تبلیغات
پایگاه تخصصی زمین شناسی و جغرافیا - ویژگی های فیزیکی آبهای زیرزمینی
1389/11/15

ویژگی های فیزیکی آبهای زیرزمینی

   نوشته شده توسط: تلگرام MzR_F    نوع مطلب :جغرافیای آب ها ،


1- درجه حرارت
2- رادیواکتیویته آب های زیرزمینی
3- قابلیت هدایت الکتریکی
4- شفافیت
5- رنگ
6- طعم
7- بو

درجه حرارت
به طور کلی آب های زیرزمینی از ثبات درجه حرارتی بهره مند هستند که آبهای جاری سطحی نمی توانند از آن برخوردار باشند، زیرا این آب ها تحت تأثیر عوامل تبخیری، تبادلات حرارتی با هوای خارج و خاک سطحی، تشعشعات خورشیدی و … می باشند.
درجه حرارت آب سفره ها (زمین هایی با قابلیت نفوذ کم) را می توان از درجه حرارت آب محتوی در شکاف سنگ ها (زمین های دارای قابلیت نفوذ زیاد مثلاً زمین های آهکی) از یکدیگر تمیز داد.
آب سفره ها دارای درجه حرارتی هستند که بستگی به گسترش و نفوذ سفره در زیر زمین دارد. اگر سفره ای با گسترش بسیار و در عمق زیاد بین زمین های غیرقابل نفوذ قرار داشته باشد و در صورتی که سرعت جریان آب زیرزمینی چندان زیاد نباشد، می توان به طور تقریب درجه حرارت آن را بر طبق قانون زمین گرمایی که به خوبی شناخته شده است و قابل اعمال برای زمین های فشرده می باشد، بیان نمود. درجه حرارت بخش های زیرزمینی، بعد از مناطقی که تابع تغییرات درجه حرارت سطح زمین می باشد (چندین متر برای تغییرات درجه حرارت روزانه، حدود 30 متر برای تغییرات درجه حرارت سالیانه) به ازای هر 33 متر عمق 1 درجه افزایش می یابد. بدین ترتیب آب سفره ای که بسیار به کندی در یک لایه قابل نفوذ واقع در عمق 100 متری عبور می نماید، اگر مستقیماً توسط نفوذ های سطحی تغذیه نگردد، درجه حرارتی برابر دو تا سه درجه بالاتر از درجه حرارت زمین فشرده ای را خواهد داشت که در عمق 30 متری سطح زمین قرار دارد.
در حقیقت درجه حرارت منطقه ای که دارای عمق سی متر است، در زمستان همانند تابستان تقریباً ثابت بوده، نمایانگر درجه حرارت متوسط محل می باشد. این درجه حرارت به منزله درجه حرارت مبناء برای محاسبه درجه حرارت زیرزمینی قسمت های عمیق تر به کار می رود و می توان قانون دوبره را در مورد آن اعمال نمود.
آب سفره های زیرزمینی اغلب با تأخیر زمانی، تغییرات درجه حرارت سطحی را منعکس می نمایند. این امر ناشی از آن است که سفره آب زیرزمینی در عمق کمی قرار دارد و ظرفیت حرارتی آن به میزان کافی نیست تا در تبادلات حرارتی که توسط جریان آب زیرزمینی به آن تحمیل شده است، بدون تغییر محسوس در حفظ درجه حرارت خود مشارکت نماید.
بسیاری از چشمه ها درجه حرارتشان 5 تا 6 درجه یا حتی بیشتر از آن، بین زمستان و تابستان تغییر می نماید. اغلب، حداقل درجه حرارت چشمه ها که حداقل درجه حرارت زمستان را منعکس می نماید، چندین ماه نسبت به آن تأخیر دارد. هم چنین گاهی سفره ها در بعضی از نقاط، ناهمگنی هایی در درجه حرارتشان نشان می دهند که مقدار آن ناچیز بوده ولی بدون تردید حاکی از نوعی ارتباط بین آب سطحی با سفره آب زیرزمینی دارد.
هم چنین آب سفره های واقعی، یعنی چشمه هایی که در مجاورت رخنمون یک لایه قابل نفوذی که در هوای آزاد گسترده می باشند، از آبی که در آبرفت های دره های رودخانه ای پیدا می شود از یکدیگر قابل تشخیص می باشند. تغییرات درجه حرارت آب های حاصل از منشاء اخیر، کم و بیش تابع نوسانات حرارتی آب های سطحی می باشد.

رادیواکتیویته آب های زیرزمینی
به طوری که عموماً تصور می شود، رادیواکتیویته آب های زیرزمینی مختص آب های معدنی و گرم (Thermal) نیست و این آب های بسیار عمیق نیز نیستند که همیشه دارای بیشترین مقدار رادیواکتیویته می باشند. مواد رادیواکتیو در تمام آبهای زیرزمینی وجود دارد ولی میزان آن بسیار متغیر است و مقدار آن وابسته به شرایط سفره و سنگهای دربرگیرنده می باشد.

قابلیت هدایت الکتریکی
قابلیت هدایت الکتریکی آب ها اطلاعات با ارزشی راجع به غنای الکترولیتی محلول در آن ها در اختیار می گذارد. اندازه گیری آن اطلاعات سریعی را به دست می دهد که تجزیه های شیمیایی بسیار طولانی تر آن را تائید و به طور دقیق معین می نماید. به ویژه شناسایی قابلیت هدایت الکتریکی یک آب در نقاط مختلف مسیر زیرزمینی باعث می شود که به راحتی تبادلات شیمیایی و یا دخالت آب های خارجی آشکار گردند.


شفافیت
شفافیت آبهای جاری اکثراً برحسب برخاب (دبی) آن ها در تغییر می باشد. برعکس، بعضی از آبهای زیرزمینی به ویژه آب حاصل از سفره های آب زیرزمینی به کمک تصفیه ای که در زمین دارای قابلیت نفوذ کم انجام می شود، شفاف می ماند. آب حاصل از تشکیلات آهکی دارای صفاتی بین آب جاری و سفره آب می باشد. همه این حالت بستگی به تحول زمین آهکی دارد. یک توده کارستی جوان با شکاف های بزرگ که حاوی کمی رسوبات داخلی می باشد، از یک توده کارستی قدیمی که قسمت مهمی از آن بر روی قاعده نفوذ ناپذیرش تخریب یافته است، تصفیه کنندگی کم تری دارد. یک آهک دولومیتی که مواد برجای مانده زیادی از کلسیت زدایی ایجاد می نماید، بسیار بیشتر از یک آهک خالص شکاف دار تصفیه کننده است.
به طور کلی آب حاصل از زمین های آهکی ممکن است به هنگام نزولات اتمسفری کدر گردد. برعکس، توده گرانیتی دارای قابلیت نفوذ زیاد به کمک مواد برجا مانده بسیار فراوانی که حاصل تخریب آن می باشد عمل تصفیه کنندگی نسبتاً خوبی دارد. کدورت آب حتی به طور موقت ویژگی بسیار مهمی می باشد. زیرا آبی که کدر باشد ممکن است از نقطه نظر باکتریولوژیکی مورد سوءظن قرار گیرد. از این نظر نبایست آبی را که در محل ظهورش در هوای آزاد کدر می باشد و آبی را که بعد از مدتی، رسوب ناشی از تحول شیمیایی بر جای می گذارد با یکدیگر اشتباه کنیم. مورد اخیر مربوط به آب های آهن دار و منگنز دار می باشد که اکثراً از نظر باکتریولوژیکی پاک بوده، بخشی از هیدروکسید های خود را درنتیجه فرارگازکربنیک (اضافه شدن PH) و اکسیداسیون رسوب می دهند. امروزه کدورت یک آب با دقت توسط روش های کلریمتری و نفلومتری اندازه گیری می شود.

رنگ
رنگ آبها به طور کلی یک پارامتر بسیار نامحسوس می باشد، مگر وقتی که حاوی املاح آهن باشند. معذالک در ضخامت کافی به راحتی می توان آب حاصل از توده های عاری از آهک را که مختصری زرد یا قرمز رنگ می باشند (در نتیجه آهن و اسید هومیک)، از آب های حاصل از زمین های آهکی که دارای رنگ سبز بسیار مشخص می باشند از یکدیگر تمیز داد.

طعم
طعم آب بستگی به املاح و گازهایی دارد که به صورت معلق یا محلول دربردارد. ذائقه کم و بیش به املاح مختلف حساس می باشد. وجود چند میلی گرم آهن یا مس در یک لیتر آب قابل تشخیص است، در حالی که چند صد میلی گرم کلرور سدیم بر ذائقه تأثیر نمی گذارد.

بو
آب های زیرزمینی معدنی و گرم به طور کلی اگر قابل شرب باشند بی بو هستند، برعکس آبی که منشاء باتلاقی یا حتی دریاچه ای دارد، در صورتی که به قدر کافی تصفیه نشده باشد بوی هیدروژن سولفوره می دهد. این بو ناشی از تجزیه مواد آلی می باشد. به علاوه خاطر نشان می کنیم که این بو با بوی آب های سولفوره معدنی (ترمال) که از منشاء اعماق زمین می باشد متفاوت است. آب های اخیر توسط مواد آلی آلوده نگردیده اند.
گاهی مواد آلی الزاماً نشانه آلودگی میکروبی نمی باشند، آب های خرمائی رنگ و بدبو از منشاء طبقات توربی و یا لیگنیتی در این رده قرار دارند، در صورت احتیاج مبرم می توان از این آب ها برای شرب استفاده نمود.



پایگاه ملی داده های علوم زمین