إن الكيمياء لها أهمية كبيرة في حياتنا التي نعيشها يوميًا ،و تعدّ جودة الماء أحد الجوانب الأساسية التي تؤثر على حياتنا اليومية وصحتنا بشكل كبير. فالماء يعتبر جزءاً لا يتجزأ من حياتنا،. لذا يصبح من الضروري الاهتمام بتحسين جودة الماء الذي نستخدمه. حيث تساهم في إزالة الملوثات والشوائب التي قد تكون موجودة في الماء. بفضل التقنيات الكيميائية المتقدمة، يمكننا تحويل الماء القذر والملوث إلى ماء صالح للشرب وملائم للاستخدام المنزلي.
أن دور الكيمياء في تحسين جودة الماء المستخدم في الحياة اليومية هو أساسي وحاسم. إليك بعض الأمثلة على كيفية تحقيق ذلك:
1. تنقية المياه و إزالة الشوائب الكيميائية: يتم استخدام الكيمياء لإزالة الملوثات والشوائب من الماء الملوث، مثل العوالق والبكتيريا والفيروسات. يتم ذلك عن طريق تطبيق تقنيات مثل الترشيح والتخلص من الطين وإضافة مواد كيميائية مثل المبيدات الحيوية والتعقيم.
2. التحليل والاختبار: يستخدم الكيميائيون أساليب تحليلية لقياس جودة الماء وتحديد محتواه من العناصر الضرورية والملوثات المحتملة. هذه المعلومات تمكنهم من تطوير خطط لمعالجة المياه والحفاظ على جودتها.
3. تحلية المياه: تستخدم الكيمياء في عمليات تحلية المياه لإزالة الملوحة وجعل الماء صالحًا للشرب أو الاستخدام في الزراعة والصناعة. تستخدم تقنيات مثل التناضح العكسي والتبخير والتقطير لتحقيق ذلك.

ماهي المواد الكيميائية التي تطهر المياه ؟
أشهر هذه المعقمات هو الكلورين أو غاز الكلور أو الكلور (Cl2) وهو عبارة عن غاز أصفر مخضر سام ، وهو فعال جدا لإزالة كل مسببات الأمراض الجرثومية تقريبا، وهو ممتاز لكلا المرحلتين. قيود استعماله غاز الكلور قاتل حتى ولو كان بتركيزات منخفضة تصل إلى 0.1 في المئة الهواء من حيث الحجم. فيجب الحرص في التعامل معه.

أ- هيبوكلوريت الصوديوم أو الكالسيوم: هو أسهل من التعامل مع الكلور الغازي، والأول (أي هيبوكلوريت الصوديوم) أسهل من نظيره هيبوكلوريت الكالسيوم. والعنصر الفعال هو الهيبوكلوريت أو (ClO−). أما قيوده فهي أن هذا العنصر يسبب التآكل بشكل سريع، فيجب أن يتم تخزينه برعاية شديدة وأن يبقى بعيدا عن المعدات التي يمكن أن تتضرر من جراء التآكل. ومحلول هيبوكلوريت تتحلل بسرعة فلا ينبغي أن تكون مخزنة لأكثر من شهر واحد. يجب أن تكون مخزنة في مكان بارد ومنطقة جافة ومظلمة.
أما هيبوكلوريت الكالسيوم عند تعبئتها تكون مستقرة جدا، مما يسمح ببقائها لمدة سنة. أما قيودها فهي كنظيرتها هيبوكلوريت الصوديوم بالإضافة إلى أن لها رائحة نفاذة. ويجب أن يبقى هذا العنصر بعيدا عن المواد العضوية مثل الخشب والقماش، والمنتجات البترولية لأنه يمكن لهذه التفاعلات أن تولد حرارة كافية للتسبب في نشوب حريق أو انفجار. كما أنها تمتص الرطوبة بسهولة وتشكل غاز الكلور. لذا، لا بد من تفريغ حاويات شحن أو إغلاقها تماما بعناية.

ب- الكلورامين أو بالإنجليزية (Chloramines): وهو ما يعرف بكلورات الأمونيوم (NH2Cl) وهو مادة معقمة تنتج مخلفات تطهير أقل من نظيراتها من المواد الكيميائية. يتم تصنيع الكلورامين في الموقع. وعادة، هو فعال بنسبة 99% في غضون دقائق قليلة (أي أن زمن التعقيم قصير بالنسبة لنظائره من مشتقات الكلور). ومن مشاكله أنه معقم ضعيف. وهو أقل بكثير فعالة ضد الفيروسات أو الطفيليات من الكلور الحر، لهذا السبب يعتبر مادة مناسبة للاستخدام كمطهر لمنع إعادة النمو الثانوية البكتيرية في نظام التوزيع. ومن مشاكله أيضا أنه تحت عوامل معينة يكون ثلاثي كلوريد النيتروجين وهو مادة سامة وقاتلة للإنسان ويضفي طعما ورائحة بغيضين إلى الماء.

جـ - الأوزون: وهو غاز يستخدم للتعقيم، من مزاياه أنه يتطلب وقتا أقصر لاتمام العملية ويتطلب جرعات قليلة، ويستخدم على نطاق واسع كوسيلة تعقيم أساسية في أجزاء كثيرة من العالم، وهو لا ينتج مواد عضوية مهلجنة مباشرة (من مشتقات مخلفات التعقيم) إلا إن تواجدت أيونات البروميد. وأما قيود استعماله أنه غاز غير مستقر ويجب أن يتم تصنيعه في الموقع. كما أنه يلزم في هذه الحالة وجود معقم ثانوي (كالكلور)، لأن الأوزون لا يمنع عملية إعادة تكاثر البكتيريا ولا يحافظ على المياه معقمة لفترة طويلة كنظيرات الكلور.
تستخدم هذه المواد الكيميائية بشكل متقن وبكميات محددة لضمان تحقيق أعلى مستويات السلامة في جودة الماء المعالج.

كيف يمكن تقليل خطر العناصر الثقيلة في المياه ؟
تؤثر العناصر الثقيلة الموجودة في الماء على جسم الإنسان عند تعرضه لتلك العناصر بكميات كبيرة أو بشكل مستمر لفترة طويلة. ويمكن أن تؤدي هذه العناصر إلى تلف الأنسجة والأعضاء والجهاز العصبي، كما يمكن أن تزيد من خطر الإصابة بالأمراض المزمنة، مثل أمراض القلب والأوعية الدموية والسرطان.
من بين العناصر الثقيلة التي يمكن أن تتراكم في جسم الإنسان نتيجة لتعرضه لها في الماء هي الرصاص والزئبق والكادميوم والزنك والنحاس. وتختلف التأثيرات الصحية لهذه العناصر الثقيلة باختلاف نوعية العنصر ومستوى التعرض له، ويمكن أن تشمل هذه التأثيرات أعراضًا مثل الإسهال والغثيان والتعب والصداع والتهاب الكبد وضيق التنفس والتسمم الحاد.
لتقليل خطر العناصر الثقيلة في المياه يتطلب اتخاذ إجراءات وقائية ومعالجة للمياه. من بين الطرق التي يمكن استخدامها لتقليل العناصر الثقيلة في المياه هي معالجة المياه واستخدام مواد امتزازية والتحكم في مصادر التلوث والتوعية والتثقيف هذه الإجراءات تساهم في تقليل خطر العناصر الثقيلة في المياه وضمان توافر مياه نظيفة وصحية للاستخدام البشري والبيئي.
باختصار، يمكن القول بأن الكيمياء تلعب دوراً حيوياً في تحسين جودة الماء المستخدم في الحياة اليومية. من خلال تطبيق تقنيات الكيمياء المعاصرة، يمكننا الحفاظ على صحتنا وسلامتنا عن طريق ضمان توفر ماء نقي وصحي للاستخدام اليومي.