Charakteristische Grundwasserspiegel, wie sie gebildet werden, Verschmutzung

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Charles McCarthy

Das Wasserspiegel Sie sind die Schichten von freiem Wasser, die sich in einer bestimmten Tiefe im Boden ansammeln und ihn sättigen. Es entspricht dem Grundwasserspiegel, dem Grundwasserspiegel, dem Grundwasserspiegel oder dem Grundwasserspiegel und kann die obere Schicht eines Grundwasserleiters oder die Grenze der Bodensättigungszone sein.

Im Fall von Grundwasserleitern bezieht es sich auf freie Grundwasserleiter, dh solche, die eine durchlässige obere Bodenschicht aufweisen, die eine Wiederaufladung ermöglicht. Unter diesen Bedingungen steht das Wasser im Grundwasserleiter unter atmosphärischem Druck und das erreichte Niveau wird als Grundwasserspiegel oder Grundwasserspiegel bezeichnet..

Freatic Level. Quelle: Desireesil / Public Domain

In einem gesättigten Boden entspricht der Grundwasserspiegel dem Niveau, das von der gesättigten Bodenschicht erreicht wird. Ebenso wird die Tiefengrenze, bei der diese Sättigungsschicht beginnt, als Grundwasserspiegel bezeichnet..

Der Grundwasserspiegel entsteht, wenn Regenwasser in den Boden eindringt und in einer bestimmten Tiefe auf eine undurchlässige Schicht trifft. Ab diesem Zeitpunkt sammelt sich das Wasser an und erreicht eine Höhe, die durch die Menge des infiltrierten Wassers und die bedeckte Fläche definiert wird..

Grundwasserspiegel sind für das Leben auf der Erde unerlässlich, da sie Pflanzen über ihre Wurzeln mit Wasser versorgen. Ebenso sind die Grundwasserspiegel eine Quelle für Trink- und Bewässerungswasser für den Menschen, das durch Brunnen gewonnen wird..

Abwasserversickerung sowie Industrie- und Bergbauabfälle sind die Hauptursachen für die Kontamination des Grundwasserspiegels. Wie landwirtschaftliche und tierische Tätigkeiten aufgrund des Einsatzes von Agrochemikalien in übermäßigen Mengen.

Artikelverzeichnis

  • 1 Eigenschaften des Grundwasserspiegels
    • 1.1 Infiltrationsschicht
    • 1.2 Wasserdichte Schicht
    • 1.3 Schicht oder Sättigungszone
    • 1.4 Schicht oder Zone der Belüftung oder Vadose
    • 1.5 Be- und Entladen
  • 2 Wie werden Wasserspiegel gebildet??
    • 2.1 Das Wasser im Boden
    • 2.2 Grundwasserleiter
    • 2.3 Nutzung des Grundwasserspiegels durch Menschen
  • 3 Verschmutzung des Grundwasserspiegels
    • 3.1 Feste Abfälle oder Müll
    • 3.2 Filtration von Schwarz- und Grauwasser
    • 3.3 Landwirtschaftliche Tätigkeit
    • 3.4 Abflussgewässer
    • 3.5 Verschüttungen von Industrie und Bergbau
    • 3.6 Saurer Regen
  • 4 Referenzen

Eigenschaften des Grundwasserspiegels

Der Grundwasserspiegel kann sich auf die Sättigungszone des Wassers im Boden oder auf einen Grundwasserleiter beziehen. In diesem Sinne sprechen wir von einem Grundwasserleiter, wenn die Menge an verfügbarem freiem Wasser seine Verwendung durch Brunnen ermöglicht.

Damit der Grundwasserspiegel ermittelt werden kann, müssen im Boden mehrere Schichten gebildet werden:

Infiltrationsschicht

Über den Grundwasserspiegeln befindet sich eine Schicht aus durchlässigem Boden oder Gestein, durch die Oberflächenwasser eindringen kann. Die durchlässigen Eigenschaften dieser Schicht hängen von der Art des Bodens und der geologischen Struktur des Gebiets ab..

Wasserfeste Jacke

Das infiltrierende Wasser muss auf ein Hindernis stoßen, das es daran hindert, seinen Weg nach unten fortzusetzen, nämlich das Vorhandensein einer undurchlässigen Schicht. Es stoppt den Abstieg des infiltrierten Wassers, wodurch es sich ansammelt, und kann aus Stein- oder Lehmboden bestehen.

Sättigungsschicht oder -zone

Sobald der Abstieg gestoppt ist, beginnt sich das Wasser anzusammeln und erreicht ein bestimmtes Niveau oder eine bestimmte Höhe, wodurch der Grundwasserspiegel oder der Grundwasserspiegel festgelegt wird. Dieser Prozess kann auftreten, wenn die Poren des Bodens gesättigt werden oder wenn sich freies Wasser in offenen Räumen oder Poren durchlässiger Gesteine ​​ansammelt..

Schicht oder Zone der Belüftung oder Vadose

Bei Erreichen der entsprechenden Höhe, aus der sich der Mantel oder der Grundwasserspiegel zusammensetzt, befindet sich darüber ein Bereich ohne freies Wasser. Diese Zone, in der die Poren von Luft besetzt sind, ist die Vadose- oder Belüftungszone oder -schicht.

In einigen Fällen erreicht der Grundwasserspiegel jedoch ein oberflächliches Niveau, dh die Sättigungszone entspricht dem Bodenniveau, wie es in Sumpfgebieten auftritt..

Laden und Entladen

Andererseits ist mit der Bildung des Grundwasserspiegels der Prozess des Be- und Entladens des Wassers verbunden:

Die Höhe des Grundwasserspiegels wird durch die Beziehung zwischen der Last und dem Abfluss von Wasser bestimmt. In dem Maße, in dem das Wasser, das die Sättigungsschicht durch Infiltration speist, größer ist, behält der Grundwasserspiegel seinen Stand bei oder erhöht ihn.

Aufladen des Grundwasserspiegels. Quelle: Surface_water_cycle.svg: Mwtoewsderivative Arbeit: Oxilium / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)

Wenn gleichzeitig der Wasserverlust aus der Sättigungsschicht größer als die Wiederaufladung ist, nimmt der Grundwasserspiegel oder der Grundwasserspiegel ab..

Die Wasserlast stammt aus Niederschlägen, entweder direkt oder indirekt aus dem Wasser von Oberflächenkörpern wie Flüssen oder Seen. Während der Abfluss durch Faktoren wie Verdunstung, Schweiß, Quellen und menschliche Extraktion (Brunnen, Abflüsse) bestimmt wird.

Wie entstehen Wasserspiegel??

Wasser im Boden

Der Boden ist je nach Textur und Struktur mehr oder weniger porös, wobei ersterer der Anteil von Sand, Ton und Schlick ist. Die Struktur hat mit den gebildeten Aggregaten oder Klumpen, ihrer Größe, Konsistenz, Haftung und anderen Parametern zu tun..

Die Durchlässigkeit des Bodens ist wichtig, da sie die Infiltration des Wassers bestimmt, das von der Oberfläche ins Innere fällt oder fließt. In einem sandigen Boden ist die Permeabilität daher hoch, da die Sandpartikel größere Zwischenräume zwischen ihnen lassen..

In einem Lehmboden ist die Durchlässigkeit geringer, da die Tone wenig oder keinen Platz im Boden lassen. Daher geht das Wasser vertikal so tief, wie es die Durchlässigkeit des Substrats zulässt..

Das Wasser erreicht je nach Bodenbeschaffenheit und geologischer Struktur des Gebiets eine größere oder geringere Tiefe. Wenn Sie auf eine tonige oder undurchlässige Gesteinsschicht treffen, hört ihr Abstieg auf und sie sammelt sich an, wodurch eine mit Wasser gesättigte Schicht bis zu einem bestimmten Grad erzeugt wird..

Die horizontale Verschiebung ist die andere Dimension der Dynamik des Wassers im Boden und hängt von der Topographie des Geländes ab. Auf steilem Boden bewegt sich das sickernde Wasser durch die Schwerkraft darauf zu.

Anschließend sammelt es sich von der niedrigsten Ebene oder Höhe, zu der es gelangt, an und erreicht einen höheren oder niedrigeren Grundwasserspiegel, abhängig von der Wassermenge und der Ausdehnung des Substrats, das es einnimmt..

Dieser Wert hängt von der Menge des infiltrierten Wassers und seiner horizontalen Verschiebung ab und bestimmt den Grundwasserspiegel oder den Grundwasserspiegel..

Grundwasserleiter

Wenn Wasser in ein sehr poröses Substrat wie Sand oder Kalkstein eindringt und auf eine undurchlässige Schicht trifft, bildet sich ein Grundwasserleiter. Wenn die obere Schicht dieses Grundwasserleiters durchlässig ist und sich direkt aufladen kann, handelt es sich um einen freien Grundwasserleiter.

Arten von Grundwasserleitern. Quelle: Aquifer it.svg: Datei: Aquifer en.svg: Hans Hillewaert (Lycaon) abgeleitete Arbeit: Bramfabderivative Arbeit: Ortisa / Public Domain

Bei dieser Art von Grundwasserleitern wird das Wasser atmosphärischem Druck ausgesetzt, und daher wird das erreichte Niveau durch diesen Faktor bestimmt. Unter diesen Bedingungen wird der Füllstand, der den Grundwasserspiegel des Grundwasserleiters erreicht, als Grundwasserspiegel oder Grundwasserspiegel bezeichnet..

Geschlossene oder geschlossene Grundwasserleiter sind solche, bei denen das Wasser zwischen undurchlässigen Schichten oben und unten eingeschlossen ist. Daher wird das Wasser im Grundwasserleiter einem Druck ausgesetzt, der höher als der Umgebungsdruck ist..

Aus diesem Grund ist das Niveau, das das Wasser beim Öffnen eines Brunnens in einem geschlossenen Grundwasserleiter erreicht, nicht der Grundwasserspiegel, sondern das piezometrische Niveau. Letzteres ist das Niveau, das das Wasser erreicht, wenn es fließen darf, in diesem Fall bestimmt durch den Druck des eingeschlossenen Wassers (hydrostatischer Druck).

Nutzung des Grundwasserspiegels durch Menschen

Der Mantel oder der Grundwasserspiegel ist sowohl für Pflanzen als auch für Menschen als Wasserquelle wichtig. Das Vorhandensein eines Grundwasserspiegels in ausreichender Tiefe bestimmt den Erfolg bestimmter Kulturen und Plantagen.

Gleichzeitig kann ein zu hoher Grundwasserspiegel den Anbau verhindern, da die Wurzeln ersticken. Ebenso ist der Grundwasserspiegel in Grundwasserleitern eine Trink- und Bewässerungsquelle, für deren Gewinnung Brunnen gebaut werden..

Verschmutzung der Grundwasserspiegel

Grundwasser ist dem Eindringen von Schadstoffen ausgesetzt, die seine Qualität in Bezug auf die Trinkbarkeit verändern. Darüber hinaus erreichen diese Gewässer aquatische Ökosysteme oder kontaminieren die Pflanzen, die sie absorbieren, was die biologische Vielfalt beeinträchtigt..

Verschmutzung des Grundwasserspiegels. Quelle: 570ajk / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Diese Schadstoffe können aus natürlichen Quellen stammen, beispielsweise Schwermetalle aus Bodenadern. Auf diese Weise kann das Grundwasser beispielsweise mit Arsen oder Cadmium kontaminiert werden..

Der größte Teil der Kontamination des Grundwasserspiegels wird jedoch vom Menschen verursacht. Die meisten menschlichen Aktivitäten erzeugen Schadstoffe, die auf die eine oder andere Weise das Grundwasser kontaminieren können.

Feste Abfälle oder Müll

Das Missmanagement von organischen und anorganischen festen Abfällen ist eine Hauptursache für Umweltverschmutzung. In Müllhalden, in denen das Land nicht ausreichend konditioniert ist, können Undichtigkeiten auftreten und Sickerwasser entstehen, das zum Grundwasserspiegel gelangt..

Ein hoher Anteil fester Abfälle sind Kunststoffe und elektronische Geräte, die Dioxine, Schwermetalle und andere giftige Substanzen an die Umwelt abgeben. Andererseits transportieren wässrige Lösungen organischer Abfälle pathogene Mikroorganismen und Toxine zum Grundwasserspiegel..

Schwarz- und Grauwassersickerung

Eine sehr gefährliche Kontaminationsquelle für den Grundwasserspiegel ist das Abwasser, das eine hohe Belastung mit fäkalen Coliformen und anderen Mikroorganismen aufweist. Das Vorhandensein dieser Art von Schadstoffen macht das Grundwasser nicht trinkbar und verursacht Infektionskrankheiten.

Grauwasser trägt seinerseits Waschmittel, Fette und verschiedene Schadstoffe zum Grundwasser bei..

Landwirtschaftliche Tätigkeit

Landwirtschaftliche und tierische Tätigkeiten sind eine Quelle der Kontamination des Grundwasserspiegels, insbesondere aufgrund des Einsatzes von Agrochemikalien. Herbizide, Insektizide und Düngemittel fügen dem Wasser Nitrate, Phosphate und andere giftige Substanzen hinzu.

Dies tritt auf, wenn es auf den Boden und die Pflanzen aufgetragen wird, durch Bewässerung oder Regenwasser gewaschen und bis zum Grundwasserspiegel gefiltert wird. Ebenso verschmutzen Fäkalien und Abwässer aus Tierfarmen das Wasser des Grundwasserspiegels..

Abflusswasser

Regenwasser transportiert alle Arten von Abfallstoffen weg, da es oberflächlich durch landwirtschaftliche Flächen, Industriegebiete und städtische Gebiete fließt. Dieses kontaminierte Wasser sickert in den Boden und erreicht den Grundwasserspiegel..

Industrie- und Bergbauunfälle

Feste und flüssige Abfälle aus der Industrie sind eine Hauptquelle für hochgefährliche Schadstoffe. Dies schließt Schwermetalle, Säuren, industrielle Waschmittel, Schmiermittel und andere Substanzen ein..

Der Bergbau erzeugt seinerseits hochgiftige Abfälle, die in das Grundwasser gelangen und es verschmutzen. Im Fall des Goldabbaus ist die Verwendung von Arsen, Cyanid, Quecksilber und anderen gefährlichen Substanzen ein Beispiel dafür..

Ebenso ist die Gewinnung und der Transport von Öl eine Quelle der Kontamination des Grundwasserspiegels mit Schwermetallen, Benzolen und anderen toxischen Derivaten..

Saurer Regen

Es schleppt Salpetersäure und Schwefelsäure aus der Atmosphäre, die dazu beitragen, Schwermetalle aus dem Boden freizusetzen, die auf den Grundwasserspiegel gezogen werden. Ebenso säuern sie Oberflächen- und Grundwasser an.

Verweise

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