العناصر الثقيلة-تتواجد العناصر الثقيلة بكثرة في الطبيعة حيث تنطلق من خلال الدورات الجيوكيميائية الي البيئة , وتمثل التركيزات العالية من العناصر الثقيلة في البيئة المائية خطورة علي الكائنات الحية نظرا لقدرة هذه الكائنات علي تراكم هذه العناصر داخل اجسادها وتركيزها مما قد يحدث خللا في وظائفها الحيوية باﻹضافة الي انتقال هذه العناصر من خلال السلاسل الغذائية للانسان مسببة له كثير من الأضرار الصحية.
وتعرف العناصر الثقيلة بأنها تلك العناصر التي تزيد كثافتها على خمسة أضعاف كثافة الماء 5 مجم /سم3 المكعب وهي لها تاثيرات سلبية على البيئةعند الأفراط في أستخدامها كما تؤثر على صحة الأنسان والحيوان والنبات.
وأن جميع هذه المعادن تشترك كثيرا في صفاتها الطبيعية الا ان تفاعلاتها الكيميائية مختلفة وينطبق هدا على اثارها البيئية فبعض هذه المعادن كالزئبق والرصاص والكادميوم منشئها خطر على الصحة العامة بينما المعادن الاخرى مثل الكروم والحديد والنحاس تقتصراثارها على أماكن العمل الذي يحدث فيها التعرض لفترات طويلة ولهذا فهي اقل خطرا من المعادن الاخرى كالرصاص الذي زاد انتشاره في الآونة الاخيرة واصبح موجودا بكثرة في الماء والهواء والغداء. وان كثير من المعادن الثقيلة ضرورية للحياة حتى ولو استخدمت بمقادير قليلة جدا ولكنها تكون سامة إذا وصل تركيزها مستوى عالي في الجسم تصبح بعدها قادرة على التدخل في نمو الخلايا والجهاز الهضمي,ويحدث التسمم بالمعادن الثقيلة عند:-
1-عندما تدخل الى جسم الأنسان كمركب بيوكيميائي.
2- عندما تدخل الجسم بكميات مرتفعة اعلى من الحدود المسموح بها على مدى زمني قصير (تسمم تراكمي).
3- عندما تدخل ايضا للجسم بتركيزات منخفضة على مدى فترة زمنية طويلة تؤدي الى الاصابة بالمرض المهني.
4- عندما تدخل الجسم عن طريق مغلوط وبتركيز عالي.
ولقد ازداد تعرض الأنسان لاضرار هذه المعادن من جراء الزيادة المفرطة في أستخداماتها في الحياة اليومية حيث زاد من انتشارها في معظم دول العالم الصناعية بالذات وحيث ان عمليات اذابة وتنقية المعادن ادخلت الى البيئة تلوث الماء والهواء ومع ان ذلك كان محصورا على اماكن محددة في بادئ الامر ولكنه بدا يتخطى هذه الحدود منذ زمن بعيد.

مصادر التلوث بالعناصر الثقيلة
( أ)الإطلاقات من تراكم شوائب العناصر التي تشمل:
· الطاقة الناجمة عن حرق الفحم وإنتاج الحرارة (أكبر مصدر وحيد للانبعاثات في الجو).
· إنتاج الطاقة من الأنواع الأخرى من الوقود الكربوني الأحفورى.
· إنتاج الأسمنت (الزئبق في الجير).
· التعدين وغير ذلك من الأنشطة المعدنية بما في ذلك استخلاص وتجهيز المواد المعدنية الخام والمعاد دورانها مثل إنتاج ما يلي:
- الحديد والصلب
- حديد المنجنيز
- الزنك
- ومعادن أخرى غير الحديدية.
· إنتاج البترول.
(ب) الإطلاقات من الاستخلاص والأستخدام المتعمدين للعناصرالثقيلة والتي تشمل:
· استخراج الزئبق من المعادن
· استخراج الذهب صغير النطاق (عملية الملغمة).
· إنتاج الكلور – القلوي- المنظفات.
· أستخدام المصابيح الفلورسنتية، والأدوات، وملغم حشو الأسنان وغير ذلك
· صناعة المنتجات المحتوية على الزئبق مثل:
- ميزان الحرارة
- أدوات القياس اليدوية وغيرها
- البدالات الكهربائية والإلكترونية
· المبيدات الحيوية (مثل تعفير البذور ومبيدات الآفات والمبيدات الضئيلة)
· أستخدام المنتجات الأخرى مثل البطاريات والألعاب النارية وكيماويات المختبرات.
(ج) الإطلاقات من معالجة النفايات، وحرق الجثث وغير ذلك (الناشئة عن كل من الشوائب والأستخدام المعتمد للعناصر الثقيلة والتي تشمل:
· حرق النفايات (البلدية والطبية والنفايات الخطرة)
· مواقع ردم النفايات
· حرق الجثث
· المدافن (الإطلاق في التربة)
· أعادة التدوير والتخزين.
(د) مياه الصرف الصناعي
صرف مياه الصرف الصناعية الملوثة بمخلفات سائلة تحتوي علي العناصر الثقيلة مثل مخلفات صناعات الطلاء الكهربي وصهر المعادن.

التراكم والتركيزالحيوي للعناصرالثقيلةBioaccumulation & Biomagnification
الكائنات المائية تستطيع ان تراكم العناصر الثقيلة بسهولة في اجسامها , وقدرة وكفاءة تركيز الكائنات للعناصر تقاس بعوامل (معامل)التركيز .ويحسب معامل التركيز Concentration Factor عن طريق النسبة بين كمية العنصر في الكائن ( مجم /كجم ) ونسبة الماء المحيط بالكائن (مجم /لتر) . ومعامل التركيز لمختلف العناصر في الكائنات المائية يتراوح بين 102و610 حيث تمتلك الكائنات قدرات مختلفة لتركز العناصر الثقيلةPhilips1980) ).
فالاسماك مثلا لها القدرة علي التقاط الاثار الضئيلة من فلز الزئبق من المياه التي تعيش فيها وتقوم بتركيز هذا الفلز في اجسامها وتخزينه علي هيئة مركبات عضوية مثل ثنائي فينيل الزئبق والتي ترتبط بالبروتينات الخلوية داخل انسجة الاسماك .
اما التركيز والتعاظم الحيوي فهو عملية تركيز للعناصر من سلسلة غذائية الي اخري , ويبلغ هذا التركيز اقصاه في الكائنات التي تقع في نهاية السلسة الغذائية.
فالكائن الذي يقع في نهاية السلسة يقوم بتركيز العناصر الثقيلة داخل انسجته حوالي عشر مرات ضعف التركيز الذي يقوم به الكائن الذي يقبع في بداية السلسة .
وميكانيكية التراكم والتعاظم الحيوي تشمل ابتلاع العناصر الثقيلة عن طريق الغذاء المأكول حيث يتم هضم الغذاء وامتصاصه ثم تمثيله واخراج نواتج التمثيل الغذائي , مسببا تراكم العناصر داخل الانسجة الحية للكائن الحي .
فقد يقوم طحلب بامتصاص فلز الزئبق من الماء , ثم تتغذي احدي القشريات بعشرات من هذا الطحلب , ثم تتغذي الاسماك بمئات من هذه القشريات وفي نهاية السلسلة يتغذي الدب القطبي أو طائر البنجوين بعشرات من هذه الاسماك الملوثة , ويصحب كل ذلك زيادة في تركيز الزئبق في كل حلقة من حلقات هذه السلسلة بل قد يؤدي ذلك الي نقل التلوث من المناطق الملوثة الي مناطق نظيفة تماما وخالية من عناصر التلوث.

لمزيد عن المعلومات عن التلوث بالعناصر الثقيلة

كتاب
التلوث الفيزيائي والكيميائي للبيئة المائية.
نبذة عن الكتاب والابواب

فكرة هذا الكتاب تنطلق من فهم لقضايا البيئة ومشكلاتها وخاصة البيئة المائية التي يعتمد عليهاالأنسان في حياته ويرتبط مصيره بنقائها وعدم تلوثها . شارحا دور المسببات والعوامل الفيزيائية والكيميائية المسببة للتلوث واثرها علي البيئة والبيئة المائية خاصة , ويعتمد هذا الكتاب الذي يتناولالبيئة المائية وتلوثها الفيزيائي والكيميائي علي الاسلوب العلمي في شرح موضوعاته مبينا الغرض الاساسي من هذا الكتاب وهو تقديم فكرة علمية عن البيئة المائية واهميتها واثر تلوثها علي الأنسان والحياه
وقد تم اعداد الكتاب في سبعة ابواب :-
الباب الاولالبيئة مفهوم ومكونات
الباب الثانيالبيئة المائية
الباب الثالث نقص المياه وتلوثها

الباب الرابعتلوث المصادر والموارد المائية
الباب الخامس التلوث الفيزيائي للبيئة المائية
الباب السادس التلوث الكيميائي للبيئة المائية
الباب السابع حماية البيئة المائية من التلوث الكيميائي والفيزيائي .
قاموس المصطلحات العلمية و المراجع العربية والاجنبية .

الباب الاول وهو يتحدث البيئة مفهوم ومكونات , والأنسان وعلاقته بالبيئة وكذلك الاغلفة المحيطة بالأرض شارحا طبيعة ومكونات كل غلاف وأهميته ثم ذاكرا الموارد البيئية علي الأرض .

الباب الثاني وهو يتناول بالشرح البيئة المائية ودورة الماء على سطح الأرض , وكذلك صور وجود الماء على الأرض مع التركيز علي عناصر البيئةالمائية والتي تتمثل في ماء الانهار و ماء الأمطار و ماء البحار المحيطات وماء البحيرات و المياه الجوفية مع ذكرخصائص كل بيئة ومكونات المياه وطبيعتها لكل عنصر من عناصرالبيئة المائية.

الباب الثالث وهو يتناول نقص المياه وتلوثها, فيتحدث الموارد المائية واستهلاكها,سُبل حماية مصادر المياه واستغلالهاوايضا توزيع الماء وتسربه , كما يذكر الملوثات البيئية وتصنيفها, وانتقال ودخول ومسار الملوثات في الاجسام المائية ودورات التلوث ومصادر التلوث فى البيئة من حيث نوعية النشاط.

الباب الرابع يتحدثعنتلوث المصادر والموارد المائية مثل تلوث البحار والمحيطات, و صرف مياه المجاري في البحار والمحيطات, و تأثير تلوث مياه البحار والمحيطاتوالسواحل والشواطئ على الأحياء البحرية.كما يذكر تلوث مياه الأمطار و تلوث المياه الجوفية, و تلوث الانهار والبحيرات في البيئةالمصرية مثل تلوث نهر النيل وفروعه و تلوث الانهار والبحيرات بمياه الصرف الصحي.

الباب الخامس وهو يتناول التلوث الفيزيائي للبيئة المائية من حيث تعريف التلوث الفيزيائي وطبيعته ومصادره وكيفية التحكم به .وشرح بالتفصيل "التلوثالحراري للمياه" كاحد صور التلوث الفيزيائي وتأثيرات التلوث الحراري علىالمصادر المائية مع شرح نوع اخر من صور التلوث الفيزيائي مثل تلوث قاع البحار بالمخلفات الصلبة .

الباب السادس وهو يتناول بالشرح التلوث الكيميائي للبيئة المائية من حيث تعريف التلوث وطبيعته ومصادره وكيفية التحكم به , وشرح بالتفصيل سبعة صور من صور التلوث الكيميائي للبيئة المائية ومنها " التلوث بالمبيدات الكيماوية و التلوث بالاسمدة والمخصبات الزراعية التلوث بالنفط والمعادن الثقيلة.
الباب السابع وهو يتناول حماية البيئة المائية من التلوث عن طريقتحديد برامج لإزالة التلوث,و امثلة لطرق حماية البيئة المائية من التلوث مثل تأمين الماء النقي و التخلص من المخلفات الصلبة و التخلص من المخلفات السائلة ومعالجتها .
الي جانب ذكر بعض المواضيع الهامة عن البيئة المائية والتلوث.
وفي النهاية قاموس للمصطلحات العلمية التي وردت بهذا الكتاب ثم المراجع العربية والاجنبية.