الدرس الثاني: الهواءُ والماءُ

يبحث هذا الدرس في مصادر الماء العذب على الأرض وطرق ترشيد استهلاكه، وكيفية تنقية المياه في محطات المعالجة. كما يوضح أسباب تلوث الهواء وأهمية طبقة الأوزون وكيفية حمايتها من التلوث. يغطي الماء حوالي سبعين بالمئة من سطح الأرض، لكن معظمه مياه مالحة، بينما الماء العذب متوفر بنسبة ضئيلة جداً في الجليد والبحار والمياه الجوفية. يتلوث الهواء بسبب عوادم السيارات والمصانع وحرق الوقود الأحفوري، مما يؤدي إلى تشكل الضباب الدحاني وتلف طبقة الأوزون. مثال سريع: إغلاق الصنبور أثناء تنظيف الأسنان يقلل من هدر المياه العذبة ويحافظ على الموارد.

الفكرة الأساسية

الماء والهواء هما أساس الحياة على الأرض، والمحافظة عليها نظيفة وخالية من التلوث ضروري لبقاء المخلوقات الحية. معظم مياه الأرض مالحة، بينما المياه العذبة محدودة ومصادرها قليلة، والهواء يتعرض للتلوث بسبب الأنشطة البشرية والمصانع.

الشرح

يغطي الماء حوالي $\frac{70}{100}$ من سطح الأرض، وتعمد المخلوقات الحية على الماء العذب لكي تعيش كما ورد في سورة الأنبياء، الآية ثلاثون. المحيطات والبحار هي المصدر الرئيسي، لكن مياهها مالحة ولا تفيد الإنسان مباشرة في الزراعة أو الشرب. الماء العذب بمعظمه متجمد على هيئة ثلوج أو جليد في القطبين ومناطق باردة أخرى، وقليل منه مياه عذبة جارية وجوفية أو في الغلاف الجوي وبخار الماء. تشمل مصادر المياه العذبة خزان المياه الجوفي؛ حيث تخزن المياه ضمن طبقات الصخور العالية المسامية. ولترشيد استهلاك الماء نقوم بإغلاق الصنبور أثناء تنظيف الأسنان، واستعمال غسالة الصحون والأواني ممتلئة. كما تمر مياه الصرف الصحي في محطات معالجة المياه عبر مراحل التخثير والترسيب والترشيح والتعقيم بالكلور لقتل البكتيريا. أما الهواء فيتألف من الغلاف الجوي ومن الغازات الضرورية مثل الأكسجين والنيتروجين وثاني أكسيد الكربون. يحدث تلوث الهواء عندما تدخل مواد جديدة وتغير نسب مكوناته، مثل عوادم السيارات والدخان الناتج عن حرق الوقود الأحفوري الذي يسبب الضباب الدحاني. وتلعب طبقة الأوزون دوراً مهماً في حماية الحياة على كوكب الأرض من التأثير الضار للأشعة فوق البنفسجية، وقد حدث فيها ثقب بسبب مركبات الفريون.

مثال محلول خطوة بخطوة

إذا كان لديك كسر يمثل كمية الماء على الأرض، مثل أن يمثل الماء المالح $\frac{97}{100}$ من إجمالي المياه، والماء العذب $\frac{3}{100}$، وكان الجليد في المناطق القطبية يشكل $\frac{2}{3}$ المياه العذبة على الأرض، فما مقدار مياه الأرض كلها في المناطق القطبية ممثلاً بالكسر الاعتيادي؟ الخطوة الأولى: نكتب الكسر الذي يمثل المياه العذبة على الأرض وهو $\frac{3}{100}$. الخطوة الثانية: نكتب الكسر الذي يمثل الجليد في المناطق القطبية من المياه العذبة وهو $\frac{2}{3}$. الخطوة الثالثة: نضرب الكسرين للحصول على النتيجة النهائية؛ نضرب البسط في البسط والمقام في المقام هكذا: $\frac{2}{3} \times \frac{3}{100} = \frac{2 \times 3}{3 \times 100} = \frac{6}{300}$. الخطوة الرابعة: نبسط الناتج في أبسط صورة ليصبح $\frac{1}{50}$.

أخطاء شائعة

الاعتقاد بأن معظم المياه على الأرض هي مياه عذبة صالحة للشرب والزراعة بشكل مباشر، والصواب هو أن معظم مياه الأرض مالحة، والماء العذب قليل جداً ومعظمه متجمد في القطبين. الاعتقاد بأن تلوث الهواء يقتصر على دخان المصانع فقط، والصواب أن عوادم السيارات ومركبات الفريون وحرق الوقود الأحفوري تسهم بشكل كبير في تلوث الهواء وتلف طبقة الأوزون.

سؤالان للتدريب مع الإجابة

السؤال الأول: ما هي مراحل معالجة المياه في محطات المعالجة بالترتيب؟ الإجابة: التخثير، ثم الترسيب، ثم الترشيح، ثم التعقيم. السؤال الثاني: ما هي طبقة الأوزون وما أهميتها؟ الإجابة: هي طبقة ترتفع عن سطح الأرض ثلاثين كيلومتراً تقريبا، وتقوم بدور شديد الأهمية في حماية الحياة على كوكب الأرض من التأثير الضار للأشعة فوق البنفسجية.