أهم معايير جودة المياه والأجهزة المستخدمة في الرصد

فكّر في آخر كوب ماء شربته. هل كان نظيفًا؟ هل كان آمنًا؟ هذه أسئلة بالغة الأهمية، لأن كل ما نقوم به يتأثر بالماء. لا يقتصر فحص المياه على التأكد من نقائها فحسب، بل يشمل أيضًا الحفاظ على صحة الإنسان وحماية البيئة. وفقًا لوكالة حماية البيئة الأمريكية، يجب علينا الانتباه لأكثر من 90 مادة ضارة في مياهنا . تساعدنا أجهزة قياس جودة المياه على القيام بهذه المهمة على أكمل وجه، فهي تختبر الماء للتأكد من سلامته، بينما تبحث أجهزة أخرى عن المواد الكيميائية أو الكائنات الحية الدقيقة التي لا نراها بالعين المجردة.

توجد ثلاث فئات رئيسية لاختبار المياه. أولاً، نتحقق من مظهر الماء وملمسه. ثانياً، نجري اختباراً لمكوناته. ثالثاً، نكتشف وجود البكتيريا والكائنات الحية الأخرى. الاختبارات الدقيقة تُنقذ الأرواح، وتمنع الأمراض قبل ظهورها، وتساعد الأسماك على النمو بصحة جيدة في المزارع، وتحافظ على نظافة الأنهار والبحيرات للجميع.

المعايير الفيزيائية وأجهزة القياس

تفحص الاختبارات الفيزيائية الخصائص التي يمكنك رؤيتها أو الشعور بها في كثير من الأحيان، مما يجعلها الأساس الجوهري لاختبار المياه.

▬ مراقبة درجة الحرارة

تتأثر جميع مكونات الماء تقريبًا بدرجة الحرارة. فالماء الدافئ يحتوي على نسبة أقل من الأكسجين، مما يؤثر على الأسماك والكائنات المائية الأخرى. كما تؤثر درجة الحرارة على معدل نمو البكتيريا وتفاعل المواد الكيميائية. ولمتابعة هذه التغيرات بدقة، تحتوي أجهزة استشعار جودة المياه، التي تستخدم مستشعرات RTD أو الثرمستورات، على مجسات حرارية.

▬ اختبار العكارة

العكارة هي مقياس لمظهر الماء العكر أو الصافي. تشير العكارة العالية إلى وجود عدد كبير من الجسيمات العالقة، مثل الأوساخ أو الطحالب أو الكائنات الدقيقة، في الماء. تُقاس العكارة بوحدة NTU باستخدام أجهزة قياس العكارة ومجسات قياس العكارة. يجب أن تكون عكارة مياه الشرب الصافية منخفضة، بينما قد تكون عكارة الماء العكر علامة على التلوث. تُسلط مجسات العكارة الضوء على الماء. عندما لا يتمكن الضوء من المرور، يكون الماء عكرًا جدًا.

▬ الموصلية الكهربائية (EC)

الموصلية الكهربائية (EC) هي خاصية تُظهر مدى توصيل الماء للكهرباء. يتميز الماء النقي بموصلية كهربائية ضئيلة، ولكن عند ذوبان الأملاح والمعادن فيه، تزداد هذه الموصلية. تُقاس الموصلية بوحدة الميكروسيمنز لكل سنتيمتر (µS/cm) باستخدام مجسات EC. يُفيد هذا القياس في تصنيف المياه؛ فالمياه العذبة تحتوي على أقل من 1500 ملغم/لتر من المواد الصلبة الذائبة، والمياه قليلة الملوحة تتراوح بين 1500 و5000 ملغم/لتر، بينما المياه المالحة تزيد عن 5000 ملغم/لتر. تُثبّت مجسات EC في الماء وتقيس فورًا، مما يجعلها مثالية لمزارع الأسماك حيث تُعدّ مستويات الملوحة مهمة.

▬ المعايير الكيميائية لاختبار المياه

تكشف الاختبارات الكيميائية عن مواد غير مرئية تؤثر على سلامة المياه، وتتجاوز ما يمكن رؤيته بالعين المجردة.

والآن سنلقي نظرة على المواد الكيميائية التي لها أهمية بالغة في الحفاظ على نظافة المياه.

▬ تقييم مستوى الرقم الهيدروجيني

يُستخدم مستوى الرقم الهيدروجيني (pH) لقياس حموضة أو قلوية الماء على مقياس من 0 إلى 14. وتوصي وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) بأن يكون الرقم الهيدروجيني للماء بين 6.5 و8.5. ويتم تحديد هذه المستويات بدقة بواسطة مستشعر الرقم الهيدروجيني، حيث تُستخدم أقطاب كهربائية خاصة للكشف عنها في أنظمة الاستزراع المائي، بالإضافة إلى قياس مدى فعالية الكلور في تطهير الماء، من بين أمور أخرى.

يوفر مستشعر الرقم الهيدروجيني السائل RK500-12 نتائج دقيقة للغاية، إذ يرصد أدق التغيرات التي تُحدث فرقًا في معالجة المياه. يؤثر الرقم الهيدروجيني على جميع مكونات الماء، بما في ذلك كيفية عمل الكلور في أحواض السباحة، كما أن الأسماك لا تستطيع العيش إلا ضمن نطاقات محددة من الرقم الهيدروجيني.

▬ قياس الأكسجين المذاب (DO)

يُشير الأكسجين المذاب إلى كمية الأكسجين الموجودة في الماء والتي تتنفسها الأسماك والكائنات الحية الأخرى. يجب أن تحتوي البيئات المائية ذات المياه الصحية على ما لا يقل عن 5 ملغم/لتر من الأكسجين المذاب. تعتمد أجهزة استشعار جودة المياه الحديثة على تقنيات كهروكيميائية أو بصرية لقياس الأكسجين المذاب. تتميز أجهزة الاستشعار الجلفانية، وأجهزة الاستشعار القطبية، وأجهزة استشعار إخماد التألق بمزايا متنوعة حسب استخدامها. تراقب أجهزة استشعار الأكسجين المذاب مستويات الأكسجين على مدار الساعة، وتُنذر قبل حدوث أي مشاكل.

▬ جهد الأكسدة والاختزال (ORP)

يقيس جهد الأكسدة والاختزال (ORP) قدرة الماء على أكسدة أو اختزال المواد. يُعد هذا المؤشر بالغ الأهمية للتحقق من فعالية عملية التطهير. يجب أن يحافظ الماء المستخدم في التعقيم على مستويات جهد الأكسدة والاختزال بين 650 و750 ملي فولت. تساعد مجسات جهد الأكسدة والاختزال المشغلين على ضمان فعالية أنظمة المعالجة لديهم.

يقوم مستشعر RK500-06 ORP بتتبع هذه البيانات في معالجة مياه الصرف الصحي. ويساعد المشغلين على معرفة متى يجب إضافة المواد الكيميائية.

المعايير البيولوجية وطرق الكشف

قد تفيدنا الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في الماء أو تضرنا. وتكشف الاختبارات البيولوجية عنها قبل أن تُسبب أي مشكلة.

دعونا نرى ما يعيش في الماء وكيف نكتشف المخاطر مبكراً.

▋ المحتوى البكتيري

يُعدّ اختبار البكتيريا مؤشراً على التلوث بالجراثيم الضارة، إذ تُعتبر بكتيريا القولونيات علامة تحذيرية على هذا التلوث. تستغرق الاختبارات التقليدية أياماً في المزرعة، بينما تُقدّم أنظمة الكشف السريع الحديثة نتائج أسرع.

▋الطحالب
أصبحت المراقبة مسألة ملحة مع تزايد ظاهرة ازدهار الطحالب الضارة في المسطحات المائية. وتنتج الطحالب الخضراء المزرقة سمومًا ضارة بالإنسان والحيوان. وتستخدم هذه التقنية مستشعرات فلورية قادرة على رصد أصباغ مثل الفيكوسيانين والفيكوإريثرين، مما يوفر إنذارًا مبكرًا بازدهار الطحالب.

▋العناصر الغذائية

تتغذى النباتات المائية على عناصر غذائية مثل الفوسفور والنيتروجين. ويؤدي فرط هذه العناصر إلى ظاهرة التخثث، حيث تنمو الطحالب بكثرة وتدمر النظم البيئية باستنزافها للأكسجين.

جدول مقارنة معايير جودة المياه الرئيسية

سيناريوهات تطبيقية لرصد جودة المياه

تتطلب الوظائف المختلفة أنواعًا مختلفة من الاختبارات. وهنا يبرز دور أجهزة استشعار المياه بشكل كبير.

✔ معالجة مياه الشرب

يجب أن تستوفي أنظمة المياه البلدية معايير وكالة حماية البيئة الصارمة. ويقوم المشغلون بمراقبة درجة الحموضة ومستويات الكلور والعكارة وإجمالي المواد الصلبة الذائبة لضمان السلامة.   يساعد مستشعر مستوى الماء أيضًا في إدارة مستويات الخزانات وعمليات المعالجة.

✔ معالجة مياه الصرف الصحي

تستخدم محطات معالجة المياه نظام التحكم في درجة الحموضة (pH) للعمليات البيولوجية التي تحلل النفايات. ويُظهر رصد الأكسجين المذاب مدى كفاءة النظام في معالجة مياه الصرف الصحي. كما تحافظ مستويات الأكسجين المناسبة على حيوية البكتيريا النافعة ونشاطها.

✔ تربية الأحياء المائية وتربية الأسماك

ينبغي على مربي الأسماك مراقبة مستويات الأمونيا، ودرجة الحموضة، ودرجة الحرارة، والأكسجين المذاب بعناية فائقة. تُعدّ أنظمة الاستزراع المائي المُعاد تدويرها (RAS) نظامًا تُراقَب فيه الظروف باستمرار بواسطة أجهزة استشعار جودة المياه لتجنب إجهاد الأسماك وأمراضها. فقد تُلحق أدنى التغيرات في مستويات الأمونيا أو الأكسجين ضررًا بالأسماك.

✔ الرصد البيئي

يراقب العلماء والجهات التنظيمية الأنهار والبحيرات والخزانات عند رصد صحة النظام البيئي. يجب أن تتراوح درجة حموضة مياه الأمطار بين 6.0 و9.0 لتجنب الإضرار بالبيئة. جهاز استشعار مستوى الماء هو جهاز يعمل بالموجات فوق الصوتية يُستخدم لمراقبة المسطحات المائية والتنبؤ بالفيضانات.

مستشعر ريكا: شريكك في مراقبة جودة المياه

على مدى أكثر من عقد من الزمان، تخصصنا في تصنيع معدات مراقبة موثوقة. وتغطي تقنية مستشعرات جودة المياه لدينا نطاقاً واسعاً من التطبيقات، بدءاً من الاختبارات المعملية وصولاً إلى التطبيقات الصناعية.

مجموعة منتجاتنا

جهاز استشعار جودة المياه متعدد المعايير RK500-09 هو جهاز استشعار يجمع 8 أجهزة استشعار في جهاز واحد. وهو يقيس الموصلية، والعكارة، والأكسجين المذاب، ودرجة الحموضة، وإمكانية الأكسدة والاختزال، ودرجة الحرارة، والطلب الكيميائي على الأكسجين، ونيتروجين الأمونيا.

تتوفر أجهزة استشعار فردية:

• أجهزة استشعار درجة الحموضة التي تحافظ على دقتها لسنوات
• مجسات التوصيل الكهربائي لاختبار المياه المالحة
• أجهزة استشعار العكارة للظروف القاسية
• أجهزة استشعار الأكسجين المذاب لتربية الأسماك

لماذا تختار مستشعر ريكا؟

تحافظ أنظمة التنظيف التلقائي على عمل المستشعرات بكفاءة دون الحاجة إلى صيانة يدوية. تتيح المقابس سريعة التوصيل تركيب المنتج في دقائق معدودة. فريق الدعم لدينا متاح على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع للإجابة على استفساراتكم. جميع منتجاتنا حاصلة على شهادة CE وتتوافق مع معايير ISO9001.

الأسئلة الشائعة

س1: ما هو أهم معيار لجودة المياه؟

ابدأ باختبار درجة الحموضة (pH). فهي تؤثر على جميع العوامل الأخرى وتعطيك صورة سريعة عن حالة الماء. معظم الخبراء يختبرون درجة الحموضة أولاً، ثم يتحققون من المعايير الأخرى.

س2: كم مرة يجب معايرة أجهزة الاستشعار؟

يجب فحص أجهزة استشعار الرقم الهيدروجيني أسبوعيًا. أما أجهزة استشعار الأكسجين المذاب والتوصيل الكهربائي، فينبغي معايرتها شهريًا. إن إهمال المعايرة خطوةٌ لا يُستهان بها.

س3: هل يمتلك جهاز استشعار واحد القدرة على التعامل مع مجموعة متنوعة من المعايير؟

نعم! جهاز RK500-09 قادر على قياس 8 معايير في وقت واحد. وتُعدّ أجهزة الاستشعار متعددة المعايير أرخص من شراء أجهزة استشعار فردية.

س4: ما هو العمر الافتراضي لأجهزة استشعار جودة المياه؟

تدوم الحساسات الجيدة من سنتين إلى خمس سنوات مع العناية المناسبة. وتساعد أنظمة التنظيف التلقائي على إطالة عمرها. استبدل الحساسات عندما تتوقف عملية المعايرة عن العمل.

خاتمة

يتطلب توفير مياه آمنة مراقبة دقيقة واستجابة سريعة . وقد حوّلت تكنولوجيا أجهزة قياس جودة المياه الحديثة عملية الاختبار إلى مراقبة فورية.

اختر المعدات المناسبة لاحتياجاتك. تضمن المعايرة الدورية دقة البيانات التي توفرها أجهزة الاستشعار. الاستثمار في معدات عالية الجودة من ريكا سينسور يُؤتي ثماره من خلال الأداء الموثوق. هل أنت مستعد لتطوير نظام المراقبة لديك؟ تواصل مع ريكا سينسور الآن. سيساعدك فريقنا في اختيار أجهزة الاستشعار المناسبة دون أي ضغوط بيعية.