عناصر الرصد البيئي

شبكات الرصد البيئي


عناصر الرصد البيئي
تشهد الفترة الأخيرة زيادة فى الإهتمامات البيئية المرتبطة بتلوث الماء والهواء والتربة بالإضافة الى التغيرات المناخية الناجمه عن الأنشطة البشرية . ولذلك فإن التقييم الدقيق لحالة البيئة هو شرط أساسى لتحديد مسارات العمل الخاصة بتحسين الظروف البيئية. وبناءاً عليه فإن أنشطة تطوير تكنولوجيا جديدة للرصد البيئى (تسمح بالكشف عن الملوثات الخطرة) والتقييم الدقيق للمتغيرات البيئية قد أصبحت ذات أهمية متزايدة سواء من العلماء أومن الهيئات التنظيمية ذات الشأن. ولقد شهدت السنوات الأخيرة تقدماً كبيراً فى مجال بحوث الرصد البيئى مما أدى الى تطوير تكنولوجيا أكثر دقة وفعالية وأقل تكلفة وذلك من خلال دمج التكنولوجيات الناشئة من مختلف التخصصات.

الغلاف الجوي

التركيبة الكيميائية للغلاف الجوى تحددها عدة عمليات بما فى ذلك الكتلة المتدفقة Mass Fluxes بين أسطح الكواكب وحدود الطبقات الهوائية Planetary boundary layers ومساحة التهوية ventilation بينها فضلاً عن تبادل الحمل الحرارى أثناء العواصف. ويرتبط تبادل العناصر الكيميائية على سطح الأرض بالإنبعاثات الطبيعية (من النباتات والتربة المسطحات المائية) والإنبعاثات والملوثات التى يتسبب البشر فى إطلاقها فضلاً عن الترسيبات الجافة والرطبة. ويعتبر إحتراق المواد العضوية وإستهلاك الوقود هى المصادر الصناعية الرئيسية لإنتاج المركبات الكيميائية فى الغلاف الجوى. وفى الواقع وحتى اليوم فإن وجود الغازات الرئيسية (N2O2 ) فى الغلاف الجوى يرجع إلى للنشاط الميكروبى فى التربة فضلاً عن عمليات التمثيل الضوئى والتنفس المرتبط بوجود الكائنات الحية.

وبالرغم من أن عمليات الغلاف الحيوى Biospheric تعتبر أحد المصادر المهمة للعناصر التى تسبب بعض المشكلات (ويشمل ذلك العديد من المركبات العضوية المتطايرة فضلاً عن إختزال مركبات الكبريت والنيتروجين) إلا أن المصادر الصناعية للتلوث أصبحت كثيرة ومهيمنه. وترجع الزيادة الكبيرة لتركيز غاز ثانى أكسيد الكربون فى الغلاف الجوى إلى عمليات تبادل الكربون بين الغلاف الجوى والمحيطات وبين الغلاف الجوى والغلاف الحيوى القارى ، علاوة على ذلك فإن عمليات الإستهلاك المتزايد للوقود قد أدت إلى إضطراب دورة الكربون الى حد كبير مما أسهم أيضاً فى هذه الزيادة. ومما سبق يتضح أهمية الرصد البيئى للهواء وذلك لمراقبة التأثيرات الضارة لعمليات التلوث فى الغلاف الجوى وتوفير المعلومات اللازمة التى تسمح بإتخاذ الإجراءات المناسبة لعمليات الحماية.
التربة والرسوبيات

التربة والرواسب هى وسيط لتراكم كثير من المواد الكيميائية والبيولوجية الضارة ، ويرجع القلق المرتبط بوجود هذه المواد الكيميائة الى أن كثيراً من الكائنات التى تعيش فى هذه الظروف والأوساط الملوثه تمثل عنصراً أساسياً لكثير من العمليات الخاصة بالتمثيل الغذائى المرتبطة به. حيث تتغذى العديد من هذه الكائنات (مائية أو برية) على هذه المواد الضارة والتى من الممكن أن تنتقل الى الإنسان فيما بعد. ونظراً لقدرة التربة والرسوبيات على الإحتفاظ أوتخزين المواد الكيميائية السامة فإن آثار التلوث قد لا تتضح بشكل مباشر ، حيث أن العوامل التى تؤثر على قدرة التربة والرواسب على تخزين هذه المواد الكيماوية يمكن أن تتغير فجأة وبشكل غير مباشر مما قد يؤدى إلى انتقال هذه المواد من وسط لآخر أو إلى أحد الكائنات الحية التى تعيش فى هذه الظروف مسببة أضرار بيئية خطيرة وذلك يستلزم إتخاذ كافة الإحتياطات الخاصة بعملية مراقبة عناصر التلوث فى التربة والرسوبيات مما يساعد على إتخاذ كافة الإجراءات التى تضمن الحد أو إزالة عناصر التلوث ومصادره بقدر الإمكان.

المياه

المياه هى أهم العناصر للكائنات الحية ولذلك فإن معظم البلدان العربية لديها الآن سياسات لإدارة الموارد المائية بهدف تحقيق الإستخدام المستدام لمواردها المائية من خلال حماية وتحسين نوعيتها مع المحافظة على التنمية الإقتصادية والإجتماعية. ويتطلب تحقيق هذا الهدف إلى وجود تعريف دقيق لإحتياجات المجتمع ورغباته وكذلك تضافر كل الجهود لحماية الموارد المائية من التدهور. وتسمى هذه الإحتياجات بالقيم البيئية Environmental Values للمجرى المائى ومن الممكن أن تشتمل على قيم لكل من مياه الشرب ، السباحة ، الصيد ، الترفيه ، الصناعات الغذائية المرتبطه بالزراعة فضلاً عن الحفاظ على النظام البيئى Ecological System .

ومن أجل الحفاظ على هذه القيم البيئية المطلوبة من المجتمع فقد تم وضع معايير وإرشادات نوعية المياه لتوفير وسيلة موضوعية للحكم على جودة المياه ويوجد الآن العديد من المراجع والإرشادات الخاصة بنوعية المياه نذكر منها على سبيل المثال USEPA, 1986 a, CCRM, 1991, ANZECC, 1992. وعموماً فإن معظم هذه الإرشادات تبدو متشابهه الى حد ما فى المنهج وفى القيم الحدية Threshold Values التى يوصى بها.



أهمية شبكات الرصد البيئي


معظم البلدان العربية تعانى من ندرة المياه العذبة مما يعوق عمليات التنمية الإجتماعية والإقتصادية بها. بالإضافة إلى ذلك فإن تدهور نوعية المياه وزيادة معدلات التلوث بشكل مطرد فى المجارى المائية الموجودة بهذه البلدان يحد من العديد من الإستخدامات الممكنه لموارد المياه العذبة. ويمكن تحديد مصادر التلوث الرئيسية للمياه العذبة وهى :-
• استنزاف الموارد وبخاصة غير المتجددة
• الإستخدام الجائر لكل من الأسمدة والمبيدات الحشرية فى العمليات الزراعية.
• التخلص من مياه الصرف الصحى والصناعى فى الأنهار والبحيرات.
• وجود النفايات الصلبة على ضفاف المجارى المائية مما يسبب تسربات غير صحية الى المياه السطحية والجوفية وما قد ينتج عن ذلك من مخاطر صحية. وعلى الرغم من أن المواد الكيميائية السامة والناتجه من النفايات الصحية والصناعية ليست واسعة الإنتشار فى الوقت الحاضر فى المنطقة العربية إلا ان تزايد معدلات النمو الصناعى فى المنطقة وما يرتبط به من النفايات السائلة ستكون له عواقب أكثر خطورة على الصحة العامة والبيئه فى المستقبل.

وقد أدركت معظم البلدان فى المنطقة العربية حقيقة تدهور نوعية المياه ومدى الحاجة الى مواجهة هذا التحدى. و الجدير بالذكر أن بعض هذه الدول قد إتخذت خطوات لمعالجة تلوث المياه ومع ذلك فإنه يمكن ملاحظة أن عدداً كبيراً من القضايا والمشاكل المرتبطة بالتلوث غير واضحة بصورة كاملة وأن كثيراً من السياسات والإجراءات المتبعة فى بعض الحالات تبدو متجزئة أو مرحلية وبالتالى هى محدودة فى فعاليتها.


اولويات الرصد البيئي


يعتبر تحديد هدف واضح لبرنامج الرصد خطوة هامة لضمان نجاحه ، حيث يعتبر أحد أهم العناصر المؤثرة على التكلفة ولذلك يجب فى البداية عمل تعريف واضح للمعلومات المطلوبة وأهداف الرصد. والمعلومات التى توفرها برامج الرصد جدول (1) تمثل أحد أهم العناصر التى تدعم إدارة موارد المياه فضلاً عن أهميتها للباحثين ولأصحاب المصالح المرتبطة بإستخدامات المياه المختلفة. ويتطلب ذلك تخصيص ميزانيات مناسبه تسمح بتوفير المعلومة بجودة تلائم متطلبات الإدارة المستديمة لموارد المياه. ويتطلب ذلك مشاركة المسئولين عن تخصيص الميزانيات والمسئولين عن إدارة الموارد المائية فضلاً عن المستفيدين من المياه فى إعداد أهداف برنامج الرصد. وبعد تحديد نوع المعلومات المطلوبة يقوم مصممى برامج الرصد بتحديد آليات وإستراتيجيات برنامج المراقبة.

تصميم شبكات الرصد

يجب أن يتم تصميم نظم مراقبة البيئة من خلال وثيقة تصميم Design Document تصف بدقة طرق التصميم لكل عناصر شبكة الرصد فضلا عن أساليب التشغيل اليومية بما يسمح بأن يكون العائد من وراء الشبكة مقنعاً بالنسبة لصانعى القرار وخصوصاً الجهات التى ستقوم بالتمويل. ويساعد علم الاحصاء التطبيقى فى توفير نهجاً منظماً لطرق التعامل مع أوجه عدم اليقين Uncertainty والتى يصعب اجتنابها فى بيانات نوعية المياه. ولقد وضع كل من سندوكور وكوتشران Sendecor and Cochran (1989) تعريف لعلم الإحصاء بأنه العلم الذى يتعامل مع الاساليب والتقنيات الخاصة بجمع وتحليل البيانات فضلاً عن استخلاص النتائج ، وهذا هو المطلوب تماماً فى الجهود الخاصة بعمليات الرصد البيئى.

ولذلك كان السبيل الوحيد لضمان التوصل إلى استنتاجات دقيقة من البيانات المتاحة هو أخذ الاعتبارات والفروض الاحصائية فى الاعتبار فى مراحل تصميم الشبكة بما يسمح بتنفيذ الاختبارات الاحصائية المطلوبة بشكل فعال وما ينتج عن ذلك من استنتاجات دقيقة. وينبغى أن يشمل برنامج الرصد وصف دقيق للمنطقة كوحدة هيدرولوجية متكامله كما يجب أن يوضح مساحة وحجم المجرى المائى Watershed الواقع تحت الدراسة ، وذلك فضلا عن وصف للظروف البيئية

وعناصرها المختلفة التى قد تؤثر عى نوعية المياه. كما يجب أيضا وضع وصف دقيق للخصائص الهيدروليكية والجيولوجية للمنطقة المحيطة. وأخيراً يجب أن يشتمل أيضاً على معلومات وافية عن مستخدمى الموارد المائية الآن ومستقبلاً.


أهداف شبكات الرصد

أهداف شبكات الرصد يجب أن تعالج المشاكل المرتبطة بنوعية المياه ولذلك فإن التحديد الدقيق والواضح لأهداف الرصد هو العامل المحرك لبقية عناصر تقييم البرنامج ولنجاح عملية الرصد. ويوجد نوعيين رئيسين من الأهداف لتخطيط مشروع الرصد وهى :-
• أهداف ادارية Management Objectives
• أهداف فنية Technical Objectives

ويمكن القول أن الأهداف التخطيطية Management Objectives هى إنعكاس لإحتياجات المنتفعين Stakeholders وصانعى سياسات الموارد المائية بينما الأهداف الفنية هى المتعلقة بإجراءات التنفيذ والتشغيل لبرنامج الرصد وعادة ما يتعامل مصممى البرامج مع الأهداف الفنية بحيث يكون مفهوماً بشكل واضح كيفية التعامل مع عناصر نوعية المياه ومواقع قياس الرصد وطرق التحاليل الخاصة بالبيانات التى ينتجها البرنامج. ويتم صياغة الأهداف التخطيطية والفنية فى صورة مجموعة من الأهداف (قصيرة–طويلة) الأمد كما يلى:

• أهداف طويلة المدى Long term Monitoring Objective

1- تخطيط ووضع سياسات الموارد المائية

هناك حاجة للتعامل مع حالة نوعية المياه كبعد هام فى إدارة وتخطيط الموارد المائية وهى عملية مستمرة تتطلب معلومات دقيقة على المدى الطويل من خلال شبكة قومية لمراقبة نوعية المياه.

2- تحليل الإتجاه لنوعية المياه Trend Analysis

يتم إستخدام البيانات التى ينتجها برنامج الرصد فى تحديد مدى التغير فى عناصر نوعية المياه مع الزمن.

3- تقييم التوافق مع القوانين البيئية Compliance Assessment

يتم إستخدام نتائج مراقبة نوعية المياه فى تقييم مدى جودة المياه وملائمتها لمجموعة المعايير والإشتراطات المحلية أوالدولية للإستخدامات المختلفة ، ويجب فى هذا النوع من المراقبة أخذ الظروف المناخية فى الإعتبار بالإضافة الى أنواع وأحمال الملوثات ومصادرها.

4- قياس فعالية برامج الحفاظ على البيئة Program Effectiveness

يمكن الإستفادة من بيانات نوعية المياه فى تقييم فعالية الإجراءات المتخذة والبرامج بغرض حماية البيئة ، والتى عادة ما تكون على مستوى المجرى المائى حيث أن العديد من الأنشطة التنموية تكون موجودة على طول المجرى مما يجعل عملية متابعة بعض الإجراءات الخاصة بالحماية صعبة الى حد كبير. ويجب الأخذ فى الإعتبار أن تأثير بعض إجراءات الحماية يتطلب عدة سنوات للحكم على كفاءتها من خلال بيانات نوعية المياه.

5- تحديد مشاكل التلوث والمناطق ذات الأولوية

تساهم عمليات الرصد فى تحديد مشاكل التلوث التى تؤثر على الموارد المائية ، وفى مثل هذه الحالة فإنه يجب مراقبة عناصر نوعية المياه التى يمكن أن تساعد فى وصف وتحديد المشكلة.

• أهداف قصيرة المدى


1-دراسة حركة الملوثات فى البيئة

برامج المراقبة يتم إستخدامها فى دراسة حركة الملوثات من مكان لآخر ، وفى مثل هذه الحالات تتم عملية المراقبة على فترات زمنية قصيرة حسب طبيعة وخصائص الملوث. وتتطلب الدراسات المتعلقة بهذا الهدف عمل قياسات متوالية لكل المسارات المحتملة.

2- تحديد المناطق الأكثر تلوثاً Define Critical Areas

وتستخدم مراقبة نوعية المياه فى تحديد المناطق التى تشهد زيادة غير عادية فى
مستويات التلوث ، هذا النوع من المراقبة كثيراً ما يوصف برصد الإستطلاع أو Reconnaissance Monitoring ويتم ذلك من خلال فترة زمنية صغيرة.

3- دراسة تحديد أحمال التلوث Waste Load Allocation

يجب مراقبة المسطحات المائية المستقبلة لمجارى مائية فرعية ذات أحمال تلوث عالية وتحديد أنواع الملوثات ، مما يساعد فى إتخاذ القرار السليم لتدارك مشاكل تدهـور حالة المياه. هذا النوع من المراقبة يتطلـب معرفة جيدة لأحمال التلوث الفعلية من كل مصدر (نوعاً وكماً) كما يتطلب رصد واسع النطاق (من حيث المساحة).

4- معايرة النماذج الرياضية والتحقق من دقتها

يتم الآن إستخدام النماذج الرياضية على نطاق واسع فى محاكاة نوعية المياه فى المجارى
المائية ودراسة السيناريوهات الخاصة بإجراءات إدارة نوعية المياه من أجل تحديد
أفضل الإستراتيجيات الملائمة. ويمكن إستخدام هذه النماذج للتنبؤ بحالة نوعية المياه فى المستقبل وعادة ما يكون هناك حاجة للتحقق من صحة نتائج هذه النماذج من خلال عمليات معايرة وتحقيق Calibration and Verification ، ولذلك يتم إستخدام البيانات الناتجه من عملية المراقبة حيث يتم مقارنة النتائج التى يتنبأ بها النموذج مع القيم المقاسة فعلياً وتحديد الفارق بينها وبناءاً عليه يتم تحديد مدى دقة تنبؤات النموذج الرياضى.

5- الإستخدامات فى مجال البحوث

مراقبة نوعية المياه أمر ضرورى لدراسة ومعالجة مشاكل تلوث المياه حسب طبيعة كل منطقة ، ويتم إجراء البحوث لتحقيق هذا الغرض ولذلك فإن الفروق بين الرصد من اجل المجالات البحثية والرصد لأغراض أخرى ليست كبيرة فى كثير من الأحيان.


العوامل المؤثرة على إختيار مواقع الرصد

يتوقف إختيار مواقع الرصد على الأهداف العامة لشبكة الرصد على سبيل المثال عندما يكون هدف الرصد هو تحديد المناطق الحرجهCritical Regions فإن ذلك يتطلب أخذ عينات للرصد البيئى من مواقع عديدة تغطى هذه المناطق بشكل جيد أما إذا كان هدف الرصد هو تحديد الإتجاه العامTrend Analysis ربما يتطلب ذلك أخذ عينات من موقع رصد واحد أو أثنين. بينما يتطلب الرصد الذى يهدف إلى تقييم التوافق مع القوانين البيئيةCompliance Monitoring أخذ عينات قريبة جداً من مصادر التلوث ، وعلى العكس فإن الرصد بهدف دراسة عملية انتقال الملوثات أو تحديد أحمال التلوث يتطلب القياس فى مواقع تبعد عن مصدر التلوث (Downstream Pollution Source).

ويتوقف أيضاً إختيار مواقع الرصد لشبكة نوعية المياه على نوع المجرى المائى ، فمثلا يمكن وصف نوعية المياه فى مجرى مائى بقياس نوعية المياه عند المصب بينما فى حالة وصف نوعية المياه الجوفية فى منطقة ما أو مياه البحيرة فإنه يلزم أخذ عدة مواقع للقياس لوصف نوعية المياه.
ويمكن تلخيص ما سبق فى أن معايير تحديد مواقع القياس للرصد البيئى يتوقف على نوع النظام البيئى نفسه (مجرى مائى ، بحيرة أو مياه جوفية). وفيما يلى بعضا من هذه المعايير والتى يمكن اعتبارها كبداية لمصممى شبكات الرصد فى البلدان العربية.


• بالنسبة لتحديد الموقع بشكل عام: سهولة الوصول إلى موقع الرصد ، وجود مصدر للطاقة هام فى حالة الرصد المستمر (Real Time Monitoring) ، مدى تعاون مالك الارض Cooperation with Land Owners ، حماية المعدات من السرقة ، مدى القرب من المناطق المتأثرة بالتلوث.
•بالنسبة للمياه السطحية: طبيعة استخدامات الاراضى Land Use، انحدار المجارى المائية مدى القرب من الاستخدامات المعنية ، شكل القطاع المائى ، وجود عوائق للسريان ، تأثيرات مشاكل صرف الطرق المجاورة للمجرى ، و إمكانية أخذ قياسات التصرف المائى من خلال علاقة السرعة مع عمق المياهStage Discharges
• بالنسبة للبحيرات: معرفة أعماق طبقات المياه المختلفة فى البحيرة ، ميل البحيرة الطولى Longitudinal Gradient ، ظروف الشواطئ والخلجان والبواغيز ، أنماط دورات المياه بالبحيرة Water Circulation Patterm
بالنسبة للمياه الجوفية: قابلية تحديد عمق المياه Water Depth ، اتجاه السريان Flow Direction ، مناسيب المياه المختلفة (مرتفعة أو منخفضة) ، وجود تركيزات مختلطة Mixed أو فى صورة طبقات Layers ، العمق حتى الطبقة غير المنفذة ، ومعدلات السحب Draw-down

بمجرد أن يتم تحديد الموقع العام Overall Sampling Location لمواقع الرصد طبقا
للمعايير العامة التى سبق ذكرها ، فإنه يتم التفكير فى معايير أكثر تحديداً لأخذ العينات المختلفة (Representative Samples) وهذه المعايير كسابقاتها تختلف حسب نوع النظام البيئى كما يلى :-


الموقع الدقيق لاخذ العينات

1. المجاري المائية Streams
إختيار المواقع فى شبكات الرصد الدائمة Permanent Monitoring تختلف قليلاً عن تلك التى تتم فى شبكات الإستطلاع Survey Monitoring بالنسبة للشبكات الدائمة فإنه يتم تقسيمها الى مستويين هما: الاختيار العام للموقع Macro Location والاختيار الدقيق للموقع Micro Location. وبالنسبة للمجارى المائية فإن نوعية المياه تختلف أفقياً ورأسياً فى قطاع المجرىStream Cross Section وذلك للعديد من الأسباب. حيث يتسبب إختلاف سرعة السريان فى تباين التركيزات فى القطاع خصوصاً بالنسبة لمركبات الترسيبات. وعموماً فإن سرعة السريان تكون أكبر فى منتصف القطاع أما السرعة المتوسطة فهى السرعة المقاسة على إرتفاع يساوى 60% من العمق الكلى وذلك للقطاعات الضحلة (أقل من 1.5 متر)، بينما تكون السرعة المتوسطة مساوية للقيم المتوسطة لكل من(20% - 80% من العمق الكلى) وذلك فى القطاعات الأعمق. كما أن عملية الخلط الجانبىLateral Mixing التى تحدث عند تقاطع الروافد مع المجرى المائى الرئيسى تتسبب فى تسارع التيار عند جانبى المجرى.

ويجب عند إختيار مواقع الرصد مراعاة التغيرات (الأفقية ، الرأسية على طول المجرى) التى تحدث فى نوعية المياه ، وعلى أى حال فإن التغيرات الرأسية والأفقية يكون تأثيرهاً أقل ما يمكن عندما تصل تركيزات عناصر نوعية المياه إلى حالة الإختلاط التام Complete Mixing. ولذلك فإن القياسات للعناصر الكيماوية يجب أخذها من نقاط تضمن حدوث الإختلاط التام عندها وإذا ما لوحظ أن هناك تأثيرات جانبية Lateral Effects عندئذ يمكن أخذ عينات مركبة Composite Samples. وعند إختيار مواقع الرصد يجب أيضاً أن تأخذ فى الإعتبار بعض خصائص منطقة الدراسة (قبل وبعد موقع القياس) والتى تحدد مكان موقع الرصد Upstream and Downstream فمثلاً يوصى بوضع موقع (أومواقع) رصد فى الأماكن التالية :-
• بالقرب من المناطق الصناعية أوالمدن لمتابعة مشاكل التلوث الصناعى أو الصرف الصحى.
• قبل مآخذ مياه الشرب.
• قبل وبعد مصادر التلوث المباشرة Point Sources .
• مصبات المجارى المائية على البحار ، البحيرات والمحيطات.
• نقاط الرصد التى تتميز بسهولة الوصول اليها مثل الكبارى.

2. البحيرات Lakes
نوعية المياه فى البحيرات تتميز بعدم التجانس بسبب ظاهرة التكوين الطبقى الرأسى
(Vertical Stratification) ، التدرجات الطولية ((Longitudinal Gradient والتيارات الناشئة بفعل الرياح وإختلاف الكثافات (Density Differences). ومن الممكن أيضاً أن تؤثر المجارى المائية المغذية للبحيرات (وما يمكن أن تحتويه من ملوثات) فى نوعية المياه داخلها وخصوصاً فى المناطق القريبه من هذه المصادر وقبل أن تحدث عملية الإختلاط التام Complete Mixing مع مياه البحيرة. وبسبب التغير فى درجة الحرارة وما ينتج عنه من إختلاف الكثافات Densities تظهر ظاهرة التغير فى نوعية المياه الطبقية Stratification فى مياه البحيرات الى ثلاث طبقات هى Hypolimmion , Metalimmion , and Epilimmion . ولذلك يجب أخذ عينات ممثلة لهذه الطبقات الثلاثة لوصف نوعية مياه البحيرة وإذا كانت المعلومات الخاصة بطبقة معينة غير مطلوبة فإنه يمكن أخذ عينات متفردة Individual Samples. أما إذا كان هدف المراقبة يشمل تعيين تدرج نوعية المياه Water Quality Gradient فإن مواقع القياس تتحدد طبقاً للتباين فى النوعية عند هذه النقاط ويمكن تنفيذ ذلك من خلال تطبيق طريقة الإنحدار الخطى Linear Regression مع العنصر كدالة فى المسافة الطولية على البحيرة. ومن الممكن حذف نقاط الرصد ذات المسافات المتداخلة ويتضح من ذلك مدى الحاجة الى عدد نقاط أكثر فى المناطق ذات التباين الكبير فى النوعية إذا ما كان هذا التباين غير ملحوظ.

3. المياه الجوفية
يوجد نوعين من الخزانات الجوفية : خزانات محصورة Confined وغير محصورة ، أما بالنسبة للخزانات غير المحصورة فتسمى أحياناً خزانات المياه الأرضية وهى خزانات ذات إتصال مباشر مع الغلاف الجوى من خلال فراغات التربة ، بينما الخزانات المحصورة وتسمى أيضاً الخزانات الجوفية الإرتوازية فتكون مفصولة عن الغلاف الجوى بواسطة طبقه غير منفذه (Impermeable Layer). ويتوقف إختيار مواقع رصد نوعية المياه الجوفية على أهداف الرصد فضلاً عن (نوع / نظام) طبقة المياه الجوفية المطلوب رصد نوعيتها. وتحدد أهداف الرصد ما إذا كانت القياسات ستكون فقط لتركيزات بعض عناصر نوعية المياه أو ستشمل كلا من التركيزات والتصرفات بما يسمح بحسابات أحمال التلوث.

وعند الحاجة الى عمل تحاليل لأحمال التلوث Flow Analysis فإن مواقع آبار الرصد يجب ان تمتد لمتابعة التصرف الداخل الى منطقة الدراسة Inflow والتصرف الخارج منهاOutflow ويكون الوضع أسهل بالنسبة لقياسات التركيزات Concentrations حيث يكون عدد أبار الرصد أقل. وعند تنفيذ أبار رصد لمراقبة نوعية المياه الجوفية يجب أخذ العناصر الأتية فى الإعتبار :
• نوع التربة والتركيب الجيولوجى Soil type and Geology .
• إتجاه السريان Flow Direction.

الأخطاء (عدم الدقة – اللايقين) Uncertainty ستكون مطلوبة دائما فى عملية تحديدنوعية المياه الجوفية عند أخذ العينات من أبار الرصد ويلعب أختيار العينات الممثلة Representation Samples دوراً هاماً فى تقليل هذه الأخطاء بقدر الإمكان. أما القياسات الخاصة بتحديد الإتجاه Trend Analysis فيتم أيضاً مقارنتها مع المعايير المحلية والدولية وتتميز بأنها يمكن أن تغطى هدف تحديد الإتجاه الزمنى Time والمكانى Space أوكليهما معاً. بينما مراقبـة مصـادر التلوث تشمـل قياسـات توضح التركيـب Composition (نوع الملوثات) فضلاً عن كميتها ومعدل الأحمال التى ينتجها مصدر التلوث الذى يؤثر فى المياه الجوفية. ويجب عند مراقبة نوعية المياه الجوفية أن يتم مراعاة إختلافات نوعية المياه فى الإتجاهات الرأسية ، الأفقية والجانبية.

وعادة ما تتطلب مراقبة المياه الجوفية إلى مرحلتين ، الأولى هى عملية مسح هيدوجيولوجى "Hydrogeologic Survey" والتى تحدد مناسيب المياه الجوفية وإتجاه السريان ثم تأتى عملية المراقبة ذاتها فى المرحلة الثانية. وعند مراقبة نوعية المياه فى الإتجاه الجانبى "Lateral" فإنه يجب إختيار آبار رصد فى مناطق أعلى Up gradient وأخرى أسفل Down gradient منطقة الدراسة وعادة يتم ذلك خلال وضع أكثر من بئر أعلى وداخل وأسفل منطقة الدراسة وذلك للحصول على مكرارات Replicates. ومن المهم عند تحديد مواقع ابار الرصد أن يكون بئر الملاحظة موجود فى منطقة المياه الجوفية المراد تقييمها وليس عند تجمع مائى محلى. وأيضاً يكون عمق البئر مهماً عند أخذ عينات لدراسة النترات Nitrates فى الخزانات الغير محصورة وربما يكون من الضرورى إستخدام أبار متعددة المستويات Multilevel Wells وذلك لأن تركيزات النترات تتميز بخاصية الطبقية حيث تكون التركيزات عالية فى أعلى الخزان ويمكن تنفيذ فكره الأبار المتعددة فى حفرة واحدة أوفى عدة حفر.

أما بالنسبة للمياه الجوفية السطحية فإنه يجب أن يغطى طول الشبكة المثقبه Perforated Screen مدى مناسيب المياه المطلوبة. ومن الممكن أن تظهر عدة مشكلات عند إستخدام الآبار الموجودة (سابقاً) فى عمليات الرصد ، عادة فى مثل هذه الحالات نفتقد المعلومات الخاصة بإنشاء البئر ، طول الشبكة وبعض المعلومات المشابهه ومن الممكن أيضاً أن يكون البئر ملوثاً ولذلك فإن إنشاء أبار رصد جديدة (بدلا من إستخدام الموجودة) يكون دائماً هو الإختيار الأنسب والأدق. ويجب أن تعبر مواقع الرصد عن الإستخدامات المختلفه للمياه الجوفية مثل مياه الشرب والإستخدامات الزراعية وأيضاً تعبر عن التركيبات الجيولوجية للخزانات الجوفية.


طرق جمع العينات المختلفة وحفظها ونقلها

1. جمع العينات الخاصة بالفحوصات البكتيرية
تجمع العينات في عبوات زجاجية أو بلاستيكية ذات سدادات محكمة ويجب أن تكون نظيفة ومعقمة. كما يجب إجراء بعض القياسات الحقلية مثل قياس تركيز الكلور الحر المتبقي والرقم الهيدروجيني وتقدير العكارة أثناء جمع عينات المياه.

في حالة معالجة المياه المراد جمع عينة منها بأحد المطهرات مثل الكلور ، الكلورامين ، ثاني أكسيد الكلور ، الأوزون .....الخ ، يلزم إضافة ما مقداره 0.3 مللى من محلول 1.8 % من مادة ثيوكبريتات لكل 100 مللى من حجم القارورة قبل تعقيمها وذلك لمعادلة التركيز المتبقي من المادة المطهرة.

ويفضل أن تتم عملية نقل عينة الفحص البكتيري بعد جمعها إلى المختبر دون تأخير وأن تحفظ في مكان بارد ( 4 – 10 ) مº ومظلل لحين وصولها إلى المختبر ويجب عدم تعرض العينات للضوء أو آشعة الشمس المباشرة ، ويفضل أن تفحص خلال ساعة من جمعها وإذا تعذر ذلك يجب أن لا تتجاوز الفترة بين جمع العينة وفحصها مدة ( 24 ) ساعة بأي حال من الأحوال على أن يتم حفظ العينات عند درجة حرارة منخفضة (في الثلاجة).
2. جمع العينات الخاصة بتحليل العناصر المعدنية
تؤخذ العينة مباشرة من المصدر في وعاء نظيف ذو سعه ونوعيه مناسبة حسب نوع التحليل ، ويجب غسل الوعاء من مصدر العينة ثلاث مرات على الأقل قبل جمع العينة وتنقل إلى المختبر دون تأخير ويتم حفظ العينات بالطرق الصحيحة.

3. جمع العينات الخاصة بتحليل المركبات العضوية
تؤخذ العينة مباشرة من المصدر في وعاء خاص (زجاجة صغيرة ملونه وتحتوي على غطاء لمنع تطاير المركبات العضوية الموجودة في العينة ولكي يتم أخذ العينة عند التحليل عن طريق إبرة خاصة تدخل إلى داخل الزجاجة من خلال الغطاء دون الحاجة إلى فتح العينة) وتغسل الزجاجة بالماء عدة مرات ثم بالماء المقطر وذلك للتأكد من أن العينة نظيفة تماما ، وعند جمع العينة تغسل الزجاجة بالماء المراد جمعه وتملأ وتقفل بسرعة وتنقل للمختبر على أن تكون محفوظة في درجة حرارة منخفضة (فى حقيبة بها ثلج) وفي المختبر تحفظ في الثلاجة.

4. جمع العينات الخاصة لقياس محتوى الكربون العضوي ( TOC )
تؤخذ العينة مباشرة من المصدر في وعاء نظيف سعته لا تقل عن 100 مللى ويكون الوعاء من الزجاج الملون حسب نوع التحليل ، ويجب غسل الوعاء من مصدر العينة ثلاث مرات على الأقل قبل جمع العينة وتنقل إلى المختبر دون تأخير ، ويتم تحليلها في نفس اليوم وإذا تعذر ذلك تحفظ في مكان بارد حتى يتم تحليلها على أن لا تتجاوز مدة أسبوعين.





تحليل العينات


طرق التحاليل يمكن النظر لها كمجموعة من الإرشادات المكتوبة والتى تصف بوضوح الخطوات التى يجب أن يقوم بها القائم بالتحليل للحصول على النتائج المرجوة. ويجب أيضاً أن يتم توثيق الطرق المعملية المستخدمة بشكل دورى فى المعامل وتحفظ فى الأرشيف. أما بالنسبة للطرق المستخدمة فى القياسات المعملية الروتينية فيتم صياغتها فى صورة طرق قياسية للتنفيذ Standard Operating Procedures (SOP).

عند وصف إختبار معين بأنه يجب إستخدام تعييرات قياسية Standard Glossary فإنه يكون من المفضل إستخدام الطرق القياسية الدولية أوالمحلية مثل :
• الطرق القياسية الإنجليزية British Standards .
• الطرق القياسية الهولندية Dutch Standards (NEN).
• الطرق القياسية الألمانية Deutsch Standards (DIN).
• الطرق القياسية الأمريكية American ASTM .
• طرق الأيزو ISO .

أما فى حالة عمل تعديل على طريقة ما أوعلى إختبار معين فإنه يجب توثيق هذا التعديل مع توضيح سبب التغير والتاريخ الذى بدأ فيه تنفيذ هذا التعديل.
• طرق التحاليل لعينة يتوقف على الهدف من هذا التحليل ولذلك يوجد العديد من الطرق المستخدمة فى عمليات الرصد البيئى من أمثلتها .
• تحاليل نوعية مياه الشرب للملوثات المختلفة USEPA Method 500 .
• تحاليل مختلفه للمياه والنفايات السائلة USEPA Method 600 .
• تحاليل مختلفة لنفايات المصانع ASTM Methods .
• الطرق القياسية لإختبارات المياه والنفايات السائلة Standard Methods for the (Examination of water & wastewater APHA).

كل هذه الطرق التحليلية التى تم ضبطها للإستخدام الروتينى قد تم تقييمها من حيث الدقة بإستخدام عينات للتحكم فى الجودة.



النتائج والبيانات

جميع القياسات والبيانات المجمعة يتم ادخالها فى قاعدة البيانات باستخدام برنامج ACCESS أو dBase III plus.
ويمكن تلخيص خطوات التعامل مع البيانات المستخدمة فى أربع خطوات:-
• تخزين البيانات
• التأكد من البيانات
• تحليل البيانات
• إخراج التقرير

بارك الله فيك

كل الشكر والامتنان على روعهـ بوحـكـ ..
وروعهـ مانــثرت .. وجماليهـ طرحكـ ..
دائما متميز في الانتقاء
سلمت يالغالي على روعه طرحك
نترقب المزيد من جديدك الرائع
دمت ودام لنا روعه مواضيعك
امــ ايمــــان

مشكووووووووووور على هذا الطرح الرائع

بارك الله فيكم
على مروركم الطيب والعطر بكل ارجاء المنتدى الرائع
اسعدني تواجدك
جزاكم الله كل الخير يارب ولاحرمنا طلتكم بكل الوانها
وارقى تحية للجميع