تتميز المياه التي تحتوي على تركيز عالٍ من الأملاح بأنها محاليل طبيعية جاهزة للاستخدام، بينما تعتبر المياه العذبة التي يتم استخراجها من الأنهار أو الأغطية الجليدية محملة بكميات قليلة من الأملاح، نتيجة لتكثف بخار الماء في الغلاف الجوي.
الفرق بين المياه العذبة والمياه المالحة
تختلف أنواع المياه من حيث التعريف وآلية التكوين والأماكن التي يتم استخراجها منها، وفيما يلي نوضح هذه الفروقات:
-
الماء العذب: يتميز بأنه مناسب للشرب والطهي، وينطوي على تركيز منخفض من الأملاح الذائبة، مما يجعله قليل الملوحة.
- تتكون المياه العذبة من تكثف بخار الماء في الغلاف الجوي، حيث يتشكل الغيم ومن ثم ينزل إلى الأنهار أو الآبار أو البحيرات عن طريق الذوبان أو الأمطار.
- الماء المالح: هو محلول طبيعي يحتوي على نسبة عالية من الأملاح الذائبة، ويتم استخراجه عادة من المحيطات أو البحار.
- يتكون بشكل أساسي من كلوريد الصوديوم، ويتشكل في المحيطات نتيجة لتسرب الملح من القاع.
- تختلف درجة الملوحة باختلاف الأماكن، حيث قد تصل إلى 3.5%، ويُعد البحر الميت الأكثر ملوحة مما يمنع الحياة بداخله، وتبلغ كثافة مياهه حوالي 1020 كجم لكل متر مكعب.
الخصائص الكيميائية للمياه العذبة والمالحة
أظهر العلماء أن المياه العذبة تتمتع بخصائص كيميائية خاصة تميزها عن المياه المالحة، وتشمل تفاعل المياه مع الحرارة أو الضغط، وفيما يلي نذكر هذه الخصائص:
- التركيب: يتكون الماء العذب من ذرة أكسجين ترتبط مع ذرتين من الهيدروجين، ورمزه الكيميائي هو H2O.
- يعتبر مركباً مستقراً حيث لا يمكن تفكيك ذراته إلا عن طريق التحليل الكهربائي.
- بينما يتضمن الماء المالح بالإضافة إلى ذرات الماء العذب، عناصر أخرى مثل الكلور، المغنيسيوم، الكربون، البروم، الصوديوم، الكالسيوم، البوتاسيوم، والكبريت.
- التحليل الكهربائي: تتفكك ذرات الماء العذب عندما تتعرض للكهرباء.
- أما الماء المالح فيمكن تحليله بعدة طرق، ومن ضمنها تقنية التحلية التي تجعل الماء قابلاً للشرب.
- الوسط: يُعتبر الماء العذب مادة متعادلة، حيث يتساوى فيه مستوى الحموضة مع مستوى القاعدية، بينما الماء المالح غالباً ما يكون وسطاً حمضياً.
الخصائص الفيزيائية للمياه العذبة والمالحة
تختلف الخصائص الفيزيائية للمياه العذبة والمالحة، وفيما يلي بعض هذه الخصائص:
- الكثافة: يكون الماء العذب أقل كثافة مقارنة بالماء المالح بسبب قلة الأملاح المذابة فيه.
- هذا يعني أن حجم معين من الماء العذب يكون أقل وزناً من نفس الحجم من الماء المالح.
- كما تختلف الكثافة وفقاً لدرجة حرارة المياه، حيث يكون الماء المالحة الأبرد أكثر كثافة من الماء الدافئ.
- هذا يؤدي إلى أن الماء البارد يغوص في قاع المحيطات، ومع تحول الماء إلى جليد، تقل الكثافة مما يجعله يطفو.
- شذوذ الماء: على عكس السوائل الأخرى، يتزايد حجم الماء وتقل كثافته عندما يتجمد.
- نقطة التجمد: يتجمد الماء العذب عند درجة حرارة الصفر، بينما يتجمد الماء المالح عند -2 درجة مئوية.
- الموصلية: يتمتع الماء المالح بمعدل توصيل كهربائي أعلى من الماء العذب، نظراً لاحتوائه على المزيد من الأملاح.
- درجة الحرارة: تتراوح حرارة المياه العذبة الصالحة للشرب بين 9 إلى 15 درجة مئوية، بينما تتراوح حرارة المياه الجوفية بين 10 إلى 20 درجة، وقد تصل حرارة المياه العميقة إلى 60 درجة.
- تتراوح حرارة الماء المالح بين 3 إلى 27 درجة، ومع زيادة الحرارة تنخفض الكثافة والعكس صحيح.
- التوتر السطحي: هي خاصية تتيح للماء حمل الأجسام الفلزية، وتقل هذه الخاصية كلما زادت الملوحة.
المياه الملائمة للشرب
تعد المياه العذبة المصدر الأساسي للشراب بالنسبة للبشر والكائنات الحية مثل النباتات والحيوانات، وليس الماء المالح، وذلك للأسباب التالية:
- تحتوي المياه المالحة على تركيز عالٍ من الملح، مما يؤدي إلى استنزاف الماء من الجسم وزيادة مخاطر الجفاف.
- لذلك يتم استخدام المياه المالحة للشرب بعد معالجتها عبر عمليات التحلية، حيث تشكل المياه المالحة حوالي 71% من سطح الكوكب.
- تتواجد المياه المالحة في أماكن متعددة مثل المحيطات والبحار والبرك وغيرها، مما يسهل استخراجها.
- بينما تحتوي المياه العذبة على تركيز خفيف من الملح لا يتجاوز 1%، مما يجعلها صالحة للشرب بشكل مباشر.
- توجد في المسطحات المائية مثل البحيرات والبرك والجداول والأنهار.
- إلا أن المياه العذبة تمثل 1% فقط من إجمالي المياه على كوكب الأرض، وتعتبر موطنًا للكثير من أنواع الأسماك.
أهمية المياه العذبة والمالحة
يتضح الفارق بين المياه العذبة والمالحة من حيث الاستخدام والأهمية للكائنات الحية، وفيما يلي نستعرض أهمية كل نوع:
- الماء العذب: يعتبر عنصراً حيوياً لازماً لكافة الكائنات الحية لضمان استمرار الحياة، ولكن نظراً لندرة وجوده، يجب إدارة استهلاكه بحكمة.
- يستخدم في الشرب، الري، الإنتاج الصناعي، ويساهم في العمليات البحرية مثل النقل ويعمل على تقليل التآكل.
- كما يتم استخدامه في صيد الأسماك وإنتاج الطاقة كما هو الحال في السدود الكبيرة.
- الماء المالح: تستمر بعض الكائنات حية في المياه المالحة، مما يعني أنه يمثل بيئة حيوية لها.
- مع التقدم التكنولوجي، باتت هناك وسائل لتحلية المياه المالحة لتصبح مناسبة للشرب والري.
- تساهم المحيطات أيضاً في إنتاج حوالي 50% من الأكسجين على الكوكب من خلال تحويل الكربون إلى أكسجين.
- يمكن استخراج مجموعة متنوعة من الأملاح مثل ملح الطعام، بالإضافة إلى صيد بعض أنواع الأسماك واستخدامها في النقل البحري.
- كما تُستخرج المواد مثل النفط والغاز من قاع المحيطات.
- كذلك يُستخدم الماء المالح لأغراض طبية كمحلول للعلاج، ويعتبر مفيدًا في تخفيف الآلام العضلية عند التعرض له أو السباحة في البحر.
