رصد بيئي
الرصد البيئي يصف العمليات والأنشطة التي يجب تنفيذها لتوصيف ورصد نوعية وجودة البيئة حيث يُستخدم الرصد البيئي في إعداد تقييم الأثر البيئي، وكذلك في العديد من الأنشطة البشرية والظروف التي تنطوي على حدوث خطر أو آثار ضارة على البيئة الطبيعية. جميع استراتيجيات وبرامج الرصد البيئي لديها أسباب ومبررات التي غالبا ما تهدف إلى تحديد الوضع الحالي للبيئة أو إنشاء اتجاهات العناصر البيئية أو بعضها. ففي جميع الحالات يتم استعراض نتائج الرصد وتحليلها إحصائيا، ونشرها. ولذلك فإنه يجب تصميم برنامج الرصد بناءً على المطلوب باستخدام البيانات النهائية وذلك قبل بدء الرصد.عناصر الرصد البيئي
تهدف برامج الرصد الذاتي إلى:
تشهد الفترة الأخيرة زيادة في الإهتمامات البيئية المرتبطة بتلوث الماء والهواء والتربة بالإضافة إلى التغيرات المناخية الناجمه عن الأنشطة البشرية . ولذلك فإن التقييم الدقيق لحالة البيئة هو شرط أساسى لتحديد مسارات العمل الخاصة بتحسين الظروف البيئية. وبناءً عليه فإن أنشطة تطوير تكنولوجيا جديدة للرصد البيئى (تسمح بالكشف عن الملوثات الخطرة) والتقييم الدقيق للمتغيرات البيئية قد أصبحت ذات أهمية متزايدة سواء من العلماء أومن الهيئات التنظيمية ذات الشأن. ولقد شهدت السنوات الأخيرة تقدماً كبيراً في مجال بحوث الرصد البيئى مما أدى إلى تطوير تكنولوجيا أكثر دقة وفعالية وأقل تكلفة وذلك من خلال دمج التكنولوجيات الناشئة من مختلف التخصصات.
التركيبة الكيميائية للغلاف الجوى تحددها عدة عمليات بما في ذلك الكتلة المتدفقة بين أسطح الكواكب وحدود الطبقات الهوائية ومساحة التهوية بينها فضلاً عن تبادل الحمل الحرارى أثناء العواصف. ويرتبط تبادل العناصر الكيميائية على سطح الأرض بالإنبعاثات الطبيعية (من النباتات والتربة المسطحات المائية) والإنبعاثات والملوثات التى يتسبب البشر في إطلاقها فضلاً عن الترسيبات الجافة والرطبة. ويعتبر إحتراق المواد العضوية وإستهلاك الوقود هى المصادر الصناعية الرئيسية لإنتاج المركبات الكيميائية في الغلاف الجوى. وفي الواقع وحتى اليوم فإن وجود الغازات الرئيسية (N2O2) في الغلاف الجوى يرجع إلى للنشاط الميكروبى في التربة فضلاً عن عمليات التمثيل الضوئى والتنفس المرتبط بوجود الكائنات الحية.
وبالرغم من أن عمليات الغلاف الحيوى تعتبر أحد المصادر المهمة للعناصر التى تسبب بعض المشكلات (ويشمل ذلك العديد من المركبات العضوية المتطايرة فضلاً عن إختزال مركبات الكبريت والنيتروجين) إلا أن المصادر الصناعية للتلوث أصبحت كثيرة ومهيمنه. وترجع الزيادة الكبيرة لتركيز غاز ثانى أكسيد الكربون في الغلاف الجوى إلى عمليات تبادل الكربون بين الغلاف الجوى والمحيطات وبين الغلاف الجوى والغلاف الحيوى القارى ، علاوة على ذلك فإن عمليات الإستهلاك المتزايد للوقود قد أدت إلى إضطراب دورة الكربون إلى حد كبير مما أسهم أيضاً في هذه الزيادة. ومما سبق يتضح أهمية الرصد البيئى للهواء وذلك لمراقبة التأثيرات الضارة لعمليات التلوث في الغلاف الجوى وتوفير المعلومات اللازمة التى تسمح بإتخاذ الإجراءات المناسبة لعمليات الحماية.
التربة والرواسب هى وسيط لتراكم كثير من المواد الكيميائية والبيولوجية الضارة، ويرجع القلق المرتبط بوجود هذه المواد الكيميائة إلى أن كثيراً من الكائنات التى تعيش في هذه الظروف والأوساط الملوثه تمثل عنصراًًًُ أساسياًًً لكثير من العمليات الخاصة بالتمثيل الغذائى المرتبطة به. حيث تتغذى العديد من هذه الكائنات (مائية أو برية) على هذه المواد الضارة والتى من الممكن أن تنتقل إلى الإنسان فيما بعد. ونظراً لقدرة التربة والرسوبيات على الإحتفاظ أوتخزين المواد الكيميائية السامة فإن آثار التلوث قد لا تتضح بشكل مباشر ، حيث أن العوامل التى تؤثر على قدرة التربة والرواسب على تخزين هذه المواد الكيماوية يمكن أن تتغير فجأة وبشكل غير مباشر مما قد يؤدى إلى انتقال هذه المواد من وسط لآخر أو إلى أحد الكائنات الحية التى تعيش في هذه الظروف مسببة أضرار بيئية خطيرة وذلك يستلزم إتخاذ كافة الإحتياطات الخاصة بعملية مراقبة عناصر التلوث في التربة والرسوبيات مما يساعد على إتخاذ كافة الإجراءات التى تضمن الحد أو إزالة عناصر التلوث ومصادره بقدر الإمكان.
المياه هى أهم العناصر للكائنات الحية ولذلك فإن معظم البلدان العربية لديها الآن سياسات لإدارة الموارد المائية بهدف تحقيق الاستخدام المستدام لمواردها المائية من خلال حماية وتحسين نوعيتها مع المحافظة على التنمية الإقتصادية والإجتماعية. ويتطلب تحقيق هذا الهدف إلى وجود تعريف دقيق لإحتياجات المجتمع ورغباته وكذلك تضافر كل الجهود لحماية الموارد المائية من التدهور. وتسمى هذه الإحتياجات بالقيم البيئية للمجرى المائى ومن الممكن أن تشتمل على قيم لكل من مياه الشرب، السباحة، الصيد،الترفيه ، الصناعات الغذائية المرتبطة بالزراعة فضلاً عن الحفاظ على النظام البيئى .
ومن أجل الحفاظ على هذه القيم البيئية المطلوبة من المجتمع فقد تم وضع معايير وإرشادات نوعية المياه لتوفير وسيلة موضوعية للحكم على جودة المياه ويوجد الآن العديد من المراجع والإرشادات الخاصة بنوعية المياه نذكر منها على سبيل المثال
USEPA, 1986 a, CCRM, 1991, ANZECC, 1992. وعموماً فإن معظم هذه الإرشادات تبدو متشابهه إلى حد ما في المنهج وفي القيم الحدية التى يوصى بها.
يمكن تلخيص عناصر خطة الرصد البيئي فيما يلي:
معظم البلدان العربية تعانى من ندرة المياه العذبة مما يعوق عمليات التنمية الإجتماعية والإقتصادية بها. بالإضافة إلى ذلك فإن تدهور نوعية المياه وزيادة معدلات التلوث بشكل مطرد في المجارى المائية الموجودة بهذه البلدان يحد من العديد من الإستخدامات الممكنه لموارد المياه العذبة. ويمكن تحديد مصادر التلوث الرئيسية للمياه العذبة وهى :-
يعتبر تحديد هدف واضح لبرنامج الرصد خطوة هامة لضمان نجاحه، حيث يعتبر أحد أهم العناصر المؤثرة على التكلفة ولذلك يجب في البداية عمل تعريف واضح للمعلومات المطلوبة وأهداف الرصد. والمعلومات التى توفرها برامج الرصد جدول (1) تمثل أحد أهم العناصر التى تدعم إدارة موارد المياه فضلاً عن أهميتها للباحثين ولأصحاب المصالح المرتبطة بإستخدامات المياه المختلفة. ويتطلب ذلك تخصيص ميزانيات مناسبه تسمح بتوفير المعلومة بجودة تلائم متطلبات الإدارة المستديمة لموارد المياه. ويتطلب ذلك مشاركة المسئولين عن تخصيص الميزانيات والمسئولين عن إدارة الموارد المائية فضلاً عن المستفيدين من المياه في إعداد أهداف برنامج الرصد. وبعد تحديد نوع المعلومات المطلوبة يقوم مصممى برامج الرصد بتحديد آليات وإستراتيجيات برنامج المراقبة.تصميم شبكات الرصد
يجب أن يتم تصميم نظم مراقبة البيئة من خلال وثيقة تصميم تصف بدقة طرق التصميم لكل عناصر شبكة الرصد فضلا عن أساليب التشغيل اليومية بما يسمح بأن يكون العائد من وراء الشبكة مقنعاً بالنسبة لصانعى القرار وخصوصاً الجهات التى ستقوم بالتمويل. ويساعد علم الاحصاء التطبيقى في توفير نهجاً منظماً لطرق التعامل مع أوجه عدم اليقين والتى يصعب اجتنابها في بيانات نوعية المياه. ولقد وضع كل من سندوكور وكوتشران Sendecor and Cochran (1989) تعريف لعلم الإحصاء بأنه العلم الذى يتعامل مع الاساليب والتقنيات الخاصة بجمع وتحليل البيانات فضلاً عن استخلاص النتائج ، وهذا هو المطلوب تماماً في الجهود الخاصة بعمليات الرصد البيئى.
ولذلك كان السبيل الوحيد لضمان التوصل إلى استنتاجات دقيقة من البيانات المتاحة هو أخذ الاعتبارات والفروض الاحصائية في الاعتبار في مراحل تصميم الشبكة بما يسمح بتنفيذ الاختبارات الاحصائية المطلوبة بشكل فعال وما ينتج عن ذلك من استنتاجات دقيقة. وينبغى أن يشمل برنامج الرصد وصف دقيق للمنطقة كوحدة هيدرولوجية متكامله كما يجب أن يوضح مساحة وحجم المجرى المائى الواقع تحت الدراسة، وذلك فضلا عن وصف للظروف البيئية وعناصرها المختلفة التى قد تؤثر على نوعية المياه. كما يجب أيضا وضع وصف دقيق للخصائص الهيدروليكية والجيولوجية للمنطقة المحيطة. وأخيراً يجب أن يشتمل أيضاً على معلومات وافية عن مستخدمى الموارد المائية الآن ومستقبلاً.
أهداف شبكات الرصد يجب أن تعالج المشاكل المرتبطة بنوعية المياه ولذلك فإن التحديد الدقيق والواضح لأهداف الرصد هو العامل المحرك لبقية عناصر تقييم البرنامج ولنجاح عملية الرصد. ويوجد نوعيين رئيسين من الأهداف لتخطيط مشروع الرصد وهى :-
ويمكن القول أن الأهداف التخطيطية هى إنعكاس لإحتياجات المنتفعين وصانعى سياسات الموارد المائية بينما الأهداف الفنية هى المتعلقة بإجراءات التنفيذ والتشغيل لبرنامج الرصد وعادة ما يتعامل مصممى البرامج مع الأهداف الفنية بحيث يكون مفهوماً بشكل واضح كيفية التعامل مع عناصر نوعية المياه ومواقع قياس الرصد وطرق التحاليل الخاصة بالبيانات التى ينتجها البرنامج. ويتم صياغة الأهداف التخطيطية والفنية في صورة مجموعة من الأهداف (قصيرة–طويلة) الأمد كما يلى:
يتم استخدام البيانات التى ينتجها برنامج الرصد في تحديد مدى التغير في عناصر نوعية المياه مع الزمن.
يتم استخدام نتائج مراقبة نوعية المياه في تقييم مدى جودة المياه وملائمتها لمجموعة المعايير والإشتراطات المحلية أوالدولية للإستخدامات المختلفة ، ويجب في هذا النوع من المراقبة أخذ الظروف المناخية في الإعتبار بالإضافة إلى أنواع وأحمال الملوثات ومصادرها.
يمكن الإستفادة من بيانات نوعية المياه في تقييم فعالية الإجراءات المتخذة والبرامج بغرض حماية البيئة ، والتى عادة ما تكون على مستوى المجرى المائى حيث أن العديد من الأنشطة التنموية تكون موجودة على طول المجرى مما يجعل عملية متابعة بعض الإجراءات الخاصة بالحماية صعبة إلى حد كبير. ويجب الأخذ في الإعتبار أن تأثير بعض إجراءات الحماية يتطلب عدة سنوات للحكم على كفاءتها من خلال بيانات نوعية المياه.
المائية ودراسة السيناريوهات الخاصة بإجراءات إدارة نوعية المياه من أجل تحديد
أفضل الإستراتيجيات الملائمة. ويمكن استخدام هذه النماذج للتنبؤ بحالة نوعية المياه في المستقبل وعادة ما يكون هناك حاجة للتحقق من صحة نتائج هذه النماذج من خلال عمليات معايرة وتحقيق ، ولذلك يتم استخدام البيانات الناتجة من عملية المراقبة حيث يتم مقارنة النتائج التى يتنبأ بها النموذج مع القيم المقاسة فعلياً وتحديد الفارق بينها وبناءً عليه يتم تحديد مدى دقة تنبؤات النموذج الرياضى.