اختبار ملوحة المياه الجوفية: الطرق والأهمية
تعتبر المياه الجوفية مورداً حيوياً للشرب والري والاستخدامات الصناعية. ومع ذلك، يمكن أن تحتوي في بعض الأحيان على مستويات عالية من الأملاح الذائبة، مما يؤدي إلى الملوحة، مما يؤثر على جودة المياه ومدى ملاءمتها لمختلف التطبيقات. يعد اختبار ملوحة المياه الجوفية أمرًا بالغ الأهمية لإدارة موارد المياه بشكل فعال، وحماية الزراعة، وضمان مياه الشرب الآمنة. سترشدك هذه المقالة إلى أهمية اختبار ملوحة المياه الجوفية وطرق الاختبار وكيفية تفسير النتائج.
أهمية اختبار ملوحة المياه الجوفية
يمكن أن تنشأ ملوحة المياه الجوفية من العمليات الطبيعية مثل ذوبان المعادن في التربة أو الأنشطة البشرية مثل الري والنفايات الصناعية والإفراط في استخراج المياه الجوفية. الملوحة الزائدة يمكن أن:
- تؤثر على غلة المحاصيل:
تؤدي الملوحة العالية إلى تقليل خصوبة التربة، مما يؤثر على نمو النباتات وإنتاجيتها.
- تآكل البنية التحتية:
تعمل المياه المالحة على تسريع تآكل الأنابيب والمضخات وغيرها من المعدات المستخدمة في أنظمة إمدادات المياه.
- تسوية مياه الشرب:
يمكن أن تجعل الملوحة العالية المياه غير صالحة للاستهلاك، مما يشكل مخاطر صحية، خاصة بالنسبة للأفراد الذين يعانون من ارتفاع ضغط الدم أو مشاكل في الكلى.
- تغيير النظم البيئية:
قد تتضرر النظم البيئية التي تعتمد على المياه العذبة بسبب زيادة الملوحة، مما يؤثر على التنوع البيولوجي.
طرق اختبار ملوحة المياه الجوفية
يعد اختبار ملوحة المياه الجوفية أمرًا بسيطًا نسبيًا ويمكن إجراؤه باستخدام طرق مختلفة، بدءًا من الأدوات الميدانية الأساسية وحتى التحليل المختبري. تشمل الطرق الأكثر شيوعًا ما يلي:
- مقياس التوصلية الكهربائية.
وتعد هذه إحدى الطرق الأكثر استخدامًا لقياس ملوحة المياه الجوفية في الحقل. وهو يعمل على مبدأ أن الماء المالح يوصل الكهرباء بشكل أفضل من الماء النقي.
كيف تعمل: يقيس عداد التوصيل الكهربائي قدرة الماء على توصيل التيار الكهربائي، والذي يرتبط بشكل مباشر بكمية الأملاح الذائبة (الملوحة) في الماء.
خطوات العمل: يتم جمع عينة من الماء، ويتم غمر مسبار التوصيل الأوروبي في العينة. يتم تسجيل القراءة بالميكرو سيمنز لكل سنتيمتر (μS/cm) أو مللي سيمنز لكل سنتيمتر (mS/cm).
المزايا: سريعة وفعالة من حيث التكلفة وسهلة الاستخدام في الميدان.
الحدود: توفر قياسات EC تقديرًا عامًا للملوحة ولكنها لا تحدد نوع الأملاح الموجودة.
- مقياس إجمالي المواد الصلبة الذائبة (TDS).
تقوم أجهزة قياس TDS أيضًا بقياس الملوحة عن طريق تقدير تركيز المواد الصلبة الذائبة في الماء، بناءً على موصليتها الكهربائية.
كيف تعمل: يستخدم جهاز القياس مبدأً مشابهًا لمقياس التوصيل الكهربائي ولكنه يحول قراءة التوصيل الكهربائي مباشرة إلى قيم TDS، والتي يتم التعبير عنها عادةً بأجزاء في المليون (ppm).
خطوات العمل: كما هو الحال مع جهاز قياس التوصيل الكهربائي، يتم جمع عينة من المياه واختبارها.
المزايا: يوفر تقديرًا سريعًا للملوحة الإجمالية.
الحدود: قراءات TDS لا تفرق بين أنواع الأملاح.
- التحليل المختبري
للحصول على نتائج أكثر دقة وتفصيلاً، يوصى بإجراء الاختبارات المعملية لعينات المياه الجوفية. لا تستطيع المختبرات تحديد تركيز الأملاح الذائبة فحسب، بل يمكنها أيضًا تحديد الأنواع المحددة من الأملاح الموجودة، مثل الصوديوم والكلوريد والكالسيوم والكبريتات.
How it works: يتم جمع عينات المياه وتحليلها باستخدام تقنيات مثل التحليل الوزني، أو التحليل اللوني الأيوني، أو التحليل الطيفي للامتصاص الذري.
المزايا: تحليل دقيق ومفصل، ومناسب لفهم التركيبة المحددة للمياه الجوفية.
الحدود: أكثر استهلاكا للوقت وأكثر تكلفة من الطرق الميدانية.
- شرائط الاختبار
لإجراء اختبار سريع ومنخفض التكلفة، تعد شرائط اختبار الملوحة خيارًا سهلاً، وغالبًا ما تستخدم لفحص جودة المياه على الفور.
كيف تعمل: يتم غمس شريط الاختبار في عينة الماء، ويدل تغير اللون على مستوى الملوحة.
المزايا: بأسعار معقولة وسهلة الاستخدام.
الحدود: أقل دقة من العدادات أو الاختبارات المعملية.
تفسير نتائج اختبار الملوحة
بمجرد قياس ملوحة المياه الجوفية، من المهم تفسير النتائج لفهم مدى صلاحية المياه للاستخدام:
Freshwater: 0-500 ppm (or µS/cm EC) – Suitable for drinking and irrigation.
Slightly Saline Water: 500-1,500 ppm – May be suitable for irrigation, but may affect salt-sensitive crops.
Moderately Saline Water: 1,500-5,000 ppm – Marginal for irrigation, requires salt-tolerant crops, and may be unsuitable for drinking.
المياه شديدة الملوحة: 5,000-10,000 جزء في المليون – غير صالحة بشكل عام للشرب ومعظم أغراض الري.
مياه شديدة الملوحة: أكثر من 10.000 جزء في المليون – تستخدم بشكل أساسي للأغراض الصناعية؛ غير صالحة للزراعة أو للاستهلاك البشري.
خاتمة
يعد اختبار ملوحة المياه الجوفية أمرًا ضروريًا لضمان جودة هذا المورد الحيوي وسهولة استخدامه. إن المراقبة المنتظمة واتخاذ الإجراءات التصحيحية عند الضرورة يمكن أن تمنع الآثار الضارة لارتفاع الملوحة على الزراعة وصحة الإنسان والبنية التحتية. سواء باستخدام الأدوات الميدانية الأساسية مثل أجهزة قياس EC وTDS أو اختيار التحليل المختبري التفصيلي، فإن الحفاظ على ملوحة المياه الجوفية تحت المراقبة يضمن الإدارة المستدامة للمياه للأجيال الحالية والمستقبلية.
AR 
EN