الفرق بين المياه السطحية والجوفية يتجلى في طبيعة كل منهما، وهما من مصادر المياه المعروفة، إلا أن عوامل التكوين هي ما يقع عليها الخصائص المُفرقة بينهما، وهذا ما يعنينا ذكره تفصيلًا من خلال موقع البلد.
الفرق بين المياه السطحية والجوفية
المياه السطحية تشير إلى الماء التي توجد في مسطحات فوق سطح الأرض مثل الأنهار والبحار والمحيطات والجداول، منها المياه المالحة والمياه العذبة.
بينما المياه الجوفية هي كل مصادر الماء التي تكمن تحت القشرة الأرضية، فهي مياه تكونت بفضل الشقوق والمساحات الصغيرة في التربة، وبفضل التغيرات الجيولوجية يتكون مصدر للمياه الجوفية.
علاوةً أنه لا يوجد فارق بين المياه السطحية والجوفية من حيث تدفق مياه الأمطار، فأيضًا مياه الأمطار تتدفق إلى المياه الجوفية وفي أغلب الأحيان تكون الأمطار المُكون الرئيسي لها.
المياه السطحية تضم عدة أنواع من الملوثات لذا تحتاج إلى عمليات متعددة من المعالجة للحصول على مياه مُناسبة للاستخدام، بينما المياه الجوفية لا تحتاج إلى عمليات مُتعددة؛ بسبب عدم وصول الملوثات إليها بنفس القدر.
أولًا: المياه الجوفية
للمياه الجوفية مصادر مختلفة عن الآبار، مثل الكهوف والينابيع والدحول، حيث أكدت الدراسات أن ما تحتويه الأنهار والبحيرات العذبة من مياه لا يساوي إلا 3% من نسبة المياه العذبة في الكرة الأرضية.. بينما يختزن 97% منها في المياه الجوفية بمختلف مصادرها.
تبدأ دورة المياه الجوفية من المحيطات عندما تتعرض لأشعة الشمس، بالتالي تتبخر وتُكون السحب من خلال الأبخرة ثم تسقط على شكل أمطار.. والأمطار جزء منها يهطل على المياه السطحية والجزء الآخر يتدفق بين الشقوق مُكونًا الآبار والينابيع.
عوامل تكوين المياه الجوفية
لم تتكون المياه الجوفية في بضعة أشهر بل يحتاج الأمر ملايين السنين، بالإضافة إلى وجود عوامل تساعد في تكونها.
- الجاذبية الأرضية: تتدفق المياه بين الشقوق والأماكن الفارغة في باطن الأرض بفضل الجاذبية الأرضية.
- نوع الصخور: لنوع الصخور العامل الأكبر في تكون المياه الجوفية، فإن كانت الصخور كثيفة ولا يوجد مسافات بينية بين جزيئاتها لا تتدفق الماء، لكن إن كانت كالرمل والسلت أو الأنواع الأخرى من الصخور الرسوبية تساعد بشكل كبير في تكون المياه الجوفية.
- اختلاف الضغط: يمكن أن تتحرك المياه الجوفية إلى الأعلى بفضل اختلاف الضغط تحت القشرة الأرضية، فتتحرك المياه من المناطق الأعلى في الضغط إلى المناطق الأقل في الضغط مثل الأودية.
- القوى الكهربائية: بسبب التأثر بالقوى الكهربائية والاحتكاك بين الصخور وجزئياتها تتحرك المياه الجوفية بشكل مستمر، حيث تبدأ بالتسرب عندما ترتطم بمادة لا يمكن أن تتخللها وتستقر حينها.
أهمية المياه الجوفية
يجدر بالذكر أنه يمكن استغلال المياه الجوفية والحصول على مصدر للمياه العذبة من خلالها دون ملوثات.
- يمكن استخدامها للشرب وري النباتات والأراضي الزراعية.
- إمكانية تربية الأحياء المائية.
- المُكون الرئيسي في عدة عمليات صناعية.
- تغذية الأراضي وزيادة خصوبتها.
- إنتاج الطاقة المتجددة عبر المضخات الحرارية.
- تعتبر مصدر من مصادر الطاقة المتجددة؛ ويتم استغلال الطاقة في التدفئة والإنارة للمباني.
- تعتبر من أكثر المواد استخراجًا حول العالم.
- استمرار الملاحة في المياه الداخلية في مواسم الجفاف.
- الحفاظ على البيئة من أوقات الجفاف التي لا تنزل فيها الأمطار.
- الحفاظ على منسوب المياه في البيئة.
استخراج المياه الجوفية
تم التوصل إلى آليات معينة لاستخراج المياه الجوفية والاستفادة منها، وهنا يكمن الفرق بين المياه السطحية والجوفية في كيفية الحصول عليها.
- الآبار الأنبوبية: من أنواع الآبار الجوفية، حيث يتم الحصول على الماء منها من خلال دفع آبار على أعماق بعيدة من الأرض، ويتم تثبيت على الجزء السفلي مرشح يمنع دخول الرواسب، وبعد وصول البئر واستقراره على عمر معين، يتم تنظيفه جيدًا وتثبيت مضخة لسحب الماء.
- آبار الثقب: باستخدام آلات الحفر مثل مطرقة الثقب أو الهوائي الدوار يتم الحفر لعمق يزيد عن 300 متر، ويتم تغطية البئر بشكل مُحكم باستخدام الأسمنت أو مواد مشابهة له.
- الآبار اليدوية: يتم فيها استخدام المجرفة بشكل يدوي ويكون الحفر بصعوبة وصولًا إلى أقل من منسوب الماء، ثم يتم تبطين البئر ويتميز بأنه يكون بقطر كبير ويمكن الحصول منه على كميات أكبر من المياه العذبة.
أسباب تلوث المياه الجوفية
الفرق بين المياه السطحية والجوفية أن المياه الجوفية لا تتعرض للملوثات مثل مصادر المياه السطحية المكشوفة، لكن توجد بعض الأسباب التي تؤدي إلى تلوثها.
- أسباب طبيعية: تتلوث المياه الجوفية بسبب تآكل جزيئات الصخور المحيطة، كما تتغير خصائص المياه عند ارتشاحها من التربة وطبقاتها تحت الأرض؛ فتكتسب المياه طعم مختلف أو لون أو رائحة.
- أسباب بشرية: دفن النفايات الصناعية والزراعية وغيرها من مياه الصرف، الذي يؤدي إلى تسربها إلى مصادر المياه الجوفية وتلوثها بشكل مبرح.
ثانيًا: المياه السطحية
في الشق الثاني لتوضيح الفرق بين المياه السطحية والجوفية نذكر أن المياه السطحية هي المتكونة على الأرض في تيار نهر أو بحر أو محيط، حيث تعد هي العامل المُشكل للمياه الجوفية لكن في دورة مُحددة تم ذكرها آنفًا.
حيث توجد المياه السطحية بنسبة كبيرة تصل إلى 80% من المياه المستخدمة يوميًا، ويتم استخدامها في الري والعمليات الأخرى بعد الخضوع لمراحل مختلفة من المعالجة.
- المحيطات: من أكبر المسطحات المائية الموجودة على الأرض حيث تشكل أكبر من 97% من المسطحات المائية، لكن لا يمكن استخدامها قبل الخضوع لمراحل متعددة من المعالجة والتحلية.
- الأنهار: من المسطحات المائية العذبة ويستخدمها الإنسان دون الحاجة إلى عمليات التحلية أو غيره.
- البحيرات: يكون حجمها أصغر من حجم البحار والمحيطات، وتتكون بشكل طبيعي دون تدخل البشر.
- الجبال الجليدية: من مصادر المياه العذبة وتعتبر جرين لاند الموطن الأصلي لها، حيث تضم عدد ضخم من الجبال الجليدية يغطي 10% من مساحة الأرض.
أنواع المياه السطحية
في ذكر الفرق بين المياه السطحية والجوفية نشير إلى أنّ العلماء قسّموا المياه السطحية إلى ثلاث فئات، وذلك وفق الفترة الزمنية التي تمكثها والأسباب التي تكونت بفضلها.
- مُعمرة: تضم عدة مصادر للمياه السطحية التي تبقى طوال العام، بل وتزيد بفضل هطول الأمطار كما تزيد لتتدفق في المياه الجوفية، لكنها لا تنضب ولا تجف طوال العام.
- شبه الدائمة: يتمثل ذلك النوع في الجداول والبحيرات والفتحات المائية، ويوجد طوال العام بشكل شبه دائم، حيث يقل عندما تقل الأمطار وتمتنع عن الهطول لأشهر طويلة.
- من صنع الإنسان: تتواجد في المنشآت الصناعية، مثل الأراضي الرطبة والسدود.
مراحل معالجة المياه السطحية
في إطار توضيح الفرق بين المياه السطحية والجوفية نذكر أن الأولى تمر بمراحل متعددة لتكون صالحة ومُتاحة للاستخدام البشري.
- الغربلة: تدخل المياه في مرحلة الغربلة عبر غربال للتخلص من الرواسب الكبيرة، مثل النباتات والحشائش والصخور الكبيرة والقطع الخشبية والمعدنية.
- التكتل: تتم إضافة مواد كيميائية للماء تحمل شحنات موجبة للتخلص من الشحنات الموجبة بها، والتي تعمل بدورها على التخلص من الأجسام الذائبة في الماء.
- الترسيب: بعد التكتل تتدفق الماء إلى حوض كبير تترسب به الأجسام غير المرغوب فيها، فالأجسام الكبيرة تنزل إلى الأسفل وتسحب الأجسام الصغيرة في طريقها، حيث يبقى الماء أقل مدة زمنية في حوض الترسيب 4 ساعات.
- الترشيح: آخر خطوة للتخلص من الجزيئات العالقة هي الترشيح، حيث يتم استخدام مرشح الرمل السريع الذي بدوره يعمل على التخلص من الطبقة السطحية الغنية بالمركبات الكيميائية الضارة، ويمكن أن يتم الاستعانة بمرشحات الضغط أو المرشحات الغشائية أو عدة أنواع أخرى.
- التطهير: يتم فيها القضاء على الجراثيم والبكتيريا الضارة والفيروسات، من خلال إضافة الأوزون والكلورين وغيرها من المواد المُطهرة؛ لقتل مسببات الأمراض للإنسان الموجودة في الماء.
أسباب تلوث المياه السطحية
تتعدد أسباب تلوث المياه السطحية نظرًا لأنها مكشوفة ومُعرضة لكل مصادر التلوث، كما تم ذكر ذلك آنفًا عند بيان الفرق بين المياه السطحية والجوفية.
- نفايات المصانع: تترسب النفايات من أنظمة الصرف، كما يمكن أن تلقي إدارة المصانع في المسطحات القريبة منها، وذلك يتسبب في تلوث المياه بالمواد الكيميائية والمواد السامة.
- النفايات البشرية: من أهم أسباب تلوث المياه ما يلقيه البشر فيها من نفايات الاستخدام اليومي من المواد البلاستيكية وغيرها من المواد.
- الإغراق البحري: هي عملية إلقاء النفايات المُجمعة إلى مياه البحار والمحيطات، حيث تحتاج إلى 100 سنة وتصل في بعض الأحيان إلى 200 سنة لتتحلل؛ وينجم عن ذلك خلل في الثروة السمكية أيضًا.
- مياه الصرف الصحي: تحتوي هذه المياه على المواد الضارة والبكتيريا التي بدورها تسبب في الأمراض المختلفة للإنسان منها أمراض الكبد وأمراض الدم.
- الزراعة: يتم استخدام أنواع مختلفة من المبيدات للحد من انتشار الآفات في المحاصيل الزراعية، وتختلط بمياه الأمطار وتتدفق إلى المسطحات المائية المختلفة مما يؤدي إلى تلوثها.
- تسرب الزيت والانسكابات: يتسرب الزيت إلى مياه المسطحات المائية عند التنقيب عن المنتجات البترولية، وذلك ينجم عنه تلوث كبير للماء مما يضر بصحة الإنسان عند استخدامه.
- النفايات المُشعة: حيث يجب التخلص من النفايات المشعة عن طريق دفنها في مناطق نائية عن السكان.
- الاحتباس الحراري: يتسبب في ارتفاع درجة حرارة المسطحات المائية مما يؤدي إلى موت الكائنات الحية وتلوث المياه بشكل يجعلها غير صالحة للاستخدام الآدمي.
مصادر المياه المختلفة من أبرز النعم التي أنعم الله -عز وجل- بها على الإنسان، وذلك لما لها دور مؤثر في كافة العمليات الحيوية.
