Гидросфера нашей планеты состоит из подземных вод, поверхностных водоемов, ледников и влаги в атмосфере. Все они связаны между собой непрерывным процессом круговорота. Известно, что основная часть вод гидросферы — соленая, а на пресную приходится всего 3%, однако это касается только разведанных запасов воды. Гидрогеологи предполагают, что в земных глубинах могут скрываться значительные месторождения подземных вод, которые еще только предстоит открыть. Что такое подземные воды — далее в статье.
Подземные воды, что это такое?
Подземными называются воды, которые содержатся в осадочных породах верхнего слоя земли. В зависимости от окружающей температуры и давления, а также видов горных пород вода может находиться в жидком состоянии, твердом или парообразном. Сегодня подземные воды часто классифицируют в соответствии с типами почв, содержащихся в земной коре, глубины их залегания и влагоемкости. Слои пород, насыщенные водами, называют «водоносными горизонтами».
Как образуются подземные воды
Подземные источники могут отличаться по происхождению и образовываться вследствие следующих причин:
1. Проникновение и накопление осадков. Часть дождевой воды и талого снега просачивается в землю — инфильтрируется и становится грунтовой.
2. Речная и ручьевая вода. Их потоки также могут просачиваться сквозь почву, образуя подземные водоемы.
3. Водопонижение. Иногда причиной образования подземных вод выступают искусственные процессы водопонижения, связанные с дренажем сельскохозяйственных земель, откачкой воды из карьеров и т. п.
4. Эффект артезианского источника. Вода может застревать между двумя слоями горных пород, и под воздействием давления подниматься наверх. Таким образом появляются артезианские источники и скважины.
К тому же особенности происхождения подземных вод зависят от климатических и геологических факторов в конкретном регионе.
Объемы подземных вод на планете
Международная организация по оценке ресурсов приводит следующие данные.
Общее количество воды на нашей планете составляет примерно 1386 млн куб. км — это 70% всей поверхности Земли. Ученые считают, что уже более 2000 лет это количество остается постоянным: вода никуда не исчезает, но и не прибывает.
96,5% всех водных объемов на планете — это соленая вода и только 3,5% — пресная. Подавляющее количество хранится в замороженном состоянии антарктических ледников. На подземные воды приходится всего 0,5%, что очень мало по сравнению с водными запасами в Антарктиде.
К сожалению, сегодня подземные воды часто загрязняются вследствие антропогенной деятельности, что создает значительную проблему для людей, которые зависят от данного типа водоснабжения. Кроме того, она может исчерпываться из подземных источников гораздо быстрее, чем пополняться естественным образом.
Негативные последствия дефицита подземных вод могут быть очень серьезными, поскольку приводят к увеличению затрат на производство промышленной и сельскохозяйственной продукции. Все чаще страдает качество воды и все реальнее становится риск истощения целых водоносных горизонтов.
Какое значение имеют подземные воды для окружающей среды и человека?
Пресные подземные воды — это настоящие полезные ископаемые, способные обеспечивать различные потребности населения, в том числе сельскохозяйственные и промышленные. Минеральные и термальные воды широко используются в медицине, косметологии, пищевой промышленности, а еще очень важны для развития курортного дела. Высокотермальные виды подземных вод могут служить источником энергии — применяться для обогрева теплиц и даже жилых помещений, использоваться на геотермальных электростанциях.
Не все источники подземных вод пока открыты и исследованы, но в любом случае это драгоценные природные дары, которые, к сожалению, не безграничны. Они должны тщательно оберегаться от загрязнения и нерационального использования, занимать важное место в системе планетарной охраны природной среды.
Какими бывают подземные воды: основные классификации
Прежде всего, в зависимости от глубины расположения, выделяют следующие виды подземных вод: верховодка, грунтовые воды и артезианские. Классификация по уровню минерализации включает пресные воды, соленые, солоноватые и рассолы. От температуры, они бывают термальными, холодными и переохлажденными, а в зависимости от состава и качества — питьевыми и техническими.
Рассмотрим подробнее классификацию по глубине расположения:
1. Верховодка — вода, которая залегает на глубине до 5 метров, накапливается из осадков, течет в водоемы и питает растительный мир. Необходимо отметить, что она обычно содержит все, что смывается с поверхности — пестициды с сельскохозяйственных участков, тяжелые металлы из выхлопов, стоки с пастбищ и тому подобное.
2. Грунтовые воды — залегают на глубине от 5 до 30 метров. Чаще всего грунтовые воды содержатся в пористых слоях или рыхлых породах, однако могут просачиваться в трещины плотных пород. Их уровень зависит от различных факторов, включая сезонность, климатические условия, особенности растительного мира. Нередко грунтовые воды выходят на поверхность, образуя источники.
3. Все остальные типы подземных вод размещаются в бассейнах между глинистыми слоями или другими породами.
Микрофлора — особенности содержания в подземных водах
Воды, расположенные в земной коре, могут содержать микрофлору, в частности — вредные для здоровья человека вирусы и бактерии. Такие микроорганизмы отличаются повышенной активностью и могут довольно легко адаптироваться к свойствам жидкости — температуре, давлению, степени минерализации.
Для определения степени загрязнения специалисты используют коли-титр — наименьшее количество воды, которая содержит одну кишечную палочку. Это позволяет классифицировать воду следующим образом
Вывод
Подземные воды — это важный ресурс пресной воды на нашей планете, который используется для различных человеческих нужд и должен тщательно охраняться, рационально использоваться и эффективно восстанавливаться.
