حصاد مياه الأمطار وأثرها على البيئة

ما هو حصاد مياه الأمطار؟

على الرغم من أن ما يقرب من ثلاثة أرباع كوكب الأرض مغطى من الماء إلا أنه ليس كلها مناسبة للاستخدام، حيث لا يمكن استخدام مياه المحيطات والبحار كمياه للشرب وقليل منها يمكن استخدامه لأغراض أخرى، نتيجة لذلك هناك نقص مستمر في المياه الصالحة للشرب أو للاستخدام المنزلي والصناعي.
تمكنت المناطق على الكوكب التي عانت من نقص المياه لفترة طويلة من مكافحة هذه المشكلة عن طريق حصاد كمية مياه الأمطار القليلة التي تلقتها، بدأ هذا في الانتشار ببطء إلى المناطق التي كان هناك الكثير من الأمطار، ونتيجة لذلك تم وضع نظام تجميع مياه الأمطار الحديث في مكانه الصحيح.
الفكرة من وراء هذه العملية بسيطة، حيث يتم جمع مياه الأمطار عند سقوطها على الأرض وتخزينها واستخدامها في وقت لاحق، يمكن تنقيتها لتحويلها إلى مياه شرب وتستخدم للتطبيقات اليومية وحتى استخدامها في الصناعات الكبيرة، باختصار حصاد مياه الأمطار هو عملية أو تقنية لجمع مياه الأمطار وتصفيتها وتخزينها واستخدامها للري ولأغراض أخرى مختلفة.
لتقليل استهلاك المياه الجوفية يستخدم العديد من الأشخاص حول العالم أنظمة تجميع مياه الأمطار، حيث كانت هذه الممارسة موجودة منذ آلاف السنين وتنمو بوتيرة سريعة، في المناطق التي يوجد بها هطول أمطار زائدة يمكن استخدام مياه الأمطار الفائضة لإعادة تغذية المياه الجوفية من خلال تقنيات التغذية الاصطناعية.
حتى اليوم تُستخدم مياه الأمطار كمصدر أساسي لمياه الشرب في العديد من المناطق الريفية، وأفضل ما في مياه الأمطار أنها خالية من الملوثات وكذلك الأملاح والمعادن وغيرها من الملوثات الطبيعية والتي من صنع الإنسان.
في المناطق الحضرية يتم الحصاد عادة بمساعدة بعض البنية التحتية أو أن أبسط طريقة لنظام حصاد مياه الأمطار هي صهاريج التخزين، في هذا ترتبط منطقة تجميع المياه مباشرة بالصهاريج والخزانات، حيث يمكن تخزين المياه هنا لحين الحاجة إليها أو استخدامها بشكل يومي.

تقنيات حصاد مياه الأمطار:

• حصاد الجريان السطحي: يتم جمع مياه الأمطار في الخزانات الطبيعية من خلال تسرب المياه السطحية إلى طبقات المياه الجوفية التي تُفقد على شكل جريان سطحي.
  
• حصاد مياه الأمطار على السطح (RRH): يشمل تجميع مياه الأمطار على السطح تحويل وإعادة شحن (أو) تخزين جزء من مياه الأمطار التي تسقط على سطح المنزل، حيث يتم توجيه المياه التي تم حصادها إلى حفرة إعادة الشحن والتي تتجمع وتعيد شحنها ببطء في مخزن المياه الجوفية وطبقة المياه الجوفية في تلك المنطقة.
  
• السدود: هي عبارة عن حواجز مصممة لحجز المياه، يمكن أن تتراكم مياه الأمطار فيها مباشرة أو يمكن إنشاء أنظمة تصريف لتوجيه المياه إليها، حيث تستخدم هذه التقنية في الغالب لأغراض الري أو معالجتها ثم توزيعها للاستخدام المنزلي.
  
• خزانات تحت الأرض: يتم إنشاء هذه الخزنات عن طريق عملية الحفر في الأرض ويتم تثبيتها بعد ذلك لتقليل تسرب المياه، يمكن الحصول على الماء في هذه التقنية من خلال الأنابيب الموجهة إلى الخزان.
  
• صحن المطر: في هذه التقنية يتم جمع مياه الأمطار مباشرة عند سقوطها من السماء باستخدام صحن المطر، هذه تبدو وكأنها مظلات مقلوبة أو ممرات كبيرة وعادة ما تكون متصلة بأنبوب، بحيث يتم توجيه المياه المجمعة إلى مكان آخر، في بعض الأحيان يتم وضع حاوية التجميع تحت الأرض مع وجود صحن المطر فقط فوق الأرض، إنها طريقة بسيطة لكنها فعالة.
  
• الخنادق: هذه طريقة تقليدية أخرى لحصاد مياه الأمطار للري والتي لا تزال مستخدمة بكثرة حتى اليوم، عندما تمطر يتم توجيه المياه إلى المزرعة باستخدام الخنادق.
  
• براميل المطر: تم تصميمها خصيصًا لهذا الغرض ويمكن شراؤها من متاجر البيع بالتجزئة، حيث تستخدم براميل المطر لتجميع مياه الأمطار التي تسقط على أسطح المباني.
  

ما هي مزايا حصاد مياه الأمطار؟

• سهلة الصيانة: يوفر استخدام نظام حصاد مياه الأمطار مزايا معينة للمجتمع، حيث يتيح لنا حصاد مياه الأمطار الاستفادة من مورد الطاقة بشكل أفضل، من الضروري القيام بذلك لأن مياه الشرب ليست قابلة للتجديد بسهولة وتساعد في تقليل الهدر.
  تعتمد أنظمة جمع مياه الأمطار على تقنية بسيطة والتكلفة الإجمالية لتركيبها وتشغيلها أقل بكثير من تكلفة أنظمة تنقية المياه أو ضخها، حيث تتطلب الصيانة القليل من الوقت والطاقة، والنتيجة هي إمكانية تجميع المياه التي يمكن استخدامها بطرق جوهرية حتى بدون تنقية.
  
• إمدادات المياه المستقلة: يوفر حصاد مياه الأمطار مصدرًا مستقلًا للمياه، حيث تكون المياه النظيفة مكلفة أو يصعب الحصول عليها، ويعد حصاد مياه الأمطار مصدرًا مهمًا للمياه النظيفة ويزيد من كمية مياه الشرب المتاحة، في البلدان المتقدمة غالبًا ما يتم حصاد مياه الأمطار لاستخدامها كمصدر إضافي للمياه بدلاً من المصدر الرئيسي، ومع ذلك يمكن أن يؤدي حصاد مياه الأمطار أيضًا إلى تقليل مستويات الاستخدام الإجمالية.
  
• تخفيض فواتير المياه: يمكن استخدام المياه التي يتم جمعها في نظام تجميع مياه الأمطار في العديد من الوظائف غير المتعلقة بالشرب أيضًا، بالنسبة للعديد من العائلات والشركات الصغيرة يؤدي هذا إلى انخفاض كبير في فاتورة المرافق، على المستوى الصناعي يمكن أن يوفر حصاد مياه الأمطار الكميات اللازمة من المياه للعديد من العمليات لتتم بسلاسة دون الحاجة إلى استنفاد مصادر المياه القريبة.
  كما أنه يقلل من عبء تآكل التربة في عدد من المناطق مما يسمح للأرض بالازدهار مرة أخرى، في الواقع يمكن أيضًا تخزينها في صهاريج لاستخدامها في الأوقات التي تكون فيها إمدادات المياه منخفضة على الإطلاق.
  
• مناسبة للري: في واقع الأمر هناك متطلبات قليلة لبناء بنية تحتية جديدة لنظام تجميع مياه الأمطار، تعمل معظم أسطح المنازل كمنطقة تجميع قابلة للتطبيق والتي يمكن ربطها بنظام الحصاد، وهذا يقلل أيضًا من التأثير على البيئة من خلال تقليل استخدام الآلات التي تعمل بالوقود.
  مياه الأمطار خالية من العديد من المواد الكيميائية الموجودة في المياه الجوفية مما يجعلها مناسبة للري وري الحدائق، في الواقع يعد تخزين خزانات كبيرة من المياه المقطوعة فكرة رائعة للمناطق التي تنتشر فيها حرائق  الغابات خلال أشهر الصيف.
  
• يقلل الطلب على المياه الجوفية: مع زيادة عدد السكان يتزايد الطلب على المياه بشكل مستمر، والنتيجة هي أن العديد من المستعمرات والصناعات السكنية تستخرج المياه الجوفية لتلبية احتياجاتها اليومية، وقد أدى ذلك إلى نضوب المياه الجوفية التي وصلت إلى مستوى منخفض بشكل ملحوظ في بعض المناطق، حيث توجد ندرة كبيرة في المياه، يتيح حصاد مياه الأمطار زيادة استدامة مستويات المياه الجوفية بدلاً من نضوبها.
  
• يقلل من الفيضانات وتآكل التربة: خلال موسم الأمطار يتم جمع مياه الأمطار في صهاريج تخزين كبيرة مما يساعد أيضًا في تقليل الفيضانات في بعض المناطق المنخفضة، وبصرف النظر عن هذا أنه يساعد في الحد من انجراف التربة وتلوث المياه السطحية مع المبيدات والأسمدة من مياه الأمطار.
  
• مياه الأمطار لغرض الشرب: تحافظ مياه الأمطار على البيئة الخضراء وتساعد على العيش فيها، كما أن مياه الأمطار مستقلة عن الملوحة أو الملوثات الموجودة في المياه الجوفية، إذا تم حصاد مياه الأمطار بشكل صحيح باستخدام النظام والمعدات ذات الحجم المناسب فيمكن استخدامها لأغراض الشرب.
  
• عدة أغراض غير شرب: يمكن استخدام مياه الأمطار عند جمعها في العديد من الوظائف غير الصالحة للشرب بما في ذلك الطهي والاستحمام وغسل المراحيض وغسل الملابس والأواني وسقي الحديقة وغسيل السيارات وما إلى ذلك، ليس من الضروري استخدام مياه الشرب النقية إذا كنا بحاجة إلى استخدامها لغرض آخر بدلاً من الشرب.
  

ما هي عيوب حصاد مياه الأمطار؟

• هطول أمطار غير متوقعة: من الصعب التنبؤ بهطول الأمطار وفي بعض الأحيان يمكن أن يحد قلة هطول الأمطار أو عدم هطولها من إمدادات مياه الأمطار، لا يُنصح بالاعتماد على مياه الأمطار وحدها لجميع احتياجاتنا المائية في المناطق التي يكون فيها هطول الأمطار محدودًا.
  يعد حصاد مياه الأمطار مناسبًا لتلك المناطق التي تتساقط فيها كميات كبيرة من الأمطار، إذا كان المطر غير متوقع يمكن أن يكون استخدام نظام تجميع مياه الأمطار أمرًا بالغ الأهمية لالتقاط المطر عند سقوطه.
  
• التكلفة العالية الأولية: اعتمادًا على حجم النظام ومستوى التكنولوجيا قد يتكلف نظام حصاد مياه الأمطار ما بين 200 دولار إلى 2000 دولار ولا يمكن الاستفادة منه حتى يصبح جاهزًا للاستخدام، مثل الألواح الشمسية يمكن استرداد التكلفة في 10-15 سنة والتي تعتمد مرة أخرى على كمية الأمطار وتعقيد النظام.
  
• الصيانة الدورية: تتطلب أنظمة حصاد مياه الأمطار صيانة دورية لأنها قد تكون عرضة للقوارض والبعوض ونمو الطحالب والحشرات والسحالي، حيث يمكن أن تصبح أرضًا خصبة للعديد من الحيوانات إذا لم تتم صيانتها بشكل صحيح.
  
• قد تتسرب أنواع معينة من الأسقف كيماويات أو روث حيواني: قد تتسرب أنواع معينة من الأسطح المواد الكيميائية أو الحشرات أو الأوساخ أو فضلات الحيوانات التي يمكن أن تضر بالنباتات إذا تم استخدامها لري النباتات.
  
• حدود التخزين: قد تفرض مرافق التجميع والتخزين أيضًا نوعًا من القيود على كمية مياه الأمطار التي يمكننا استخدامها، أثناء هطول الأمطار الغزيرة قد لا تتمكن أنظمة التجميع من الاحتفاظ بجميع مياه الأمطار والتي تنتهي بالذهاب إلى المصارف والأنهار.
  لا تحتاج النباتات عمومًا إلى مياه الأمطار التي يتم جمعها خلال موسم الأمطار الأول حتى موسم الجفاف على الرغم من إمكانية استخدامها لأغراض منزلية أخرى، ومع ذلك بمجرد امتلاء مستجمعات المياه لا يمكنها الاستفادة من هطول الأمطار في المستقبل.
  نظام حصاد مياه الأمطار هو نظام يكتسب زخماً بمرور الوقت، حيث ستستفيد المناطق التي تشهد كميات كبيرة من الأمطار من النظام وستكون قادرة على توزيع المياه على الأراضي الجافة بسهولة، ومع ذلك فإن التأثير البيئي المفيد للنظام هو ما يدفعه إلى الأمام حتى الآن.