معلومات أساسية مطلوبة لتقييم التاثيرات البيئية للمصبات البحرية

1996 المصبات البحرية لمياه الصرف الصحي

أ.د عادل رفقي عوض

KFAS

تقييم التأثيرات البيئية للمصبات البحرية علوم الأرض والجيولوجيا

أ ـــ معلومات عامة عن المشروع

إن ملف تقييم الأثر البيئي يجب أن يزودنا بالمعطيات الأساسية التالية فيما يتعلق بالنظام المقترح:

1- خارطة (مقياس 1: 20000 أو ما شابه ذلك) للمنطقة التي سيطبق فيها النظام، بما في ذلك التصميم التخطيطي الذي يظهر موقع مرافق الصرف الأساسية (القناة الرئيسية المجمعة لمياه الصرف الصحي، محطات الضخ، وحدات المعالجة الأولية والمصب البحري).

كما يجب أن تبين هذه الخارطة المظاهر الطبوغرافية الهامة كالبحيرات والأنهار والبحيرات الساحلية الضحلة، وجميع شواطئ المنطقة ومناطق جمع المحارات إن وجدت، وكذلك الكونتورات لعمق مياه البحر "بفواصل 10م".

 

2- عوامل المشروع الأساسية بما فيها عدد السكان وكمية مياه الصرف الصحي اللذان يدخلان في شروط التصميم.

3- المعطيات المتعلقة بكميات مياه النفايات الصناعية الهامة.

 

4- اعتبارات المعالجة الأولية والتخطيط الوظيفي للخيار المقترح للمعالجة الأولية.

5- ملخصاً للمواقع البديلة الموضوعة في الاعتبار للمصب البحري والأسس البيئية والاقتصادية لاختيار المشروع البديل.

 

6- ملخصاً للاستخدامات المفيدة للمياه البحرية, والتي تتطلب حماية كالرياضة المائية وجمع المحارات والمصادر البحرية والاعتبارات الجمالية ومجالات أخرى.

7- المعايير البيولوجية (الأحياء الدقيقة) المطبقة في تقييم التأثير البيئي والتي تشير إلى النظام الذي يضمن الحماية للاستخدامات المفيدة.

 

كما يجب أن تحتوي المعلومات على مصادر التلوث والتي لا يمكن التخلص منها بنظام أقنية جمع وتصريف مياه الصرف الصحي مثل الأحياء الفقيرة, وقد أظهرت الخبرة أنه حتى في حال تأمين الأنظمة الكافية لأقنية تجميع مياه الصرف الصحي والمعالجة الأولية ونظم المصبات البحرية في مراكز التجمعات الرئيسية للسكان.

فإن ما تطرحه الأحياء الفقيرة غير المجهزة بواسطة شبكات صرف صحي تستمر في تلويث الشواطئ المجاورة, حيث سيضر مثل هذا التلوث حتماً بنظام المصب البحري الموجود.

إن تضمين مثل هذه المعطيات في ملف التقييم البيئي يساعد على الابتعاد عن الفوضى مستقبلاً في هذا المجال.

وأخيراً فإن ملف تقييم التأثير البيئي يجب أن يقدم نتائج تصف بوضوح التأثيرات الايجابية والسلبية (المؤقتة والمستمرة) للنظام المقترح.

 

ب ـــ التأثير على الصحة العامة

إن التقييم الميداني للتأثيرات المحتملة على الصحة العامة من أنظمة التصريف لمياه التلوث بواسطة المصبات البحرية يتم عبر مراقبة ورصد مياه البحار المطلوب تحديد مؤشر الكائنات الحية فيها. تقليدياً فإن مجموعة الColiform من الجراثيم تصلح لقياس مثل هذا التأثير, نظراً لأن مياه الصرف الصحي تحتوي على عدد كبير من هذه الكائنات الحية الدقيقة.

ومن المهم التشديد على الفرق الواضح بين تقييم تأثيرات مياه الصرف الصحي المطروحة عن طريق المصب البحري على مياه الاستجمام والنوعية الجرثومية الفعلية لهذه المياه, لأن مثل هذه المياه يمكن أن تتأثر بمصادر عديدة أخرى.

يجب تصميم أنظمة المراقبة والرصد بحيث تحقق التقييم البيئي السليم لتأثير المصبات البحرية بالطريقة المحددة في الشكل (6-3) على سبيل المثال.

 

بالأصل فإن برنامج مراقبة المصب البحري يهدف إلى تقييم تأثير مياه الصرف الصحي من خلال عمل محطات المراقبة. ولهذه الغاية فإن مجموعة عصيات الكوليفورم Coliform تمثّل أداة التقييم الأكثر منطقية, نظراً لأن هذا المؤشر يستعمل كأساس لتصميم المصب ونظام الرذاذ.

إن معايير ال Coliform لمياه الاستحمام تختلف إلى حد كبير في أرجاء العالم حيث إن معظمها يستند إلى معيار كاليفورنيا المشهور والمطور خلال الأربعينيات, والذي أخذ في الاعتبار المستقبلي النواحي الجمالية بشكل أساسي.

وقد وجد الباحثون أنه عندما ظل إجمالي عدد الكوليفورم Coliforms أكثر من 80 بالمائة من المدة تحت 1000 MPN لكل 100مل, ظلت الشواطئ مقبولة جمالياً دون أية مظاهر مرئية للتلوث بمياه الصرف الصحي ومحتوياتها.

وتظهر أهمية صحية خاصة غير مباشرة لهذا الشرط إذ عندما تكون الشروط الجمالية مقبولة فإن المواد الناتجة الملوثة من مصدر الصرف الصحي تكون منخفضة إلى الحدود المقبولة.

 

وقد أكد العديد من الباحثين على أن اختيار المعيار الجرثومي ((البكتيري)) المناسب لدولة نامية, يجب أن يضمن العوامل الاجتماعية والثقافية والاقتصادية والسياسية إضافة إلى العوامل الطبية.

إن الاعتبارات الجمالية تعتمد على الإدراك الذاتي لمجتمع ما, وكذلك يجب النظر إليها في سياق الطموحات الاجتماعية / الاقتصادية.

وإذا استعرضنا أحد الأمثلة على المعايير الجرثومية في الدول النامية كالبرازيل مثلاً, نجد أن الشاطئ هناك يصنف بالمقبول حيث إن إجمالي أعداد ال Coliform تبقى تحت 5000 MPN بال 100مل لأكثر من 80 بالمائة من الوقت.

 

للتوضيح أكثر يمكن الاطلاع على الشكلين رقم (1-5 و1-6) من الجزء الأول من الكتاب, حيث يلاحظ فيهما توزيع أخذ العينات وتوزيع تراكيز العصيات الكولوفورمية في مياه خليج سانتوس بالبرازيل, وفيهما نجد مخططاً عاماً لنظام المصب البحري لمياه الصرف الصحي لمدينتين ساحليتين بالعلاقة مع تحقيق المعايير الجرثومية.

طبقت معايير الكوليفورم Coliform في مناطق يجمع فيها المحار للاستهلاك البشري في معظم الدول النامية, وهذه المعايير مأخوذة من معايير كاليفورنيا حيث إن متوسط إجمالي تركيز الكوليفورم لا يزيد عن 70 بال 100مل وفي أكثر من 10 بالمائة من النماذج لا يزيد عن 230 بال 100مل.

لوضع شروط أساسية تعتمد عليها تقييمات التأثيرات البيئية, فإن يجب إجراء قياسات لمؤشرات بكتريولوجية جرثومية في محطات مراقبة الأنظمة الخاصة بالمصبات البحرية خلال عام واحد قبل استثمار هذه المصبات بشكل دائم.

 

جـ ـــ التأثير الجمالي

يتم تقييم التشويهات الجمالية المحتملة لمياه البحر بمراقبة هذه المياه وكشف وجود مواد ناتجة عن مياه الصرف تسبب هذا التشوه كالشحوم والمواد القابلة للطفو.

إضافة إلى ذلك فإن قياس صفاء الماء يعطي تقييماً للتأثير المحتمل لقمع مزيج ماء الصرف/ مياه البحر.

 

وفيما يلي نقدم الخطوط العريضة لمراقبة مياه الصرف الصحي المطروحة في البحر عبر المصب بقصد تقييم تأثيرها البيئي:

ـــ ملاحظة تجمعات الجزيئات العائمة أو الطافية أو الزيوت أو الشحوم.

ـــ ملاحظة حصول تغيرات غير مرغوب بها في مياه البحر من الوجهة الجمالية.

ـــ ملاحظة اختراق الضوء الطبيعي للملوثات المساقة بالتيارات البحرية خارج منطقة الانحلال الأولي.

ـــ ملاحظة وجود أي رائحة كريهة صادرة عن مياه الصرف الصحي.

وقبل العمل بنظام الصرف عن طريق المصب البحري لا بد من الحصول على معطيات أساسية تتعلق بالعناصر الجمالية من جميع محطات برنامج المراقبة.

 

د ـــ التأثير البيئي ECOLOGICaL ـــ معلومات بيولوجية وكيماوية

إن تقييم التأثيرات البيئية المحتملة لطرح أو تصريف مياه الصرف الصحي في مياه البحر يتطلب تحليلاً دقيقاً للاستخدامات المفيدة المطلوب حمايتها.

إن التفكير في تخطيط برنامج للدراسة يعطي أجوبة مفيدة هو أفضل من جمع كميات كبيرة من المعطيات الكيماوية والحيوية التي لا تخدم غرضاً محدّداً.

لقد لخص باسكوم Bascom التأثيرات البيئية والحاجة للمعلومات البيولوجية والكيماوية على الشكل التالي:

(إن الأفضلية الأولى للدراسات البيولوجية غايتها وصف واقع الحال تحت البحر بشكل جيد, وكافٍ لحماية كل المصادر الهامة في المنطقة وخاصة الأطعمة البحرية).

 

إذا كانت المادة المطروحة في غالبها جُسَيْمات دقيقة مع كميات دقيقة مرافقة من الكيماويات العضوية, فيمكن لها أن تصبح غذاء هاماً للحيوانات البحرية في الطرف الأول من السلسلة الغذائية Trophic Scale كالحيوانات البحرية القاعية Bentic , والتي تتكاثر ويكبر حجمها وعددها, إلا أن هناك أنواعاً قليلة لا تحب طعاماً مخصصاً يمكن أن تبتعد عن المنطقة الصغيرة المحيطة بالرذاذ.

وإحدى نتائج الزيادة في اللافقاريات سيكون تواجد سمك أكثر وأكبر حول المصب, وهذه الأسماك من غير المحتمل أن تتأثر عكسياً بالمادة المطروحة (المصرفة). وهذا ما يصح أيضاً على الجمبري Lob- ster والسرطانات Crab البحرية التي تتغذى بالحيوانات الأصغر, وهي الأخرى تكون عرضة لأن تؤكل من قبل الحيوانات الأخرى.

والمشكلة, إن وجدت, فستكون بالنسبة للأسمكاك الصدفية والمحاريات Oysters and mus-sels التي تعيش علة تصفية الجسيمات الموجودة في الماء ومن المحتمل أن تكبر أكثر من المعدل ولكن تجاويف أحشائها قد تحتوي على البكتيريا المكونة للأمراض والتي تظهر بأعداد عالية من الكوليفورم مما يجعلها غير صاحلة للاستهلاك البشري.

كذلك يجب جمع معلومات عن طرق صيد الأسماك المحلية والمناطق المفضلة للصيد تجنبا للمشاكل والمصادمات التي قد تنشأ حيال ذلك. وأيضا يجب الحصول على معلومات على الحيوانات البحرية في المنطقة باستعمال الشباك التي يتم جرها على طول قاع البحر أو أخذ عينات من القاع الطري.

 

إن بضع عينات مأخوذة تظهر الأنواع الرئيسية من الحيوانات وتعطي فكرة عن عدد الكائنات الحية في المنطقة. ولا يستطيع سوى برنامج عالي الدقة اعطاء تقدير إحصائي موثوق عن العدد الصحيح لمئات الأنواع التي تعيش في المنطقة، وهذا الأمر غير مطلوب في هذه الحالة.

يمكن الاحتفاظ بعينات الحيوانات المجموعة من هذه الاستقصاءات لما قبل التصريف الصحي في سائل الفورمالين Formalin بحيث يمكن أن تجيب عن بعض التساؤلات مستقبلا حول التغيرات في الحياة البحرية.

إن التغيرات الطبيعية في ظروف البحر (بسبب جرف التيارات والعواصف الكبيرة.. الخ) تؤدي إلى تحولات في الحياة البحرية، يمكن أن تسبب اختلاطا مع التغيرات الناتجة عن المصب.

 

أحد الآراء التي تدافع ضد هذه الانتقادات يقترح إجراء مجموعة من القياسات البيولوجية المعادلة في موقع آخر حيث الأعماق وشروط القاع والتيارات… الخ حيث تكون نتائج القياسات مشابهة لتلك التي يمكن أن تجري في منطقة المصب. وهذا يسمح بتمييز تأثيرات المصب عن التأثيرات الطبيعية.

يجب وضع دزينة من مواقع أخذ العينات مرتبة في ثلاثة خطوط لأربع محطات موازية للكونتورات القاعية bottom contours وتبعد كل واحدة عن الأخرى مسافة 200م تقريبا. ومن كل محطة يمكن جمع ترسبات القاع والحيوانات بواسطة قبضات حفر أوشباك.

إن العينات الإفرادية تكون كافية لتحقيق الأغراض المحددة هناك، ولكننا كلما دقّقْنَا للحصول إحصائيا على معطيات مقبولة فإن كلفة هذا الأمر سترتفع كثيرا.

إن الدول النامية أو العربية التي لا تصنع أو تستخدم المواد العضوية الكيماوية التركيبية (الصناعية) بكميات كبيرة، لا تحتاج لأية قياسات كيماوية موسعة للقاع أو الحيوانات. والمواد الكيماوية الوحيدة التي يمكن أن تسبب مشكلة هي تلك القابلة للانحلال في شحوم الجسم مثل الـ DDT  أو PCB.

 

إن المادة الأولى من المحتمل أن تصل إلى البحر عبر الانجرافات (السيول) لا عن طريق المصب البحري، والثانية يمكن أن تظهر أكثر في التجمعات الصناعية مع أن استعمالها حاليا آخذ في التناقص.

إن المعادن في مياه الصرف الصحي المدينية لا تلحق الضرر بالحيوانات البحرية ولا حاجة لقياسها في البحر. لأن تراكيزها ستكون قليلة جدا.

إن ظاهرة النمو البيولوجي المتزايد للطحالب (eutrophication) يمكن أن تكون عاملا مؤثرا إذا تمّ التصريف في مياه البحر، حيث إن المياه المحصورة تحد من الانحلال كما هو الحال في مصبات الأنهار الضحلة والخلجان والمستنقعات، إلا أنه حيث يتم التصريف الصحي في مياه البحر المفتوحة وفي شروط قيم انحلال 100 إلى 1 وأكثر لا يكون لظاهرة الـ eutrophication أي تأثير.

 

هـ- برامج المراقبة لاحتياجات التقييم البيئي

إن مراقبة المياه المطروحة للصرف الصحي والمياه البحرية المتلقية هو جزء أساسي من نظام المعالجة والتخلص البحري بالشكل الإداري السّلِيم. فالمراقبة ليست لتقديم المعلومات الضرورية للتأكد من أن نظام الصرف البحري يؤمن الحماية الصحيحة للصحة العامة والمياه البحرية المستفاد منها، ولكن كذلك لتطوير المعطيات المستفاد منها في تخطيط توسيع النظام أو تعديله.

إن برنامجا كاملاً لمراقبة طرح أو صب مياه الصرف الصحي في مياه البحر يجب أن يتضمن تحاليلا شاملة لمياه الصرف الصحي، وكذلك مياه البحر التي تتلقاها والترسبات البحرية في منطقة الطرح وجوارها.

مثل هذه المراقبة يجب أن تتضمن دراسات محددة تجري خلال عام واحد قبل بدء عملية التصريف الفعلية، وذلك لمعرفة ظروف المحيط، وكذلك للاستفادة فيما بعد من إجراء تحاليل ما بعد التصريف بهدف تحديد التبدلات الهامة في البيئة البحرية.

كذلك فإن التحاليل يجب أن تتضمن العوامل الفيزيائية (مثل كمية جريان مياه الصرف الصحي وكميات المواد الصلبة وناقلية مياه البحر ودرجات الحرارة) والعوامل الكيماوية (مثل BOD والأوكسجين المنحل والمواد المغذية والمعادن الثقيلة والكربون العضوي) والعوامل البيولوجية (مثل الكائنات الحية العضوية Coliform والبلانكتونات والكائنات القاعية والسُّميات).

 

في كاليفورنيا، على سبيل المثال، فإن مسؤولية تنفيذ برامج المراقبة الذاتية تقع على عاتق الكثير من إدارات الصرف الصحي.

إن كثافة مثل هذه البرامج للمراقبة تظهر في (الجدول رقم 6-3) وذلك لتحاليل مياه البحر المتلقية التي أجريت في دوائر الحماية الصحية في مقاطعة لوس انجلوس حيث يجب إجراء حوالي 15000 تحليل إفرادي سنويا.

هذه التحاليل تضاف إلى التحاليل الشاملة الجارية على مياه الصرف الصحي المطروحة في مياه البحر بواسطة المصبات البحرية، من الواضح أن مثل هذه البرنامج المكثف (الجدول رقم 6-3) ستتمكن من تطبيقه فقط الإدارات الضخمة جدا والتي تستطيع تأمين تكاليف الكادر الفني والمصادر اللازمة.

 

إضافة إلى ذلك فإن مثل هذه البرامج الموسعة للمراقبة هي بالواقع مشاريع أبحاث حيوية – كيماوية ضخمة تقدم كميات هائلة من المعلومات قد تكون غير لازمة، وغير مستخدمة وفي بعض الأحيان تؤدي إلى مناقشات كان بالإمكان الاستغناء عنها.

إن برامج المراقبة التي تنصح بها الدول العربية والنامية يجب أن تأخذ في الاعتبار حدود المصادر المالية والبشرية المتوفرة، والتي يمكن توفيرها مستقبلا لهذه الغاية، لذلك يجب التفكير جيدا وبشكل دقيق بمثل هذه البرامج بحيث يمكنها أن تشمل فقط البحوث التي ترتبط بحماية الصحة العامة، وحماية استخدامات نافعة محددة في منطقة معينة.

فعلى سبيل المثال بالنسبة لنظام مصب بحري مقترح تطبيقه في جزيرة راروتونغا Rarotonga وهي احدى جزر كوك Cook، فقد تم اقتراح البرنامج التالي:

– برنامج المراقبة المقترح: في منطقة Rarotonga

– مياه الصرف الصحي المطروحة:

كمية مياه الصرف الصحي – بمقياس تسجيل التدفق.

مياه الصرف الصحي المطروحة – عينات مركبة بـ 24 ساعة، شهريا.

الطلب البيوكيميائي للأوكسجين (BOD)ن لمدة 5 أيام، الدرجة 20 مئوية MPN لإجمالي عصيات الكوليفورم.

المواد الصلبة المترسبة والمعلقة.

درجة الحرارة

 

– مياه البحر المتلقية

إجمالي العصيات Coliform (MPN في كل 100 مل) في شبكة من 8 محطات.

يبدأ أخذ العينات والتحليل قبل استثمار النظام والبدء فعليا بطرح مياه الصرف الصحي، وذلك لتأمين معطيات التلوث في المنطقة.

توخذ العينات ويجري التحليل مبدئيا بفاصل زمني شهري قابل للزيادة أو النقصان تبعا للخبرة الموجودة.

 

عندما تجمع العينات لتحاليل الـ Coliform، تخضع لمراقبة بصرية عامة لتحديد المظهر العام للمياه والملاحظة أية مؤشرات تلوث تحدد ضرورة أو عدم ضرورة إجراء تحاليل مراقبة اضافية.

عندما تبرز مشاكل في المياه البحرية المتلقية فإنه يجب القيام بمراقبة خاصة لتحديد هذه المشاكل بغية اتخاذ الخطوات التصحيحية حيال ذلك.

والمطلوب اعتماد طرق فنية خاصة لأخذ العينات وإجراءات تحليل، وتجهيزات مخبرية ومهارات مرتبطة بها، وذلك لتحديد العوامل العديدة الداخلة في المراقبة البحرية، وهذا التطبيق يتطلب معونة فنية خارجية.

 

– محطات المراقبة/ مناطق المزج والخلط:

قدم الشكل (6-3) مثالا عن محطات المراقبة حيث تظهر ثلاث مجموعات للمحطات C, B, A. إن المحطات على طول الطرف الخارجي لمنطقة الاستجمام B₃, B₂, B₁ت Bحطات على طول الطرف الخارجي لمنطقة الاستجمام اث مجموعات للمحطات ومهارات مرتبطة بها، وذلك لتحديد العوامل العديدة الداخلة في الم تمثل تلك المحطات التي تثبت أن المعالجة البحرية ونظام المصب البحري لمياه الصرف الصحي تحقق الأغراض الموضوعة لحماية الاستعمالات المفيدة لمياه البحر، وخصوصا فيما يتعلق بالصحة العامة والعوامل الجمالية والبيئية.

إجمالي اعداد الكوليفورم (MPN/ 100 مل) في هذه المحطات يجب أن تحقق المعايير المتعلقة بالنشاطات الاستجمامية التي فيها احتكاك مع الماء، وبجمع المحارات في حال وجودها.

 

وكما ذكرنا سابقا فإن المحطات على طول الشاطئ A₄, A₃, A₂, A₁ لا يمكن تؤمن فقط المراقبة الإضافية للتأثيرات الممكنة لنشاط المصب البحري، وإنما مراقبة جميع المصادر الأخرى لتلوث الشاطئ بما في ذلك ما تطرحه جريانات العواصف المطرية، والاستخدام البشري للشواطئ.

إن العوامل الجرثومية الدقيقة Microbacteriological parameters لمثل هذه المراقبة يمكن أن تتضمن ليس فقط عصيات الكوليفورم (الإجمالية والغائطية)، ولكن كذلك E. coli والمكورات المعدية والمكورات العنقودية.

المجموع الثالثة من محطات المراقبة C₄, C₃, C₂, C₁ تمثل حدود منطقة المزج المعينة. إن الغرض من مراقبة منطقة المزج هو دراسة منطقة محددة للانحلال الأولي لمياه الصرف مع ماء البحر، حيث يصبح التركيز على صحة البيئة في هذه المنطقة أمرا غير مطلوب لعدم استخدامها من قبل البشر.

 

ملخص

من الأهمية بمكان تقديم أية إرشادات بيئية مكثفة للكوادر الفنية في الدول العربية والنامية والمعنية بتحقيق الفهم المتكامل للتأثيرات البيئية المحتملة الناتجة عن أنظمة الصرف الصحي باستخدام المصبات البحرية، وللعوامل الأساسية التي تتحكم بهذه التأثيرات. وأن يتم شرح اعتبارات التأثيرات البيئية من صحة عامة وجمالية وإيكولوجية والعوامل البيئية لتصميم المصبات البحرية واعتبارات المعالجات الأولية الضرورية مع معالجة أثر اعتبارات التصميم على التأثير البيئي من موقع المصب وعمق التصريف والأجزاء الرذاذة والتيارات البحرية.

 

إلى جانب تحليل تأثير التصميم الوظيفي للمصب البحري على الوضع البيئي بشكل عام من طول المصب البحري والانحلال الأولي والانتشار الأفقي وتلاشي الجراثيم وقيم (T90) وشرح للعلاقة ما بين إنشاء المصب وتنفيذه على الوضع البيئي البحري وتلخيص للمعلومات الاساسية المطلوبة لعلمية تقييم الأثر البيئي مع التركيز على برامج المراقبة الضرورية والمقترحة لاحتياجات هذا التقييم بما يتلاءم مع ظروف البلدان العربية والنامية.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]