‬‬ ‫‪1‬‬

‫الحامض الضعيؼ‪ :‬وىو الحامض الذي يتحمؿ‬ ‫في الماء بشكؿ غير كامؿ‪ ،‬ومف االمثمة حامض‬ ‫الخميؾ وحامض الكاربونيؾ‪.‬‬

‫‪Weak acid‬‬

‫‪220‬‬

‫الفصل التاسع‪ :‬الطاقُ التلىث الضىضائٌ‬

‫المعاجم المستخدمة‬ ‫‪ -1‬المعجـ الطبي الموحد ‪ -‬وضع جميؿ عانوتي وجماعتو‪ ،‬الطبعة الثالثة‪،‬‬ ‫ميدليفانت‪ -‬سويسرا‪.1983 ،‬‬

‫‪ -2‬المعجـ الموحد الشامؿ لممصطمحات الفنية اليندسية والتكنولوجيا والعموـ‪ ،‬اتحاد‬ ‫الميندسيف العرب‪ ،‬طباعة ذات السبلسؿ‪ ،‬الكويت‪.1968 ،‬‬

‫نبذة عن املُؤَلف‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬

‫عدٌاُ ٖــاضني حمىد القسٖش٘‪ ،‬أكادمي٘ عساق٘ وتقاعد‪.‬‬ ‫حصن عم‪ ٜ‬شّاد‪ ٚ‬البلالٕزٖظ وَ داوع‪ ٛ‬بغداد‪ٔ ،‬عم‪ ٜ‬شّاد‪ ٚ‬املادطتري وَ داوع‪ٛ‬‬ ‫وٗصٔز‪ ٙ‬األوسٖلٗ‪ٔ ٛ‬عم‪ ٜ‬شّاد‪ ٚ‬الدكتٕزآ وَ داوع‪ٔ ٛ‬الٖ‪ ٛ‬بٍطمفاٌٗا األوسٖلٗ‪.ٛ‬‬ ‫ٌاه دزد‪ ٛ‬األضتاذٖ‪ ٛ‬يف عاً ‪ 1998‬وَ داوع‪ ٛ‬بغداد‪.‬‬ ‫عىن أضتاذاً يف داوع‪ ٛ‬العمًٕ ٔالتلٍٕلٕدبا األزدٌٗ‪ ،ٛ‬بني عاو٘ ‪،2017 – 2007‬‬ ‫ٔزئٗطًا لقطي العمًٕ احلٗاتٗ‪ ٛ‬فّٗا بني عاو٘ ‪. 2012 - 2010‬‬ ‫عىن أضتاذاً يف قطي عمًٕ احلٗا‪ – ٚ‬كمٗ‪ ٛ‬ودٍٖ‪ ٛ‬العمي اجلاوع‪ ٛ‬يف بغداد – العساق‪ ،‬بني‬ ‫عاو٘ ‪.2006 – 2004‬‬ ‫قاً مبّاً التدزٖظ ٔالبحح العمى٘ خاله عىمْ يف داوع‪ ٛ‬بغداد بني عاو٘ ‪– 1978‬‬ ‫‪ 1982‬ثي بني عاو٘ ‪ ، 2003 - 1987‬فضال عَ وّاً زئاض‪ ٛ‬قطي عمًٕ احلٗا‪ٚ‬‬ ‫ٔاللٗىٗاء بني عاو٘ ‪. 1982 – 1979‬‬ ‫أٌتدب لمعىن وطتشازاً أكادميٗاً يف الطفاز‪ ٚ‬العساقٗ‪ ٛ‬يف ٔاشٍطَ – أوسٖلا بني عاو٘‬ ‫‪ ،1986 – 1982‬ثي وطتشازاً يف ٔشاز‪ ٚ‬التعمٗي العال٘ ٔالبحح العمى٘ العساقٗ‪ٛ‬‬ ‫خاله ‪. 1987- 1986‬‬ ‫لْ اِتىاوات حبجٗ‪ ٛ‬يف جماالت املمٕثات ٔالطىًٕ اللٗىٗائٗ‪ ٛ‬يف البٗئ‪ٔ ،ٛ‬التأثريات‬ ‫املٍاعٗ‪ ٛ‬لمىمٕثات البٗئٗ‪ٔ ،ٛ‬األِىٗ‪ ٛ‬الطبٗ‪ ٛ‬لمىطتخمصات الٍباتٗ‪ٛ‬‬ ‫شازك يف تألٗف كنِ وَ كتاب٘ (أضظ عمي املٍاع‪ ٛ‬عاً ‪(ٔ ،)1989‬وطٗافٗ‪ٛ‬‬ ‫األوتصاص الرز‪ٔ ٙ‬تطبٗقاتْ الطبٗ‪ٔ ٛ‬البٗئٗ‪ ٛ‬عاً ‪.)2009‬‬ ‫لْ كتاب وؤَلف (وبادئ التمٕخ البٗئ٘ عاً ‪ٔ ،)2015‬كتاب وُعسّب (املٍتصسُٔ عاً‬ ‫‪ٔ ،)2019‬آخس وؤلف‪ -‬حتت الطبع (التدخني‪ ...‬لرّ‪ ٚ‬شائف‪ٔ ٛ‬تٍلٗن بالرات ‪.) 2021‬‬

‫‪363‬‬

363