Thread Content
حدثت ظاهرة تحول مياه حمامات السباحة إلى اللون الأخضر في أولمبياد ريو، ويقول الخبراء إن السبب يعود إلى مشكلة في قيمة الرقم الهيدروجيني أو مشكلة في مضخات التدوير، فما هو السبب الحقيقي؟ لنقم بتحليل الأمر معًا.
يجب معرفة التفاصيل الخاصة بالحالة لكي يمكن تحليلها، فما الذي يمكن التنبؤ به من خلال المجرد تخمين؟
النص التالي مكتوب وقد تم نسخه من الإنترنت: “التحول إلى اللون الأخضر هو نتيجة لنمو الطحالب، تمامًا كما يحدث في بحيرة تايهو. يُنصح باتخاذ الإجراءات التالية: 1. منع نمو وتكاثر الطحالب. الطحالب عبارة عن نباتات صغيرة جدًا، وهناك مئات الأنواع المختلفة منها.” يمكن للطحالب أن تتكاثر بسرعة في الماء، حيث تستهلك أولاً ثاني أكسيد الكربون المذاب فيه، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحموضة بسرعة. ومع موت الطحالب، يتم استهلاك الأكسجين الموجود في الماء، وبذلك يتحول الماء الصافي إلى ماء ميت خلال يوم واحد فقط. تؤدي الأبواغ الموجودة في الهواء، بالإضافة إلى مواد الترسيب الناتجة عن العشب والتربة، إلى دخول الطحالب إلى المياه. يحدث هذا غالبًا بعد الأمطار الغزيرة، خاصة عندما تكون درجة حرارة المياه مرتفعة. عادةً، عندما يكون هناك كمية كافية من الكلور في الماء، يمكن كبح نمو الطحالب بفعالية. مادة إزالة الطحالب المخصصة، وهي كبريتات النحاس البلورية، قابلة للذوبان في الماء بسهولة، وتساعد على كبح نمو الطحالب وتجعل الماء يكتسب لونًا أزرقًا. تجدر الإشارة إلى أنه لا ينبغي الاستحمام في حمامات السباحة المنزلية لتجنب تلوث مياهها بشكل كبير. 2 السيطرة على تلوث البكتيريا والفيروسات: من أجل السيطرة على التلوث الناتج عن البكتيريا والفيروسات الضارة، يجب إضافة مواد مطهرة بشكل مناسب إلى مياه الخزان. بالنسبة للمستخدمين المنزليين، فإن أكثر مواد التعقيم شيوعًا هي البروم ومركباته، والكلور ومركباته. يمكن للبروم، مثل الكلور، أن يقتل البكتيريا والفيروسات والطحالب، كما يمكنه أن يؤدي وظيفة أكسدة. البروم النقي عبارة عن سائل بني أحمر في درجة حرارة الغرفة، أما ما يُستخدم لتعقيم حمامات السباحة فهو مركبات ميثيلية على شكل جزيئات تحتوي على البروم والكلور. يتم إضافة هذا المركب إلى الجهاز الدوري، مما يؤدي إلى تفككه إلى حمض الهيبوبروميك وحمض الهيبوكلوريك. تكلفة التعقيم بالبروم أعلى من تكلفة التعقيم بالكلور، لكن نطاق الـ pH الذي يمكن استخدامه فيه أوسع. في ظروف المياه اللينة، يُفضل استخدام البروم كمادة مطهرة، ويجب أن تكون تركيزته بين 4 و6 ملغ/لتر. حمض الهيبوكلوروس هو المطهر الرئيسي، وآلية عمله هي: ① اختراق جدار خلية الكائنات الدقيقة وتدمير بروتيناتها وأنظمة الإنزيمات لديها ; ②التخلص من الملوثات العضوية وغير العضوية في المياه عن طريق عملية الأكسدة. مصادر حمض الهيبوكلوروس هي كلسيوم الهيبوكلوريت أو غاز الكلور. كلوريد الكالسيوم هو مادة على شكل حبيبات تتكون عندما يتم امتصاص غاز الكلور بواسطة هيدروكسيد الكالسيوم، وهو مركب مستقر. عند إضافة هيبوكلوريت الكالسيوم إلى الماء، فإنه يطلق غاز الكلور، ولذلك يمكن استخدامه كمطهر للحمامات السباحة. يؤدي إضافة كلوريد الكالسيوم إلى ارتفاع تركيز أيونات الكالسيوم وقيمة الـ pH في الماء، وهو أمر مفيد لحمامات السباحة التي تستخدم مياهًا ناعمة. يجب أن يكون هناك كمية كافية من الكلور، بحيث يظل تركيز الكلور المتبقي في مياه الخزان بين 0.4 و0.6 ملغ/لتر. عندما تكون تركيز المواد العضوية في مياه البركة مرتفعًا، يتكون مزيج من NH₂Cl وNHCl₂ وNCl₃. ينتج ذلك عن تفاعل جزيئات الكلور مع المركبات النيتروجينية الموجودة في مياه الحوض. وبهذه الطريقة يفقد المحلول خاصية التعقيم، وخاصة أن غاز NCl3 يجعل مياه الحوض تفوح منها روائح كريهة. لا يمكن تحليل مركب NCl₃ إلا عن طريق زيادة كمية الكلور المضافة، وفي هذه الحالة لا يستمر ارتفاع تركيز الكلور في الماء، بل يبدأ الارتفاع مرة أخرى بعد تحلل مركب NCl₃، وهو ما يُسمى في المجال الفني بإضافة الكلور في نقطة التحول. عندما لا يتم تزويد حمام السباحة بكمية كافية من المياه النقية لفترة طويلة، يرتفع مستوى حمض السيانوريك في المياه، كما يحدث ظاهرة “قفل الكلور”، أي أن الكلور يوجد بشكل رئيسي في شكل تركيبات من جزيئتين أو ثلاث جزيئات من الكلور، مما يؤدي إلى فقدانه لخاصية التعقيم. لم يتم التوصل إلى استنتاج نهائي بشأن التركيز الذي يحدث عنده هذا الأمر بالنسبة لحمض السيانوريك؛ إلا أنه يُعتقد عمومًا أن تأثير "حبس الكلور" يكون واضحًا للغاية عندما يكون تركيزه حوالي 160 ملغ/لتر. بعد حدوث تثبيت الكلور في مياه الحوض، يمكن تخفيف هذه الحالة عن طريق زيادة كمية الكلور المضاف، لكن الحل طويل الأمد هو إضافة المزيد من المياه النقية. من ناحية أخرى، يمكن لحمض السيانوأوريك أن يعمل كمستقر للكلور، ومن المفيد أن يظل تركيزه منخفضًا في الماء، حيث يمكن ذلك من تجنب تدمير الكلور المتبقي في الماء بفعل أشعة الشمس فوق البنفسجية. عادةً ما يضاف إلى الماء على شكل جسيمات، كما يمكن أن يتكون أثناء ذوبان مركبات ثنائي الكلور أو ثلاثي الكلور في الماء: حيث تنقسم مركبات الكلور إلى جزيئات كلور منفصلة، مع تكوين حمض السيانوريك في الوقت نفسه. لذلك، إذا تم إضافة مركبات الكلور إلى حوض السباحة، فلا حاجة لإضافة مستقرات الكلور بشكل منفصل. ومع ذلك، عند استخدام هيدروكسيد الصوديوم أو كلوريد الكالسيوم كمطهرات، يصبح من الضروري إضافة مواد مستقرة للكلور. يجب الانتباه إلى تجنب خلط المواد المذكورة أعلاه في حالتها الجافة، فذلك قد يكون خطيرًا. في الحالات الخاصة، يمكن إضافة كمية مفرطة من هيدروكسيد الصوديوم أو كلوريد الكالسيوم إلى الماء في الحوض دفعة واحدة، مما يؤدي إلى ارتفاع تركيز الكلور. وهذا يساعد على كبح نمو الطحالب وتقليل رائحة الكلوروفورم الكريهة، كما يساعد أيضًا في تدمير الملوثات العضوية المتجمعة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن من خلال إدخال كمية كبيرة من غاز الكلور دفعة واحدة، بحيث تصل تركيزات الكلور في مياه حوض السباحة إلى حوالي 10 ملغ/لتر، منع نمو البكتيريا والطحالب بفعالية. ويمكن تطبيق هذه الطريقة في حوض السباحة المنزلي مرة في الأسبوع. ٣. الحفاظ على شفافية ونقاء مياه الحوض: يمكن قياس شفافية ونقاء المياه من خلال مؤشر إجمالي الأملاح الذائبة (TDS). يشير TDS إلى المواد الكيميائية المشحونة التي تتراكم في مياه الحوض، خاصة عندما يتبخر ماء الحوض أو لا يتم إضافة مياه جديدة بكميات كافية. من الصعب رؤية هذه المادة بالعين المجردة، ولكن بسبب خاصيتها في نقل التيار الكهربائي، فإنها تتسبب في تآكل مكونات حمام السباحة المختلفة، مثل مضخات المياه والأنابيب والمرشحات وغيرها. عادةً ما توجد هذه المواد على شكل كلوريدات أو سلفات: فالاستخدام طويل الأمد لهيبوكلوريت الصوديوم كمطهر يؤدي إلى تراكم الكلوريدات ; يؤدي الإضافة المنتظمة لمواد مثل كبريتات الألومنيوم وكبريتات الصوديوم إلى ارتفاع تركيز أيونات الكبريتات. الغسيل الدوري وإضافة الماء النقي في الوقت المناسب هما أفضل طريقة للتحكم في قيمة TDS. 4. استقرار درجة الحموضة في مياه حمام السباحة: تعكس درجة الحموضة تركيز أيونات H+ أو OH- في مياه حمام السباحة، ووفقًا للمعايير الصحية لجودة مياه حمامات السباحة، يجب أن تكون درجة الحموضة في النطاق من 6.5 إلى 8.5. من أجل الحفاظ على سير حوض السباحة بشكل سليم، يجب على مستخدميه مراقبة هذا المؤشر عن كثب للتأكد من تحقيقه للمعايير المطلوبة، ويمكن قياس درجة الحموضة في الماء باستخدام أجهزة اختبار بسيطة. لتثبيت قيمة الـ pH في مياه الحوض، يجب إضافة مواد مستقرة مخصصة للحفاظ على قيمة الـ pH ضمن نطاق معقول. في الوقت نفسه، يجب الانتباه إلى مؤشر آخر مرتبط ارتباطًا وثيقًا بالرقم الهيدروجيني: القلوية الكلية. يعكس المستوى الكلي للقلوية مدى سهولة تغير قيمة الرقم الهيدروجيني في الماء. إذا كانت القلوية الكلية أقل من 80 ملغ/لتر، فإن استقرار قيمة الـ pH غير كافٍ، ومن الممكن أن تتغير بسهولة ; عندما تكون القلوية الكلية أعلى من 200 ملغ/لتر، يكون استقرار الرقم الهيدروجيني مرتفعًا جدًا، مما يصعّب عملية التعديل. يجب أن يكون لدى مستوى الرقم الهيدروجيني في مياه البركة استقرار معقول، بحيث يمكن تعديله دون حدوث تقلبات كبيرة، ولذلك يجب أن يظل المستوى الكلي للقلوية ضمن نطاق معقول. بالإضافة إلى ذلك، يؤدي القلوية العالية ودرجة الحموضة المرتفعة إلى تعكير مياه الجسم المائي وتكوّن رواسب ; انخفاض درجة القلوية قد يؤدي إلى تآكل المعدات وإحداث عدم الراحة لدى السباحين. 5. ضبط صلابة الماء: يجب أن تكون صلابة الماء معتدلة؛ فإذا كانت مرتفعة جدًا، فسوف تتكون ترسبات على جدران الحوض، وإذا كانت منخفضة جدًا، فسوف تؤدي إلى تآكل الجص الموجود في جدران الحوض. المياه الصلبة هي المياه التي يزيد فيها تركيز أيونات الكالسيوم عن 250 ملغ/لتر، ويزيد مستوى القلوية فيها عن 150 ملغ/لتر. يكون قيمة الرقم الهيدروجيني في المياه الصلبة مستقرة نسبيًا، لكن لا ينبغي استخدام زيادة صلابة المياه كطريقة لتثبيت قيمة الرقم الهيدروجيني. بالنسبة لمصادر المياه الصلبة، يجب تركيب جهاز تلطيف المياه عند فتحات التغذية لإجراء معالجة أولية. تكون تركيز كربونات الكالسيوم في المياه الناعمة أقل من 50 ملغ/لتر، أو تكون تركيز كلوريد الكالسيوم أقل من 30 ملغ/لتر. من الصعب الحفاظ على استقرار درجة الحموضة في المياه اللينة. يساعد استخدام كلوريد الكالسيوم كمطهر في رفع صلابة الماء. يتم الحفاظ على نقاء مياه الصرف باستخدام طريقتين رئيسيتين: الأولى هي استخدام مضخات خاصة لإضافة المواد الكيميائية تلقائيًا، والثانية هي رش المواد الكيميائية يدويًا. أما في حالة وجود رواسب، فيتم إزالتها من قاع الماء في الوقت المناسب، حتى تصل جودة المياه إلى المعايير المطلوبة. ”
يقولون على الإنترنت إن استخدام الكلور مع الماء المؤكسد كان خطأ، مما أدى إلى حدوث تفاعل داخل المادة الكيميائية نفسها وفقدانها لخصائصها العلاجية.
تأثير المطهر ضعيف، وتنتشر الطحالب في الأجواء الحارة، مما يؤدي إلى ارتفاع قيمة COD
أعتقد أن من المستحيل وجود الطحالب؛ فكمية الكلور المتبقي في ماء حمام السباحة تتراوح بين 0.4 و0.6 جزء في المليون، وبهذه الكمية يمكن السيطرة تمامًا على نمو البكتيريا والطحالب.
وكما في حوض السمك، تتكاثر الطحالب بسرة، ويمكن أن يؤدي ارتفاع الحرارة والضوء الشديد إلى ذلك.