Wodami podziemnymi nazywamy wody znajdujące się pod powierzchnią Ziemi na zróżnicowanych głębokościach. Powstają w wyniku zróżnicowanych procesów geologicznych, a ich powierzchnia to mniej więcej 60000 km3. Wody podziemne znajdują się w tak zwanej strefie saturacji inaczej określanej jako strefa nasycenia, w której wszystkie szczeliny skalne wypełnione są wodą oraz  strefie aeracji, czyli napowietrzenia. Obie strefy oddzielone są od siebie właśnie wodami podziemnymi. W płytszych warstwach ziemi wody mogą znajdować się dzięki sile grawitacji i tworzą wtedy zwierciadło swobodne. Natomiast w głębokich warstwach na wody podziemne oddziałuje ciśnienie hydrostatyczne, a w tych miejscach tworzy się zwierciadło swobodne. Jeżeli ciśnienie jest tak wysokie, że powoduje samorzutny wypływ wód na powierzchnie, wtedy nazywa się je wodami artezyjskimi. Granicą wód podziemnych jest tak zwany spag, czyli warstwa skał nieprzepuszczalnych.

Wody podziemne wypływają na powierzchnie, a owe miejsca nazywa się źródłem, młaką lub wysiękiem. Głównym źródłem powstawania wód podziemnych są opady atmosferyczne i w mniejszym stopniu, wody powierzchniowe, które przesiąkają przez warstwy przepuszczalne i pęknięcia uskoków tektonicznych. Przedostawanie się wód w głębsze warstwy ziemi możliwe jest dzięki wsiąkaniu, które zależy od przepuszczalności i porowatości podłoża oraz równinności terenu. Najogólniej wody powierzchniowe dzieli się na warstwowe, szczelinowe i krasowe.

(http://pl.wikipedia.org/wiki/Plik:Nacentemackinac.jpg)

Pochodzenie

Wody podziemne powstały na cztery różne sposoby. Te, które powstały w wyniku przesiąkania wody przez glebę to wody infiltracyjne. Natomiast wody kondensacyjne to takie, które powstały w skutek skraplania pary wodnej w płytkich warstwach gleby. Wody juwenilne pojawiły się pod wpływem skraplania się pary wodnej, która wydostała się ze stygnącej magmy w okresie kształtowania się litosfery. Wody reliktowe w przeszłości zostały ,,uwięzione” w gruncie i przez długi czas albo wcale nie oddziaływały na otoczenie oraz nie brały żadnego udziału w obiegu wody w przyrodzie jako jedyne z niewielu.

(http://www.globe-energy.pl/files/Image/obrazki/geotermia3.jpg)

Występowanie

Wody podziemne leżą na różnych głębokościach i występują w różnych warunkach, dlatego też charakterystyka poszczególnych rodzajów wód podziemnych nieco się od siebie różni.

• Wody warstwowe:

  Wody zaskórne zwane inaczej wodami przypowierzchniowymi znajdują się w bardzo płytkich częściach ziemi co wpływa na to, że są znacznie zanieczyszczone. Cechą charakterystyczną tych wód, a jednocześnie przyczyną ich powstwania jest zmienność temperatury i opady atmosferyczne.

  Wody gruntowe (wodonośne) usytuowane są poniżej wód zaskórnych, ale są już przefiltrowane i nadają się do spożycia. W przeciwieństwie do zaskórnych nie wpływają na nie opady, mimo iż to właśnie one je tworzą. Ich temperatura jest względnie stała i zmienia się, tylko w zależności od pór roku. Wody gruntowe współpracują z formami rzeźby terenu i zasilają jeziora oraz rzeki.

  Wody wgłębne leżą pod skałami nieprzepuszczalnymi, a tworzą je wody, które przesiąkły przez szczeliny w warstwach skalnych

  Wody głębinowe to grupa wód podziemnych, które znajdują się w głębokich warstwach ziemi i są całkowicie odizolowane od powierzchni. Cechują się wysoką mineralizacją, dlatego są zdatne do spożycia. Do wód głębokich zalicza się wody reliktowe, juwenilne i metamorficzne.
  

• Szczelinowe:

  Wody szczelinowe powstają w szczelinach skał o strukturze masywnej np. granit.
  

• Krasowe:

  Wody krasowe powstają w wyniku procesów krasowienia w skałach szczególnie podatnych na rozpuszczanie np. gips, wapienie
  

• Inne:

  Wody adhezyjne otaczają cieniutką błonką ,,ziarna mineralne wysycane wodą higroskopijną”, która połączona jest z ziarnem siłami elektrycznymi. To powiązanie ziaren z wodą nazywa się wodochłonnością molekularną, a ilość wody w skale określa się nazwą maksymalnej wilgotności higroskopijnej.

  Wody higroskopijne to wody ściśle otaczające ziarna mineralne i wysycające je dzięki siłą molekularnym. ,,Powstają na drodze adsorbcji przez ziarna drobin pary wodnej z powietrza.”

  Wody kapilarne znajdują się w sferze aeracji. Posiadają zdolność poruszania się dzięki siłą spójności i przylegania.

  Wody wolne znajdują się nad warstwami skał nieprzepuszczalnych tworząc zbiorowisko.

(http://www.bystrzycaklodzka.pl/asp/aktualnosci/images/fotki0041.jpg)

Wielkość zasobów wodnych

Na wielkość zasobów wodnych wpływają następujące czynniki:

• obfitość opadów atmosferycznych

• warunki infiltracji

• środowisko sedymentacyjna

• ukształtowanie terenu

• materiał gruntu

• urbanizacja

• wielkość poboru wody

• zanieczyszczenia

(http://pl.wikipedia.org/wiki/Plik:Urspring-klarheit.jpg)

Monitoring wód podziemnych

Wody podziemne charakteryzują się znacznymi zasobami i wysoką jakością, dlatego są ważnym źródłem wody pitnej. Ze względu na ich duże znaczenie i coraz wyższe zagrożenie zanieczyszczeniami wymagają stałego monitoringu w celu kontrolowania ich jakości. Celem takiego systemu jest zlikwidowanie lub ograniczenie czynników cywilizacyjnych wpływających na wody podziemne, obserwowanie zmian i tendencji w jakości.  Możliwe jest to dzięki sieci punktów badawczych rozmieszczonych w całym kraju, badających zmiany w wodach i ostrzegających o zagrożeniach. Badania wody wykonuje Państwowy Instytut Geologiczny.  Wody podziemne są klasyfikowane ze względu na swoją jakość, gdzie:

• Klasa I a – wody najwyższej jakości

• Klasa Ib – wody wysokiej jakości

• Klasa II – wody średniej jakości

• Klasa III – wody niskiej jakości

• NOK – wody pozaklasowe

(http://www.teberia.pl/zdjecia/7900/7877.jpg)

Zanieczyszczenia

Na zanieczyszczenia wód podziemnych wpływają:

• działalność gospodarcza na określonym terenie

• stopień przenikania zanieczyszczeń z powierzchni

• czas przenikania zanieczyszczeń

• obecność ognisk zanieczyszczeń (np. fabryki)

• rolnictwo i hodowla ( 33%!)

• przemysł

(http://www.krakow.pios.gov.pl/raport03/rozdz_2/mapa20.gif)

Miejsca wypływania wód podziemnych na powierzchnie

Źródło

Źródło to ,,naturalny, skoncentrowany, samoczynny wypływ wody podziemnej na powierzchnię Ziemi.”
Źródło można podzielić na źródło właściwe –eukrenal oraz miejsce odpływu – hypokrenal. Charakteryzują się względnie stałą temperaturą ze względu na którą dzielą się na zimne, zwykłe i podgrzane, a także słodkie lub mineralne. Wody podziemne wypływają w postaci źródło powyżej powierzchni ziemi dzięki silą ciężkości i ciśnieniu hydrostatycznemu.

Typy źródeł:

• Reokren (wywierzysko) – przeważnie znajduje się w górach i charakteryzuje się silnym, obfitym wypływem.

• Helokren (wysięki) – właściwe jest dla niego powolne wypływanie napowierzchnie wód. Występuje głównie na terenach nizinnych i tworzy swój indywidualny, unikatowy mikroklimat.

• Limnokren – wyróżnia się tym, że wyciekająca woda gromadzi się w obniżeniu tworząc mały zbiornik wodny podobny do stawu, jednak o innych warunkach siedliskowych. Przykładem są urzekająco piękne Niebieskie Stawy.

• Źródła spływowe to takie w którym woda swobodnie wypływa  na powierzchnię w wyniku działania siły ciężkości.

• Źródło ascensyjne – woda podnosi się w szczelinach skalnych pod wpływem ciśnienia i ,,wypływa w miejscu w, którym powierzchnia przetnie zwierciadło.”

• Źródło warstwowe występuje w dolinach rzek górskich

• Źródło uskokowe to takie w którym woda wydostaje się na powierzchnie przez uskok tektoniczny.

• Źródła grzbietowe, zboczowe i stokowe występują na grzbietach, zboczach i stokach.

• Źródła mineralne to miejsca wylewające wodę bardzo bogatą w składniki mineralne

• Źródła termalne to miejsce z którego wypływają wody termalne o temperaturze wyższej niż temperatura powietrza lub przekraczające 20 stopni. Powstają w wyniku działalności wód podziemnych oraz procesów wulkanicznych.

• Źródła szczelinowe występują tam, gdzie powierzchnia Ziemi przecina warstwę skał zbitych, a ich wielkość zależy od opadów atmosferycznych.

• Gejzery to specyficzne rodzaje źródeł powiązane z procesami wulkanicznymi. Wyrzucają one gorącą parę wodną i wodę. (dokładniejsze omówienie przy temacie wulkanizmu)

(http://www.bgpn.pl/photos/400_ZRODLA.jpg)

http://pl.wikipedia.org/wiki/%C5%B9r%C3%B3d%C5%82o

Młaka

Młaką nazywamy zabagniony wyciek wód wodnych zlokalizowanych jako oddzielna jednostka, ale także wokół źródeł. Charakterystycznym miejscem ich występowania są tereny płaskie lub bardzo niewiele nachylone. Często porośnięte są roślinnością przypominając malutkie torfowiska. Młaki zajmują znaczne tereny, nawet do kilkuset kilometrów.

Bibliografia:

• www.wroclaw.pios.gov.pl/pliki/raporty/1999/I_3_Wody_podziemne.pdf

• www.wios.tarnow.pl/wios/wwwkrakow/raport01/czesc2_2_5.pdf

• www.wikipedia.pl

• ABC przyrody – wody podziemne i powierzchniowe

Autor opracowania:

Szostak Marta