المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية



الحياة المائية Aquatic Life  
  
1077   08:44 صباحاً   التاريخ: 2023-10-24
المؤلف : د. حسان صديق / د. نائل يسري
الكتاب أو المصدر : كيمياء البيئة
الجزء والصفحة : ص 161-165
القسم : علم الكيمياء / الكيمياء الصناعية / كيمياء البيئة /


أقرأ أيضاً
التاريخ: 2024-01-10 764
التاريخ: 19-7-2016 5520
التاريخ: 15-5-2016 9941
التاريخ: 27-6-2016 4183

تصنف الكائنات الحية في النظام البيئي المائي Aquatic Ecosystem، إلى كائنات منتجة (ذاتية) Autotrophic وإلى كائنات محللة (غير ذاتية( Hetrotrophic. تستفيد الكائنات المنتجة من الطاقة الشمسية أو الكيميائية لتحول المواد اللاعضوية أو البسيطة إلى مركبات عضوية معقدة والمؤلفة للأجسام الحية. تعد الأشنيات نموذج عن الكائنات المائية المنتجة، وتكون مصادر العناصر البسيطة المؤلفة لبنائها كالكربون (C) والنيتروجين (N) والفوسفور (P) المركبات مثل ،HPO4 ، NO3 ،CO2، أو HPO4-2 

على الترتيب، وبذلك تدعى الكائنات المائية التي تستثمر الطاقة الشمسية لتصنع المادة الحية Synthesize organic matter بالكائنات المنتجة للمادة الحية.

تستفيد أو تستعمل الكائنات المحللة أو المفسخة المواد العضوية التي شكلتها الكائنات المنتجة، كمصدر للطاقة أو كمواد خام لبنائها وتصنف البكتيريا Bacteria أو الفطور Fungi ضمن هذه الكائنات المحطمة Decomposer or Reducer، حيث تحول المواد ذات المنشأ الحيوي إلى مركبات بسيطة والتي قد تم استخدامها في البناء من قبل الكائنات المنتجة.

تدعى قابلية الوسط المائي لإنماء الكائنات الحية بالإنتاجية Productivity والتي تتأثر بعدة عوامل محيطية فيزيائية وكيميائية. حيث يتبع مدى إمكانية استخدام المياه وفقاً لتصنيف إنتاجيتها، فمياه الشرب مثلاً تصنف ضمن الأوساط ذات الإنتاجية المنخفضة أو الإنتاجية الضعيفة Low Productivity وكذلك أيضاً تصنف المياه المستخدمة ضمن أحواض السباحة بينما تستخدم الأوساط ذات الإنتاجية المرتفعة نسبياً High Productivity لتربية الأسماك، أما الأوساط ذات الإنتاجية المرتفعة جداً أو ذات الإنتاجية المفرطة Excessive Productivity فتسبب تنامياً كبيراً للكثير من الكائنات المائية الناجعة والضارة مما يؤدي إلى اختناق الوسط، وذلك بسبب استهلاك الأوكسجين، إما عن طريق تنفس الكائنات الحية الموجودة فيه أو عن طريق تفكك الكائنات الميتة كالمتعضيات والأشنيات، فمثلاً، يؤدي النمو المتعاظم للأشنيات إلى عدم وصول الضوء والأوكسجين إلى الطبقات السفلية مما يؤدي إلى موت الكائنات الموجودة هناك وتفسخ أجسامها، بفعل الجراثيم المفسخة (المستهلكة للأوكسجين)، مما يؤدي بدوره إلى تضاؤل أو انعدام نسبة الأوكسجين في هذا الوسط.

بشكل عام، تمثل أشكال الحياة العليا، كالأسماك والكائنات ذات الحجم الكبير نسبة قليلة من مجموع الجسم الحيوي في الأنظمة المائية. ويعد تأثير هذه الكائنات على كيمياء الوسط الذي تعيش به ضئيل، أو بالأحرى تعد هذه الكائنات من الكائنات المتأثرة بالوسط المائي لا المؤثرة فيه أو ذات تأثير (ضعيف). فوجود الحياة السمكية في الأنهار أو البحيرات يدل على صحة وسلامة هذا الوسط المائي، أما عدم وجودها فيدل على اضطراب بيئي لهذا الوسط

تتأثر الحياة المائية بشكل كبير بالخواص الفيزيائية والكيميائية للوسط المائي الموجودة فيه، ومن الخواص الفيزيائية الأساسية المؤثرة على الحياة المائية، هي درجة الحرارة والشفافية وحركة المياه. أما الخواص الكيميائية المؤثرة على الحياة المائية فهي كثيرة، لكثرة المواد الكيميائية التي يمكن أن تنحل في الوسط المائي، وتتلخص بالمعايير التالية: نسبة الأوكسجين المنحل(DO)    Dissolved Oxygen، ونسبة غاز ثاني أوكسيد الكربون المنحل CO2 وبالتالي درجة الحموضة، ونسبة المغذيات، بالإضافة إلى الملوحة ونسبة المواد المنحلة.

تأثير درجة الحرارة: كما وجدنا بالتطابق الحراري فإن لدرجة حرارة الوسط المحيط، تأثير حاسم في تجانس أو عدم تجانس الطبقات المائية، بالإضافة إلى كون انخفاض درجة حرارة الوسط المائي ، يؤدي إلى بطء شديد بالعمليات الحيوية، بينما يعد ارتفاع درجة الحرارة عاملاً حاسماً ومميتاً لأكثر الكائنات الحية.

تأثير شفافية الوسط المائي: تعد شفافية الوسط عاملاً هاماً جداً لاستمرار الحياة المائية في الطبقات العميقة حيث يساعد تغلغل الضوء، على بقاء عمليات التركيب الضوئي للنباتات والطحالب الموجودة في أعماق الوسط المائي.

 تأثير حركة المياه: تعد عامل هام في انتقال المغذيات والفضلات ضمن الوسط المائي، بالإضافة إلى تسريع انحلال الأوكسجين من الغلاف الجوي ومزج الطبقات المائية مما يقلل من تجمع الأشنيات في المياه الجارية.

 غاز ثاني أوكسيد الكربون CO2 المنحل : ينتج هذا الغاز من عمليات التنفس التفكك العضوي بفعل البكتيريا، كما يمكن أن يدخل من الغلاف الجوي. يستهلك غاز ثاني أوكسيد الكربون خلال عمليات التركيب الضوئي الذي تقوم به الكائنات المنتجة كالطحالب والأشنيات، وبذلك يكون تركيزه عاملاً محدداً لنمو مثل هذه الكائنات، فزيادة التركيز الناتج عن تحطم المتعضيات في الماء، يؤدي إلى زيادة سريعة في نمو الأشنيات على سطوح المياه الراكدة.

نسبة توافر المغذيات أو المواد المنحلة، والتي تحدد نسبة الإنتاجية في الوسط المائي. حيث تتطلب الكائنات المائية كميات كافية من الكربون (CO2) والنيتروجين (نترات) والفوسفور (اورتوفوسفات) وآثار من بعض الشوارد المعدنية كالحديد. والتي قد تصل إلى الوسط المائي عن طريق الأمطار أو مياه الري، محملة بالعديد من المواد المنحلة كالمبيدات الحشرية أو الفطرية، شوارد معدنية، مواد حمضية أو قلوية، منتجات صناعية أو نفايات منزلية، مما يعدل من طبيعة الوسط وبالتالي من طبيعة الأحياء التي تعيش فيه. يعد وجود الفوسفور، في معظم الأحيان، من المغذيات الأساسية المحددة لنمو أو الحد من وجود بعض الأحياء، وبذلك يجب التحكم بكمية الفوسفور المنحل في الوسط المائي، لتحديد نسبة الإنتاجية فيه. .

 تلعب الملوحة دوراً كبيراً في تحديد نوعية الأحياء التي تعيش في الأوساط المائية. فالأحياء التي تعيش في الأوساط البحرية أو المحيطات تتحمل نسبة مرتفعة من الملوحة، بينما لا تستطيع الأحياء التي تعيش في وسط من المياه العذبة أن تتحمل الملوحة البحرية.

 كمية الأوكسجين المنحل  Dissolved Oxygen (DO) من المعروف أن الأوكسجين غير قابل للمزج بالماء بشكل جيد، ولكنه يوجد في المحاليل المائية بنسب قليلة بشكل أوكسجين منحل، يعبر عنه بالرمز DO، وهو المفتاح الأساسي لنمو وتحديد أنواع الحياة المختلفة في الوسط المائي، فأي انخفاض في هذه الكمية قاتلاً يعد للعديد من الأحياء المائية كالأسماك، ويكون وجوده من جهة أخرى، قاتلاً لبعض الأحياء كالبكتيريا اللاهوائية. فتهوية الماء تضمن انتشار الأوكسجين الجوي فيه، عن طريق ملامسة الهواء الجوي للأسطح المائية ليعبرها وينحل في الماء بنسب تختلف باختلاف الضغط الجوي ودرجة الحرارة واضطراب أو حركة المياه.

 تقدر كمية الأوكسجين المنحل في المياه العذبة بحوالي 14 ملغ / الليتر عند درجة الحرارة صفر مئوية، و 9 ملغ / الليتر عند الدرجة °C 20  و 7.6 ملغ/ الليتر عند الدرجة °C 30 . أما في المياه المالحة، فإن كمية الأوكسجين المنحل تكون أخفض مما هي عليه في الماء العذب عند درجة الحرارة نفسها حوالي 7ملغ/الليتر عند الدرجة °C  20 ) ,

 




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .