الفرق بين المياه السطحية والجوفية

الفرق بين المياه السطحية والمياه الجوفية. والفرق واضح في طبيعة المياه السطحية والجوفية، وكلاهما مصدر مائي معروف. إلا أن العوامل التكوينية هي التي لها صفة مميزة فيما بينها، وهذا ما سنذكره لمعرفة المزيد.

الفرق بين المياه السطحية والمياه الجوفية

المياه السطحية هي المياه الموجودة فوق سطح الأرض، مثل الأنهار والمحيطات والبحار والجداول، بما في ذلك المياه المالحة والمياه العذبة.

على الرغم من أن المياه الجوفية هي جميع مصادر المياه الموجودة تحت القشرة الأرضية، إلا أن الماء يتشكل بسبب الشقوق والمساحات الصغيرة في التربة، وتتشكل مصادر المياه الجوفية نتيجة للتغيرات الجيولوجية.

بالإضافة إلى ذلك، من حيث تدفق مياه الأمطار، لا يوجد فرق بين المياه السطحية والمياه الجوفية، وتتدفق مياه الأمطار أيضًا إلى المياه الجوفية، وغالبًا ما تكون مياه الأمطار هي المكون الرئيسي لها.

تحتوي المياه السطحية على مجموعة متنوعة من الملوثات وتتطلب معالجات متعددة للحصول على مياه صالحة للاستخدام، في حين أن المياه الجوفية لا تحتاج إلى المرور بعمليات متعددة. لأن الملوثات لن تصل إلى نفس المستوى.

أولاً: المياه الجوفية

وتأتي المياه الجوفية من مصادر أخرى غير الآبار، مثل الكهوف والينابيع والبحيرات الكبيرة. تؤكد الأبحاث أن الأنهار وبحيرات المياه العذبة تحتوي على 3% فقط من المياه العذبة في العالم… 97% من المياه العذبة في العالم مخزنة في المياه الجوفية من مصادر مختلفة.

تبدأ المياه الجوفية من المحيط بالدوران عند تعرضها لأشعة الشمس، وتتبخر من خلال بخار الماء لتشكل السحب، ثم تهطل على شكل أمطار. والينابيع.

عوامل تكوين المياه الجوفية

لا تتشكل المياه الجوفية في أشهر قليلة، بل تستغرق ملايين السنين، وهناك عوامل تساهم في تكوينها.

- الجاذبية: بسبب الجاذبية الأرضية، يتدفق الماء بين الشقوق والفراغات الموجودة في الأرض.
- نوع الصخر: يعتبر نوع الصخر العامل الأكبر في تكوين المياه الجوفية. فإذا كان الصخر كثيفاً ولا توجد فجوات بين حبيباته فلن يتدفق الماء. أما إذا كانت مثل الرمل أو الطمي أو غيرها من أنواع الصخور الرسوبية، فإنها تساهم بشكل كبير في تكوين المياه الجوفية.
- فرق الضغط: يمكن للمياه الجوفية أن تتحرك للأعلى بسبب اختلافات الضغط تحت القشرة الأرضية، فتنتقل المياه من مناطق الضغط المرتفع إلى مناطق الضغط المنخفض، مثل الأودية.
- القوى الكهربائية: تتحرك المياه الجوفية بشكل مستمر بسبب تأثير الكهرباء والاحتكاك بين الصخور وجزيئاتها، وعندما تصطدم بمادة كتيمة وتستقر تبدأ بالتسرب.

أهمية المياه الجوفية

تجدر الإشارة إلى أن المياه الجوفية قابلة للاستغلال، ومن خلالها يمكن الحصول على مصدر مياه عذبة خالية من التلوث.

- يمكن استخدامه للشرب وري النباتات والحقول.
- إمكانية تربية الأحياء المائية.
- المكون الرئيسي في العديد من العمليات الصناعية.
- تغذية الأراضي وزيادة خصوبتها.
- إنتاج الطاقة المتجددة من خلال المضخات الحرارية.
- ويعتبر مصدراً للطاقة المتجددة، وتستخدم الطاقة في تدفئة وإنارة المباني.
- وهي واحدة من أكثر المواد المستخرجة في العالم.
- يستمر الإبحار في المياه الداخلية خلال موسم الجفاف.
- حماية البيئة خلال فترات الجفاف عندما لا يهطل المطر.
- الحفاظ على مستويات المياه في البيئة.

استخراج المياه الجوفية

تم تطوير آليات معينة لاستخراج المياه الجوفية والاستفادة منها، وهذا هو الفرق بين المياه السطحية والجوفية في كيفية الحصول على المياه الجوفية.

- الآبار الأنبوبية: نوع من آبار المياه الجوفية يتم الحصول منها على الماء عن طريق دفع البئر من أعماق الأرض وتركيب مرشح في قاعه لمنع دخول الرواسب. ويصبح البئر مستقراً عندما يصل إلى عمر معين، ويتم تنظيفه وضخه.
- حفر الآبار: باستخدام آلة الحفر مثل المثقاب المطرقي أو المثقاب الهوائي الدوار، يتم حفر الحفرة إلى عمق أكثر من 300 متر ويتم تغطية البئر بإحكام بالإسمنت أو مادة مماثلة.
- الآبار اليدوية: يصعب حفرها بالمجرفة يدوياً. يتم حفر البئر تحت مستوى الماء ثم يتم بناء البئر. ويتميز بقطر كبير وكمية كبيرة من المياه العذبة.

أسباب تلوث المياه الجوفية

الفرق بين المياه السطحية والمياه الجوفية هو أن المياه الجوفية ليست عرضة للملوثات مثل مصادر المياه السطحية المفتوحة، ولكن هناك عدة أسباب لتلوثها.

- أسباب طبيعية: تتلوث المياه الجوفية بسبب تآكل جزيئات الصخور المحيطة بها، وتتغير خصائص المياه عندما تتسرب من التربة وطبقاتها تحت السطح. يكتسب الماء طعمًا أو لونًا أو رائحة مختلفة.
- أسباب بشرية: يؤدي دفن النفايات الصناعية والزراعية وغيرها من مياه الصرف الصحي إلى تسربها إلى مصادر المياه الجوفية والتسبب في تلوث خطير.

ثانياً: المياه السطحية

وفي الجزء الثاني ولتوضيح الفرق بين المياه السطحية والمياه الجوفية ذكرنا أن المياه السطحية تتشكل على الأرض في الأنهار أو البحار أو التيارات المحيطية لأنها عامل من عوامل تكوين المياه الجوفية ولكن في دورة محددة مذكورة أعلاه.

وتشكل المياه السطحية ما يصل إلى 80 في المائة من الاستخدام اليومي للمياه، وتستخدم للري والعمليات الأخرى بعد مراحل مختلفة من المعالجة.

- المحيطات: تعتبر من أكبر المسطحات المائية على وجه الأرض، حيث تشكل أكثر من 97 بالمئة منها، ولكنها غير صالحة للاستخدام إلا بعد أن تخضع لمراحل متعددة للمعالجة وتحلية المياه.
- الأنهار: وهي من تلك المسطحات المائية العذبة المتاحة للاستخدام البشري دون تحلية أو شيء.
- البحيرات: وهي أصغر من المحيط وتتكون بشكل طبيعي دون تدخل الإنسان.
- الجبال الجليدية: هي مصدر للمياه العذبة وتعتبر غرينلاند موطنها الأصلي، حيث تضم عدداً كبيراً من الجبال الجليدية التي تغطي 10% من سطح الأرض.

أنواع المياه السطحية

وعند الإشارة إلى الفرق بين المياه السطحية والمياه الجوفية، نشير إلى أن العلماء يقسمون المياه السطحية إلى ثلاث فئات بناءً على مدة بقائها وسبب تشكلها.

- معمرة: تضم العديد من مصادر المياه السطحية التي تبقى طوال العام بل وتزداد بسبب هطول الأمطار وزيادة تدفق المياه الجوفية، ولكنها لا تجف أبداً طوال العام.
- شبه دائم: ويتمثل هذا النوع بالجداول والبحيرات والبرك التي تتناقص مع انخفاض هطول الأمطار، ويتجنب هطول الأمطار لفترة طويلة من الزمن، لذلك فهو شبه دائم طوال العام.
- من صنع الإنسان: يوجد في الهياكل الاصطناعية مثل الأراضي الرطبة والسدود.

مراحل معالجة المياه السطحية

وفي سياق توضيح الفرق بين المياه السطحية والجوفية، ذكرنا أن الأولى تمر بمراحل متعددة قبل أن تصبح صالحة ومتاحة للاستهلاك البشري.

- الغربلة: تمر المياه عبر مناخل إلى مرحلة الغربلة، والتي تتم فيها إزالة الرواسب الكبيرة مثل النباتات والأعشاب والصخور الكبيرة والأخشاب والحطام المعدني.
- التكتل: إضافة مادة كيميائية موجبة الشحنة إلى الماء يزيل الشحنة الموجبة من الماء، وبالتالي إزالة الأجسام الذائبة من الماء.
- الترسيب: بعد التكتل، يتدفق الماء إلى حوض كبير حيث تستقر الأشياء غير المرغوب فيها. تنزل الأشياء الكبيرة إلى الأسفل وتسحب الأشياء الصغيرة على طول الطريق. الحد الأدنى لمدة بقاء الماء في خزان الترسيب هو 4 ساعات.
- الترشيح: الخطوة الأخيرة في إزالة الجزيئات العالقة هي الترشيح، حيث يتم استخدام مرشح رملي سريع، والذي بدوره يزيل الطبقة السطحية الغنية بالمركبات الضارة. يمكن استخدام مرشح الضغط أو المرشح الغشائي أو عدة أنواع أخرى.
- التطهير: يتم فيه التخلص من الجراثيم والبكتيريا الضارة والفيروسات عن طريق إضافة الأوزون والكلور والمطهرات الأخرى؛ الذي يقتل مسببات الأمراض البشرية الموجودة في الماء.

أسباب تلوث المياه السطحية

تتلوث المياه السطحية لأسباب عديدة، فهي تتعرض لكافة مصادر التلوث، كما ذكرنا سابقاً عند شرح الفرق بين المياه السطحية والمياه الجوفية.

- مخلفات المصانع: تترسب النفايات من شبكة الصرف الصحي ويمكن لإدارة المصنع رميها على الأسطح القريبة مما يؤدي إلى تلوث المياه بالمواد الكيميائية والسامة.
- النفايات البشرية: من أهم أسباب تلوث المياه ما يتخلص منه الإنسان من الاستخدام اليومي للنفايات البلاستيكية وغيرها من المواد.
- الإغراق البحري: وهي عملية إلقاء النفايات المجمعة في المحيط، والتي تستغرق 100 عام، وأحياناً تصل إلى 200 عام لتتحلل؛ كما أنها تساهم في اختلال التوازن في أعداد الأسماك.
- المياه العادمة: تحتوي هذه المياه على مواد ضارة وبكتيريا، والتي بدورها تسبب أمراضاً مختلفة للإنسان، منها أمراض الكبد والدم.
- الزراعة: تستخدم أنواع مختلفة من المبيدات الحشرية للحد من انتشار آفات المحاصيل التي تختلط بمياه الأمطار وتنتقل إلى المسطحات المائية المختلفة مسببة التلوث.
- التسربات والانسكابات النفطية: أثناء عملية التنقيب عن المنتجات البترولية يتسرب النفط إلى المسطحات المائية مما يسبب تلوثًا خطيرًا للمسطح المائي ويعرض صحة الإنسان للخطر عند استخدامه.
- النفايات المشعة: يجب التخلص من النفايات المشعة عن طريق دفنها في مناطق نائية بعيدة عن التجمعات السكانية.
- الاحتباس الحراري: يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة المسطحات المائية، مما يؤدي إلى موت الكائنات الحية، وتلوث المياه، مما يجعلها غير صالحة للاستخدام البشري.

تعتبر مصادر المياه المتنوعة من أهم النعم التي أنعم الله تعالى بها على البشرية، حيث تلعب دورا هاما في كافة عمليات الحياة.