أنواع المياه في الطبيعة

أنواع المياه في الطبيعة

تمتلك أنواع المياه المختلفة نفس التركيب الكيميائي إلا أنّها قد تختلف في هيئتها بحسب العوامل التي تتعرّض لها والتي تؤثّر عليها بشكل كبير أحيانًا، فأنواع المياه في الطبيعة قد يختلف تصنيفها بحسب العامل المؤثر عليها بدرجة كبيرة مُهيمنة دونًا عن غيره، ويمكن توضيح أنواع المياه في الطبيعة فيما يأتي:

مياه الحنفيات

ماء الصنبور هو الماء الذي تحصل عليه مباشرة من الصنبور الخاص بك، وقد يكون أو لا يكون مناسبًا لأغراض الشرب، ويستخدم على نطاق واسع في الأعمال المنزلية مثل التنظيف والطبخ والبستنة وغسل الملابس، ويجب أن تتحقق فيه جميع الشروط المفروضة من الهيئات المختصة في كل بلد.[١]

المياه المعدنية

المياه المعدنية هي المياه التي تحتوي على المعادن بشكل طبيعي، نظرًا لمصدرها الذي يكون غالبًا جوفيي مما يجعلها غنية بالمعادن مثل الكالسيوم والمنغنيز والمنغنيز مع العلم أنّه لا يمكن إضافة أي معادن أخرى إلى الماء، كما لا يمكن إخضاع المياه لأي معالجة ، باستثناء المعالجات المحدودة مثل الكربنة أو إزالة المنجنيز قبل التعبئة. والمياه المعدنية صالحة للشرب ويمكن أن يختلف مكونها من علامة تجارية إلى أخرى، فقد يحتوي بعضها على عدد أكبر من المعادن بينما قد يحتوي البعض الآخر على نسبة أقل، كما أن وجود المعادن فيها يعطيها طعمًا مالحًا مميزًا.

مياه النبع

مياه النبع صالحة للشرب وهي تنتج غالبًا من تسرب بعض مياه الأمطار المتراكمة تحت الأرض إلى السطح للتشكل الينابيع أو البرك، فهي لا تمر بنظام مياه ثابت.[٢]

الماء المُقطّر

الماء المقطر هو الماء الذي تعرض فيه الماء إلى معالجة تزيل جميع معادنه وأملاحه من خلال عملية التناضح العكسي والتقطيروهو نقي تمامًا لكن لا ينصح به عادة للشرب، لأنه قد يسبب نقصًا في المعادن كالصوديوم والبوتاسيوم والكلوريد والمغنيسيوم وذلك لخلوه من جميع الأملاحوالمعادن الطبيعية الموجودة في الماء.[٣]

مياه الآبار

مياه الآبار هي أحد المصادر الرئيسة للمياه، حيث تستخرج الآبار العميقة المياه الجوفية مباشرة وتجلبها إلى السطح بحيث يمكن للناس أخذ المياه منها، وفي صور أخرى تتدفق مياه الأمطار إلى الأسفل وتنتقل عبر الشقوق الداخلية للتربة تحت الأرض لتشكيل بحيرات تحت الأرض وهذه العملية تستغرق وقتًا بالطبع.[٤]

الماء المُفلتر

المياه النقية أو المياه المفلترة هي المياه التي خضعت بعدالحصول عليها من مصدرها لعمليات معالجة وتنقية حيث يمر هذا النوع من أنواع المياه في الطبيعة من خلال مصفاة دقيقة ويتم الاحتفاظ ببعض الكالسيوم والمواد الصلبة الأخرى في التصفية، ولا يوجد مُرشّح يمكن أن يمنع الجراثيم بشكل كامل وتنطوي عملية التنقية على إزالة جميع ملوثات البكتيريا والمواد الصلبة الذائبة مما يجعلها صالحة للشرب ولأغراض أخرى.[٥]

مصادر المياه

بعض مصادر المياه واضحة مثل البحيرات والأنهار بينما هناك مصادر أخرى أقل شيوعًا مثل الأنهار الجليدية، إنّ فهم مصادر المياه المتاحة للاستخدام البشري يكشف عن مدى محدودية المياه العذبة في الواقع، وعلى الرغم من الكمّ الهائل من المياه على الأرض فإنّ القليل منها مناسب للاستهلاك، ويمكن توضيح أبرز مصادر المياه فيما يأتي:[٦]

المياه الجوفية

تشير المياه الجوفية إلى أي مصدر للمياه يقع تحت طبقة التربة، ويمكن أن توجد المياه الجوفية في التربة نفسها أو بين الصخور والمواد الأخرى، و3 % فقط من المياه على الأرض هي مياه عذبة مع وجود 30 % فقط من تلك الكمية الصغيرة كمياه جوفية. [٦]

لمعرفة المزيد اطلع على المقال الآتي: كيف تتكون المياه الجوفية؟.

المياه السطحية

يمكن أن تشمل مصادر المياه السطحية أي مجموعة من المياه فوق الأرض مثل الأنهار والبحيرات والبرك، وتمثل المياه السطحية 80 % من المياه التي يستخدمها البشر. [٦]

مياه المحيطات

على الرغم من أنّ مياه المحيط تشكل حوالي 97 % من جميع المياه الموجودة على الأرض فإنّها ليست مصدرًا صالحًا لمياه الشرب ما لم تتم إزالة الملح والشوائب الأخرى. [٦]

الأنهار الجليدية

إنّ 70 % من المياه العذبة محصور حاليًا في الأنهار الجليدية والقلنسوات الجليدية، ومن الناحية النظرية يمكن إذابة واستخدام الأنهار الجليدية لكن كمية الطاقة اللازمة لصهر ونقل كميات هائلة من الجليد تجعله غير عملي اقتصاديًا، وتلعب الأنهار الجليدية والقلنسوات الجليدية أيضًا أدوارًا حيوية في تنظيم مناخات الأرض ودرجات الحرارة العالمية. [٦]

تكوين المياه

ما هو الوزن الجزيئي للماء؟

تعدُّ المياه عاملًا أساسيًا في تكوين الغلاف الجوي وسوائل أجسام الكائنات الحية، وتجدر الإشارة إلى أنّ الماء يتكون من أيونات الهيدروجين المرتبطة بأيونات الهيدروكسيل لتكوين جزيء الماء، والصيغة الجزيئية للماء هي H2O، ومن هذه الصيغة والأوزان الذرية للهيدروجين والأكسجين يمكن حساب الوزن الجزيئي للماء وهو حوالي 18 جرامًا، فالوزن الذري للهيدروجين هو 1 جرامًا والوزن الذري للأكسجين هو 16 جرامًا، وينفصل عدد قليل من جزيئات الماء عن بعضها لخلق أيونات الهيدروجين والهيدروكسيد. [٧]

يحتوي الماء النقي منزوع الأيونات على نفس عدد أيوناتهما، ويمكن أيضًا الإشارة إلى 18 جرامًا من الماء على أنه مول واحد من الماء، ويحتوي الماء على عدد معين من الجزيئات، وهذا الرقم هو 6.02 × 1023 وغالبًا ما يشار إليه على أنه “رقم أفوجادرو” على اسم أميديو أفوغادرو وهو عالم فيزياء إيطالي، وعلى سبيل المثال يحتوي 1000ملليلتر “1 لتر” من الماء على 55.6 مولًا من الماء.[٧]

خصائص المياه

ماذا يحدث للماء عند درجة حرارة 374 درجة مئوية؟

يتميز الماء عن غيره من المواد بمجموعة فريدة من الخصائص ينفرد بها كسمات رئيسة، وتؤثر في الماء العديد من العوامل التي قد تغير أحيانًا من خصائصه باختلاف الظروف التي يتعرّض لها، ويمكن توضيح عدد من خصائص المياه فيما يأتي:[٨]

• تتغير قدرة الماء المميزة على التصرف كمذيب قطبي عندما يتعرض لدرجات حرارة وضغوط عالية، وعندما تصبح المياه أكثر حرارة تبدو الجزيئات أكثر عرضة للتفاعل مع الجزيئات غير القطبية، وعلى سبيل المثال فعند 300 درجة مئوية وضغط عالٍ يكون لذوبان الماء خصائص تشبه إلى حد بعيد الأسيتون وهو مذيب عضوي شائع.
• يُظهر الماء سلوكًا غير عادي بشكل خاص عندما يتجاوز درجة الحرارة 374 درجة مئوية، وفوق درجة الحرارة هذه يختفي التمييز بين الحالة السائلة والغازية للمياه، ويمكن أن تختلف كثافته من سائل إلى شبيه بالغاز عن طريق تغيير درجة الحرارة والضغط.
• إذا كانت كثافة الماء عالية بدرجة كافية فإنّ الأيونات الناتجة تصبح قابلة للذوبان بسهولة، لكن من المثير للدهشة أنّ هذا السائل فوق الحرج يمكنه أيضًا إذابة المواد غير القطبية.
• يحتوي الماء على قيم كبيرة غير عادية من اللزوجة والتوتر السطحي وحرارة التبخير، وكلها يمكن أن تُعزى إلى تفاعلات الترابط الهيدروجيني الواسعة والموجودة في الماء السائل.
• الكتلة المولية للماء هي 18.0151 جرامًا لكل مول، ودرجة انصهار 0.00 درجة مئوية، بينما درجة الغليان 100.00 درجة مئوية، وأقصى كثافة له تكون عند 3.98 درجة مئوية.
• يخضع الماء لأنواع مختلفة من التفاعلات الكيميائية، وواحدة من أهم الخواص الكيميائية للماء هي قدرته على التصرف كحمض وقاعدة.

دورة تشكل المياه

ما الذي ساهم تجدد مصادر المياه؟

دورة حدوث المياه هي عملية مستمرة لا نهاية لها تحدث بالتبادل بين محيطات الأرض والغلاف الجوي، وقد بدأت دورة حدوث مياه الأرض منذ حوالي 3.8 مليار سنة عندما سقط المطر على أرض باردة فكوّن المحيطات، ويعود ذلك للمطر الناتج عن تصادم بخار الماء الذي خرج من الصهارة في قلب الأرض المنصهرة ومن ثمّ وصل إلى الغلاف الجوي، وقد ساعدت الطاقة المستمدة من الشمس في تشغيل دورة المياه بشكل مستمر، وقد كان لجاذبية الأرض أكبر الأثر في إبقاء الماء على الأرض بصورة دائمة، مما يعمل على استمرار دورة تشكل المياه.[٩]

عندما تتبخر جزيئات الماء بفعل درجات الحرارة فإنّها تتصاعد إلى السماء فتتعرّض إلى أسطح باردة أقل حرارة فتتكثّف وتكوّن السحب وتعود إلى الأرض كمطر أو ثلج، وتستمر دورةتشكل المياه بتبادل عمليتي التبخر والتكاثف، ومعظم الأمطار تهبط في المحيطات ويتدفق هطول المطر على الأرض ثمّ ينجرف إلى الأنهار والجداول والبحيرات، وبعضها يتسرّب إلى التربة حيث يتمُّ احتجازها تحت الأرض كمياه جوفية.[٩]

أبرز استخدامات المياه

الماء ضروري لاستمرار الحياة بشكل لا يُصدّق، فهو يدعم كل أشكال الحياة سواء بداخل أجسام الكائنات الحية أو خارجها، وقد اعتاد البشر الاستفادة من أنواع المياه في الطبيعة منذ أزمنة قديمة، ويمكن توضيح أبرز استخدامات المياه فيما يأتي:[١٠]

• أحد أكثر الاحتياجات الأساسية للإنسان هو الطعام، ويزرع الإنسان الطعام في أجزاء مختلفة من العالم وفقًا للظروف المناخية، ولكن هناك شيء واحد تحتاجه جميع أنواع المحاصيل دون استثناء وهو الماء.
• أغلب الأطعمة تتطلب قدرًا من الماء أثناء التحضير، وبالإضافة لدوره في طهيها، فدوره الهام أثناء الغليان يقتل جميع الجراثيم الموجودة في الطعام مما يجعله صحيًا.
• يلعب الماء دورًا بارزًا في تنظيف الملابس والسيارات والكثير من أغراض الإنسان الأساسية.
• يموت الإنسان بلا مياه، حيث يستخدم جسم الإنسان الماء في جميع خلاياه وأعضائه وأنسجته للمساعدة في تنظيم درجة حرارته والحفاظ على وظائف جسدية أخرى نظرًا لأن الجسم يفقد الماء عن طريق التنفس والتعرق والهضم.
• المحيطات وغيرها من المسطحات المائية هي بالفعل موطن لكثير من الأحياء كالأسماك والحيتان والعديد من أشكال الحياة الأخرى والتي إما تعيش مباشرة في الماء أو تعتمد كليًا عليه من أجل البقاء.

 

المراجع[+]

1. ↑ “tap water”, foodandwaterwatch, Retrieved 19-2-2021. Edited.
2. ↑ “springs”, polandspring, Retrieved 19-2-2021. Edited.
3. ↑ “distilled water”, healthline, Retrieved 19-2-2021. Edited.
4. ↑ “groundwater”, water-rightgroup, Retrieved 19-2-2021. Edited.
5. ↑ “Chemical pollutants”, healthline, Retrieved 19-2-2021. Edited.
6. ^ أ ب ت ث ج “Different Sources of Water”, sciencing.com, Retrieved 09-01-2020. Edited.
7. ^ أ ب “What is the composition of water?”, peer.tamu.edu, Retrieved 09-01-2020. Edited.
8. ↑ “Water”, www.britannica.com, Retrieved 09-01-2020. Edited.
9. ^ أ ب “Water Cycle”, www.nationalgeographic.org, Retrieved 09-01-2020. Edited.
10. ↑ “Water and its Importance”, www.toppr.com, Retrieved 09-01-2020. Edited.