wody podziemne
 
Encyklopedia PWN
wody podziemne,
wszystkie wody występujące pod powierzchnią ziemi, znajdujące się w porach i szczelinach skał skorupy ziemskiej.
Udział ich w ogólnym bilansie wód kuli ziemskiej jest niewielki; w strefie swobodnej wymiany wód stanowią bowiem zaledwie 0,27% ogólnej ilości wód globu, ale w przeliczeniu na ilość wody słodkiej obejmują już 14%. Wszystkie skały skorupy ziemskiej są w większym lub mniejszym stopniu przepuszczalne dla wód podziemnych. Umownie jednak dzieli się je na przepuszczalne (np. piaski, spękane wapienie) i nieprzepuszczalne (np. iły, niespękane skały krystaliczne). Skały przepuszczalne, w których gromadzą się i krążą wody podziemne są nazywane wodonośnymi; mogą one występować w postaci mniej lub bardziej regularnych warstw wodonośnych lub stref spękań, np. w obrębie wapieni lub skał magmowych, które również umownie są traktowane jako warstwy wodonośne. Wody podziemne należą do systemu naturalnego krążenia wód w przyrodzie. Czas przebywania 1 cząsteczki wody w obiegu podziemnym wynosi od kilku i kilkudziesięciu dni do dziesiątek tysięcy lat, średnio — ok. 300 lat. Wody podziemne krążące w ośrodku skalnym pod wpływem siły ciężkości noszą nazwę wód wolnych, natomiast te, które zostają zatrzymane w skałach wskutek oddziaływań międzycząsteczkowych woda–skała w strefie aeracji to wody związane; do wód związanych należą woda higroskopijna i woda błonkowata. Charakter przejściowy między wodą wolną a związaną wykazuje woda kapilarna, wznosząca się ponad zwierciadłem wód gruntowych w drobnych porach i szczelinach skalnych.
Wody podziemne, zwłaszcza płytko występujące, pochodzą prawie wyłącznie z infiltracji wód opadowych, a w niewielkim stopniu również z infiltracji wód powierzchniowych. Nieznaczne ilości wód podziemnych mogą pochodzić też z kondensacji pary wodnej, zachodzącej w strefie aeracji. Na większych głębokościach w wodach podziemnych mogą się pojawiać domieszki wód wydzielanych z roztworów magmowych, wód powstających w procesach syntezy wydzielonych z magmy tlenu i wodoru (tzw. wód juwenilnych) oraz wód kopalnych (zwanych również pogrzebanymi, szczątkowymi lub reliktowymi); te ostatnie są zachowanymi w skałach osadowych resztkami wód powierzchniowych, pochodzącymi ze zbiorników, w których następowała sedymentacja osadów lub należą do wód paleoinfiltracyjnych, czyli wód opadowych infiltrujących w skały lub utworzony już osad w ubiegłych epokach geologicznych. Zasilanie wód podziemnych, zachodzące w procesie infiltracji, rozpoczyna się wsiąkaniem wody na powierzchni terenu, a następnie jej przesączaniem się przez strefę aeracji. Powierzchnia oddzielająca strefę aeracji (napowietrzoną) od strefy saturacji, całkowicie wypełnionej wolną wodą podziemną nosi nazwę zwierciadła swobodnego wód podziemnych. Główną masę wód o zwierciadle swobodnym — wód swobodnych, tworzą występujące w strefie saturacji w pierwszej od powierzchni terenu warstwie wodonośnej wody gruntowe; zasilane są bezpośrednio przez infiltrację; wody gruntowe, nad którymi strefa aeracji jest bardzo cienka, sięgająca pod powierzchnię terenu, noszą nazwę wód przypowierzchniowych (zaskórnych). W warstwach wodonośnych przykrytych warstwami nieprzepuszczalnymi istnieje zwierciadło napięte wód podziemnych, ograniczające od góry warstwę wodonośną, którego położenie i kształt są wymuszone spągiem nadległej warstwy nieprzepuszczalnej. Wody podziemne o zwierciadle napiętym noszą nazwę wód naporowych; część z nich, włączona w system aktywnego krążenia wód podziemnych, jest zwana wodami wgłębnymi, część zaś tych wód, występujących głębiej i pozostających w pozornym bezruchu (przemieszczających się w skali czasu geologicznego), to wody głębinowe. Wody naporowe w wyniku ciśnienia wody na spąg wyżej leżącej warstwy nieprzepuszczalnej, po nawierceniu warstwy wodonośnej, podnoszą się w otworze do poziomu zwanego zwierciadłem nawierconym, a w odniesieniu do obszaru występowania tych wód — zwierciadłem piezometrycznym; jeżeli zwierciadło piezometryczne występuje powyżej powierzchni terenu, wody są zwane wodami artezyjskimi..
Skład chemiczny wód podziemnych, potocznie zwany chemizmem wód, jest rozumiany jako skład substancji rozpuszczonych w wodzie. Jest on wyraźnie zróżnicowany, uzależniony od wielu współdziałających czynników naturalnych: klimatycznych, geologicznych, hydrogeologicznych, a nawet biologicznych. Wody podziemne mogą zawierać ponad 60 pierwiastków chemicznych występujących w różnych stężeniach i formach. Gazami głównymi, mogącymi znajdować się w znacznych ilościach są: tlen, azot, ditlenek węgla, metan i siarkowodór. Podrzędnie lub wręcz w ilościach śladowych wody podziemne mogą zawierać wodór, gazy szlachetne oraz gazowe węglowodory, a ponadto tlenki siarki i azotu. Niektóre gazy rozpuszczając się, wchodzą w reakcje z wodą; są to głównie ditlenek węgla i siarkowodór oraz tlenki siarki i azotu, których reakcje z wodą prowadzą do jej zakwaszenia. Skład chemiczny wód podziemnych decyduje o ich właściwościach (cechach) organoleptycznych (smak, barwa, przezroczystość i mętność), fizycznych i chemicznych, jak: przewodność elektryczna właściwa, radoczynność, gęstość i lepkość oraz odczyn (pH), właściwościach utleniająco-redukujących (Eh), mineralizacji i twardości; wśród fizycznych cech wód podziemnych wymieniana jest też temperatura wody, cecha niezależna od jej składu chemicznego. Sumaryczne stężenie substancji rozpuszczonych w wodzie nadaje jej cechę określaną jako mineralizacja wody. Wraz z głębokością występowania wód wzrasta ich mineralizacja, która po przekroczeniu 1 g/dm3 sprawia, że wody uznawane są za wody mineralne; część wód mineralnych wykazuje właściwości lecznicze. Chemizm wód podziemnych decyduje o możliwości ich wykorzystania do różnych celów, np. do picia, celów przemysłowych lub balneologicznych. Szacuje się, że w Polsce do wód podziemnych należy ok. 1/3 eksploatowanych wód.
Wszechstronnym badaniem wód podziemnych zajmuje się hydrogeologia.
Przeglądaj encyklopedię
Przeglądaj tabele i zestawienia
Przeglądaj ilustracje i multimedia