تحليل المياه كيميائياً: دليل شامل لمياه الشرب والآبار والري ومياه الخلط

المياه تبدو متشابهة في الكوب، لكن تركيبها الكيميائي يختلف جذرياً بين مياه الشبكة وبئر في القصيم وخزان فندق في جدة ومياه جوفية على عمق مترين تحت أساسات مبنى في الدمام. التحليل الكيميائي للمياه هو الطريقة الوحيدة لمعرفة ما تحمله المياه فعلاً من أملاح ومعادن، وهل تصلح للغرض المطلوب منها: الشرب، الري، الصناعة، أو خلط الخرسانة.

في هذا الدليل نشرح المؤشرات الكيميائية التي يقيسها المختبر، وماذا تعني كل قيمة، والحدود المرجعية المستخدمة لكل نوع من المياه، وكيف تأخذ عينة صحيحة حتى لا تضيع قيمة التحليل قبل وصوله للمختبر.

المؤشرات الكيميائية الأساسية في تحليل المياه

لا يوجد "تحليل مياه" واحد يصلح لكل الحالات؛ المختبر يختار المؤشرات حسب استخدام المياه. هذه أهم المؤشرات وما يكشفه كل منها:

تحليل مياه الشرب: المنازل والفنادق والخزانات

مياه الشبكة تصل معالجة، لكن الخزانات الأرضية والعلوية ووحدات التحلية المنزلية قد تغيّر خصائصها. يُطلب تحليل مياه الشرب عادةً عند تشغيل مبنى جديد، أو بعد تنظيف الخزانات، أو عند تغيّر الطعم واللون، أو ضمن متطلبات تشغيل الفنادق والمطاعم.

• العكارة: توصي منظمة الصحة العالمية بأن تكون أقل من 1 NTU لضمان فعالية التعقيم، وتصبح ملحوظة بالعين عادةً فوق 5 NTU.
• الأملاح الذائبة (TDS): وفق منظمة الصحة العالمية، المياه أقل من 600 مجم/لتر مستساغة الطعم عموماً، وتصبح غير مستساغة بشكل متزايد فوق 1000 مجم/لتر.
• العسرة: تُصنَّف المياه حتى 60 مجم/لتر (كربونات كالسيوم) يسرة، و61–120 متوسطة العسرة، و121–180 عسرة، وما فوق 180 شديدة العسرة. العسرة العالية مشكلة تشغيلية أكثر منها صحية: ترسبات في السخانات والغلايات وانسداد في رؤوس الدش.

تنبيه مهم: التحليل الكيميائي يقيس الأملاح والمعادن، ولا يكشف التلوث البكتيري. الحكم الكامل على صلاحية مياه الشرب يحتاج فحصاً جرثومياً مستقلاً إلى جانب التحليل الكيميائي.

تحليل مياه الآبار والمياه الجوفية

مياه الآبار هي الأكثر تفاوتاً في المملكة؛ فقد تختلف ملوحة بئرين في نفس المزرعة حسب العمق والطبقة الحاملة للمياه. لهذا لا تُعتمد نتيجة بئر مجاور، ويُنصح بتحليل البئر عند حفره أولاً، ثم دورياً — مرة سنوياً على الأقل — أو عند ملاحظة تغيّر في الطعم أو ظهور ترسبات.

وللمياه الجوفية جانب إنشائي لا يقل أهمية: في المناطق الساحلية وأراضي السبخات، يكون منسوب المياه الجوفية قريباً من الأساسات، ومحمّلاً بالكبريتات والكلوريدات. لذلك يُحلَّل الماء المستخرج من جسات فحص التربة كيميائياً لتحديد درجة عدوانية الموقع قبل اختيار نوع الإسمنت وطريقة العزل.

يصنّف كود ACI 318 (الذي يستند إليه كود البناء السعودي SBC 304) تعرّض الخرسانة للكبريتات الذائبة في المياه كالتالي:

• أقل من 150 جزء في المليون: تعرّض غير مؤثر (S0).
• 150 إلى 1500: تعرّض متوسط (S1).
• 1500 إلى 10,000: تعرّض شديد (S2) — يستلزم إسمنتاً مقاوماً للكبريتات.
• أكثر من 10,000: تعرّض شديد جداً (S3).

تحليل مياه الري الزراعي

الري بمياه مالحة لا يُتلف المحصول فوراً، بل يراكم الأملاح في منطقة الجذور موسماً بعد موسم حتى تتدهور خصوبة التربة. تحليل مياه الري قبل اعتماد البئر أو قبل تغيير نوع المحصول يوفّر خسائر يصعب علاجها لاحقاً.

المرجع الأشهر هنا هو دليل منظمة الأغذية والزراعة (FAO) لجودة مياه الري، ويصنّف الأملاح الذائبة كالتالي:

• أقل من 450 مجم/لتر: لا قيود على الاستخدام.
• 450 إلى 2000 مجم/لتر: قيود خفيفة إلى متوسطة — تحتاج إدارة ري وغسيل تربة واختيار محاصيل متحملة.
• أكثر من 2000 مجم/لتر: قيود شديدة — لا تُستخدم إلا مع محاصيل عالية التحمل وإدارة دقيقة.

ويُقاس الكالسيوم والمغنيسيوم لأن نسبتهما إلى الصوديوم تحدد هل تحافظ المياه على بناء التربة أم تُفككه مع الوقت.

مياه خلط الخرسانة: المياه التي يغفل عنها المقاول

الماء يمثل جزءاً أساسياً من الخلطة، وأي أملاح فيه تبقى داخل الخرسانة طوال عمرها. المعيار ASTM C1602 يقبل مياه الشرب للخلط دون اختبار، أما مياه الآبار أو مياه الصهاريج مجهولة المصدر فيجب تحليلها أولاً. الحدود الاختيارية في المعيار:

• الكلوريدات: حتى 500 جزء في المليون للخرسانة سابقة الإجهاد، وحتى 1000 للخرسانة المسلحة المعرّضة للرطوبة.
• الكبريتات: حتى 3000 جزء في المليون.
• المواد الصلبة الكلية: حتى 50,000 جزء في المليون.

المياه المخالفة تُضعف المقاومة وتُسرّع صدأ الحديد، وهي عيوب لا تظهر إلا بعد سنوات. لذلك يُربط تحليل مياه الخلط عادةً ببرنامج اختبارات الخرسانة في المشروع، لأن نتيجة مكعبات الضغط الضعيفة قد يكون سببها الماء لا الإسمنت.

مياه الصرف الصحي والمياه الصناعية

تُحلَّل مياه الصرف لمتابعة كفاءة محطات المعالجة، وللتحقق من صلاحية المياه المعالجة لإعادة الاستخدام في الري أو التبريد. هنا تكون العكارة والأملاح الذائبة والكبريتات من أهم المؤشرات، وتتحدد الحدود المطلوبة حسب جهة الاستخدام والاشتراطات الخاصة بالمشروع.

كيف تأخذ عينة مياه صحيحة؟

أغلب نتائج التحليل الخاطئة سببها العينة لا المختبر. اتبع الخطوات التالية:

1. استخدم عبوة نظيفة غير مستعملة سابقاً لمواد كيميائية أو عصائر، واشطفها بنفس المياه مرتين قبل الملء.
2. اترك المياه تجري من الصنبور أو مضخة البئر بضع دقائق قبل أخذ العينة، حتى لا تحلل ماءً راكداً في المواسير.
3. املأ العبوة حتى الحافة وأغلقها بإحكام دون فقاعات هواء.
4. اكتب على العبوة: المصدر، الموقع، التاريخ والوقت.
5. احفظها مبرّدة بعيداً عن الشمس، وأوصلها للمختبر في أسرع وقت — ويفضّل خلال 24 ساعة.

كيف تقرأ تقرير تحليل المياه؟

يعرض التقرير لكل مؤشر: القيمة المقاسة، والوحدة (مجم/لتر أو NTU أو جزء في المليون)، والمعيار المستخدم في الاختبار. القيمة وحدها لا تعني شيئاً؛ المهم مقارنتها بالحد المرجعي الخاص بالاستخدام. مياه بأملاح ذائبة 1500 مجم/لتر مرفوضة للشرب، لكنها قد تصلح لري محاصيل متحملة، وقد تُقبل لخلط الخرسانة إذا كانت الكلوريدات والكبريتات ضمن الحدود. لهذا حدّد للمختبر استخدام المياه عند تسليم العينة.

يُجري مختبر أساس التحليل الكيميائي لمياه الشرب والآبار والري والصرف ومياه الخلط، مع تقارير واضحة تُقارن النتائج بالحدود المرجعية للاستخدام المطلوب. تصدر نتائج pH والأملاح الذائبة خلال يوم إلى يومي عمل، والتحليل الكامل للكلوريدات والكبريتات خلال 3 أيام عمل تقريباً حسب عدد العينات.