المقدمة

يتناول المياه وتوزيعها فوق الأرض وصفاتها وخصائصها الطبيعية والكيميائية وتفاعلها مع البيئة والكائنات الحية.

وقد أعلنت الأمم المتحدة أن العقد ما بين سنتي 2005 – 2015 هو عقد الماء لأجل الحياة "Water for Life" و أشار تقرير للأمم المتحدة إن خُمس سكان كوكب الأرض يفتقدون المياه الصالحة للشرب بسبب سوء إدارة الموارد حيث يعيش فقراء العالم على أقل من جالونين ونصف من المياه في اليوم وهو ما يعادل واحد من ثلاثين من الاستهلاك اليومي للدول الغنية، لأن 70 بالمائة من سطح الأرض ماء و97,5بالمائة منها مياه مالحة في المحيطات والبحار و 1بالمائة مياه عذبة في الأنهار والبحيرات وباطن الأرض صالحة للاستخدام الآدمي و68,9 بالمائة من المياه العذبة فوق كوكبنا في شكل جليد .

وجميع الحضارات القديمة قد نشأت حول ضفاف الأنهار بالقرب من مصادر المياه كما في الفرات بالعراق والنيل بمصر .

وحاليا أصبحت مشكلة المياه تتصدر هموم سكان العالم .

فنجد أكثر من خمس سكانه يعانون من أزمة توفر المياه العذبة والنقية، مما سيجعل الصراع القادم في العالم حول السيطرة على مصادر المياه ، و19بالمائة من الكهرباء في العالم من قوة المياه (hydro-power)

الماء: اسم يطلق علي الحالة السائلة لمركب الهيدروجين والأكسجين .

وكان الفلاسفة الأقدمون يعتبرون الماء كعنصر أساسي لكل المواد السائلة وظل هذا الإعتقاد سائدا حتي القرن 18 .

ففي عام 1781 استطاع العالم الكيميائي البريطاني هنري كافنديش Henry Cavendish تخليق االماء بحرق الهيدروجين في الهواء محدثا فرقعة ولم تكن هذه التجربة معروفة حتى أتى الكيميائي الفرنسي أنطوان لافوازييه (Antoine Lavoisier).

وأثبت أن الماء ليس عنصرا بل مركبا من الهيدروجين والأكسجين ثم اكتشف لعالمان الفرنسي جوزيف لويس والألماني الكسندر فون همبولد ت أن الماء يتكون من حجمين من الهيدروجين وحجم من الأكسجين كما هما في التركيبة (H2O) السائدة حاليا.

أي أن الماء يتكون من "جزيئات"، ويحتوي كل جزيء على ثلاثة ذرات عبارة عن 2 ذرة هيدروجين وذرة أكسجين .

وقطرة الماء الواحدة تحتوي على الملايين من هذه الجزيئات وكل الهيدروجين في الماء وزنه الجزييْْء 1 .

لقد وجد بالماء نسبة متدنية جدا من الماء الثقيل heavy water أو ما يسمي بـ اكسيد الديتيريم deuterium oxide (D2O) والديتريم هو هو نظير الهيدروجين الذي وزنه الجزييء 2 .

كما به آثار قليلة من أكسيد التريتيم tritium oxide (T2O) والتريتيم نظير للهيدروجين وزنه الجزييء 3.

فالهيدروجين هو أخف عناصر الكون، وأكثرها وجوداً به، حيث تصل نسبته إلى أكثر من 90بالمائة، وهو غاز قابل للاشتعال.

و الأكسجين غاز نشط يساعد على الاشتعال، ويُكَوِّن حوالي 20بالمائة من الهواء الجوي، وهو ضروري لتنفس الكائنات الحية، ويدخل في التركيب العضوي لجميع الأحياء، مع الهيدروجين والكربون.

وعلى الرغم من أن الهيدروجين غاز مشتعل، والأكسجين غاز يساعد على الاشتعال، إلاّ أنه عند اتحاد ذرتي هيدروجين مع ذرة أكسجين ينتج الماء الذي يطفئ النار.

ورغم أن الماء مكون من ذرات أكسجين إلا أنه ليس الأكسجين الذي تحتاجه الكائنات المائية الحية كالسمك والنباتات البحرية، لأنها تعيش على الأكسجين الذائب كغاز في الماء.

والمياه الجارية في الأنهار والمحيطات والمجاري المائية بها نسبة أعلى من الأكسجين عما في المياه الراكدة بالبرك والمستنقعات التي تعيض بها أحياء مائية تستهلك الأكسجين بها .

وليس صحيحا أن مياه الأمطار هي أنقى أنواع المياه العذبة.

فهي تحتوي على معادن مذابة من الرياع الملوثة وجسيمات من التراب وغازات مذابة كثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت كما في الأمطار الحمضية(acid rain) والجليد أثناء تكوينه يمتص من الجو غاز ثاني أكسيد الكربون وغيره من الغازات الموجودة به ومواد عضوية وغير عضوية .

والمياه في انسيابها فوق قشرة الأرض تتفاعل مع المعادن في التربة والصخور وتذوب بالمياه السطحية والجوفية كبريتات وكلوريدات وبيكربونات الصوديوم والبوتاسيوم وأكاسيد الكالسيوم والمغنيسيوم .

والمياه السطحية قد تتلوث بمياه المجاري والنفايات الصناعية .

وقد تتسرب مياه النفايات والمجاري للمياه الجوفية أو الآبار الضحلة بما فيها فضلات الإنسان والحيوانات مكونة موادا نيتروجينية وكلوريداتية .

ومعظم المياه الطبيعية للشرب من الآبار العميقة بها مادة الفلورايد بكميات متفاوتة والتي تقلل تسوس الأسنان .

ومياه البحار والمحيطات يتركز بها ملح الطعام (كلوريد الصوديوم ).