عدد اليوم
سعيد الصوافي (أبوظبي)
تحديات بيئية واقتصادية وصحية تغلبت عليها صناعة تحلية مياه البحر في الإمارات منذ بدايتها عام 1969، إلا أنها اليوم تقف حائرة أمام هجوم الطحالب الضارة أو ما يطلق عليه «المد الأحمر» إذا ما نجحت في الوصول إلى منافذ تلك المحطات، إذ تؤدي الزيادة البسيطة في كثافتها إلى مشاكل تشغيلية للمحطة، مثل تلوث المعدات، أما ارتفاع نسبها فينتج عنه العديد من المواد الكيميائية وسموم تختلط في المياه المحلاة.
وتعد مياه البحر المحلاة جزءاً أساسياً من موارد المياه في الإمارات، إذ توجد 83 محطة تحلية عاملة على مستوى الدولة، تنتج نحو 14% من إجمالي المياه المحلاة في العالم، بالإضافة إلى عدد من المحطات المصنفة قيد الإنشاء وأخرى يجري التخطيط لإقامتها مستقبلاً.
وتقع أبرز المحطات في المناطق الساحلية وفوق الجزر، ويعتبر التبخير الوميضي متعدد المراحل هو تقنية التحلية السائدة في الإمارات، تليها تقنية التبخير متعدد التأثير، ومن ثم تأتي تقنية التناضح العكسي، ولدى إمارة أبوظبي محطتا تحلية تجريبيتان تعملان بالطاقة الشمسية، تنتج إحداهما 500 متر مكعب في اليوم من مياه البحر المحلاة، بينما تنتج الثانية 80 متراً مكعباً يومياً من مياه جوفية مختلطة محلاة.
علماء مياه وخبراء هيدرولوجيا، يرون أنه لا توجد أي حلول صناعية صديقة للبيئة لإنهاء انتشار الطحالب الضارة، ويؤكدون أن كل ما يمكننا فعله هو انتظار موتها مع وقف عمل المحطات مؤقتاً أو تخفيض إنتاجيتها، وبالتالي لا تجد الطحالب طريقاً نحو الفلاتر في تلك المحطات التي تعمل بالتناضح العكسي أو مضخات المحطات التي تعمل بالتبخير، محذرين في الوقت ذاته من انتشار أوسع للمد الأحمر في المنطقة مع زيادة التوسع الحضري والتغير المناخي المفاجئ.
ولكن الهيئة الاتحادية للكهرباء والماء، المسؤولة عن تشغيل بعض المحطات، نفت وجود أية مخاطر على المياه المحلاة مع ظهور هذه الأنواع من الطحالب، مؤكدة أن لديها خطة موضوعة مسبقاً، بالتعاون مع جهات حكومية مختلفة، للتعامل مع حالات المد الأحمر أو أية ظواهر طبيعية أخرى من شأنها أن تؤثر سلباً على تحلية المياه، أو على أداء المحطات.
في حين، تنفي هيئة الإمارات للمواصفات والمقاييس ووزارة التغير المناخي والبيئة أي دور لهما في عمل محطات التحلية أو معايير تشغليها أو مواصفاتها، واكتفت وزارة التغير المناخي بتوضيح أن جزءاً من مهامها يتعلق بتبادل المعلومات عن حالات تلوث البيئة البحرية بما فيها المد الأحمر، وإبلاغ الجهات المعنية بذلك فقط.
تعديل نظام معالجة المياه
وهنا، توضح الهيئة الاتحادية للكهرباء والماء أنها قامت بتعديل نظام المعالجة الابتدائية بمحطات التحلية التابعة لها من خلال إضافة نظام (DAF) وهو التعويم بوساطة الهواء المذاب، الذي يساعد على التخلص من الطحالب قبل وصولها إلى وحدات التحلية، وذلك حتى لا تتأثر بانسداد الأغشية بواسطة الهوائم البحرية، هذا بالإضافة إلى قيام المختبر المركزي التابع للهيئة بإجراء التحاليل المعتمدة بالنسبة للمياه المنتجة، للوقوف على مدى مطابقتها للمعايير القياسية اللازمة لمياه الشرب بصورة دورية.وتكشف أيضاً أن لديها خطة موضوعة مسبقاً ومتعارفاً عليها، تتعاون من خلالها جهات مختلفة للتعامل مع حالات المد الأحمر أو أية ظواهر طبيعية أخرى من شأنها إحداث تأثير سلبي من أي نوع، وتقليل المخاطر على أداء محطات التحلية أو أية مخاطر أخرى.
الحقن الكيميائي
والهيئة لم تكتفِ بما سبق بل تشير إلى أن المحطات لديها مصممة بنظم الحقن الكيميائي والمعالجة الابتدائية في تشغيل محطات التحلية، من أجل فصل أكبر كمية ممكنة من الشوائب قبل وصولها إلى مآخذ المياه على مدار ساعات التشغيل، لضمان استدامة عمل المحطات دون توقف، ويؤكد محمد صالح مدير عام الهيئة، أن هناك خططاً معتمدةً لصيانة محطات التحلية بمختلف أنواعها ومراقبة إنتاجها لضمان عدم وجود أي مؤثرات على الصحة العامة من جهة، أو كفاءة أدائها من جهة أخرى.
ويطمئن من جهة الجمهور بأن ظهور الطحالب في البحر ظاهرة طبيعية ولا تؤثر في العادة على عمليات تحلية المياه، ومن جهة أخرى، يؤكد أنه في بعض الحالات يمكن حدوث انخفاض في كفاءة الفلاتر الرملية والدقيقة بمحطات التحلية، وبالتالي تؤثر على كمية المياه المفلترة إلى وحدات التحلية.
ويذكر في الوقت نفسه أن الهيئة لديها فِرَق من الغواصين لإزالة الشوائب العالقة أمام المآخذ بصفة دورية، ولا يوجد أي خطر على المياه المحلاة مع تواجد مثل هذه الأنواع من الطحالب الضارة، حيث تؤدي مراحل التحلية بمجملها إلى تنقية المياه تماماً.
لا إيقاف لعمل المحطات
وينفي صالح في حديثه، أي عملية توقف حدثت للمحطات نتيجة هذه الظواهر، ويقول: «كان يتم تخفيض الإنتاج لفترات قصيرة قبل أن يعود إلى معدلاته الطبيعية سريعاً، مع وجود عدد كافٍ من خزانات المياه الاحتياطية موزعة على جميع المناطق التي تشرف عليها».
ويؤكد أن جميع المناطق البحرية في الدولة آمنة لإنشاء وتشغيل محطات ومرافق التحلية، مع أخذ الاحتياطات اللازمة عند إنشاء أي محطة تحلية، حيث يراعى اختيار المكان المناسب وعمق مأخذ المياه، وأن تكون مياه البحر بهذه المواقع لها حرية الحركة ولا يوجد أي حواجز أو عوائق حولها، ويتم التنسيق مع الجهات المشرفة على الموانئ والسواحل البيئية، سواء الاتحادية أو المحلية.
جهود مشتركة
الهيئة الاتحادية تسيّر دوريات مراقبة لمآخذ المياه بصفة دورية، أو عند ورود بلاغات عن وجود بقع للهوائم البحرية أو أية ملوثات بحرية كبقع الزيت للإنذار المبكر، كما أن لديها خططاً معتمدة لصيانة محطات التحلية والخزانات وتنظيفها بصورة دورية حسب نوع وحجم الخزان، لضمان خلوها من الرواسب أو أي مكونات بكتيرية قد تضر بصحة المستهلكين، وتواظب على أخذ عينات دورية من المياه في الخزانات وشبكات التوزيع، وتَتَبّع مستوى نوعية المياه حسب المقاييس الدولية الموضوعة من منظمة الصحة العالمية في هذا المجال، كما أنها تقوم بصورة دائمة ومستمرة بالتنسيق والتعاون مع كل من الهيئة الوطنية لإدارة الطوارئ والأزمات والكوارث ووزارة التغير المناخي والبيئة، وغيرهما من الجهات المعنية، للتعامل المناسب والفوري مع أية ملوثات محتملة بمياه البحر من شأنها التأثير على محطات تحلية المياه بالدولة.
بينما وزارة التغير المناخي والبيئة تؤكد أنها تعكف حالياً، وبالتعاون مع شركائها المحليين والخارجيين، على تطوير برنامج لمراقبة جودة المياه البحرية ورصد ظاهرة المد الأحمر، كما تقوم بتبادل المعلومات والإبلاغ عن حالات تلوث البيئة البحرية ورصد أية ظواهر طبيعية، بما فيها ظاهرة المد الأحمر.
وتضيف أنها تعمل على تنسيق عمليات المراقبة الدورية للبيئة البحرية والساحلية وخاصة جودة المياه البحرية، بالتعاون والتنسيق مع كافة الشركاء على المستوى الاتحادي والمحلي، لضمان الاستجابة الفورية في حالة حدوث ظاهرة المد الأحمر أو ازدهار الهائمات النباتية، بالإضافة إلى حالات نفوق الأسماك والكائنات البحرية الأخرى، وذلك من خلال برنامج رصد ومراقبة الهائمات النباتية (المد الأحمر) الذي يتضمن أخذ عينات من مياه البحر والهائمات النباتية المسببة للنشاط البيولوجي أو المد الأحمر وتحليلها وتصنيفها وتحديد كثافتها.
الهائمات النباتية
كما تعتبر وزارة التغير المناخي والبيئة أن ظاهرة المد الأحمر طبيعية تحدث عند توفر الظروف البيئية المسببة لازدهار الهائمات النباتية، وتحدث غالباً مع بداية كل فصل وذلك بسبب التغير الملحوظ في درجات الحرارة، ما يؤدي إلى التغير في خواص مياه البحر وكميات المغذيات الرئيسية والتغيرات في حركة التيارات البحرية، حيث تستمر هذه الظاهرة لعدة أيام فقط، وتقول حمدة عبدالله الأصلي رئيس قسم الحياة البحرية بالوكالة في الوزارة: «انطلاقاً من حرص الوزارة على تحقيق أهداف برنامج المد الأحمر المتكامل، يقوم فريق من الفنيين والمختصين بالوزارة على جمع عينات من مختلف المناطق في المياه البحرية للدولة وسواحلها، وذلك لرصد ومراقبة وتحديد أنواع الهائمات النباتية المسببة لظاهرة ازدهار الهائمات النباتية، إلى جانب أخذ القراءات لخواص المياه البحرية لرصد أية تغيرات تطرأ في مياه البحر».
وتشير حمدة عبدالله إلى أن نتائج التحاليل المخبرية وإلى حدوث بعض حالات ازدهار للطحالب البحرية بشكل محدود وبمناطق محددة، حيث لم يلاحظ حدوث ازدهار للهائمات النباتية المسببة للمد الأحمر الضارة أو المسببة لموت الأسماك والأحياء البحرية الأخرى خلال الفترة الماضية.
وتبين أن الوزارة تعكف وبالتعاون مع شركائها على تطوير برنامج للتنبؤ والنمذجة الرقمية واستخدام تقنيات الاستشعار عن بعد، بالإضافة إلى تقنيات الذكاء الاصطناعي لمراقبة جودة المياه البحرية ورصد ظاهرة المد الأحمر. كما تعمل الوزارة بالتعاون مع شركائها المحليين والخارجيين، على تبادل المعلومات والإبلاغ عن حالات تلوث البيئة البحرية ورصد أية ظواهر طبيعية، بما فيها ظاهرة المد الأحمر.
كثافة الطحالب
وفي المقابل، فإن كثافة الطحالب الضارة في مياه البحر تزداد بمقدار مئة إلى ألف مرة في فترة قصيرة من الزمن عند حدوث ظاهرة الانتشار أو ما يطلق عليه «المد الأحمر»، ويمكن أن تؤدي الزيادة البسيطة في كثافة خلايا الطحالب إلى مشاكل تشغيلية داخل محطة تحلية المياه، مثل زيادة تلوث المعدات، في حين تسبب الزيادة الكبيرة في كثافة هذه الخلايا إلى إنتاج العديد من المواد الكيميائية الضارة والسموم الناتجة من الطحالب الضارة، بحسب البروفيسور شادي أمين، الحائز على منحة العلماء المشاركين في دراسة انتشار الطحالب الضارة على السواحل الأميركية من الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي.
ويبين البروفيسور أمين، الأستاذ المساعد في قسم علم الأحياء لدى جامعة نيويورك أبوظبي، أن بعض هذه الجزيئات شديدة السمية للإنسان، الأمر الذي يجعل من إزالة هذه المواد أمراً بالغ الأهمية قبل استخدام المياه المحلاة، ويستشهد بالانتشار الكبير للطحالب الضارة الذي أصاب الخليج العربي برمته في عام 2009، محذراً من تكرارها وحدوث انتشارات ضخمة للطحالب الضارة، مع التوسع الحضري والتغير المناخي الراهنين.
في انتظار موت الطحالب
«كل ما يمكننا فعله هو انتظار موت الطحالب»، كما يقول البروفيسور أمين، ويفسر: «إن الطحالب تختفي بشكل عام بعد نفاد المواد المغذية الموجودة في المياه، ومن الممكن أن تساهم الظروف الطبيعية في ذلك، ولكنها ليست سبباً لانتشارها، بل إن التفاعل بين المخلوقات الصغيرة الموجودة في المحيطات وهذه الطحالب من شأنه أن يلعب دوراً هاماً في إزالتها، فعلى سبيل المثال، تستطيع بعض أنواع البكتيريا والفيروسات البحرية القضاء عليها، وبالتالي، يمكن إنهاء انتشار الطحالب أو إطالة أمدها، حيث عمل الإنسان على مدى العقود الثلاثة الماضية على تطوير حلول لمعالجتها، ولكن حتى وقتنا هذا لا نمتلك أي حلول صناعية صديقة للبيئة لإنهاء انتشار الطحالب الضار، فقط ننتظر موتها».
سموم وانخفاض الأوكسجين
ويتابع: «تعتبر ظاهرة الطحالب الضارة (المد الأحمر) ممكنة الحدوث في الأوساط المائية كافة، وبشكل خاص المناطق الساحلية، حيث تنمو بعض أنواع الطحالب المجهرية بشكل أسرع من المعتاد مسببة تغير لون الماء (من هنا تأتي التسمية: المد الأحمر)، ويترافق انتشار هذه الطحالب غالباً بإنتاج السموم وانخفاض منسوب الأوكسجين في الماء، ما يؤدي في أغلب الأحيان إلى موت كميات كبيرة من الأسماك وإغلاق الشواطئ المحلية وتعليق الصيد في المناطق المتضررة». إلا أن أحدث الدراسات تشير إلى ازدياد في معدل انتشار هذه الطحالب بسبب تغير المناخ والأنشطة البشرية الأخرى في المناطق الساحلية، وهنا يشرح البروفيسور شادي أمين، بعض المسببات قائلاً: «ندرك حالياً بعض الجوانب الطبيعية والكيميائية التي تحفز انتشار الطحالب الضارة، إذ يتطلب انتشار هذه الطحالب توافر العناصر الغذائية بكثرة، والتي تأتي غالباً من تسرب المياه الزراعية أو من المدن الساحلية الأخرى، كما من الممكن أن تساهم التيارات الداخلية في المحيطات والظواهر المناخية في تشكيل هذه الطحالب، ومن الممكن أن تؤثر العوامل البيولوجية على نموها بكثرة، كما تشير إحدى الفرضيات إلى أن التعايش بين الطحالب والبكتيريا في مياه البحر يمكن أن يكون أحد المسببات لهذا الانتشار الضار».
تجارب مخبرية مفيدة
ويبين البروفيسور شادي أمين أنه يجري العمل حالياً مع علماء الأحياء الدقيقة وعلماء الفيروسات والمناخ وواضعي النماذج وأخصائيي العلاج الطبيعي ووكالات الرصد في ولاية فلوريدا، لفهم أسباب هذا الانتشار وتوقع حدوثه بشكل أفضل خلال السنوات الخمس المقبلة، وتسليط الضوء على الآليات التي تساهم في التخلص منه، والتي ستساعد في التخفيف من حدوثه أو الحد من آثاره، هذا بالإضافة إلى تحليل البيانات التاريخية المتوفرة المتعلقة بالانتشارات وقياس القوى الطبيعية المسيطرة التي تؤدي إلى زيادة الانتشار وإنهائه، بالإضافة إلى إجراء التجارب المخبرية والميدانية على الطحالب الضارة وغيرها من الميكروبات والفيروسات التي يمكن أن تؤثر على الانتشار. وسيتم استخدام كل هذه البيانات (البيولوجية والكيميائية والفيزيائية) لملء خوارزميات جديدة لتقنية تعلّم الآلة لبناء نماذج من شأنها أن تساعد على تنبيهنا إلى وقوع انتشار الطحالب الضارة قبل حدوثه.
خصوصية مياه الخليج العربي
فيما يرى البروفيسور زين العابدين رزق، أستاذ جيولوجيا المياه ونائب مدير جامعة العلوم والتقنية في الفجيرة للشؤون الأكاديمية، أن صناعة تحلية المياه في الإمارات تعاني كما دول الخليج العربي من تلوث محطات التحلية بسبب المد الأحمر، معللاً ذلك، أن مياه الخليج العربي تمثل جسماً مائياً ضحلاً، ومتوسط تركيز الأملاح الذائبة في مياهه يزيد عن مياه البحار المفتوحة، كما أن دورة مياه الخليج طويلة وبطيئة، مما يفاقم من مشكلة المد الأحمر.
ويشير إلى أن ارتفاع درجة الحرارة ووجود الضوء والتيارات البحرية ووفرة المغذيات يساعد في نمو الطحالب. إضافة إلى التوسع في إنشاء المزارع السمكية في المناطق الساحلية، وتصريف المياه، وتدهور البيئة الطبيعية، والأنشطة البشرية كزيادة عدد السكان، وزيادة المغذيات مثل الفوسفور والنيتروجين، والتغيرات المناخية، والتلوث البحري، ويؤكد أن: «زيادة المد الأحمر تعني تدهور نوعية المياه، وظهور رائحة غير محببة في مناطق حدوثه».
أفضل طرق العلاج
ولكن هل من حل للتخلص من المد الأحمر؟، يجيب البروفيسور رزق: «إكثار كائنات بحرية تتغذى على تلك الطحالب، ورش الطحالب بمخلوط طيني يدفعها للهبوط نحو قاع الخليج، ولكن التأثير البيئي لتلك الطريقة على الكائنات البحرية القاعية غير معروف، وقد يؤدي إلى موت الشعاب المرجانية وأشكال الحياة البحرية الأخرى في قاع البحر، وأن أفضل طريقة هي وقف عمل المحطات مؤقتاً، وبالتالي لا تجد الطحالب طريقاً نحو الفلاتر في تلك المحطات التي تعمل بالتناضح العكسي، أو مضخات المحطات التي تعمل بالتبخير، لحين التخلص من الطحالب الضارة».
ويوضح أن نمو الطحالب أو المد الأحمر ينتج من التكاثر السريع، الذي يحول لون مياه البحر إلى اللون الأحمر، وفي بعض المناطق البحرية التي تأثرت بالمد الأحمر، تم حصر تركيز تراوح بين 9 و 27 مليون طحلب في اللتر الواحد من مياه البحر، وهذه الظاهرة طبيعية وتحدث في العديد من البلدان حول العالم مثل اليابان وكوريا والنرويج والسويد وهونج كونج (Alcock, 2007). وقد أثر المد الأحمر على المناطق الساحلية للدول الخليجية، مثل المملكة العربية السعودية وسلطنة عمان والكويت والبحرين، خلال الفترة بين سبتمبر 2008 ومايو 2009. وقد كانت المشكلة أكبر بكثير مما كان متوقعاً، لأنها أثرت على مسافة بلغت 1000 كيلومتر من سواحل المنطقة.
ويضيف: «إن المد الأحمر في منطقة الخليج العربي تم التعرف على أنه نتيجة نفس جنس الطحلب الذي سبب الظاهرة في المياه الساحلية بين خورفكان ودبا على الساحل الشرقي للإمارات، وموت الأسماك وغيرها من أشكال الحياه البحرية في المناطق التي تأثرت بالمد الأحمر يرجع إلى عجز الأكسجين الذائب الذي يصاحب تكاثر ونمو هذا النوع من الطحالب».
ويقترح أن يتم تأسيس معاهد قومية وإقليمية للبحث عن حلول إبداعية للمشاكل الجمة التي تفرضها صناعة التحلية على البيئة المائية ولحل مشاكل صناعة تحلية المياه، وهناك حاجة لتبادل المعلومات والخبرات بين دول مجلس التعاون الخليجي، نظراً لأن تقنيات التحلية المستخدمة ونوعية المياه التي يتم تحليتها، والظروف المناخية السائدة، والآثار البيئية الناتجة عن محطات التحلية هي نفسها في جميع أنحاء المنطقة.
مضاعفة الطاقة التخزينية للمياه
يؤكد محمد صالح مدير عام الهيئة الاتحادية للكهرباء والمياه، أن الهيئة لديها خطط لرفع الطاقة التخزينية للمياه إلى 430 مليون جالون بعد أن كانت تقدر بنحو 220 مليون جالون، حيث جارٍ حالياً تنفيذ عدد من مشروعات التخزين تتضمن بناء أكبر مركز لتخزين وتوزيع المياه في منطقة الخريجة برأس الخيمة بسعة تصل إلى 150 مليون جالون، إلى جانب مجموعة من الخزانات بسعات مختلفة في شتى المناطق بشمال الإمارات، من بينها خزانا مياه بسعة 20 مليون جالون بالحليو في عجمان، وخزانان بسعة 20 مليون جالون أيضاً بالغيل في رأس الخيمة، ومثيلهما بدبا الفجيرة.
محطات التحلية بالدولة
أبرز محطات تحلية مياه البحر في دولة الإمارات هي محطة الشويهات S2 لتوليد الكهرباء والمياه في أبوظبي، حيث لديها القدرة على إنتاج 1510 (ميجا وات) من الكهرباء و100 (مليون جالون إمبراطوري) من الماء يومياً. ومحطة كهرباء جبل علي بدبي، وهي أكبر محطة للطاقة وتحلية مياه البحار في دولة الإمارات، وتضم 6 توربينات عاملة بالغاز، تصل طاقتها الإنتاجية إلى 2060 ميغاواط و140 مليون جالون إمبراطوري من المياه. ومحطة الفجيرة F2: تعتبر محطة لتوليد الطاقة الخضراء وتحلية مياه البحار بقدرة 2850 ميجا وات و230 مليون جالون إمبراطوري من المياه.
وتتبع الهيئة الاتحادية للكهرباء والماء، عدد (6) محطات تحلية لمياه البحر بالتناضح العكسي، وهي: محطة تحلية الزورا (1) وتنتج (6) ملايين جالون/يوم، محطة تحلية الزورا (2) وتنتج (3) ملايين جالون/يوم، محطة تحلية الزورا (3) وتنتج (7) ملايين جالون/يوم، محطة تحلية الزورا (4) وتنتج (10) ملايين جالون/يوم، محطة تحلية غليلة (1) وتنتج 3 ملايين جالون/يوم، ومحطة تحلية غليلة (2) وتنتج (15) مليون جالون/يوم، بإجمالي إنتاج يبلغ 34 مليون جالون يومياً.
