Skip links
ماء متدفق من أنبوب فولاذي ضمن حقل زراعي

المياه الجوفية – صفاتها الفيزيائية وتركيبها الكيميائي

الرئيسية » الجغرافيا » المياه الجوفية – صفاتها الفيزيائية وتركيبها الكيميائي

تدقيق لغوي: أ. موانا دبس

ما المقصود بالمياه الجوفية؟

تعدُّ المياه الجوفية من مصادر المياه المهمة التي تخزن داخل الأرض في الفراغات بين الرمال والأتربة، وتشكل هذه المياه طبقاتٍ مائية تعرف باسم طبقات المياه الجوفية التي تشكل حوضاً مائياً، وتعتبر جزءاً من دورة المياه الطبيعية على الأرض إذ تتسرب داخل الأرض عند تساقط الأمطار عبر التربة وفتات الصخور، وترشح خلال الصخور المسامية لتصل إلى المنطقة التي تتجمع فيها.

يمثل حجم المياه الجوفية نسبةً كبيرةً من احتياطي المياه العذبة في العالم، ويفوق بكثيرٍ حجم الماء العذب الموجود في جميع البحيرات، والمستنقعات، والأنهار، والمجاري المائية، ويقدر العلماء أن أكثر من 95 بالمئة من الماء العذب المتاح في الطبيعة في أي وقتٍ يوجد في الفراغات الموجودة في الطبقات الصخرية والرملية المشكلة للقشرة الأرضية. [1]

لماذا يعدُّ الماء الجوفي مورداً أساسياً من موارد المياه العذبة؟

نظراً لما يتمتع به الماء الجوفي من نوعيةٍ جيدة من حيث النقاوة، فهو يعدُّ مصدراً مائياً مثالياً تقدر نوعيته من خلال مواصفات الصخور التي يتسرب ضمنها حتى الوصول إلى الطبقات الخازنة، فيعدُّ الماء الجوفي مورداً أساسياً حينما يكون متوفراً بكمياتٍ كافية نظراً للأسباب التالية:

1- يتواجد الماء الجوفي بطبيعته ضمن خزاناتٍ مائيةٍ جوفية، لذلك لا حاجة لصرف المال والجهد لبناء خزانات تجميع.

2- الطاقة التخزينية للمياه الجوفية عالية جداً، وكمية المياه التي تتعرض للنزّ والتسرب قليلة جداً، بعكس البحيرات، كما أن الفاقد بوساطة التبخر أو النتح قليل جداً، وأحياناً قد يكون معدوماً.

3- يزود الماء الجوفي مناطق كثيرة باحتياجاتها دون الحاجة إلى إشادة أقنية للري، أو نقل الماء، أو تركيب أنابيب وأنظمة توزيع الماء.

4- تتصف خزانات المياه الجوفية بطاقة خزنٍ كبيرةٍ جداً، لا ينقص سعتها التخزينية ترسب السلت والطين فيها، كما في البحيرات والسدود، أو نمو الطحالب والنباتات.

5- لن يكون هناك أي خطر عليها في المستقبل فيما إذا أدير هذا المورد المائي زمنياً بشكلٍ جيد.

6- يتميز الماء الجوفي بنوعيته الجيدة، وثبات درجة حرارته، وثبات تركيبه الكيميائي نسبياً، وهو أقل عرضةً للتلوث بالمقارنة مع المياه السطحية.

7- ينخفض مستوى الماء في الأنهار والبحيرات والمجاري المائية المؤقتة والدائمة خلال الفترات القاحلة، غير أن ذلك نادراً ما يؤدي إلى تأثيراتٍ خطيرةٍ على المياه الجوفية. [2]

ما هي الصفات الفيزيائية للمياه الجوفية؟

1- العكر

ينتج عكر الماء الجوفية عن وجود نسبةٍ معينةٍ من غرويات التربة وجسيمات ودقائق معدنية عالقة أو منحلة فيه، تختلف حجوم هذه الدقائق والجسيمات، فمنها الصغير والكبير والدقيق والمنحل بالماء، وترجع معظم الدراسات مصدرها في المياه الجوفية إلى ظروف تغذية المياه الجوفية، وطبيعة السطح الذي تتدفق فوقه أثناء حركتها، وإلى التركيب الفلزي للطبقة التي تتوضع ضمنها. يزداد عكر الماء الجوفي عند ارتشاح وتسرب مياه الأمطار والسيول إلى داخل الأرض عبر أقنيةٍ جوفيةٍ عريضة، كما ينجم عن مختلف المركبات الكيميائية المنحلة في الماء التي تترسب عند ظروفٍ مناسبة.

2- اللون

ليس للماء الجوفي لونٌ مميز، لكنه عندما يوجد بكمياتٍ كبيرةٍ يكون لونه مائلاً للزرقة، كما يكتسب هذا اللون عند تواجد مركبات الكالسيوم والمغنيزيوم، وتلعب الشوائب والجسيمات والمواد المنحلة فيه دوراً مميزاً في إكسابه لوناً محدداً، فاللون الأخضر المائل للزرقة ينتج عن وجود مركبات الحديد في الماء، وعادةً ما يسبّب وجود غاز كبريت الهيدروجين اللون الأخضر، وعند وجود بعض المركبات الدبالية يأخذ الماء اللون الأصفر. أما اللون الأسود، فيحدثه عادةً وجود مركبات المنغنيز.

3- الرائحة

 الماء الجوفي النقي عديم الرائحة، غير أنه يكتسب أحياناً رائحةً معينةً جراء تسرب بعض المركبات إليه، أو انحلال مادةٍ فيه، أو تفسخ مواد أخرى، فإن تعفن الخشب له رائحة معينة، وتحلل المواد الدبالية لها رائحة مميزة، وعادةً ما تعطي الغازات المنطلقة عن التفسخ البكتيري للمواد الدبالية والعضوية رائحةً معينة. إن احتواء الماء الجوفي على غاز كبريت الهيدروجين يعطيه رائحة البيض الفاسد، كما تتصف المياه الغنية بالحوامض الدبالية برائحةٍ مستنقعيةٍ خاصة.

 4- المذاق أو الطعم

الماء الجوفي النقي ذو طعمٍ مستساغ، وعادةً ما يكتسب مذاقاً أو طعماً معيناً عند احتوائه على مركباتٍ معينة بكمياتٍ محددة، أو عند احتوائه على نسبٍ محددةٍ من الغازات المنحلة فيه، فالطعم المالح ينجم عن وجود كلوريد الصوديوم والكبريتات، والطعم المر سببه وجود كبريتات الصوديوم والمغنزيوم، والمذاق الحلو ينجم عن وجود كميةٍ كبيرةٍ من المركبات الآزوتية ذات المنشأ العضوي، والمذاق الحامض يصادف في مناطق المكامن الكبريتيدية.

5- الحرارة

ترتبط درجة حرارة المياه الجوفية بعوامل متعددة أهمها: عمق الطبقة المائية، ففي حالة المياه الجوفية غير العميقة الواقعة فوق نطاق درجات الحرارة السنوية شبه الثابتة يلاحظ أن درجة حرارة المياه الجوفية مرتبطة أساساً بدرجة العرض الجغرافي والشروط المناخية السائدة.

حيث تتغير درجة حرارتها وفق العوامل السابقة، وبخاصة درجة حرارة الهواء، بينما ترتبط درجة حرارة المياه الجوفية العميقة بظروف تطبق الطبقات الحاملة للماء والتراكيب الجيولوجية، والحركات البنائية، وتقدر تبعاً للتدرج الجيوحراري، حيث بالإمكان أن ترتفع درجة حرارة هذه المياه فوق 100 متر، وأن تصعد إلى السطح على شكل أبخرةٍ مائيةٍ حارة تزيد درجة حرارتها عند عمق 60 متر. وتصنف المياه الجوفية تبعاً لدرجة حرارتها إلى:

– مياه باردة جداً تصل درجتها حتى 10درجة مئوية وباردة حتى 20درجة مئوية.

– دافئة تصل درجة حرارتها حتى 37درجة مئوية، ودافئة جداً حتى 40 درجة مئوية.

– حارة تصل درجة حرارتها حتى 50 درجة مئوية، وحارة جداً تصل إلى أكثر من 70 درجة مئوية.

6- الناقلية الكهربائية

الماء النقي غير ناقل للكهرباء، وتزداد الناقلية الكهربائية بازدياد محتوى الماء الجوفي من الأملاح والمواد المنحلة، والتي تعدُّ بمثابة مواد متشردة، وهي التي تسبّب الناقلية الكهربائية، وكلما ازدادت نسبة المواد المتشردة ازدادت ناقلية الماء الجوفي للكهرباء أو ما يعرف أحياناً بالناقلية النوعية، لذا فإن قياس الناقلية الكهربائية تعدُّ بمثابة قياسٍ لكمية الأملاح الذائبة في الماء الجوفي. تعدُّ قيم الناقلية الكهربائية للمياه الجوفية مهمةً جداً، فهي التي تحدد صلاحيته للشرب، أو الاستخدامات الصناعية، أو استخدامه في المسخنات الحرارية، أو للري. [3]

ما هو التركيب الكيميائي للمياه الجوفية؟

تتحدد الصفات الكيميائية للمياه الجوفية من خلال دراسةٍ تطبق قطاعات التربة ونسبة تواجد الهواء في مساماتها، حيث يرشح الماء من خلالها، بالإضافة إلى التركيب الفلزي والتطبق الصخري، حيث يتسرب الماء ضمنها، أو يجري فوقها، أو يتجمع بتماس معها. تميل نسبة وجود الأيونات في المياه الجوفية للزيادة مع طول المجرى المائي الضمني الذي تتدفق فيه قبل أن تتجمع في الطبقات الخازنة.

تعدُّ المياه الجوفية محلولاً يحتوي العديد من الأيونات المحلولة فيه، وبعض المواد العضوية، والعضويات المجهرية، وبعض المواد المعلقة، وتنحل جزيئات الأملاح في المحلول المائي إلى أيوناتٍ موجبة وسالبة، وغالباً ما توجد بكمياتٍ متكافئة. [4]

المراجع البحثية

1- What is groundwater? | U.S. Geological Survey. (2018, March 9). Retrieved August 19, 2024

2- علم المياه. الدكتور جهاد علي الشاعر. عام 2006م. Retrieved August 19, 2024

3- Drinking Water Inspectorate. (2022, May 13). The physical and chemical properties of water – Drinking Water Inspectorate. Retrieved August 19, 2024

4- Miao, Q., Li, X., Xu, Y., Liu, C., Xie, R., & Lv, Z. (2021). Chemical characteristics of groundwater and source identification in a coastal city. PLoS ONE, 16(8), e. Retrieved August 19, 2024

This website uses cookies to improve your web experience.