تلوث المياه الجوفية في حوض دمشق بالنترات

يشكل تلوث المياه الجوفية بالنترات، مشكلة مهمة بالنسبة إلى سكان الأرياف في العالم، وبشكل خاص في سورية، إذ أن هناك مئات الآبار وعشرات آلاف الهكتارات من الأراضي الزراعية، التي لا يمكن استعمال مياهها الجوفية لأغراض الشرب، بسبب التلوث بالنترات.

ويشكل حوض دمشق أبرز المواقع في سورية، التي تتركز فيها مشكلة زيادة النترات على الحدود المسموحة لمياه الشرب، حيث يصل تركيز النترات إلى ما يتراوح بين200-150 mg/l

في مساحة تقارب ٣ كيلومترات مربعة حول قرية الشيفونية، يصل هذا التركيز في بئر الشيفونية بالذات إلى242 mg/l.

كما يصل تركيز النترات إلى ما يتراوح بين mg/l 150-100 على مساحة تقارب ٢٤  كيلومترًا مربعًا، في المناطق الواقعة بين حمورية وبيت ساوه وحوش النفور ودوما وحوش نسري ومسرابا والريحان والحجر الأسود وبعض من آبار حرستا والسيدة زينب.

ويصل تركيز النترات إلى قيم تتراوح بين mg/l 100-50 على مساحات شاسعة تقارب ٢٧٠ كيلو مترًا مربعًا، بين داريا وصحنايا وكفربطنا وجسرين وسبينة وحازا وصكبة وعربين وزملكا وجرمانا ويلدا وبيت صابر وبيت نايم وأوتايا والكسوة ومليحة ودير السفير وعين ترما وسيدي مقداد وعقربه واعزاز وباب الله ومرج السلطان والنشابية ودوما والحربا وأكثر آبار حرستا والسيدة زينب، فضلا عن مساحة تقارب ٥٠ كيلومترًا مربعًا حول قرية أبو قارون، مياهها ملوثة بتراكيز تتراوح بين150-50mg/l من النترات. وتقع التراكيز بين 50-5 ضمن القيم المسموحة.

ومما تقدم، نلاحظ ضخامة المشكلة، وإلحاح الوصول إلى أكثر الحلول اقتصادية لها، آخذين بالحسبان الآثار السلبية للتلوث على صحة الإنسان بشكل عام، وعلى الأطفال الرضع بشكل خاص

معالجة المياه الجوفية الملوثة بالنترات

تعالج المياه الجوفية الملوثة بالنترات بالطرائق الفيزيائية – الكيميائية كالتبادل الأيوني، والتقطير، والتناضح العكسي، ولكل من الطرائق الفيزيائية –الكيميائية محاسنها ومساوئها ولكنها تجتمع جميعها على مبدأ واحد هو نقل التلوث، من سائل ملوث إلى سائل أكثر تلوثًا يحتاج هو بالذات إلى التخلص منه، وقد يكون هذا التخلص (في ظروف الريف) إلى المياه الجوفية مرة أخرى.

يمكن أيضًا أن تعالج المياه الجوفية الملوثة بالنترات بالطرق البيولوجية، وذلك إما باستعمال البكتريا ذاتية التغذية، أو باستعمال البكتريا عضوية التغذية.

السرير المميع

من أجل المعالجة البيولوجية للمياه الجوفية الملوثة بشوارد النترات أجريتْ هذه الدراسة، في مفاعل يتألف من أسطوانة ارتفاعها ٦ م ملئت إلى منتصفها بحبيبات الحشوة، التي من المفترض أن تحمل الغشاء البيولوجي على سطوحها، حيث كان معدل التحميل السطحي 7.6   m/h مما يعطي مدة مكوث هيدروليكي في المفاعل مقدارها ٤٧ دقيقة. وتم جريان الماء الخام محقونًا بمغذيات البكتريا أورثو فوسفات الصوديوم ثنائي الهيدروجين، كمصدر فسفوري للبكتريا والايتانول أو المولاس أو حمض الخل، كمصدر كربوني يخدم كمعطي إلكترون ويتأكسد إلى CO 2 حيث تم هذا الجريان من أسفل المفاعل إلى أعلاه بسرعة كافية لتمييع حبات السرير وجعلها معلقة في تيار الماء الخام ضمن المفاعل. وبدأ العمل في المفاعل بتأمين إقلاع جيد له تم بتطوير غشاء بيولوجي حول حبيبات المفاعل.

والغشاء البيولوجي المتشكل حول حبيبات حشوة السرير المميع عبارة عن طبقة من الكتلة البيولوجية، تتألف من البكتريا ومن منتجات هذه البكتريا. وفي حالة وجود هذه البكتريا في بيئة منقوصة الأكسجين حيث يكون تركيز الأكسجين قليلا، تنمو المتعضيات الدقيقة على سطوح حبيبات الحشوة (التي يمكن أن تكون مؤلفة من حبيبات البولي ايتيلين أو حبيبات من الكربون المنشط أو حبيبات من الرمل أو حبيبات البنتونايت أو قطع من الخشب الأحمر) متغذية على المغذيات الكربونية والفوسفورية، المضافة إلى الماء ومستعملة أوكسجين شوارد النترات لأيضها، حيث يستعمل آنذاك النترات كمستقبل إلكترون ويرجع إلى N2واستبعد الميتانول كمغذ كربوني بسبب سميته لمياه الشرب.

نتائج البحث العملية

قورن أداء الأنواع المختلفة لحشوات السرير المميع المذكورة أعلاه كحامل للغشاء البيولوجي، وذلك بمؤشرات كفاءة إزالة النترات، وكمية النترات في الماء المعالج 3-  PO 4و  TOC و TDS  وتركيز النتريت في الماء المعالج، وتراكيز  في الماء المعالج أيضًا، فكانت النتائج واضحة وأدت إلى العديد من لتوصيات في هذا المجال

 التوصيات

إن وجود نسبة عالية من النترات في المياه الجوفية في ريف دمشق يشكل مشكلة إنسانية واقتصادية كبيرة، تحتاج إلى حلول سريعة واقتصادية قدر الإمكان.

إن معالجة المياه الجوفية الملوثة بالنترات بالطريقة البيولوجية في السرير المميع منقوص الأكسجين، أثبت جدارته في إنقاص النترات إلى قيم مقاربة إلى الصفر، ودون نقل التلوث بالنترات إلى سائل آخر.

إن استعمال حشوة الكربون الحبيبي المنشط بأقطار3mm 1-3  وبارتفاع mm ٣.كحامل للغشاء البيولوجي في السرير المميع منقوص الأكسجين، أعطى نتائج ممتازة، مقارنة مع باقي أنواع الحشوات المجربة مخبريًا.

إن استعمال كل من المولاس وحمض الخل أثبت جدارتهما كمغذ كربوني للبكتريا، التي تقوم بنقل النترات إلى نتروجين غازي ينطلق إلى الهواء الجوي.حيث كانت نسبة المغذي الكربوني إلى قيمة NO – 3 في حالة المولاس هي1.473 وهذه القيم هي ضمن الحدود المسموحة للمواصفات القياسية السورية لعام.٢٠٠٧

إن المولاس أرخص من حمض الخل ولكن له بعض المساوئ التي تظهر في ترسباته على أنابيب ومضخات النظام.