المؤتمر العالمي لإصلاح التعليم العالي في العراق

1. المؤتمر العالمي لإصلاح التعليم العالي في العراق

2. المياه والملوحة أ.د. كريم خلف الجميلي رئيس فرع هندسة المياه والسدود م.د. زينب بهاء محمد فرع الهندسة الصحية والبيئية م.د. محمود صالح مهدي مديـر وحــــدة تحليــــة الميـــاه قسم هندسة البناء والانشاءات / الجامعة التكنولوجية

3. أولاً : المياه نبذة عامة: بسبب زيادة استهلاك المياه لاغراض الزراعة والري والاستهلاك البشري والصناعة والنشاط العمراني وجميع جوانب التنمية والتطور الحضاري في العالم فقد اصبحت الحاجة ملحة لزيادة مصادر المياه او ترشيد استهلاكها وتنظيم توزيعها وضمان حقوق كافة المجتمعات على هذه الارض باسلوب حضاري تحكمه العلاقات والاتفاقات الوضعية بين الدول والمناطق والتجمعات السكانية . تعد المحيطات من اكبر الخزانات المائية الارضية حيث تحتوي على حوالي 97% من مياه الكرة الارضية، غير انها تحوي على نسبة عالية من الاملاح تبلغ 3.5 % من وزنها املاح مذابة ، ولاتصلح هذه المياه للاستهلاك البشري والزراعي والصناعي بوضعها الطبيعي . وعليه صار من الضروري تنقية وتحلية مثل هذه المياه خاصة في المناطق التي تعاني من شحة المياه العذبة ووفرة في مياه البحار والمحيطات او المياه الجوفية المالحة ومياه البزل .علما ان عملية تحلية المياه صناعياً تتفاوت فيها درجة العذوبة المطلوبة كأن تكون لاغراض الشرب او الزراعة او الصناعة او الاستخدامات الاخرى . هذا وقد اصبحت عملية تحلية المياه اساسية ومالوفة اكثر من عملية ازالة عسرة المياه من خلال عزل املاح الكالسيوم والمغنيسيوم. الا إن المشكلة الأبرز في عملية تحلية المياه صناعيا تكمن في الجانب الاقتصادي حيث ان الطاقة الازمة نظريا لتحلية مياه المحيط حوالي كيلو واط لكل طن متري في الساعة وفي كل الاحوال وحتى لو توفرت الطاقة الرخيصة لابد من توفر راس المال اللازم لانشاء محطات التحلية.

4. مصادر وتوزيعات المياه: • تتوزع المياه على الكرة الارضية كما في الجدول التالي : هذا وتجري حركة المياه سواء كانت مالحة او عذبة من خلال الجريان بالانحدار او بالجاذبية او بواسطة التيارات والتبخر والتساقط والتخزين او المد والجزر والقوى الطبيعية الاخرى.

5. ثانياً : ملوحة المياه 1. توصيف الملوحة في المياه المستهلكة: تختلف مواصفة ودرجة ملوحة المياه المطلوبة حسب نوع الاستخدام والتي يمكن حصرها بانواع الاستخدام الرئيسية التالية: • 1.1 للاستهلاك البشري : • ان اعلى تركيز لملوحة المياه المسموح به لمياه الشرب هو 1000 جزء لكل مليون جزء (1غم ملح / كغم من الماء ) وبشكل عام واكثر تحفظا يجب ان لايزيد عن 500 جزء بالمليون علما ان ذلك يعتمد على نوع الملح وكمية الاستهلاك اليومي والذي تحكمه الحالة الاجتماعية للمجموعة السكانية وعوامل شخصية اخرى . ومما يذكر هنا فان توفير مياه الشرب من خلال التحلية الصناعية لايشكل عائقا كبيرا من الناحية الاقتصادية والكلفة نظرا لان كمية مياه الشرب التي يحتاجها الانسان هي بالاساس قليلة نسبتها (2-8 لتر /يوم للفرد الواحد ويعتمد ذلك على طبيعة المناخ السائد ونوع العمل الذي يمارسه الشخص) .

6. 2.1 للاستهلاك الزراعي : • ان جميع انواع النباتات في الغالب لايمكنها النمو في محيط ملحي متطرف مع أن هذه النباتات تتفاوت في تقبلها لمستويات تركيز ملحي محدد وفي معظمها تقل انتاجيتها اذا زاد هذا التركيز عن 2000 جزء بالمليون . ولو تم مناقشة كميات المياه اللازمة للزراعة فان المؤشر العام يقضي بتوفير حوالي متر مكعب من الماء لكل متر مربع من الاراضي الزراعية سنويا اي مايعادل مليون متر مكعب لكل كيلو متر مربع اي مايساوي مليون طن من مياه الري .... وهذا يقودنا الى الجانب الاقتصادي حول جدوى استخدام تقنية التحلية الصناعية بالغة الكلفة لمياه الري. • 3.1 للاستهلاك الصناعي : • تتفاوت نسب الملوحة للمياه بشكل كبير في العمليات والاحتياجات الصناعية للمياه وتعتمد على طبيعة كل صناعة ، فمثلا تتطلب معظم الصناعات الغذائية والكيمياوية والورقية والصناعات الجلدية والنسيج والغلايات الى تجهيز مياه قليلة الملوحة اضافة لذلك فانها تتطلب الى مياه منخفضة العسرة من خلال التخلص من كبريتات الصوديوم والمغنسيوم .... ومن جانب اخر فان بعض العمليات الصناعية كما هو الحال في تبريد المكثفات الصناعية فبالامكان استخدام مياه بنسب ملوحة عالية.

7. 2. ملوحة مياه الري: تختلف مواصفة ودرجة ملوحة المياه المطلوبة حسب نوع الاستخدام والتي يمكن حصرها بانواع الاستخدام الرئيسية التالية: تشكل مياه الري نسبة اكثر من 70% من مجموع المياه التي يحتاجها اي بلد او تجمع سكاني اعتمادا على المقومات الاقتصادية لذلك البلد كان يكون مجتمع زراعيا او صناعيا او تجاريا او الحالات المذكورة معا وبنسب متفاوتة . ان المحاصيل الزراعية تحتاج الى كمية مياه ري كافية وبنوعية مناسبة تعزز نموها واعطاء انتاج غلة ذات جدوى اقتصادية. هذا ومن المفيد تحديد خواص مياه ري المحاصيل نظرا لكون نوعية مياه الري ذات تاثير واضح وكبير على طبيعة نمو المحصول اضافة الى تاثير نوعية المياه بسبب الملوحة على صفات وجودة التربة الزراعية..... ويمكن تلخيص تاثيرات المياه المالحة بالنقاط التالية: 2-1 التاثير النسبي لملوحة مياه الري على انتاجية المحاصيل الزراعية علما ان انواع النباتات تختلف في حساسيتها للاملاح الذائبة. 2-2 ان خصوبة التربة تتاثر سلبا بملوحة المياه حيث تتراكم الاملاح الذائبة على سطح التربة وفي منطقة الجذور وحسب نوع التربة.

8. 3. مصادر الملوحة : ان من اهم مصادر ملوحة المياه هي : 1.3 الاملاح الموجودة اصلا في التربة الام والتي تنتج عن التعرية المستمرة للصخور وذوبان الاملاح سواء في المياه السطحية والجوفية . 2.3 ارتفاع منسوب الماء الارضي التراكمي نتيجة لعمليات الارواء المستمرة ولعدم وجود منظومة بزل . 3.3 ان مياه الري نفسها وعمليات التسميد تضييف وبشكل مستمر نسبة من الاملاح للتربة تتراكم نتيجة لظاهرة التبخر المستمرة من سطح التربة. 4.3 في المناطق الساحلية تتداخل مياه البحر مع المياه الجوفية كما ان ظاهرة المد والجزر لمصبات الانهار تتعتبر مصدرا للملوحة .

9. 4. محددات صلاحية مياه الري : ان العوامل المحددة لاستخدام مياه الري للزراعة هي: 1.4 تراكيز الاملاح الذائبة حيث يجري نقل الاملاح المذابة في مياه الري الى سطح واعماق التربة مما يسبب ضررا واضحا في نمو النبات وتردي المحصول من حيث النوعية والكمية. 2.4 تراكيز العناصر الضارة كالصوديوم والكلوريد والبورون حيث تتاثر بعض النباتات الحساسة كالاشجار حيث ستظهر الحروق على اوراقها عندما تصل نسبة الصوديوم بالوزن .0.25-0.50 %. اما عنصر الكلوريد فيمكن ان يتحرك بسهولة مع محلول التربة ويستهلكه النبات من خلال النتح وتتجمع في الاوراق.... اما التراكيز التي تتحملها معظم اشجار الفاكهة فتتراوح بين 6-10 ملغم /لتر. وبالنسبة للبورون فقد يصل تركيزه في المياه عالية الملوحة الى حوالي 15ملغم /لتر في حين ان الحد المسموح به لنمو النبات فيتراوح بين 2-4ملغم/لتر .. والجدول التالي يبين تحسس نماذج مختارة من النباتات المختلفة لملوحة المياه وانعكاسها على انتاجية هذه النبات والمحصول:

11. 5. قياس ملوحة المياه : يتم قياس ملوحة المياه باخذ عينات دورية وتحلل في المختبر لحساب كمية الاملاح الذائبة ويعبر عنها بوحدات الجزء بالمليون او ملغم من الاملاح الذائبة في لتر واحد من الماء (ملغم/لتر) وعلى اساس هذا المقياس ووحدات الملوحة يمكن تصنيف نوعية المياه كما يلي : مياه عذبة مقدار الملوحة فيها اقل من 1000 جزء بالمليون. مياه قليلة الملوحة 1000-3000 جزء بالمليون. مياه متوسطة الملوحة 3000-10000 جزء بالمليون. مياه شديدة الملوحة 10000-35000 جزء بالمليون . مياه البحار والمحيطات اكثر من35000 جزء بالمليون.

12. 6. بعض الاجراءات الناجحة لمعالجة تملح المياه : ان معالجة ملوحة المياه اما ان تكون بتطبيق بعض الاساليب الاجرائية في هندسة استخدام المياه او ان تكون بطريقة صناعية من خلال وحدات تحلية المياه التي سناتي الى التطرق اليها لاحقا .اما بعض الاساليب الاجرائية والتطبيقية المتاحة والممكنة فتشمل ما ياتي : 1.6 خلط نوعيات مختلفة من المياه بنسب محسوبة من شانه تخفيض تركيز الاملاح المذابة للمياه بعد الخلط مع تحديد وضمان الغاية من استخامها ، هذا وبالامكان الاستعاضة عن عملية الخلط من خلال تبادل عملية الري بالمياه ذات النوعية الجيدة مرة وبالمياه المالحة مرة اخرى. 2.6 التركيز على استخدام المياه ذات النوعية الجيدة خلال المراحل الحساسة والحرجة انمو النبات. 3.6 اختيار المحاصيل ذات التحمل الواضح للمياه المالحة وذلك حسب مايتوفر من نوعية مياه في المنطقة على اساس فصلي او سنوي. 4.6 اتباع الجدولة الدقيقة لعملية الري من حيث تحديد فترات الارواء وعلاقته بالظروف المناخية ومراحل نمو النبات واستهلاكه للمياه.

13. 5.6 وضع جدولة دقيقة لعمليات غسل التربة وتخفيض كمية المياه اللازمة لهذا الغرض. 6.6 تسوية الحقول بشكل مناسب لتفادي تجمع المياه وتراكم الاملاح مع استخدام منظومة صرف وبزل جيدين. 7.6 لتفادي تصلب قشرة التربة وتراكم الاملاح على السطح سيكون من المفيد استخدام طرق الري التي من شانها ان تفكك سطح التربة كطريقة الري بالفقاعات (ببلر). 8.6 استخدام طرق الري الحديثة التي تساعد في ترشيد استهلاك مياه الري لنسب تصل الى اكثر من 80% مقارنة بالري السيحي ففي الترب الرملية والرملية الطموية يمكن استخدام الري بالرش على ان تكون كمية الاملاح الذائبة في مياه الري غير عالية حيث سيؤدي ذلك الى حرق الاوراق. كما ان الري بالتنقيط يتصف بفوائد عملية وتطبيقاته كثيرة اضافة الى كفاءة هذه المنظومات بترشيد استهلاك المياه الى الربع وتحسين انتاجية النبات الى الضعف ....... وفيما يتعلق بعلاقة طريقة الري بالتنقيط وملوحة المياه فان هذه الطريقة يمكن استخدامها بشكل كفوء لري بعض المحاصيل العشبية التي تتحمل الملوحة العالية وفي الترب الناعمة والاراضي المتموجة وتسمح هذه الطريقة ايضا بامكانية غسل التربة من الاملاح في منطقة الجذور دوريا.

14. ثالثاً : تقييم ملوحة المياه في العراق تعتبر مشكلة تملح المياه والتربة من اسوا المشاكل التي تتعرض لها المناطق الجافة وشبه الجافة في العالم ومنها العراق ..... وتتكون الاملاح الذائبة الاساسية غالبا من الصوديوم والكالسيوم والمغنيسيوم والكلوريد والكبريتات اما الاملاح الذائبة الثانوية فهي من البوتاسيوم والبيكربونات والنترات والبورون. ان الموازنة بين الواردات المائية المطرية والتبخر في العراق كما هو الحال في المناطق الجافة وشبه الجافة هي لصالح التبخر الذي يتراوح بين 1000-2000 ملم في السنة على عكس المناطق الرطبة . وعادة ما يعبر عن التركيز الكلي للاملاح الذائبة بالتوصيل الكهربائي (EC) ووحداته بالملليموز /سم وكلما قلت قيمة (EC) كلما قلت الملوحة.

15. وبصفة زراعية عامة يجب ان لاتزيد درجة تركيز الاملاح في مياه عجينة التربة المشبعة عن 4 ملليموز/سم اي حوالي 2500 جزء بالمليون (2500ملغم/لتر) لكي يمكن زراعة معظم الخضروات مع مراعاة اضافة احتياجات من المياه ضمن تقنييات الري لغرض غسل التربة والجدول التالي يبين مدى تحمل الخضروات لملوحة التربة (EC Soil) وملوحة مياه الري (EC water) ومدى انخفاض انتاجية المحصول عند درجات الملوحة المختلفة. وتبين الخارطة التالية كميات تراكيز الأملاح لنهري دجلة والفرات من منطقة دخولهما الحدود العراقية وحتى التقائهما في شط العرب.... وتبين المنحنيات الأحصائية اللاحقة بالخارطة المذكورة توزيع كميات تراكيز املاح نهري دجلة والفرات مناطقياً عند المدن الموزعة عليهما كما أن الملحق المرفق يبين بعض المحددات والمواصفات الملحية المقبولة لأغراض الاستخدام المختلفة.

19. رابعاً : التحلية الصناعية للمياه 1. العوامل المؤثرة في التصميم: ان العوامل المؤثرة في اختيار الطريقة لتحلية المياه البحرية والعادمة المالحة هي : 1.1 نوعية مياه البحر أو المياه العادمة وتركيز الاملاح الذائبة الكلية وبالنسبة للعراق فان الساحل البحري الوحيد هو الخليج العربي حيث تصل كمية الاملاح الكلية المذابة في مياه الخليج حوالي 55000 جزء بالمليون وتعتبر تراكيز عالية مقارنة بتراكيز مياه البحر الاحمر مثلا والتي تتراوح بين 35000-45000 جزء بالمليون. أما مياه المبازل والبحيرات والمستنقعات والأهوار فتتراوح ملوحتها بين 5000-15000 جزء بالمليون.

20. 2.1 من العوامل المهمة عند تصميم أي منظومة صناعية لتحلية المياه هي درجة حرارة مياه البحر والخواص البيئية هي تحديد المديات الفعلية لدرجات الحرارة المحيطة ....... إن محطة التحلية ستعطي الانتاج المطلوب من الماء العذب ضمن درجة الحرارة التصميمية وسيتاثر الناتج بالزيادة او النقصان بزيادة او انخفاض درجة الحرارة اما اهم الخواص البيئية الاخرى المؤثرة على انتاج محطة التحلية فهي طبيعة ظاهرة المد والجزر وعمق البحر عند ماخذ المحطة وانواع الملوثات ومصادرها وقد لاتكون جميع هذه الظروف ايجابية بالنسبة لمياه الخليج العربي. 3.1 كلفة الانتاج وهذا يعتمد على حداثة وتطور المحطة واستهلاك الطاقة وتكاليف التشغيل والصيانة وهذا بدوره يعتمد على مدى توفر الطاقة والعمالة الرخيصة وكلاهما ايجابي في العراق.

21. 2. الطرق الصناعية لتحلية المياه المالحة : ان الطرق الشائعة لتحلية المياه المالحة تشمل مايلي: 1.2 طرق التقطير : وهذه الطريقة هي الاكثر استخداما في المنطقة العربية وان اساس هذه الطريقة يكمن في رفع درجة حرارة المياه المالحة الى درجة الغليان ومن ثم تكثيف بخار الماء ومعالجته ليكون صالحا للشرب او الري او الصناعة.

22. 2.2 طرق الاغشية : وهي العملية التي تسمى بالتناضح العكسي (RO) وتعتبر حديثه بالمقارنة مع طرق التقطير واساس هذه الطرق لايحتاج الى تسخين او تغيير الحالة السائلة للماء وانما تتطلب ضغط الماء من خلال غشاء في وعاء مغلق. وينتشر استخدام هذه الطريقة من التحلية في جنوب العراق لأنتاج مياه صالحة للأستهلاك البشري. 3.2 طريقة البلورة او التجميد: وتعتمد هذه الطريقة على حقيقة أن بلورات الثلج المتكونة من تبريد ماء مالح تكون خالية من الملح كما هو البخار الناتج من التسخين في طرق التقطير يكون خاليا من الملح مع اختلاف العملييتين.

23. خامساً: الاستنتاجات ان زيادة تملح التربة والمياه تعتبر من اخطر المشاكل التي تواجه المناطق الجافة وشبه الجافة ومنها العراق . ان ملوحة المياه تعجل من زحف الصحراء وزيادة الاراضي الجرداء. هناك الكثير من الاساليب الاجرائية من شانها تخفيف مشكلة ملوحة المياه ويمكن تنفيذها من خلال وضع دراسات دقيقة وبرامج فاعلة في تنظيم وادارة استخدام المياه وترشيد الاستهلاك واختيار المحاصيل المناسبة للزراعة على ضوء نسب تراكيز الاملاح في مياه الري في المناطق المختلفة من العراق.

24. ان مياه نهر دجلة تعتير عالية الجودة عند دخولها الحدود العراقية وتزداد تراكيز الاملاح بالنهر باتجاه الجنوب الا انها تبقى صالحة للزراعة على طول النهر اما مياه نهر الفرات فلم تكن بنفس جودة مياه نهر دجلة نظرا للنشاطات المائية غير المشروعة لدول المنبع. تزداد تراكيز الاملاح باضطراد مخيف في المسطحات المائية العراقية كالبحيرات والاهوار. ان مشكلة التصحر والتملح وشحة المياه هي مشكلة مجتمع بكامله وهي مسؤولية يمكن ان يساهم بها كل فرد في المجتمع. في المرحلة الحالية يحتاج العراق الى تنمية صناعة تحلية المياه لأغراض الشرب مع التركيز على استخدام مياه المبازل والبحيرات الأقل ملوحة.

25. سادساً: التوصيات استبدال كافة انظمة وبرامج وتشريعات الري التقليدية والتي ما باتت تلبي متطلبات الامر الواقع الجديد، وبجملة موجزة نحن في العراق بحاجة الى صحوة مائية على الواقع وليس الى مشاريع على الورق من خلال تطبيق سياسة مائية جديدة بامتياز. مع شحة المياه العالمية والتغير المناخي لابد من تطبيق كل الوسائل التي تقود الى ترشيد استهلاك المياه حيث ان شحة المياه هي الوجه الاخر لتملح المياه، وبالتالي فان التعميم ( وليس التوسع فقط ) باستخدام انظمة الري الحديثة (التنقيط والرش) اصبحت ضرورة ملحة وليس استعراضا للتطور. يخسر العراق من مياهه عدة مليارات من المياه سنويا بسبب التبخر وهو احوج مايكون لهذه الكمية من المياه المفقودة بالتبخر وإن التوجه نحو منظومات الري المغلق على مستوى القنوات الناقلة والشبكة الحقلية من شأنه أن يساعد في توفير المياه وتقليل نسبة ملوحتها.

26. المصادر: الموقع الألكتروني لشركة اليكس سيرفس 2011. الموقع الألكتروني لمؤسسة لين تك/ معايير منظمة الصحة العالمية لمياه الشرب 2006. ميلاد حلمي زكي، تأثير الملوحة على الخضروات ،مركز البحوث الزراعية ،عالم الزراعة- شبكة الزراعة المصرية- 2011. مديرية بيئة بغداد- دائرة حماية وتحسين البيئة في دائرة الوسط " الواقع البيئي لمدينة بغداد لعام 2010". USA Corps of Eng and Iraqi MoWR, 2010, Main Outfall Drain Water Treatment Study, Unpublished Report. USA Corps of Eng and Iraqi MoWR, 2011, Tigris and Euphrates Sampling Study, Unpublished Report.

27. ملحق 1 Water Quality Limits The analysis and evaluation of the collected water quality tests results will be based on the Iraqi legislations for drinking water and river water maintenance, Central Organization for Standardization and Quality Control, 2001, Department of Environment Protection and Improvement, 1998, WHO guidelines for drinking water, World Health Organization, 2008, and Food and Agriculture Organization guidelines for irrigation and livestock drinking, Ayers, et. al., 1994, which are presented in Table 1.

28. Table 1. Some of the water quality standards and guidelines.

29. Table 2. General guidelines for EC and TDS in Irrigation water.

30. Table 3. EC guide for livestock and poultry uses.

31. ملحق 2