الطحالب وتلوث الماء

هذا المقال تم نقل معظمه من موقع

ويكيبيديا

الطحالب في الانهار

تختلف معيشة الطحلب في النهر عن معيشته في البحيره ويرجع ذلك إلى اختلاف جريان الماء في النهر حيث تجرى المياه من اعلاه إلى قاعه ومن فروعه المتعدده كماأنه يستقبل الكثير من المواد التي تجرفهاالمياه كالطمى.والمعادن والمواد القاعديه والحامضيه والعناصر المغذيه والكائنات الحيه والميتة و الفضلات عضويه .كما أن من أحد العوامل الرئيسية التي تؤثر على معيشته هو التغير في درجة حرارة المياه وتحتوى الانهار عموما على عناصر مغذيه طبيعيه ونسبة ضئيله جدا من ثانى اكسيد الكربون وهذا من أهم الاسباب التي ادت إلى فشل تنمية كميات كبيره من الطحالب في الانهار. اما عن درجة الحرارة فإن الطحلب لا يزدهر نموه عند درجات حرارة منخفضة مثل النهر الذى يقع في ولايه اللينويس. أما عن تعكر ماء النهر فإنه يحجب ضوء الشمس مما يمنعه من المرور إلى وسط النهر كماأنه ظهر ان التعكر عامل رئيسى في تحديد نمو الطحلب. كمايمكن أن تؤثر الرياح ايضا في النهر لكن بنسبه ضئيلة. وتؤثر سرعه التيار وطبيعة قاع النهر وضفة النهر ووسط النهر على معظم الكائنات الحيه. والتيار السريع تستفيد منه الطحالب الملتصقه فائده كامله في انتاجها بسبب الخلط المستمر الذى يحدثه وتنتشر بين الصخور المتشققه والمحفوره لتسمح بنمو مستعمرات جديدة كمستعمرات الكومفونيما او لينماسيوم ودياتوما وهي من الدياتومات التى تستطيع الانتشار في الماء بسرعه .وخصوصا في فترة المياه البارده.

وأتضح أن من أهم العوامل المؤثرة على انتشار ونمو طحالب الليمنيا هي:

• درجة الحرارة
• سرعة التيار
• كمية الضوء

وفى المياه سريعه الحركه والغنيه بالنيتروجين والمركبات الفسفوريه في بداية الربيع خاصاً حيث الصخور مغطاه بنموكثيف للحزازيات والطحالب. حيث تلتصق اعداد كبيرة من الدياتومات بصخور الانهار بواسطه الكتل الهلاميه (الجيلاتينيه) او بسويقاتها بعكس صخور البحيرات. يثبت الطحلب نفسه بواسطه الافراز الغزير من المواد المخاطيه التى تنتشر على خلاياه ان لم يوجد الكتل الهلامية او سويقاتها مثل الطحالب الخضراء المزرقه. اما عن ثلوج الشتاء فقد يعرَض الكثير من الطحالب لاخطار جديدة مما يجعلها تنتقل وتنعزل عن وسطها. توجد طحالب معيشتها طافيه في المياه ذات التيار البطئ مثل الطحالب المجهريه الطافيه بالتيار. الفرق بين الانهار ذات التيار السريع والانهار ذات التيار البطئ: نمو الكائنات الحية وخاصه الطحالب الطافية تقل في الانهار ذات التيار السريع وبالعكس فهي تكثر في الانهار ذات التيار البطئ وقد تغمرها وتغطيها خاصاًفي الصيف.ومن امثله تلك الطحالب التى تعيش في الانهار ذات التيار البطئ 1.الطحالب وحيده الخلية ومثال على ذلك طحلب الكلاميدوموناس واليوجلينا والدياتومات والطحالب الخضراء المزرقه.

واكثر المناطق التى يقل فيها التيار في الانهار هي قاع النهر وحول الصخور وعلى ضفاف النهر مما يؤدى إلى زيادة عدد الطحالب. وتشمل الطحالب المعروفه الموجوده في الانهار والمسجلة: الطحالب الخضراء و الطحالب الخضراء المزرقه والسوطيات

أنواع من الطحالب الشائعة في الأنهار

نتحدث هنا عن علاقه الطحالب بالمياه الملوثة التى تحتوى على فضلات المجارى والفضلات العضوية فالتلوث يؤدى إلى عرقله نمو الطحالب نتيجة:

• حرمانها من ضوء الشمس
• قد تكون مواد سامه تؤدى إلى موت الطحالب
• قد تتغير العوامل والظروف التى تعيق النمو والتكاثر
• تغير كبير في انتاج الاكسجين واستغلال المواد بواسطه الطحالب التى تعمل على تغير لون وطعم ورائحة الماء

أما عن مجارى البيوت والتى تحتوى على انواع عديدة من المواد العضوية بالاضافة إلى وجود الفوسفات الناتج من المنظفات وأظهرت بعض الدراسات ان مكونات الصوديم ثلاثى الفوسفات للمطهرات الصناعية تحفز نمو الطحلب أخضر الخلية (كلوريلا )مما يعمل على تزويد الماء بكميات كبيرة من الأوكسجين وتتغذى على المنتجات الجانبية الناتجة من عمليات التنظيف.

تختلف نوعيه وعدد الطحالب من المياه الملوثة  بمياه المجاري عن تلك التى تكون بعيدة عن مصبات المجاري لذلك يمكن استخدامها لتحديد وجود من عدم وجود فضلات منزلية او فضلات اخرى.

توجد انواع واجناس عديدة من الطحالب تتضمن انواعاً معينة تتحمل العيش في مياة ملوثة بالمواد العضوية وانواع اخرى لاتتحمل مثل الكلاميدوموناس واليوجلينا واوسيلاتوريا لذا يظهر لنا صنفان صنف يعيش في المياة الملوثه واخر يعيش في المياه العذبه النظيفة. وايضا المياه الملوثه نوعان :نوع يعيش في المياه الملوثه بالمواد العضويه واخر يعيش على الاوحال وفى احواض منشات معالجة الفضلات.

تتحمل الطحالب الخضراء المرزقه العيش في الاوساط الغنيه بالمواد العضوية, مثل:

• طحلب اولوثريكس زوناتا
• طحلب اوسيلاتوريا ليموسا
• طحلب اوسيلاتوريا تيموس
• طحلب الاوسيلاتوريا برنيسبيس

أنواع الملوثات

تختلف فضلات المصانع عن فضلات المنازل كثيرا حيث انها تتألف في الاساس من مجموعه واحدة او أكثر من المركبات العضوية مثل الدم والمنتجات الحيوانية الاخرى من المجازر ومنشأت تعليب اللحوم وبقايا البنجر والكربوهيدرات فهذا يعتبر نوع من انواع التعكر العالى والذى يؤدى إلى تقليل نفاذية الضوء لماء النهر وهذا يحدد نشاط الطحالب. تتكون فضلات المصانع الاخرى كمصانع الصلب التعدين ومنشات صناعه المواد الكيمياويه على مواد كيميائيه غير العضوية .فمثلا تحتوى فضلات مصانع الصلب على حامض كبرتيك ذات تركيز عالى وزيوت ودهون ومواد نفطيه وفينول واملاح واكاسيد الحديد المذابه حيث تكون الانهار التى تصب فيها تلك الفضلات وتترسب في القاع ولاتطفو فتجعل سرعه جريان مياه الانهار بطيئه. ينتج عن عمليات التنقيب فضلات مثل كبريتات واحماض و واوحال من تراب خامات المعادن ورمال .وايضا من المعامل الكيميائيه واغلب المذكور منها سام تولد التعكر الذى يؤدى إلى توقف نمو وتطور الاحياء الموجوده في قيعان الانهار والاوحال . تحرر مصافى النفط طبقات سطحيه من النفط والزيت والقطران والطين والامونيا والفينولات التى تصل لقيعان الانهار وتدمر الكائنات الحيه المائية. تنتج معامل الورق والاسمده الزراعيه والنسيج والجلود فضلات تحتوى على مواد عضويه وغير عضويه تؤدى إلى تعكر الماء وتجعل لونه قاتم واحيانا تتغذى الطحالب على الحوامض والقواعد والمواد العضويه التى تنتج من المعامل فبالرغم من تلك التغذيه يتوقف نمو وتكاثر الطحالب . بسبب زيادة تركيز المواد العلقه الناتجه من مخلفات الفحم الجيرى في النهر فتحجب كمية الضوء الساقطه فتقضى على الطحالب الحمراء. ايضا رش مبيدات الحشرات والاعشاب والفطريات وغيرها على ضفاف النهر يؤدى إلى تلوث الماء. تصريف مياه الرى الذائده في الانهار تجلب معها الاوحال المحتويه على العناصر الاساسيه ومنها النيتروجين والفوسفات بالاضافه إلى زيادة العسره والقاعديه تؤدى إلى زيادة التعكر. قد تؤثر الطحالب التى تجمع المواد المشعه على الكائنات التى تتغذى عليها. واثبت علمياً ان الملوثات تؤدى إلى تغير الصفات الكيميائيه والفيزيائيه المهمه للماء فمثلا كميه عنصر الاكسجين في الماء في حاله ذائبه. تستطيع الطحالب والبكتريا وكائنات حيه اخرى إلى حد ما تنقيه ذاتيا وخصوصا مياه الانهار الملوثه بفضلات المجارى العضويه . كميه الاكسجين المطلوبه قليله في المياه الملوثه بالمجارى .لان البكتريا تستغله في التحليل الاولى للفضلات العضوية ولكن الطحالب تضيف الاكسجين لتسهل للبكتريا الاستقرار في تحليل فضلات المجارى حيث انها تحتاج إلى نواتج تحلل البكتريا للفضلات مثل الامونيا ونترات الفوسفات كغذاء للطحالب. فالطحالب تحفز البكتريا والعكس صحيح لذا يذداد كلا من النوعين بسرعه وترتفع نسبه تحليل فضلات المجارى فتتحول المواد غير الذائبه والعكره ذات الرائحه الكريهه إلى مواد ابسط وذائبه عديمه الرائحه ومستقرة ونقية وعديمة اللون ومركبات غير عضوية.

من هذه العمليات يكون النهر قابل للتقسيم إلى عده مناطق:

• المنطقه الاولى :هي المنطقه التى تقع مباشرة اسفل مصدر التلوث ولا يوجد بها اكسجين تماما ولاتتكون الطحالب التى لاتتحمل التلوث لان معظم المجارى لم تحللها بعد.
• المنطقة الثانيه:فهي منطقه التحلل الفعال حيث ان البكتريا والطحالب التى تتحمل فضلات المجارى وتكون قادره على النمو الكثيف.
• المنطقه الثالثه:فهي منطقه الشفاء حيث يصبح الماء نظيف وتختفى الرائحه الكريهه وتسود الطحالب وتقل البكتريا.
• المنطقة الرابعة:فهي منطقه المياه الانظف حيث يصبح النهر خاليا من فضلات المجارى فترجع الطحالب التى لاتتحمل الفضلات اليها وتختفى منها الطحالب التى تتحمل الفضلات.

فالدياتومات تسود المياه الانظف اما الطحالب الخضراء المزرقه والطحالب الصبغية السوطيه في منطقه التحلل وفى الجزء الاول من منطقه التحلل الفعال وتسود الطحالب الخضراء في الجزء المتبقى من منطقه التحلل الفعال. يؤدى التلوث التدريجى إلى جعل الانهار والبحيرات غنيه بالمواد الغذائيه للطحالب وخصوصا نترات الفوسفات وذلك من خلال التنقيه الذاتيه. ومن الضرورى التاكيد من تقليل كميات التلوث في الانهار والبحيرات بواسطة تطوير منشأت معالجه تكرير الفضلات ونخرج من هذا الفصل بانه يمكننا اثبات تنظيف الانهار من التلوث.

الطحالب المجهرية الطافية (البلانكتونية) في البحيرات والخزانات: تنمو وتتضاعف الطحالب المجهرية الطافية وتختلط بالكائنات الاوليه المجهرية الحقيقة الطافية مع طحالب اخرى فتنمو وتشكل حصائر على السطح ،وقد اوضحت الدراسات بأن هناك طحالب صغيره جدا تدعى نانوبلانكتون وهذه الكائنات يتعذر إدراجها في الاحصائيات ضمن قائمة الكائنات الاولية الطافية .لضغر حجمها .اما الطحالب كبيرة الحجم غير الملتصقه فتشكل نسبه عالية من الكائنات الاوليه الطائفة. وقد ثبت ان وجود اعدا معقوله من اعداد معقوله من الكائنات الاوليه الطافيه المعروفه هو دليل على توفر ظروف بيولوجيه متوازنه في مصادر المياه الخام.عكس ذلك نمو انواع معينة من الطحالب قد تسبب مشاكل خطيرة في عملية التصفيه والتوزيع. ويمكن تصنيف الماء على اساس وجود الطحالب بها فحينما تصبح الطحالب الخضراء المزرقه سائده فذلك يدل على تشبع الماء بالمواد العضويه .ونمو كثيف سابق الدياتومات. وأيضاًتحديد المواد الغذائيه للطحالب يحدد من عدد الطحالب مثل النترات والفوسفات ويضاف السيليكا بالنسبه للدياتومات لذلك اُقترح في بعض المؤسسات ترسيب الفوسفات على شكل فوسفات الحديد. الحرص على اختلاط ماء النهر او الخزنات بالمياه الجوفية حيث اذا اختلطت تعمل على نمو الطحالب بشكل غزير يعيق حركة او عمل الخزان وتصفية وتوزيع مياه النهر. يشجع زيادة أعداد الاسماك ذات الخياشيم الزرقاء التى تفترس صغار الاسماك. تشمل الطحالب الملتصقه 42 نوعا وهي مسجله حسب مجامعها فهي تشمل الدياتومات والطحالب الخضراء المزرقه والطحالب الخضراء وطحالب المياه العذبه الحمراء ولكن لا تشمل السوطيات والعديد من هذه الطحالب ينمو اما بشكل خيوط غير متفرعه او متفرعة او على شكل انابيب وترتبط بالوسط الذى ينمو عليها يجهاز تثبيت في احدى نهايات الانابيب ومن امثله هذه الطحالب: طحلب الفوشيريا/كلادوفرا/بيثوفورا/كيتوفرا /وستيجوكلونيوم/ودرابارنالديا/وبولبوشيتى /وكارا/ونيتلا/ايودوجونيوم/ميكروسبورا /وشيزوميريس/اودونيلا/كالوثريكس.

تتراسبور

اعطى اهتمام خاص للطحالب الملتصقه الموجوده في فضلات المجارى في المعالجة الثلاثية. بالاضافه إلى جمع الطحالب واستخدامها كأسمدة زراعية وتغذيه المواشى. تشير الدراسات إلى ان الطحالب الملتصقه رغم كونها تسبب مشاكل ولتجنب تلك المشاكل فأنه يمكن استغلالها في مجالات عديده مفيدة ولكن يعتمد ذلك على المناطق والظروف التى تنشأ فيها. تشكل بعض الطحالب الخضراء المزرقة مثل:فورميديوم ،توليبوثريكس وسيتجوكلونيوم.بساطا سمكيا يكون أحد جوانبه مكشوفا اما الجانب الاخر فملتصق بالوسط. تستخدم بعض منشات تصفيه المياه الرخام الابيض كأرضيه لبئر السيطره فيلاحظ بعد فتره وجيزه طبقه بنيه على سطح الرخام من طحلب الاشنانثيش. من وظائف بئر الملاحظه السيطره على القنوات التى تحمل المياه من طبقات حصى التصفيه إلى بئر نظيفه. ومن المعروف ان الدياتومات لاتستطيع النمو في الظلام. يشكل الطحلب الاخضر تتراسبورا طبقة رقية خضراء على سطوح الخشب الرطبه وقلف الاشجار وفوق سطح الماء ونادرا ان يوجد مغمورا في الماء. ومن الانواع الأكثر شيوعاً طحلب كالوثريكس وهو من الطحالب الخضراء المزرقه الملتصقة. ينشأ طحلب كلادوفرا وطحالب خيطية كبيرة اخرى في الخزنات الكبيرة والبحيرات التى لها ضفاف صخريه التكوين بكميات كبيره وكثيره وخصوصا اثناء الصيف. أشارت بعض الدراسات إلى ان وجود بعض العناصر مثل الزنك والرصاص في الانهار تؤدى إلى استبدال طحلب الكلادوفرا بطحلبى ستيجوكلونيوم وفورميديوم.وذلك بسبب سميه العناصر السابقه لطحلب كلادوفرا. يشكل النمو الكثيف للطحالب الملتصقه مع انواع معينه من النباتات المائيه الزهرية مصاعب كثيرة في شبكات وقنوات رى المزارع. ويجب اتخاذ الاجراءات المناسبه في تلك الظروف لعدم حدوث الفيضان الناتج من شل حركه الابواب والمصافى من قبل كثره الطحالب النامية في هذه المنطقه وذلك بعمليه الكشط وتعتبر هي من أفضل الطرق المستخدمه حتى الان للقضاء على تلك الطحالب الملتصقة بقيعان الخزنات.

الاغناء والتلوث وأثر كل منهم على الاحياء المائيه: الاغناء هو:تذويد مياه البحيرات والخزانات بالمغذيات التى تؤدى إلى زيادة انتاج الاحياء المائيه. التلوث هو:اضافه مواد غريبه إلى الماء تؤدى إلى عرقلة استخدامها.التمويل الطبيعى للمياه بالعناصر الاساسيه يحدث بأنتظام وبشكل بطئ كما ان المياه النقيه تحتوى على كميات محدوده من هذه العناصر الاساسية. ومن المركبات التى تساهم في نمو الطحالب هي المركبات النيتروجينية والفوسفاتية مع وجود ثانى اكسيد الكربون فأذا ذادت نسبه المركبات الثلاثه الفائته في الماء ذاد نسبه نمو انواع معينه من الطحالب كل منها يتكيف في الظروف المعيشية الجديده. عوامل نمو الطحالب :أهم العوامل التى تساهم في نمو الطحالب هي العناصر الغذائية ويوجد ايضا عوامل أخرى ولكنها أقل اهمية. وكلما يذداد درجه الأغناء تذداد نسبة نمو الطحالب الطافية وخاصه الطحالب الخضراء المزرقه التى تظهر اثناء الصيف واكثرها اذدهارا هو طحلب اناسيستيس ثم طحالب أفانزومينون ثم طحالب سبيرولينا. الاثار السلبية الناتجة عن نمو الطحالب بغزارة: 1.تغير طعم ورائحه الماء. 2.غلق المرشحات وتكون تجمعات لزجه في الانابيب وبعضها يكون سام. 3.يؤدى موت اعداد كبيرة من الطحالب إلى قتل الاسماك ففى اثناء تحللها تستهلك الاكسجين الذائب في الماء وتحرم الاسماك منه. 4.عرقلة التنزه في البحيرات والصيد والسباخة وغالباً تقلل من جمال المساحات المائيه. 5.عرقلة التهويه وحجز ضوء الشمس عن الماء وإعاقة عملية البناء الضوئى. 6.تطلق بعض اذهارات الطحالب مواد سامه تؤدى إلى قتل الاسماك والحيوانات المنزلية والطيور. كلما إذداد التمويل بالعناصر الغذائية اذداد نمو الطحالب وضوحاً وربما تنشأ كائنات مجهرية طافيه وطحالب وكائنات كبيره ملتصقه بالنباتات وبالصخور والاتربة مثل الاسبيروجيرا والدياتومات. ويكون مظهر المستوى المائى في البحيره الغنية بالعناصر ذا منطقه ساحلية واسعه ونمو نباتى كثيف.

يجب ضخ كميات كبيرة من المياه إلى البحيرات بشكل تدريجى عن طريق أضافه مياه الامطار والمياه الجارية وعندما أجريت هذه التجربه وجد انها نجحت وادت إلى زيادة كمية الاسماك في المياه نمو عدد من الطحالب على سطح الماء بأعداد كبيرة على شكل تجمعات منفصلة في اوقات معينه وربما تغطى مساحات كبيرة جدا من البحيرات والخزانات حتى الانهار. انواع الطحالب التى تسبب اذهارات: 1.الطحالب الخضراء المزرقه مثل انابينا والافانزومينون. 2. الطحالب الخضراء مثل الكلوريلا والهيروديكتون. 3.الطحالب السوطيه مثل اليوجلينا والكلاميدوموناس. اشكال اذهارات الطحالب: قد تكون الطحالب الخضراء خيطيه وتكون طبقات سميكه جدا في الاماكن التى تنشأ فيها مثل الاسبيروجيرا وقد تشكل بعض الطحالب الخضراء المزرقه كتلا طافيه كثيفه مثل جليوتريشياناتاس. اثار الاذهارات على مصادر المياه المنزليه وعلاجها: تشجع اذهارات الطحالب على نمو البعوض والذباب . معالجه المياه بكبريتات النحاس. كيفيه السيطره الفعاله على الانواع المختلفه من الطحالب : مراقبة المياه الخام وذلك للتعرف على انواع هذه الطحالب سواء بالمشاهدة العينيه او بالتحليل المجهرى الروتينى المستمر لعينات الماء. التراكيب التى تساعد الطحلب على الانتشار واعاقه الاستقرار: السوط الذى يشبه الكراج وهذا يساعد على حركه الخلية إلى الامام في الماء مثل اليوجلينا. على الرغم من أن عدداً من العوامل البيئيه ثابته لأى كتلة ماء مما يجعل مجموعات من الكائنات الحيه النباتيه الطافية ثابته ولكن هنالك عوامل اخرى ستتغير بصوره كافية فتؤثر على نمو وسياده أجناس وأنواع من الطحالب.

طحالب المياه النظيفة

تعيش بعض مجموعات الكائنات الحيه في المياه النظيفه والخالية من الفضلات والمواد العضوية. أماكن تواجد المياه النظيفة في النهر. تقع ما قبل فتحات مصبات المجارى او بعيده عنها بحيث تكون الفضلاتتحولت إلى املاح غير مركزه نسبياً وهذه المواد المتحللة تعتبر عناصر غذائية للكائنات الحية وذلك يحفز نمو الطحالب بصوره غزيره(وتعرف هذه التحولات بعمليه التنقيه الذاتية). ولاتوجد أى اثار عضوية ملوثه للمياه وتعتمد هذه العمليه على: 1.درجه الحراره. 2.كمية التلوث. 3.سرعه التيار.

هي المنطقه التى تتوفر فيها أعداد كبيره من الطحالب في منطقة النهر وتحتوى على فضلات المجارى المتحلله بشكل جزئى. ومن امثلة الطحالب التى تعيش في المياه النظيفة. الدياتومات –السوطيات البنية المائله للاحمرار-طحالب خضراء-طحالب خضراء مزرقة معينه-عدد قليل من الطحالب الخضراء التى تعيش في المياه العذبه. تستخدم بعض الكائنات الطحلبية الكبيره في تشخيص حاله المياه (نظيفه او ملوثه) كما ان وجود السوطيات الدقيقه دليلاً على ان المياه نظيفه. اماكن تواجد طحالب المياه النظيفه:ـ تطفو بعض طحالب المياه النظيفه والبعض الاخر يلتصق بالصخور او بمواد اخرى في قاع النهر او على جوانبه مثل .كالوتريكس بارتينيا . كما توجد بعض الانواع ملتصقه على سطح النباتات التى تعيش في الماء. ملحوظه: تختلف أنواع الطحالب من حيث الشكل على الرغم من انهاتتبع نفس الجنس فالطحالب التى تعيش في المياه النظيفه لاتشبه الطحالب التى تعيش في المياه الملوثة. تفسير تواجد طحالب المياه النظيفه في المنطقه المسماه (اوليجوسابروبيك): لانها تعتبر أكثر المناطق نظافه وتتوافر فيها العناصر الاساسيه والماء فيها نقى شفاف والقاع خال من الترسبات وتكون الطحالب والنباتات الخضراء الكبيره هي السائده والطحالب في هذه المنطقه تكون ملتصقه. وبالرغم من ذلك فالنهر لا يكون نظيفا كليا حيث لا يخلو من البكتريا والفيروسات التى تصيب الامعاء. علاقه الطحالب وسلوكها بطبيعه الماء: اكد ليبمان ان بعض الطحالب تمثل صفات منطقه اوليجوسابروبيك مثل الطحلب الوسطى كروميولينا روبيانوفتى الموجود في المياه ذات السرعه القليله. وكذلك بعض الانواع من الطحالب الخضراء (اولوتريكس انولاتا) الطحالب السوطيه والطحالب الحمراء (ليمنيا انولاتا) الموجوده في المياه سريعه الجريان. وقد وجد باتريك ان بعضا من الديتومات تتأثر سلبياً بوجود كميات كبيره من المواد العضويه بينما وجد بورجان ان الطحالب السوطيه(كريزوكوككوس)تتواجد بأعداد كبيره وهذا دليل على اكتمال تحلل المواد العضويه. العلاقه بين المجاميع الكليه للطحالب والتلوث: اكد ليكى ان طائفتين من الطحالب هي السوطيات الكريتيه او الخضراء الزيتونية والسوطيات الصفراء الذهبية تعتبر دلائل للمياه النظيفة وغير الملوثه وتختفى هذه الطحالب تماماً في المياه الملوثة. والجزء الغير ملوث من النهر يحتوى على دياتومات وطحالب خضراء وأن، غياب كميه كبيرة م الطحالب الخضراء المزرقة دليل على ان الماء نظيف. الباب الخامس

توجد عدة عمليات طورت لعلاج فضلات مياه البلديات (الوحدات الاداريه)والطرق الأكثر استخداما هي: 1.المعالجة بالتقطير بواسطه المرشحات ((trickling filter. 2.المعالجه بتنشيط أنظمه الاوحال(او الرواسب الطينية)(activated sludgesystem) 3.المعالجة في انظمة البحيرات الضحلة(المستنقعات)(lagoonsystem) أكثر من 90%من المياه المصفاه في هذه الانظمه تستخدم للاغراض البشريه .بأستثناء البحيرات الضحله الاهوائيه التى تستخدم للمعالجه الاوليه لبعض الفضلات الصناعية. تعتمد المعالجه في انظمه البحيرات الضحله على مساعده الطحالب وذلك عن طريق تحويل الفضلات إلى مجرى ثابت والتى يمكن اطلاقها بعد ذلك إلى المياه مستقبلة. تذود بعض البحيرات الضحله بالهواء لتنشيط عمليه معالجة الفضلات عن طريق انبيب مغموره. تستخدم انظمه البحيرات الضحله للمعالجه عندما تكون تركيزات المواد العضويه فيها عاليه او حينما تكون درجه الحراره منخفضة وهي التى تحدد نشاطات الطحالب خلال فتره الشتاء بسبب تغطيه الثلوج للبحيرات. حيث يتم في برك المجارى اكسده الفضلات.حيث تصرف مياه الفضلات إلى بركه طبيعيه او صناعيه قبل او بعد تعرضها للمعالجه الاولية. ثم تقوم الطحالب والبكتريا واحياء مائية اخرى من الاحياء المجهرية بتحويل الفضلات إلى مواد ثابته غير مضره. ونلاحظ هنا وجود الاعفان والخمائر في البركه ايضا جنبا إلى جنب مع البكتريا المترممة وتذيد نسبه الاعفان عندما يكون الاس الهيدروجينى(PH )قليلا.وقد يصل عدد المستعمرات الفطريه إلى مليون مستعمره في الجرام من الوزن الجاف. يمكن تخفيض نسبه الاكسجين المطلوب بيولوجيا ((BOD من 150ملجم/لتر إلى 20ملجم/لتر. تتم الاكسده الجيده للفضلات في احواض المجارى عندما يكون الاكسجين المطلوب بيولوجيا اقل من 150ملجم/لتر وتركها في احواض المجارى المستقره من 20الى 30يوما ونجد ان الظروف الدافئه تسبب تغيرات سريعه في فضلات المجارى وتسمح بأستخدام برك أعمق وتتحمل تركيزات اعلى .ونجد مثل هذا في أمريكا أما في أمريكا الشماليه فقد اعتبرت الحموله المناسبه لبرك فضلات المجارى 12الى 24كجم من الاكسجين المطلوب بيولوجيا في كل هكتار /يوم بينما في أستراليا تكون حوالى 35كجم . في أمريكا الجنوبية تكون الحمولة 50الى 125كجم من الاكسجين المطلوب بيولوجيا في كل هكتار/يوم. ترتبط التحولات في البركه المستقره بالتنقية الطبيعية التى تحدث في النهر الذى يستقبل الفضلات العضوية.حيث ان البكتريا الهوائيه والغير هوائية الرميه تكون جاهزه للعمل على البقايا العضوية في المياه المستقرة وتحوليها إلى مواد ابسط. في حالات عديدة يفضل تشجيع العمليات الهوائيه وتقليل العمليات الاهوائيه طالما ان العمليات الهوائيه تكون اسرع وكميات المنتجات الثانوية الكريهه الرائحة تكون اقل. تتكون نواتج العمليات اللاهوائيه من كبريتيدات وغاز النيتروجين والاحماض الطيارة والميثان. بينما تتضمن منتجات العمليات الهوائية الماء والنترات والفوسفات وكبريتيدات وثانى اكسيد الكربون .وكثيرا ما تكون عديمه اللون وذائبه في الماء. تحتوى البركه المستقرة لفضلات المجارى مجموعات طحلبيه ذات نشاط مستمر وتتغير في اعدادها وتنظيم افرادها. يجب ان تكون الطحالب قادره على العيش في البركه المستقره التى تتبدل فيها فضلات المجارى باستمرار وان يكون تمثيلها الضوئى نشيط. فعكس ذلك اى عمليات هدم الخلايا الطحلبيه الحية وتحلل الخلايا المسنه والميته سيكون لها فعل مضاد. وجدت اجناس الطحالب التاليه في مياه حقول تصفيه المياه البيولوجية وصنفت حسب المجاميع الاربعة المجوده في البرك المستقره وهي (الطحالب الخضراء المزرقة مثل اناسيستيس ،اوسيلاتوريا وشيزوثريكس)(ومن الدياتومات سيكلوتيلا،جومفونيما و نيتزشيا)(ومن الطحالب السوطية الكلاميدوموناس،يوجلينا وكربتوموناس)(ومن الطحالب الخضراء انكيستروديسموس،كلوريلا و سندسموس) ومن المعروف ان الاكسجين يذيد من التحلل الهوائى للفضلات العضوية التى تقوم به البكتريا. وقله انتاج الاكسجين في عمليات التمثيل الغذائى يأتى من زيادة عمق البركه . هناك بعض الطحالب مثل(كلاميدوموناس وسندسموس)تفرز مواد عضويه وفى بعض الحالات فأن الاجناس السابقة تقوم بفرز حوالى 40%من المواد العضوية المذابه المؤكسدة المتكونه في عمليه التمثيل الضوئى من قبل الطحالب. المركبات الابسط التى تتكون عن طريق تحلل الفضلات العضويه بواسطه البكتريا الهوائية وتتضمن النترات والامونيا والفوسفات وكميات قليله من المواد الاخرى وهذه المواد ضرورية لنمو الطحالب. فالمكونات الكيميائية التى تتألف منها الفضلات العضوية تندمج في النهاية بخلايا الطحلب الحية كمركبات عضوية مستقرة نسبياً فعند وجود ثانى اكسيد الكربون والنيتروجين والامونيا اونترات الصوديم إلى جانب العناصر الموجوده في فضلات البركة يؤدى ذلك إلى زيادة نمو الطحالب . ومن الممكن تسميه مياه الفضلات اسم برك الاكسده شرط ان يتم فيها اطلاق الاكسجين وتمثيل العناصر الغذائية من قبل الطحالب . موت الطحالب وعملية معالجة ذلك: عندما تموت الطحالب فان مكوناتها العضوية تتحول إلى مركبات اخرى ومواد متحلله بواسطه البكتريا المترممة ولكن بموت اعداد كبيره من الطحالب يؤدى إلى حدوث مشاكل كثيرة وظروف ضارة بالبركه. ولذا يجب إيقاف هذه الظاهرة بواسطه التحفيز المستمر لنمو الطحالب أو بمساعدتها على مغادرة البركه بأستمرار وبأعداد مقبولة. العوامل المؤثرة في كفاءة المعالجة: 1.أن تكون قابلية عمل البركه كبيرة بما فيه الكفاية. 2.تحديد عمق البركه والذى لا يجب ان يذيد عن 120سم حتى يسهل وصول اشعه الشمس إلى قاع البركه. 3.تحديد أستخدام البركه للمعالجة الاوليه او الثانوية او النهائية للفضلات. ونجد في معظم البرك ما يقرب من 125 جنساً من الطحالب ولكن اثنان منها فقط كان دياتومات واثنان طحالب خضراء مزرقة وخمس سوطيات صبغية والمتبقى كانت طحالب خضراء غير متحركة وغير خيطيه. ومن امثلة تلك الطحالب: كلوريلا/انكيستروديسموس/ سندسموس /يوجلين/اناسيستس/كلاميدوموناس/ميكراكتينيوم/جولينيكيا ا ومن الطحالب التى ليس من العادة ان توجد في برك الفضلات: فراجيلاريا/جلويوسيستس/جونيوم/لينبيا/ ميكروسبورا/ايدوجونيم/ بيدياستروم/زيجنيميا/اسبيروجيرا تكون جميع طحالب فضلات المجارى المعروفة عمليا كائنات دقيقة طافية قادره على امتصاص أشعة الشمس وأملاح العناصر الغذائية وثانى اكسيد الكربون وأطلاق الاكسجين على طول وعمق البركه , لذلك فهي تبقى منتشره في المياه غيرملتصقة بأجسام اخرى ومعظمها لا يتجمع على سطح الماء كحصيرة وان كونت فيمكن تكسير تلك الحصائر المتكونه بواسطة استخدام محرك محمول. القليل من طحالب البرك الملوثه لها قابلية على استغلال الخلات في تمثيليها الضوئى .مثل الكلاميدوموناس واليوجلينا يوجد الكثير من الطحالب الذى لايستطيع النمو في وجود كميات كبيرة من الفضلات العضوية مثل الفضلات الناتجة من تصنيع الحليب ومعلبات الاغذية ومصانع قصب السكر وبيوت ذبح الحيوانات(المجازر)إلى جانب كبريتيدات الهيدروجين . وبالامكان معالجة الفضلات الناتجة من تعليب الاغذية في مستنقعات لاهوائية كبيرة ومن ثم أطلاق الماء بعد ذلك في بركة هوائية. تنقص مجوعات الطحالب في برك الفضلات جذريا بوجود حيوانات مائية صغيرة وخصوصا الدافنيا التى تنشأ بأعداد كبيرة وتتغذى على الطحالب . الدافنيا كما يظهر تحت الميكرسكوب وفى بعض الاحيان يكون من المرغوب فيه ان تكون البركه النهائيه خاليه من الطحالب نسبيا وقد تم ذلك عن طريق أدخال النبات الطافى الاخضر ليمنا(عدس الماء) الذى يظلل الماء اسفله والمياه المظلله تسبب موت الطحالب وتحللها بسرعة بمساعدة البكتريا. تنقية مياه البرك بواسطه استخدام الدافنيا وطحلب ليمنا والبكتريا يمكن استغلالها في المراحل النهائية للمعالجة او في الانهار التى تستقبل مياه هذه البرك. ويعطى فحص الطحالب في مجرى بركه ما معلومات مفيدة :فمثلا اذا كانت تحتوى اساسا على الكلوريلا فأن هذا يشير إلى ان البركه تعمل بأقصى سعه . اما اذا كانت تحتوى على خليط من مجاميع طحلبيه إلى جانب الكلوريلا التى تتواجد في النهاية الطرفيه للبركه فهذا يوعز بأن البركه تستطيع تحمل او معالجه حمولات ثقيلة.

علاقة الطحالب بالتلوث في مصبات الانهار

يعرف مصب النهر بأنه منطقة التقاء النهر بتيار البحر. يكون مستوى الماء في العديد من مصبات الانهار شحيحاً مما يساعد او يحفز الدوره السريعة للعناصر بأشكالها العضوية وغير العضوية . تتألف طحالب مصبات الانهار من ثلاثة انواع: 1.الاعشاب البحرية. 2.الكائنات النباتية الطافية . 3.والكائنات الملتصقة. وكلها تشمل الكائنات المجهرية التى تنمو مغمورة في الماء. ونجد ان الاحياء التى تعيش في المصبات تكون عرضة للتغيرات البيئية المستمره فانها طبيعياً لها القابلية على مقاومة الظروف والصمود بوجهها وكمثال على ذلك يعتبر طحلب بيليفشيا مثالا على الاعشاب المائية التى تظل حية وهي غير مغطاه بالماء لفترة طويلة. ومن الاعشاب البحرية الحمراء المعروفة التى تعيش في المصبات طحلب سيراميو وبوليسفونيا وبورفيرا. ومن مجموعه الكائنات المجهرية النباتية الطافيه نجد الدياتومات التى تتميز بغزاره نموها . وتاتى السوطيات الدوارة بالدرجة الثانية بعد الدياتومات في نموها وخاصة في المياه الدافئة كما تظهر الكائنات الدقيقة الطافيه بشكل كثيف . ومن اشكال الطحالب الملتصفة التى تعيش في المصبات هي: الطحلب الاخضر المزرق ميكروكوليوس والطحلب السوطى الاحمر دوناليلا. ميكروكوليوس دوناليلا تكون معظم المصبات ملوثه لانها تستقبل المياه الملوثه الاتية من الانهار والبحيرات التى تحتوى على الفضلات المرميه بها مباشرة المتضمنه فضلات المصانع اوفضلات الاستخدام المنزلى والمواد النفطية اما الفضلات التى ترمى في البحر فأنها غالباً تعود ثانية وتتجمع في المصبات. تعيش في المصبات الاسماك الزعنفية والقشريه او الصدفية وهي مهمه من الناحية التجاريه. فيجب مراقبه وتحليل تأثير الملوثات على الطحالب بتركيز أكبر من مراقبه التأثيرات الطبيعية لها. وتظهر من ضمن مجموعات الطحالب التى تعيش في المصبات الاعشاب البحريه البنتيه والحمراء والدياتومات والتى تظهر غالبا في الصيف لانها قادره على استغلال الاملاح الغذائيه في مياه المصبات ذات التلوث العالى .وايضا الطحالب الخضراء المزرقه السوطيات الدواره والعديد من الاسواط الصبغيه الاخرى . يحفز تلوث الفضلات القادمه من المجارى ايضا نمواً كثيفاً للاعشاب البحريه الملتصقه حيث تعطى رائحة وتسبب نمواً غير حسن المنظر في منشأت الموانى والبحار وتذيد من كلفه التصليح .حيث تنتج كبريتات الهيدروجين التى تكون كافية لازاله الاصباغ من البنايات المجاورة. نشوء أعداد كبيره من الطحلب الاخضر كوديوم والذى يعرقل نمو الاسماك الصدفية وتطورها. طحلب الكوديوم الملوثات التى تصل المصبات ربما تتأكسد بمساعده الاكسجين الذى تنتجه الطحالب اثناء عملية التمثيل الضوئى وربما تستقر في القاع او تحمل إلى البحر الطحالب الملتصقه في المصبات السطحية ربما تساعد أكثر في تحلل الاوحال المترسبة(المتجمعة).

طحالب وأنظمة معاملة الفضلات

أن تحديد أعداد وأنواع الطحالب الأكثر سيادة أو كثافة في البرك يمكن استخدامه كمرجع يعتمد عليه في قياس التقدم المنجز في أكسدة الفضلات. فيمكن استخدام الطحالب كما ذكر سالفاً في معالجة الفضلات الصناعية وذلك بواسطة اختيار وتبنى فصائل معينة من الطحالب أو الخمائر أو البكتريا التى تخلق تغيرات بيولوجية في الفضلات الصناعية. وأستخدام الطحالب مفيد وذلك لأطلاقها الاكسجين داخل الفضلات حيث يعتبر واحداً من العناصر المطلوبة. في عملية معالجة فضلات النفط الناتجة من المصافى. توجد الطحالب في المياه الملوثه بالاملاح والعناصر المؤشره إزائها وهي طحلب سندسموس بيجوجاتوس في المياه المالحة اما طحلب كلوستيريوم اسيروسوم في المياه الملوثة بالكروم بينما طحلب كلوريلا فاريجانا في المياه الملوثه بالحديد وطحلب نافيكولا مينيما في المياه الملوثة بكبريتات الهيدروجين اما طحلب دياتوما فيوجد في النفط واخيراً طحلب كلوروجونيوم ايوكلورم في فضلات تقطير المنتجات النفطية.