تلوث المصادر غير المحددة

تشمل الرواسب ( التربة الرخوة) الطمي (الجسيمات الدقيقة) والمواد الصلبة العالقة (الجسيمات الأكبر). قد تدخل الرواسب إلى المياه السطحية من ضفاف الأنهار المتآكلة، ومن الجريان السطحي الناتج عن عدم كفاية الغطاء النباتي في الأراضي الحضرية والريفية. ^{[ 5 ]} تُسبب الرواسب عكارة (تعكرًا) في المسطحات المائية، مما يقلل من كمية الضوء التي تصل إلى الأعماق، الأمر الذي قد يُعيق نمو النباتات المائية المغمورة ، وبالتالي يؤثر على الأنواع التي تعتمد عليها، مثل الأسماك والمحار . ^{[ 6 ]} مع ازدياد حمولة الرواسب في المسطحات المائية، قد ينضب الأكسجين أو ينخفض ​​إلى مستوى ضار بالأنواع التي تعيش في تلك المنطقة. ^{[ 7 ]} كما تُعيق مستويات العكارة العالية أنظمة تنقية مياه الشرب . تُنقل الرواسب أيضًا إلى عمود الماء بفعل الأمواج والرياح. عندما تتعرض الرواسب للتآكل بمعدل مستمر، فإنها ستبقى في عمود الماء، مما يزيد من مستوى العكارة. ^{[ 7 ]}

الترسيب هو عملية يتم من خلالها نقل الرواسب إلى المسطحات المائية. ثم تترسب هذه الرواسب في النظام المائي أو تبقى في عمود الماء. وعندما ترتفع معدلات الترسيب، قد تحدث فيضانات نتيجة لتراكم كميات كبيرة من الرواسب. وعند حدوث الفيضانات، قد تتضرر العقارات المطلة على الواجهة المائية بشكل أكبر بسبب وجود كميات كبيرة من الرواسب. ^{[ 8 ]}

يمكن أن تتدفق الرواسب أيضاً من مصادر متعددة ومختلفة. تشمل هذه المصادر مواقع البناء (على الرغم من أنها مصادر محددة، ويمكن إدارتها من خلال مكافحة التعرية ومكافحة الرواسب )، والحقول الزراعية، وضفاف الجداول، والمناطق المتضررة بشدة. ^{[ 9 ]}

تشير المغذيات بشكل رئيسي إلى المواد غير العضوية الناتجة عن جريان المياه السطحية، ومكبات النفايات ، وعمليات تربية الماشية ، والأراضي الزراعية. ويُعدّ الفوسفور والنيتروجين من أهم المغذيات التي تثير القلق. ^{[ 10 ]}

الفوسفور عنصر غذائي يتواجد بأشكال عديدة متاحة بيولوجيًا ، ويُعرف بوفرة وجوده في حمأة الصرف الصحي. وهو مكون رئيسي في العديد من الأسمدة المستخدمة في الزراعة، وكذلك في العقارات السكنية والتجارية، وقد يصبح عنصرًا غذائيًا محددًا في المسطحات المائية العذبة وبعض مصبات الأنهار . غالبًا ما ينتقل الفوسفور إلى المسطحات المائية عبر تآكل التربة، نظرًا لميل العديد من أشكاله إلى الامتزاز على جزيئات التربة. تؤدي الكميات الزائدة من الفوسفور في الأنظمة المائية (وخاصة البحيرات والخزانات والبرك) إلى تكاثر الطحالب المجهرية المعروفة بالعوالق النباتية . وتُعرف زيادة إمدادات المواد العضوية نتيجة النمو المفرط للعوالق النباتية بالتخثث . من الأعراض الشائعة للتخثث تكاثر الطحالب بكثافة، مما قد يُنتج طبقات سطحية قبيحة، ويحجب الضوء عن النباتات المفيدة، ويُنتج مركبات تُسبب طعمًا ورائحةً غير مرغوب فيهما، ويُسمم الماء بسبب السموم التي تُفرزها الطحالب. تُشكل هذه السموم مشكلة خاصة في أنظمة مياه الشرب، لأن بعضها قد يُسبب أمراضًا للإنسان، وإزالتها صعبة ومكلفة. يستهلك التحلل البكتيري لتكاثر الطحالب الأكسجين المذاب في الماء، مما يُسبب نقصًا في الأكسجين ، وله عواقب وخيمة على الأسماك واللافقاريات المائية. ^{[ 11 ]}

يُعدّ النيتروجين المكوّن الرئيسي الآخر في الأسمدة، وعادةً ما يُصبح مُلوِّثًا في أنظمة المياه المالحة أو قليلة الملوحة في مصبات الأنهار حيث يُشكّل النيتروجين عنصرًا غذائيًا مُحدِّدًا. ومثل الفوسفور في المياه العذبة، تُؤدّي الكميات الزائدة من النيتروجين المُتاح بيولوجيًا في الأنظمة البحرية إلى التخثُّر الغذائي وازدهار الطحالب. ويُعدّ نقص الأكسجين نتيجةً شائعةً بشكلٍ متزايد للتخثُّر الغذائي في الأنظمة البحرية، ويمكن أن يُؤثّر على مساحاتٍ واسعةٍ من مصبات الأنهار والخلجان والمياه الساحلية القريبة من الشاطئ. وفي كل صيف، تتشكّل ظروف نقص الأكسجين في المياه القاعية حيث يصبّ نهر المسيسيبي في خليج المكسيك . وخلال فصول الصيف الأخيرة، بلغت المساحة الجغرافية لهذه "المنطقة الميتة" مساحةً تُضاهي مساحة ولاية نيوجيرسي ، ولها عواقب وخيمة على مصائد الأسماك في المنطقة. ^{[ 12 ]}

يُنقل النيتروجين في أغلب الأحيان بواسطة الماء على شكل نترات (NO₃ ₎ . يُضاف النيتروجين عادةً إلى مستجمعات المياه على شكل نيتروجين عضوي أو أمونيا (NH₃ ₎ ، لذا يبقى النيتروجين مرتبطًا بالتربة حتى يتأكسد ويتحول إلى نترات. وبما أن النترات تكون عادةً مُدمجة في التربة، فإن الماء الذي يمر عبرها (أي الجريان السطحي والصرف عبر الأنابيب ) هو الأرجح لنقلها، وليس الجريان السطحي. ^{[ 13 ]}

تشمل المواد الكيميائية السامة بشكل رئيسي المركبات العضوية وغير العضوية . وتتميز المركبات غير العضوية، بما فيها المعادن الثقيلة كالرصاص والزئبق والزنك والكادميوم ، بمقاومتها للتحلل . [ 9 ^{] ويمكن أن} تأتي هذه الملوثات من مصادر متنوعة، منها حمأة الصرف الصحي، وعمليات التعدين ، وانبعاثات المركبات، واحتراق الوقود الأحفوري ، ومياه الصرف الحضري، والعمليات الصناعية، ومدافن النفايات. ^{[ 10 ]}

تشمل الملوثات السامة الأخرى مركبات عضوية مثل ثنائي الفينيل متعدد الكلور (PCBs) والهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAHs)، ومثبطات اللهب، والعديد من المواد الكيميائية الزراعية مثل DDT ، ومبيدات الآفات الأخرى، والأسمدة. يمكن أن يكون لهذه المركبات آثار وخيمة على النظام البيئي والمسطحات المائية، وقد تهدد صحة الإنسان والكائنات المائية، كما أنها مقاومة للتحلل البيئي، مما يسمح لها بالبقاء في البيئة. ^{[ 9 ]} يمكن أن تتواجد هذه المركبات أيضًا في الهواء والماء، مما يُلحق الضرر بالبيئة ويُعرّض الكائنات الحية لخطر التعرّض الضار لها. ^{[ 14 ]} قد تأتي هذه المواد الكيميائية السامة من الأراضي الزراعية، والمشاتل، والبساتين، ومواقع البناء، والحدائق، والمروج، ومكبات النفايات. ^{[ 10 ]}

تُعدّ الأحماض والأملاح في الغالب ملوثات غير عضوية ناتجة عن الأراضي المروية، وعمليات التعدين، ومياه الصرف الحضري، والمواقع الصناعية، ومدافن النفايات. ^{[ 10 ]} ويمكن أن تأتي الملوثات السامة غير العضوية الأخرى من المسابك وغيرها من المصانع، ومياه الصرف الصحي، والتعدين، ومحطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم.

المُمْرِضات هي بكتيريا وفيروسات توجد في الماء وتُسبب أمراضًا للإنسان. ^{[ 9 ]} عادةً ما تُسبب المُمْرِضات الأمراض عند وجودها في مصادر مياه الشرب العامة. قد تشمل المُمْرِضات الموجودة في مياه الصرف الملوثة ما يلي: ^{[ 15 ]}

• كريبتوسبوريديوم بارفوم
• الجيارديا اللمبلية
• السالمونيلا
• فيروس نوروفيروس وفيروسات أخرى
• الديدان الطفيلية (الديدان الطفيلية).

قد تُكتشف بكتيريا القولونيات والمواد البرازية في مياه الجريان السطحي. ^{[ 9 ]} تُعد هذه البكتيريا مؤشرًا شائع الاستخدام لتلوث المياه، ولكنها ليست سببًا فعليًا للأمراض. ^{[ 16 ]}

قد تتلوث مياه الجريان السطحي بمسببات الأمراض نتيجة لسوء إدارة عمليات تربية الماشية، وأنظمة الصرف الصحي المعيبة ، والتعامل غير السليم مع مخلفات الحيوانات الأليفة، والإفراط في استخدام حمأة الصرف الصحي البشري ، وتلوث مجاري تصريف مياه الأمطار، وطفح مجاري الصرف الصحي . ^{[ 5 ] [ 9 ]}

تُعدّ المناطق الحضرية والضواحي مصادر رئيسية للتلوث غير المباشر، وذلك بسبب كمية الجريان السطحي الناتجة عن المساحات الشاسعة من الأسطح المعبدة. فالأسطح المعبدة، كالأسفلت والخرسانة ، غير منفذة للماء. وأي ماء يلامس هذه الأسطح سيجري على سطحها ويمتصه المحيط. وهذا يُسهّل على مياه الأمطار نقل الملوثات إلى التربة المحيطة. ^{[ 17 ]}

^{تميل مواقع البناء إلى احتواء} تربة مضطربة يسهل تآكلها بفعل الأمطار والثلوج والبرد . ^إضافة إلى ذلك ، يمكن أن تجرف مياه الأمطار المخلفات المتروكة في الموقع وتدخل البيئة المائية. [ ¹⁷ ]

تُعرف مياه الأمطار الملوثة التي تجرفها مياه الأمطار من مواقف السيارات والطرق السريعة والحدائق (والتي غالبًا ما تحتوي على أسمدة ومبيدات حشرية ) باسم الجريان السطحي الحضري . يُصنف هذا الجريان السطحي عادةً كنوع من أنواع التلوث غير النقطي. قد يعتبره البعض مصدرًا نقطيًا للتلوث لأنه غالبًا ما يُوجّه إلى شبكات تصريف مياه الأمطار البلدية ويُصرّف عبر الأنابيب إلى المسطحات المائية القريبة . مع ذلك، لا يمر كل الجريان السطحي الحضري عبر شبكات تصريف مياه الأمطار قبل وصوله إلى المسطحات المائية، فقد يتدفق بعضها مباشرةً إليها، خاصةً في المناطق النامية والضواحي. أيضًا، على عكس أنواع المصادر النقطية الأخرى، مثل التصريفات الصناعية ومحطات معالجة مياه الصرف الصحي وغيرها من العمليات، لا يُمكن عزو التلوث في الجريان السطحي الحضري إلى نشاط واحد أو حتى مجموعة من الأنشطة. لذلك، ولأنه لا ينتج عن نشاط يسهل تحديده وتنظيمه، غالبًا ما تُعامل مصادر تلوث الجريان السطحي الحضري على أنها مصادر غير نقطية حقيقية، حيث تعمل البلديات على الحد منها. ومن الأمثلة على ذلك ما يحدث في ولاية ميشيغان، من خلال برنامج المصادر غير النقطية للتلوث. يساعد هذا البرنامج الجهات المعنية على وضع خطط لإدارة مستجمعات المياه لمكافحة التلوث غير النقطي. ^{[ 18 ]}

في المناطق السكنية، تُستخدم المواد الكيميائية عادةً للعناية بالحدائق. وقد تتسرب هذه المواد إلى مياه الأمطار وتلوث البيئة المحيطة عبر مصارف مياه الأمطار في المدينة. ولأن مياه الأمطار لا تُعالج قبل وصولها إلى المسطحات المائية المجاورة، فإن المواد الكيميائية تتسرب إليها مباشرةً.

تشمل المصادر الهامة الأخرى للجريان السطحي تعديل الموائل وزراعة الغابات (الحراجة). ^{[ 19 ] [ 20 ]}

تُستخدم المغذيات ( النيتروجين والفوسفور ) عادةً في الأراضي الزراعية كأسمدة تجارية، أو روث حيواني ، أو عن طريق رش مياه الصرف الصحي البلدية أو الصناعية (النفايات السائلة) أو الحمأة. وقد تدخل المغذيات أيضًا في مياه الجريان السطحي من مخلفات المحاصيل ، ومياه الري ، والحياة البرية ، والترسبات الجوية . ^{[ 21 ] : ص 2-9.} يمكن أن يُلحق تلوث المغذيات ، مثل النترات، ضررًا بالبيئات المائية من خلال تدهور جودة المياه عن طريق خفض مستويات الأكسجين، مما قد يؤدي بدوره إلى ازدهار الطحالب والتخثث . ^{[ 22 ]}

يمكن أن تتسرب مواد كيميائية زراعية أخرى، مثل المبيدات الحشرية والفطرية، إلى البيئة من الأراضي الزراعية عبر الجريان السطحي والترسب. ويمكن لمبيدات مثل DDT أو أترازين أن تنتقل عبر المجاري المائية أو تبقى عالقة في الهواء وتحملها الرياح في عملية تُعرف باسم "انجراف الرذاذ" . ^{[ 23 ]} وتُعد الرواسب ( التربة السائبة ) التي تُجرف من الحقول شكلاً من أشكال التلوث الزراعي . وغالباً ما تكون المزارع التي تضم أعداداً كبيرة من الماشية والدواجن، مثل مزارع الإنتاج الحيواني المكثف ، مصادر مباشرة لتصريف هذه الملوثات. وتُسمى هذه المنشآت "مزارع التسمين المركزة" أو " حظائر التسمين " في الولايات المتحدة، وتخضع لتنظيم حكومي متزايد. ^{[ 24 ] [ 25 ]}

تُشكّل العمليات الزراعية نسبة كبيرة من إجمالي التلوث غير المباشر في الولايات المتحدة. فعندما تُحرث مساحات شاسعة من الأراضي لزراعة المحاصيل ، ينكشف جزء من التربة التي كانت مدفونة سابقًا، مما يجعلها أكثر عرضة للتآكل أثناء العواصف المطرية . كما يُمكن أن يزيد ذلك من كمية الأسمدة والمبيدات التي تنتقل إلى المسطحات المائية القريبة. ^{[ 17 ]}

يُعدّ الترسيب الجوي مصدرًا للمكونات العضوية وغير العضوية، إذ تنتقل هذه المكونات من مصادر تلوث الهواء إلى مناطق الاستقبال على سطح الأرض. ^{[ 26 ] [ 27 ]} عادةً ما تُطلق المنشآت الصناعية، كالمصانع ، ملوثات الهواء عبر مداخنها . ورغم أن هذا يُعدّ مصدرًا نقطيًا، إلا أنه يُمكن اعتباره مصدرًا غير نقطي في منطقة الترسيب نظرًا لطبيعته التوزيعية، وانتقاله لمسافات طويلة، وتعدد مصادر التلوث. وقد تأتي المدخلات الجوية التي تؤثر على جودة الجريان السطحي من الترسيب الجاف بين العواصف والترسيب الرطب أثناء العواصف. وتُؤدي تأثيرات حركة المركبات على الترسيب الرطب والجاف الذي يحدث على الطرق السريعة أو بالقرب منها، وعلى الطرقات ومواقف السيارات، إلى عدم اليقين في تقدير كميات مصادر التلوث الجوي المختلفة في الجريان السطحي. إن الشبكات الحالية التي تستخدم بروتوكولات كافية لتحديد هذه التركيزات والأحمال لا تقيس العديد من المكونات ذات الأهمية، وهذه الشبكات متفرقة للغاية بحيث لا يمكنها توفير تقديرات جيدة للترسب على نطاق محلي ^{[ 26 ] [ 27 ].}

تُشكّل مياه الأمطار المتدفقة من الطرق السريعة نسبةً صغيرةً ولكنها واسعة الانتشار من إجمالي التلوث غير المحدد المصدر. ^{[ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ]} وقدّر هارنيد (1988) أن حمولات مياه الأمطار تتكون من الترسيب الجوي (9%)، وترسبات المركبات (25%)، ومواد صيانة الطرق السريعة (67%). كما قدّر أن حوالي 9% من هذه الحمولة تعود إلى الغلاف الجوي. ^{[ 34 ]}

يمكن أن يكون لعمليات الغابات والتعدين مساهمات كبيرة في التلوث غير المحدد المصدر. ^{[ 35 ]}

تتسرب المواد الكيميائية المستخدمة في صيانة القوارب، مثل الدهانات والمذيبات والزيوت ، إلى المياه عبر مياه الصرف. إضافةً إلى ذلك، يُساهم انسكاب الوقود أو تسربه مباشرةً إلى المياه من القوارب في التلوث غير المباشر. كما ترتفع مستويات المغذيات والبكتيريا نتيجةً لسوء صيانة حاويات النفايات الصحية على متن القوارب ومحطات تفريغها. ^{[ 17 ]}

للسيطرة على التلوث غير المحدد المصدر، يمكن اتباع العديد من الأساليب المختلفة في المناطق الحضرية والضواحي على حد سواء. توفر الأشرطة العازلة حاجزًا من العشب بين مواد الرصف غير المنفذة، مثل مواقف السيارات والطرق، وأقرب مسطح مائي. يسمح هذا للتربة بامتصاص أي تلوث قبل دخوله إلى النظام المائي المحلي. يمكن إنشاء أحواض تجميع في مناطق الصرف لإنشاء حاجز مائي بين تلوث الجريان السطحي والبيئة المائية. تصب مياه الجريان السطحي ومياه الأمطار في حوض التجميع، مما يسمح للملوثات بالترسب والاحتجاز فيه. يسمح استخدام الرصف المسامي بتصريف مياه الأمطار ومياه الأمطار إلى الأرض أسفل الرصف، مما يقلل من كمية الجريان السطحي التي تصب مباشرة في المسطح المائي. تُستخدم أيضًا أساليب الترميم، مثل إنشاء الأراضي الرطبة، لإبطاء الجريان السطحي وامتصاص التلوث. ^{[ 36 ]}

تُطبّق مواقع البناء عادةً إجراءات بسيطة للحدّ من التلوث والجريان السطحي. أولاً، تُقام حواجز ترابية أو طينية حول مواقع البناء لتقليل كمية الرواسب والمواد الكبيرة التي تتسرب إلى المسطحات المائية القريبة. ثانياً، يُسهم وضع العشب أو القش على طول حدود مواقع البناء أيضاً في الحدّ من التلوث غير المباشر. ^{[ 17 ]}

في المناطق التي تعتمد على أنظمة الصرف الصحي المنزلية الفردية، قد تُلزم لوائح الحكومة المحلية بصيانة هذه الأنظمة لضمان الامتثال لمعايير جودة المياه. في ولاية واشنطن ، طُوّر نهجٌ مبتكرٌ من خلال إنشاء "منطقة حماية المحار" عند انخفاض تصنيف أي منطقة لتربية المحار، سواءً كانت تجارية أو ترفيهية، بسبب التلوث المستمر من مصادر غير محددة. تُعرَّف منطقة حماية المحار بأنها منطقة جغرافية تُحددها المقاطعة لحماية جودة المياه وموارد المد والجزر، وتوفر آليةً لتوفير التمويل المحلي لخدمات جودة المياه بهدف مكافحة مصادر التلوث غير المحددة. ^{[ 37 ]} وقد فرضت منطقتان على الأقل من مناطق حماية المحار في جنوب بوجيت ساوند متطلبات تشغيل وصيانة أنظمة الصرف الصحي، مع ربط رسوم البرنامج مباشرةً بضرائب العقارات. ^{[ 38 ]}

للسيطرة على الرواسب والجريان السطحي، قد يلجأ المزارعون إلى أساليب مكافحة التعرية لتقليل تدفقات الجريان السطحي والحفاظ على التربة في حقولهم. تشمل التقنيات الشائعة الحراثة الكنتورية ، وتغطية التربة بالمهاد ، وتناوب المحاصيل ، وزراعة المحاصيل المعمرة ، أو إنشاء حواجز على ضفاف الأنهار . ^{[ 21 ] : الصفحات 4-95–4-96 [ 39 ] [ 40 ]} وتُعدّ الحراثة المحافظة مفهومًا يُستخدم لتقليل الجريان السطحي، حيث يترك المزارع بقايا المحاصيل من الزراعات السابقة على سطح الأرض وداخلها للمساعدة في الحد من التعرية الناتجة عن تناثر المياه وتآكلها السطحي. ^{[ 17 ]}

تُستخدم المغذيات عادةً في الأراضي الزراعية كأسمدة تجارية، أو روث حيواني ، أو عن طريق رش مياه الصرف الصحي البلدية أو الصناعية (النفايات السائلة) أو الحمأة. وقد تدخل المغذيات أيضًا في مياه الجريان السطحي من مخلفات المحاصيل ، ومياه الري ، والحياة البرية ، والترسبات الجوية . ^{[ 21 ] : ص 2-9.} يمكن للمزارعين وضع وتنفيذ خطط لإدارة المغذيات للحد من الإفراط في استخدامها. ^{[ 21 ] : ص 4-37-4-38 [ 41 ]}

لتقليل آثار المبيدات، قد يستخدم المزارعون تقنيات الإدارة المتكاملة للآفات (IPM) (والتي يمكن أن تشمل المكافحة البيولوجية للآفات ) للحفاظ على السيطرة على الآفات، وتقليل الاعتماد على المبيدات الكيميائية، وحماية جودة المياه . ^{[ 42 ] [ 43 ]}

يمكن تقليل كمية الرواسب المتولدة من خلال التخطيط الجيد لمواقع مسارات قطع الأشجار، والتي تُسمى أيضًا مسارات جرّ الأخشاب. فعند تخطيط مواقع هذه المسارات بعيدًا قدر الإمكان عن منطقة قطع الأشجار، ومواءمتها مع تضاريس الأرض، يُمكن تقليل كمية الرواسب السائبة في مياه الجريان السطحي. بالإضافة إلى ذلك، فإن إعادة زراعة الأشجار في الأرض بعد قطع الأشجار تُوفر بنيةً للتربة لاستعادة استقرارها، وتُعيد تأهيل البيئة التي تضررت من قطع الأشجار. ^{[ 17 ]}

يُساعد تركيب صمامات إغلاق على مضخات الوقود في أرصفة المراسي على تقليل كمية الوقود المتسرب إلى الماء. إضافةً إلى ذلك، تُوفر محطات تفريغ مياه الصرف الصحي، التي يسهل على مُلاك القوارب الوصول إليها في المرسى، مكانًا نظيفًا للتخلص من النفايات الصحية دون إلقائها مباشرةً في الماء. وأخيرًا، يُمكن لأمر بسيط كوضع حاويات القمامة حول المرسى أن يمنع دخول الأجسام الكبيرة إلى الماء. ^{[ 17 ]}

يُعد التلوث من مصادر غير محددة السبب الرئيسي لتلوث المياه في الولايات المتحدة اليوم، حيث تُعتبر مياه الصرف الملوثة من الزراعة والتعديلات المائية المصادر الأساسية. ^{[ 44 ] : 15 [ 21 ]}