المـاء المادة الأكثر شيوعًا على الأرض، ويغطي أكثر من 70% من سطح الأرض. يملأ الماء المحيطات، والأنهار، والبحيرات، ويوجد في باطن الأرض، وفي الهواء الذي نتنفسه، وفي كل مكان. ولاحياة بدون ماء، قال تعالى: ﴿وجعلنا من الماء كل شيء حيِّ أفلا يؤمنون﴾ الأنبياء:30. كل الكائنات الحية (نبات، حيوان، إنسان) لابد لها من الماء كي تعيش. وفي الحقيقة فإن كل الكائنات الحية تتكون غالبًا من الماء، كما أن ثلثي جسم الإنسان مكون من الماء، وثلاثة أرباع جسم الدجاجة من الماء. كما أن أربعة أخماس ثمرة الأناناس من الماء. ويعتقد بعض علماء الطبيعة أن الحياة نفسها بدأت في الماء ـ في ماء البحر المالح.
منذ بداية العالم والماء يقوم بتشكيل تضاريس الأرض. فالمطر يهطل على اليابسة ويجرف التربة إلى الأنهار. ومياه المحيطات تلتطم بالشواطئ بقوة مُكسِّرة ومُحطمة للهُوات الصخرية على الشاطئ، كما أنها تحمل الصخور المحطمة وتبني رواسب صخرية حيثما تفرغ حملها، والمثالج تشق مجاري الوديان وتقطع الجبال.
ويحُول الماء دون تغيُّر مناخ الأرض إلى البرودة الشديدة أو الحرارة الشديدة. وتمتص اليابسة حرارة الشمس وتطلقها بسرعة بينما تمتص المحيطات حرارة الشمس وتطلقها ببطء، ولهذا فإن النسيم القادم من البحر يجلب الدفء إلى اليابسة شتاءً والبرودة صيفًا.
كان الماء ـ ولا يزال ـ عصب الحياة، فقد ازدهرت الحضارات المعروفة حيثما كانت مصادر الماء وفيرة، كما أنها انهارت عندما قلت مصادر المياه. وتقاتل الناس من أجل حفرة ماء مشوب بالوحل، كما عبد الوثنيون آلهة المطر وصلّوا من أجلها. وعلى العموم فعندما يتوقف هطول الأمطار فإن المحاصيل تذبل وتعم المجاعة الأرض. وأحيانًا، تسقط الأمطار بغزارة كبيرة وبصورة فجائية، ونتيجة لهذا فإن مياه الأنهار تطفح وتفيض فوق ضفافها وتغرق كل ما يعترض مجراها من بشر وأشياء أخرى.
في أيامنا الحاضرة، ازدادت أهمية الماء أكثر من أي وقت مضى؛ فنحن نستعمل الماء في منازلنا للتنظيف، والطبخ، والاستحمام، والتخلص من الفضلات، كما نستعمل الماء لري الأراضي الزراعية الجافة وذلك لتوفير المزيد من الطعام. وتستعمل مصانعنا الماء أكثر من استعمالها لأية مادة أخرى. ونستعمل تدفق مياه الأنهار السريع وماء الشلالات الصاخبة المدوية لإنتاج الكهرباء.
إن احتياجنا للماء في زيادة مستمرة، وفي كل عام يزداد عدد سكان العالم، كما أن المصانع تُنتج أكثر فأكثر وتزداد حاجتها إلى الماء. نحن نعيش في عالم من الماء، ولكن معظم هذا الماء ـ حوالي 97% منه ـ يوجد في المحيطات. وهو ماء شديد الملوحة إذا ما استُعمل للشرب أو الزراعة أو الصناعة. إن نسبة 3% فقط من مياه العالم عذبة. وهذا الماء غير متوفر بيسر للناس إذ قد يكون محجوزًا في المثالج والأغطية الثلجية. وبحلول عام 2000م تضاعف احتياج العالم للماء العذب عما كان عليه في ثمانينيات القرن العشرين، ولكن ستبقى هناك كميات كافية منه تلبي احتياجات البشر.
كميات الماء الموجودة على الأرض في هذه الأيام هي نفسها التي كانت موجودة في السابق والتي ستظل وتبقى للمستقبل. وكل قطرة ماء نقوم باستعمالها سوف تجد طريقها إلى المحيطات، وهناك ستتبخر بفعل حرارة الشمس، ثم تعود فتسقط على الأرض ثانية على هيئة مطر. وهكذا يستعمل الماء ثم يُعاد استعماله مرات ومرات ولايمكن استنفاده أو فناؤه إلا بإذن الله.
وبالرغم من وجود كميات وفيرة من الماء العذب في العالم، فإن بعض المناطق تُعاني نقص الماء؛ فالمطر لايسقط بالتساوي على أنحاء الأرض المختلفة. إذ إن بعض المناطق تكون جافة جدًا على الدوام بينما يكون بعضها الآخر مطيرًا جدًا.
ويمكن أن تنتاب نوبة من الجفاف وبشكل مفاجئ منطقة ما هي في العادة ذات أمطار كافية، كما يمكن أن يجتاح الفيضان منطقة أخرى بعد هطول أمطار غزيرة عليها.
وتعاني بعض المناطق نقصان الماء بسبب عدم كفاية إدارة سكانها لمصادر الماء لديها. ويستقر الناس حيثما يوجد الماء الوفير وذلك بجوار البحيرات والأنهار، حيث تنمو المدن وتزدهر الصناعة.
وتصرف المدن والمصانع فضلاتها في البحيرات والأنهار، وهي بذلك تلوث المياه، ثم يعود الناس بعد ذلك للبحث عن مصادر جديدة للماء. وقد يحدث نقص في الماء حينما لا تستثمر بعض المدن مصادرها المائية على الوجه الأمثل. فقد تمتلك كميات كبيرة من المياه ولكنها تفتقد خزانات المياه الكافية وأنابيب توزيع المياه التي تفي باحتياجات الناس. وكلما ازداد احتياجنا للماء مرات ومرات، وجبت علينا الاستفادة أكثر فأكثر من مصادر مياهنا. وكلما تعلمنا أكثر عن الماء ازدادت مقدرتنا على مواجهة تحدي نقصان المياه.
تتحدَّث هذه المقالة بشكل مستفيض عن الماء. وتناقش أهمية الماء للحضارة الإنسانية وللحياة ذاتها كما أنها تصف طبيعة الماء.
من أجل مناقشة مشاكلنا المائية وكيفية استعمالنا لمصادر المياه وكذلك سوء استعمالنا.
________________________________________
حقائق مهمة عن الماء
________________________________________
ما كميات الماء على الأرض؟ هناك نحو 1,4 ألف مليون كم§ من الماء على الأرض. ويحوي الكيلو متر المكعب من الماء أكثر من 0,9 مليون مليون لتر من الماء.
ما مقدار الماء العذب على الأرض؟ 3% فقط من الماء على الأرض ماء عذب، وحوالي ثلاثة أرباع هذا الماء العذب متجمد في المثالج والأغطية الثلجية. وُتقدر كمية الماء المتجمد هذا بما يعادل كميات الماء التي تجري في كافة أنهار الأرض لمدة ألف عام.
كم تحوي الكائنات الحية من الماء؟ تتألف الكائنات الحية غالبًا من الماء. فمثلاً يشكل الماء حوالي 65% من جسم الإنسان، 70% من جسم الفيل، 80% من درنة البطاطس، 95% من ثمرة الطماطم.
ما كمية الماء التي يستهلكها الفرد الواحد طوال حياته؟ متوسط ما يستهلكه الفرد الواحد من الماء طوال حياته نحو 60,600لتر.
ما الصور المختلفة لوجود الماء؟ يُعتبر الماء المادة الوحيدة على الأرض التي يمكن وجودها بشكل طبيعي في ثلاث حالات. يوجد في الحالة السائلة، والصلبة (جليد) والغازية (بخار ماء).
مامقدار كمية الماء التي يستعملها الفرد الواحد يوميًا؟ في الأقطار المتقدمة يستعمل الفرد نحو 380 لترًا في المنزل يوميًا.
ما أكثر استعمالات الماء؟ يُستعمل الماء بكثرة في الصناعة، فهي تحتاج إلى نحو 300 لتر من الماء لإنتاج ورق نسخة واحدة من صحيفة يومية، وحوالي 170 لترًا من الماء لإنتاج كيلوجرام واحد من الفولاذ.
هل يأتي وقت ينفد فيه الماء تمامًا؟ يستعمل الماء ويعاد استعماله مرات ومرات ولايمكن أن ينفد بالاستعمال، ويحتوي كل كأس ماء نشربه على جزيئات من الماء استعملت سابقًا عددًا لايحصى من المرات.
الماء في حياتنا اليومية
كل نبات وحيوان وإنسان بحاجة إلى الماء ليبقى حيًا. ذلك لأن كل العمليات الحيوية من تناول الطعام إلى التخلص من الفضلات تحتاج إلى الماء. لكن اعتماد الناس على الماء يتعدى حاجتهم للبقاء أحياء، فنحن نحتاج إلى الماء أيضًا في أسلوب ونمط معيشتنا، ونحتاج إليه في منازلنا للنظافة الشخصية وطبخ الطعام، وغسل الأطباق، ونحتاج إليه في مصانعنا لإنتاج كل شيء تقريبًا من السيارات حتى السحَّابات التي نستعملها في ملابسنا. ونحتاجه في عمليات الري لزراعة المحاصيل في المناطق التي لاتحظى بأمطار كافية.
الماء في الكائنات الحية. يتكون كل كائن حي في معظمه من الماء، فجسم الإنسان مؤلف بنسبة 65% من الماء وهكذا الحال في الفأر. أما الفيل وسنبلة القمح فيتألفان بنسبة 70% من الماء، ودرنة البطاطس ودودة الأرض تتألفان من 80% من الماء. أما ثمرة الطماطم ففيها 95% من الماء.
وتحتاج كل الكائنات الحية إلى كميات من الماء للقيام بعملياتها الحيوية. ويجب أن تتناول النباتات والحيوانات والإنسان العناصر الغذائية. وتساعد المحاليل المائية على تحليل العناصر الغذائية، وتحملها إلى كافة أجزاء جسم الكائن الحي. ومن خلال عمليات كيميائية يحول الكائن الحي العناصر الغذائية إلى طاقة أو إلى مواد لازمة لنموه أو إصلاح ما تلف منها. وتتم هذه التفاعلات في وسط محلول مائي. وأخيرًا فإن الكائن الحي يحتاج إلى الماء للتخلص من الفضلات.
وعلى كل كائن حي أن يتناول الماء في حدود طبيعته وإلا سيموت. فالإنسان يستطيع أن يبقى على قيد الحياة لمدة أسبوع واحد فقط بلا ماء. ويموت الإنسان إذا فقد جسمه أكثر من 20% من الماء. ويجب على الإنسان تناول حوالي 2,4 لتر من الماء يوميًا، إما على هيئة ماء شرب أو مشروبات أخرى غير الماء أو في الطعام الذي يتـناوله.
الماء في المنزل. يستعمل الناس الماء لأكثر من حاجتهم للبقاء أحياء. فهم يحتاجون الماء للتنظيف والطبخ والاستحمام والتخلص من الفضلات. فاستعمال الماء بهذه الصورة يعتبر ضربًا من الرفاهية لكثير من الناس. وملايين المنازل في آسيا وإفريقيا وأمريكا الجنوبية ليس بها ماء جارٍ. ويتعين على الناس هناك سحب الماء يدويًا من بئر القرية، أو حمله في جرار من البرك والأنهار البعيدة عن منازلهم.
ويمكن أن يستعمل كل فرد في بلد متقدم ما معدله 380 لترًا من الماء في منزله يوميًا، حيث يلزم استخدام 26 لترًا من الماء لطرد أقذار المرحاض في كل مرة، كما يلزم ما يتراوح بين 76 و114 لترًا للاستحمام. وتحتاج كل دقيقة تحت دُش الحمام إلى 19 لترًا من الماء على الأقل، ويلزم 57 لترًا من الماء لغسل الأطباق في المنزل و 152 لترًا لتشغيل غسالة ملابس أتوماتية.
الماء لعمليات الري. تتطلب معظم النباتات التي يزرعها الناس كميات كبيرة من الماء. فعلى سبيل المثال، يلزم 435 لترًا من الماء لزراعة كمية من القمح تكفي لخبز رغيف واحد. ويزرع الناس معظم محاصيلهم الزراعية في المناطق ذات الأمطار الوفيرة، ولكنهم في سبيل الحصول على مايكفيهم من الغذاء فإنه يلزمهم ري المناطق الجافة. ولاتعتبر كميات الأمطار التي تستهلكها المحاصيل الزراعية من ضمن استعمالات الماء، حيث إن مياه هذه الأمطار لم تأت من موارد مياه البلد. ولكن مياه الري من الناحية الأخرى تعتبر ضمن استعمالات الماء إذ إنها تُسْحَب من الأنهار والبحيرات والآبار.
ومياه الري التي تستعملها أمة ما تعتبر مهمة بالنسبة لمواردها المائية، إذ إن هذه المياه تعتبر مستهلكة زائلة ولن يبقى منها شيء يعاد استعماله. تأخذ النباتات الماء عن طريق جذورها، ثم تمرره بعد ذلك عبر أوراقها إلى الهواء على هيئة غاز يسمى بخار الماء. وتحمل الرياح هذا البخار وهكذا يزول الماء السائل. ومن الناحية الأخرى فإن كل الماء المستعمل في منازلنا يعود إلى مصادر الماء ثانية. فالماء يحمل عبر أنابيب الصرف الصحي إلى الأنهار ثانية حيث يعاد استعماله مرة أخرى.
وفي أستراليا التي تعتبر أكثر قارات العالم جفافًا (ماعدا أنتاركتيكا)، تستهلك عمليات الري 74% من مجمل الماء المستعمل.
يذهب حوالي 41% من الماء المستعمل في الولايات المتحدة لعمليات الري. أما في المملكة المتحدة وهي قطر ذو أمطار صيفية غزيرة فإن حوالي 1% من مجمل استعمال المياه يذهب للزراعة. ومعظم هذه الكمية تُستعمل في عمليات الري بالرش، وذلك لبضعة أيام فقط أثناء فصل الصيف. ولمزيد من التفاصيل عن موضوع أنظمة الري،.
الماء للصناعة. الاستعمال الوحيد الكبير للماء هو في الصناعة. ويلزم حوالي 144,000 لتر من الماء لعمل طن متري واحد من الورق. ويستعمل أرباب الصناعة حوالي 10 لترات من الماء لتكرير لتر واحد من النفط.
تسْحَب المصانع في الولايات المتحدة حوالي 600 بليون لتر من الماء يوميًا من الآبار والأنهار والبحيرات. وتُعتبر هذه الكمية معادلة لحوالي 52% من كميات الماء المستعمل في الولايات المتحدة.
وبالإضافة لهذا تشتري العديد من المصانع الماء من إدارات المياه في المدن. وتستعمل الصناعة في إنجلترا وويلز 80% من مجمل كميات المياه المستعملة هناك.
وتستعمل الصناعة الماء بعدة طرق، فهي تستعمله في تنظيف الفاكهة والخضراوات قبل تعبئتها أو تجميدها. ويستعمل مادة أساسية في المشروبات الغازية والأطعمة المعلبة المحفوظة ومنتجات عديدة أخرى وفي تكييف الهواء وتنظيف المصانع أيضًا. ولكن معظم كميات المياه المستعملة في الصناعة يتم استعمالها في عمليات التبريد. فمثلاً يبرد الماء البخار المستعمل في إنتاج القدرة الكهربائية من حرق الوقود، كما يقوم بتبريد الغازات الساخنة الناتجة عن عمليات تكرير النفط. ويبرد الفولاذ الساخن في مصانع الفولاذ.
ومع أن الصناعة تستعمل كميات وفيرة من الماء، إلا أن نحو 2% فقط من هذا الماء يعتبر مستهلكًا مهدرًا. ويعاد معظم الماء المستعمل في عمليات التبريد ثانية إلى الأنهار والبحيرات التي أُخذ منها أصلاً. والماء المستهلك في الصناعة هو ذلك الماء المضاف للمشروبات الغازية والمنتجات الأخرى. وكذلك كميات الماء القليلة التي تتحول إلى بخار أثناء عمليات التبريد.
الماء لإنتاج القدرة الكهربائية. يستعمل الناس الماء أيضًا في إنتاج القدرة الكهربائية اللازمة لإضاءة منازلهم وتشغيل مصانعهم. وتقوم محطات توليد القدرة الكهربائية باستعمال الفحم الحجري أو أي وقود آخر لتحويل الماء إلى بخار. ويؤمّن البخار الطاقة اللازمة لتشغيل الآلات التي ستنتج الطاقة الكهربائية. وتستخدم محطات توليد القوة الكهرومائية طاقة المياه الساقطة من الشلالات والسدود لتدوير التوربينات التي تدفع بدورها مولدًا لإنتاج الكهرباء.