الأسباب المشتركة لحواجز في نظم جمع مياه الدفن الحضرية

وتشكل نظم جمع مياه الصرف في المناطق الحضرية العمود الفقري المخفي للمدن الحديثة، وتنتقل مياه الصرف الصحي ومياه العواصف بعيدا عن المنازل والأعمال التجارية إلى محطات المعالجة، وعندما تُغلق هذه النظم، يمكن أن تكون النتائج مفاجئة وشديدة: إذ أن تخلف شبكات المجارير الخام عن العمل في السرداب، والفيضانات في الشوارع بالمياه الملوثة، وعمليات الإصلاح الطارئة الباهظة التكلفة التي تعطل المجتمعات المحلية، ووفقا لما ذكرته وكالة حماية البيئة في الولايات المتحدة، فإن من الإخفاقات والتدفقات يمكن أن تُنتج عن إنتاج ملايين من شبكات من المياه غير المعالجة.

السماد والزيوت والزراعة

فبدين وزيوت وشحوم معروفة بـ FOG-are من بين أكثر العقبات دهوناً وضراراً في شبكات المجاري الحضرية، وعندما يتدفق الدهن الساخن أو النفط إلى مهابط مطبخ، فإنه يبرد بسرعة عندما يسافر عبر الأنابيب، ويصل إلى كتلة ملتوية، وتكدس هذه المعاطف المادية على الجدران الأخرى، مثل الجسيمات الغذائية وقطع الرواسب.

والمطابخ السكنية مصدر رئيسي لشبكة الأغذية الحرة، ولكن المطاعم وسلاسل الأغذية السريعة والمجهزات الغذائية التجارية تسهم بشكل غير متناسب بسبب حجم النفط والشحوم التي تتعامل معها، وكثيرا ما تتطلب البلديات مطابخ تجارية لتركيب أفخاخ الشحوم أو معترضات الشحوم، ولكن صيانة هذه الأجهزة غير متسقة، وعندما لا يتم تنظيف أكاذيب الشحوم بانتظام، فإنها تُرسل مصادر فوجية متمركزة في خطوط المجاري الرئيسية.

التخلص من النفايات الصلبة والمواد غير القابلة للاشتعال

أما نظم الصرف الصحي الحديثة فهي مصممة لمعالجة النفايات البشرية وورقات المراحيض والمياه، ومع ذلك فإن الكثير من الناس يتدفقون بصورة روتينية مواد لا تنهار في المياه، بما في ذلك ما يسمى بالمبيدات القابلة للذوبان، والرفالات، وزهور الأسنان، ومبادلات القطن، والمناشف الورقية، وعلى الرغم من مطالبات التسويق، فإن معظم الممسحات القابلة للتجزئة تحتوي على ألياف اصطناعية أخرى لا تفك بسرعة.

وتنفق البلديات عشرات الملايين من الدولارات سنوياً على قطع المقاصة الناجمة عن المواد غير القابلة للتداول، وتقوم إدارة حماية البيئة في مدينة نيويورك بحملات لتثقيف السكان بشأن أخطار الممسحات المتدفقة، وتحث الناس على رميها في القمامة بدلاً من ذلك، بل إن المواد التي تُسوَّق في شكل متغيرات بيولوجية قد لا تتدهور بسرعة كافية لمنع تسربات شبكة الأنابيب الجوفية، وتتفاقم المشكلة بسبب وجود أنابيب مخفضة من حيث حجم النفايات.

إدخال الروت

وتُستمد جذور الأشجار بطبيعة الحال إلى الرطوبة والمغذيات والأكسجين الموجود داخل أنابيب المجاري، بل إن أصغر شق أو مفاصل غير مكتملة في الأنابيب يوفر نقطة دخول لشعرات جذورية جيدة، وعندما تنمو الجذور وتتوسع، تشكل الأنابيب الكثيفة التي تعرقل التدفق والفخ الصلب، فخلال الوقت، يمكن أن يتسبب التسلل الجذري في زيادة الكسر أو الانهيار التام.

إن نوع مسائل الأشجار: الأنواع ذات النظم الجذرية العدوانية، مثل الوصوم والقطبان والخرائط الفضية، تثير مشاكل خاصة قرب خطوط المجاري، حيث أن العديد من المدن تُنفِّذ مناطق عازلة تحظر زرع بعض الأشجار في مسافات محددة من البنية التحتية للمياه المستعملة، وتشمل التدابير الوقائية تركيب الحواجز الجذرية أثناء تركيب الأنابيب، واستخدام رغاوى التحكم الجذري الكيميائي التي تُطبق دورياً لردع النمو، ورسم عمليات التفتيش الروتينية للفيديو لكشف عن العي عند حدوث ارتشقاق.

تدهور الهياكل والأضرار الناجمة عن القرصنة

وعلى مدى عقود من الخدمة، تخضع أنابيب المياه المستعملة للتآكل، والنزيف، والحركة الأرضية، والإجهاد المادي، ويمكن أن تتآكل الأنابيب الملموسة من غاز سلفيد الهيدروجين الذي ينتج عن إزالة مياه المجارير - وهي عملية تعرف بتآكل الكبريتات الأحيائية التي تسبب إضعاف الجدار وانهياره في نهاية المطاف، وقد تؤدي أنابيب كلاي إلى كسر أحواض التربة أو حمولات سطحية ثقيلة.

ويتسبب الضرر الهيكلي في حدوث مخالفات في مسارات خط الأنابيب، والفجوات، والنباتات، وقابلات - تعطل التدفق السلس لمياه النفايات - وتستقر الجسور في هذه البقع المنخفضة، مما يؤدي إلى عرقلة تتطلب حفر أو إصلاحا لا يطاق، كما أن أدوات تقييم الحالة في وكالة حماية البيئة تساعد المرافق على إعطاء الأولوية لاصلاح الأنابيب التي هي في أشد المخاطرة بالفشل.

عوامل أخرى للتبرع

الترسبات وتراكم المحاجر

وتدخل الرمل والمقابر والجرم وغيرها من المواد غير العضوية الثقيلة مياهاً مائية من مجرى الشوارع ومواقع البناء والتصريف الصناعي، وتستقر هذه الجسيمات في أجزاء منخفضة السرعة من الأنابيب، مثل الصفوف المسطحة أو في مجرى محطات الضخ، وعلى مر الزمن، يقلص بناء الرواسب من القدرة على الأنابيب ويمكن أن يشكل طبقة صلبة لا يمكن أن تؤدي إلى إزالة التآكل بسهولة.

غير المشروعات والترحيل غير المناسب

وتربط بعض الممتلكات بصورة غير قانونية مصارف المياه الأرضية، أو مضخات الضخ، أو المخارج المتدفقة إلى نظام المجاري الصحية، وتستحدث كميات كبيرة من مياه العواصف أو المياه الجوفية التي يمكن أن تغط الأنابيب وتغسل الصلبات في أسفل المجرى، ويمكن أن تؤدي المرافق الصناعية إلى تصريف المواد الكيميائية التي تتفاعل مع مياه المجارير أو الخرسانة، وتتسارع تدهورها، كما أن الأسر المعيشية التي تصب الطلاء أو المذيب المواد الكيميائية أو تنزيل الصرف الصحي تسهم في إلحاق أضرار في الأنابيب وفي وقف الأنابيب.

تسلل المياه الجوفية وتدفقها

إن الأنابيب المكبوتة والثقوب المعطلة تسمح بالمياه الجوفية بدخول نظام المجاري، لا سيما بعد الأمطار الغزيرة، ويزيد هذا التدفق من حجم التدفق وسرعة التدفق، الذي يمكن أن يشعل الصلصال الصلبة الثابتة والحطام المتجدد، ويتسبب في تسربات مؤقتة في أسفل المجرى، ويخفف من كفاءة تصريف المياه، وفي حين أن التسلل نفسه قد لا يتسبب في كوادر مباشرة، فإن الاضطراب والتغييرات في تدفق المياه.

التدابير الوقائية وأفضل الممارسات

ويقدم اتحاد البيئة المائية توجيهات واسعة النطاق بشأن برامج مراقبة المصادر التي تساعد البلديات على الحد من العوائق في منشأها، وقد ثبت أن الجمع بين الحلول الهندسية وبين التوعية المجتمعية هو النهج الأكثر فعالية في مجال موثوقية النظام في الأجل الطويل.

خاتمة

ولا يمكن أن تكون العقبات في نظم جمع مياه الصرف في المناطق الحضرية أمراً لا مفر منه، فبينما تكون الأسباب متنوعة من شح الطهي الملتوي ومناظر غير قابلة للدباب إلى جذور الأشجار والكل الهيكلي يمكن معالجتها من خلال الإدارة الاستباقية والاستثمارات المستهدفة، فإن المدن التي تستثمر في التفتيش المنتظم والتعليم العام وإعادة التأهيل الاستراتيجي لشبكات المجاري لديها تشهد تقلاً في التدفقات، وانخفاض تكاليف إصلاح الطوارئ، وعدم إطالة أمد الإجهاد الناتج عن تغير المناخي