الطبيعة
ما هو عمق المياه الجوفية
عمق المياه الجوفية
- يمكن التعرف على عمق المياه الجوفية خلال فصول السنة المختلفة.
- يتغير منسوب المياه الجوفية في ارتفاعه وانخفاضه بناءً على الظروف الجوية والمناخية.
- يزداد عمق المياه الجوفية في فصل الشتاء، حيث يبدأ الجليد في الذوبان ويزداد منسوب الماء.
- في فصل الربيع، يقل مستوى الماء بسبب استخدامه في ري النباتات التي تبدأ في النمو على السطح، كما أن درجة الحرارة المعتدلة في فصل الربيع تجعل من السهل تبخر المياه، مما يؤدي إلى تخفيض مستواها.
- تستخدم الطريقة العلمية لتحديد عمق الماء ومداه بدقة أكبر من الاعتماد على فصول السنة، وذلك من خلال قياس الشريط الجيولوجي لتحديد عمق الماء.
- هناك العديد من الطرق المستخدمة لتحديد عمق الماء، وتسمى هذه الطرق الجيوفيزيائية، وتعتمد على استخدام مجسات كهربائية وصوتية لتحديد العمق.
- يمكن اكتشاف المياه الجوفية أيضا بواسطة الأقمار الصناعية.
- يستخدم هيئة المسح البيولوجي جهازًا لتحديد توفر المياه الجوفية تحت سطح الأرض، ويعرف هذا الجهاز باسم المجسات الخاصة بالمياه الجوفية. يتيح هذا الجهاز عمليات البحث والتنقيب عن المياه الجوفية.
طرق قياس عمق المياه الجوفية
هناك مستويان أساسيان لقياس عمق مياه الجوف، كما تحدد هذه الأجهزة جودة المياه ومدى صلاحيتها للاستخدام
- أجهزة مخصصة لقياس الآبار المحلية ودرجة الملوحة
- تستخدم أجهزة ومضخات ضخمة لقياس عمق المياه الجوفية الإقليمية ومستوى ضغط المياه، وتقليل عمق التربة، وتساعد في البحث عن آبار المياه العميقة وتحديد مسافتها.
يمكن قياس عمق المياه الجوفية باستخدام شريط مخصص للقياس، يحتوي على أسطوانة بها جرس أو صافرة تحتوي على مجس، حيث يتم إسقاط الشريط في البئر من قِبل المنقبين عن المياه الجوفية والانتظار حتى يصل إلى سطح الماء وتدوي الصافرة.
- هناك أجهزة خاصة تستخدم لقياس نسبة الملوحة في المياه الجوفية، وتشبه هذه الأجهزة المضخات، حيث تستخرج نسبة من الماء وتوصلها إلى الأجهزة التي تقوم بالقياس بشكل دقيق.
- يتم قياس منسوب الماء في الخزان عن طريق مستويات هيدروستاتيكية صغيرة الحكم، ترتبط بالبئر ويتم تسجيل مستوى المياه الجوفية الموجودة في البئر بشكل دقيق.
- هناك العديد من الطرق التي يمكن من خلالها قياس عمق المياه الجوفية، وتستخدم كل دولة الطريقالتي تناسب إمكانياتها وأنواع الآبار المتواجدة فيها.
أنواع المياه الجوفية
هناك العديد من أنواع المياه الجوفية، ويمكن تصنيفها بناء على درجة العذوبة والملوحة
- مياه جوفية ذات الملوحة المنخفضة.
- مياه جوفية متوسطة الملوحة.
- مياه جوفية ذات الملوحة المرتفعة.
- مياه جوفية حمضية.
هناك نوعان من طبقات المياه الجوفية من حيث التركيب
- مياه جوفية محصورة: تلك الطبقة التي يتواجد فيها الحصى والصخور، تحتوي أيضا على الأتربة، مما يمنع المياه الجوفية من الوصول إلى سطح الأرض، ويجبر الماء على الانتقال إلى مسافة أبعد تواجه فيها حواجز قوية وصلبة.
- مياه جوفية غير محصورة: هذه الطبقة تسمح بتسرب الماء إلى سطح الأرض.
- في جميع الحالات، هناك طرق احترافية لسحب المياه الجوفية من باطن الأرض.
أهمية المياه الجوفية
- يؤكد علماء الجيولوجيا أنه من غير الممكن استمرار الحياة على سطح الأرض بدون وجود المياه الجوفية.
- تمثل المياه الجوفية نسبة حوالي ثلاثين بالمئة من إجمالي المياه العذبة الموجودة على سطح الأرض.
- تُعتبر المياه الجوفية مصدرًا حيويًا للحياة على سطح الأرض.
- تعتبر مياه الأرض التي تحت السطح في المملكة العربية السعودية، واحدة من أهم مصادر المياه العذبة.
- تستخدم المياه الجوفية في الولايات المتحدة الأمريكية للشرب، حيث تسهم بنسبة ١٥٢٪ من حصة مياه الشرب.
- تستخدم المجتمعات الريفية حوالي 99% من المياه الجوفية لري الأراضي وتحسين جودة التربة.
- وفقًا للإحصاءات في الولايات المتحدة الأمريكية، يستخدم المواطن الأمريكي الواحد حوالي مئة جالون في اليوم.
- تلعب المياه الجوفية دورًا مهمًا وفعالًا في زراعة المحاصيل وري الأراضي، كما أنها جزء هام في الصناعة.
- يتم استخدام المياه الجوفية في صناعة المواد الغذائية.
- تساهم المياه الجوفية في نمو الاقتصاد، حيث تُعَدّ مصدراً ومورداً مائيهاماً لا يمكن الاستغناء عنه.
- تساهم بشكل كبير في المحافظة على حياة النباتات البرية.
- يسهم بفاعلية وحيوية في الحفاظ على كمية المياه خلال فصول الجفاف على سطح الأرض.
- تهدف إلى الحفاظ على حركة الملاحة الداخلية والحفاظ على منسوب المياه في الأنهار.
العوامل المؤثرة على جودة المياه الجوفية
هناك العديد من العوامل التي تلوث المياه الجوفية، وتشمل ذلك
مياه الصرف الصحي
- في بعض الأحيان، تختلط مياه الصرف الصحي الملوثة بمياه الجوفية، والتي تنتج عن استخدام البيوت والمراحيض وغيرها، مما يجعلها غير صالحة للاستخدام البشري. وعندما تنساب هذه المياه الى المياه الجوفية، فإنها تصبح ملوثة وغير صالحة للاستخدام.
النفايات الصلبة
- وفقًا لوكالة البيئة في الولايات المتحدة الأمريكية، تم إنتاج مئتين واثنين وستون طنًا من النفايات الصلبة في الولايات المتحدة في عام 2015، ما يعادل 4.48 رطل في اليوم للفرد.
- يتم التلوث عندما يتم تخصيص مواقع لدفن القمامة الصلبة والنفايات الضارة، حتى لا تتسرب النفايات إلى عمق التربة وتصل إلى المياه الجوفية التي تعتبر مهمة للإنسان والحيوان والنبات، وللحياة بشكل عام على سطح الأرض.
- على الرغم من الجهود الكبيرة المبذولة لمنع التلوث الوصول إلى التربة، إلا أن هناك تسربات لا مفر من حدوثها، وتكون هذه التسربات شديدة السمية للمياه، ولا يمكن ضمان البطانات البيئية التي تعمل على منع التسربات بنسبة 100٪.
- يعتبر هذا النوع من التلوث الأكثر انتشارًا، حيث يحدث انجرافٌ سريع للنفايات داخل التربة نتيجة جريان المياه.
الوقود
- يُعتبر الوقود واحدًا من مصادر التلوث البيئي بشكل عام، وخاصةً في تلوث المياه .
- يساهم الوقود في التأثير على البيئة عند حرقه، حيث تستخدم السيارات والسفن والبواخر والطائرات وقودًا يتم حرقه للحصول على الطاقة، مما يؤدي إلى زيادة انبعاث غاز أكسيد النيتروجين في الهواء، مما يسبب تشكل الأمطار الحمضية.
- يؤدي سقوط الأمطار الحمضية على المسطحات المائية إلى حدوث تلوث كبير لجميع المياه الموجودة على سطح الأرض، بما في ذلك تلك الموجودة في التربة.
- تسهم مياه الأمطار بشكل كبير في تلوث المياه الجوفية، حيث تحمل معها رواسب التربة والملوثات الجوية، التي تصب بشكل نهائي في المياه الجوفية.
- يتسبب سكب الوقود خلال نقله عبر المركبات في تلوث كبير للتربة، ومنها يصل إلى المياه الجوفية.
- من بين أسباب تلوث المياه الجوفية، التنقيب عن البترول، وهي واحدة من العمليات التي تسبب تلوثًا كبيرًا للمياه الجوفية، حيث تختلط الزيوت والمواد البترولية بالمياه الجوفية الموجودة في الأرض.
- إذا لم يتم معالجة الوقود بشكل سليم، ويتم الاهتمام بشكل جيد بإستخراجه ونقله، فقد يتسبب ذلك في إهدار كبير للمياه الجوفية وتلويثها.
المواد الكيميائية
- تعتبر المواد الكيميائية من أكثر المواد خطورة على البيئة والمياه الجوفية.
- تستخدم الصناعات العديد من المواد مثل الألومنيوم والرصاص والزئبق والراديوم واليورانيوم، وكل هذه المواد تؤدي إلى تلوث البيئة والمياه بشكل كبير، وهذا مثال بسيط على بعض المواد الملوثة. فجميع الصناعات تستخدم عناصر غير صديقة للبيئة، مما يؤدي إلى تلوثها وتلوث المياه الجوفية.
المبيدات الحشرية
- يستخدم المبيدات الحشرية في المناطق الريفية لحماية النباتات من الآفات والحشرات.
- تعتبر تلك المبيدات ضارة جدًا على المياه الجوفية، حيث تتدفق مع مياه الأمطار وقد تتسبب في التسمم لمن يشربون مياه الجوف دون معالجتها.
- تعتبر المبيدات الزراعية المسبب الرئيسي لأمراض السرطان، كما تتسبب في مشكلات خطيرة في الإنجاب وتؤثر على الأعضاء التناسلية الداخلية.
نفايات الحيوانات
- تمثل هذه الأزمة واحدة من الأزمات التي تحدث عادة على المسطحات المائية بشكل عام، سواء كانت أنهارًا أو محيطاتٍ أو آبارًا.
- يتم التخلص من بقايا أو جثث الحيوانات في المصارف المائية، مما يؤدي إلى تلوث المياه بشكل كبير وجعلها غير صالحة للاستخدام، كما أنها تصبح في هذه الحالة مليئة بالأمراض والأوبئة.