地下水面：特性、その形成方法、汚染 - 環境 - 2025

水テーブルはそれを飽和、一定の深さで土壌に蓄積自由水の層です。地下水面、地下水面、地下水面、または地下水面に相当し、帯水層の上層、または土壌飽和帯の限界となります。

帯水層の場合、それは自由帯水層、つまり、再浸透を可能にする土壌の上部層が浸透している帯水層を指します。これらの条件下では、帯水層内の水は大気圧であり、帯水層が到達するレベルは地下水面または地下水面と呼ばれます。

狂ったレベル。ソース：Desireesil /パブリックドメイン

飽和土壌では、地下水面は飽和土壌層が到達するレベルに対応します。同様に、この飽和層が始まる深さ制限は地下水面と呼ばれます。

地下水面は、雨水が土壌に浸透し、特定の深さで不透過層に遭遇すると形成されます。この時点から、水は蓄積され、浸透する水の量と覆われる面積によって定義される高さに達します。

地下水は、根を通して植物に水を供給するので、地球上の生命にとって不可欠です。同様に、地下水面は、人間が飲料水や灌漑用水を供給し、井戸から抽出しています。

下水浸透と産業廃棄物および鉱業廃棄物が地下水面の汚染の主な原因です。農薬や家畜の活動と同様に、過剰な量の農薬の使用による。

地下水面の特徴

地下水面は、土壌中の水の飽和領域または帯水層を参照できます。この意味で、私たちは、利用可能な自由水の量が井戸を通しての使用を可能にするとき帯水層について話します

地下水面を確立するには、いくつかの層を土壌に形成する必要があります。

浸潤の層

地下水面の上には、地表水が浸透できるようにする浸透性の土壌または岩の層があります。この層の透過性は、土壌の種類と地域の地質構造に依存します。

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浸透する水は、水が流れ落ちることを妨げる障害に遭遇する必要があります。これは、不透過層の存在です。これは、浸透の原因となる浸透水の降下を停止し、岩や粘土土壌になる可能性があります。

飽和層またはゾーン

下降が停止すると、水は一定のレベルまたは高さに達して蓄積し始め、地下水面または地下水面が確立されます。このプロセスは、土壌の細孔を飽和させることによって、またはオープンスペースや透水性の岩石の細孔に自由水が蓄積することによって発生する可能性があります。

曝気または通気の層またはゾーン

マントルまたは地下水位を構成する対応する高さに達すると、上部に自由水がないゾーンがあります。細孔が空気で占められているこのゾーンは、通気帯または通気ゾーンまたは層です。

ただし、場合によっては、地下水面が表層レベルに達することもあります。つまり、飽和域は、沼地で発生する地上レベルに対応します。

上げ下ろし

一方、地下水面の形成に関連するのは、水の積み下ろしのプロセスです。

給水台の高さは、負荷と排水量の関係で決まります。浸透によって飽和層に供給する水が多いほど、地下水面はそのレベルを維持または増加します。

給水台の充電。出典：Surface_water_cycle.svg：Mwtoewsderivative work：Oxilium / CC BY（https://creativecommons.org/licenses/by/3.0）

同時に、飽和層からの水の損失が再充電よりも大きい場合、地下水面または地下水面が減少します。

水負荷は、直接または間接的に、河川や湖などの地表の水からの降水に起因します。放電は、蒸発、発汗、泉、人間の抽出（井戸、排水）などの要因によって決定されます。

地下水はどのように形成されますか？

床の水

土壌はその質感と構造に応じて多かれ少なかれ多孔性であり、前者は存在する砂、粘土、シルトの割合です。構造は、形成される凝集体または塊、そのサイズ、一貫性、付着性、およびその他のパラメーターに関係しています。

土壌の浸透性は、地表から内部に落下または流れる水の浸透を決定するため、重要です。このように、砂質土壌では、砂粒子がそれらの間に大きな空間を残すため、透水性は高いです。

一方、粘土質の土壌では、粘土がほとんどまたはまったく空間を残さないため、透過性は低くなります。したがって、水は基板の透過性が許す限り垂直方向に深くなります。

土壌の特性や地域の地質構造に応じて、水は多かれ少なかれ水深に達します。したがって、粘土質または不浸透性の岩層に遭遇すると、その降下は停止して蓄積し、一定レベルまで水で飽和した層を生成します。

水平変位は、土壌中の水のダイナミクスの他の次元であり、地形の地形に依存します。急勾配の土壌では、浸透した水は重力によってその方向に移動します。

その後、それはそれがアクセスする最も低いレベルまたは標高から蓄積し、それが占める水の量と基質の広がりに応じて、より高いまたはより低い地下水面に到達します。

このレベルは、浸透する水の量とその水平変位に依存し、地下水面または地下水面を決定します。

帯水層

水が砂や石灰岩などの非常に多孔質の基質に浸透し、不透過層に遭遇すると、帯水層が形成されます。この帯水層の上層が浸透性で、直接再充電できる場合、それは自由帯水層です。

帯水層のタイプ。出典：Aquifer it.svg：ファイル：Aquifer en.svg：Hans Hillewaert（Lycaon）派生著作：Bramfab派生著作：Ortisa / Public domain

このタイプの帯水層では、水は大気圧にさらされているため、水位はこの係数によって決まります。これらの条件下で、帯水層の地下水位に到達するレベルは、地下水面または地下水面と呼ばれます。

閉じたまたは閉じ込められた帯水層は、上下の不透水層の間に水が閉じ込められている帯水層です。したがって、帯水層内の水は大気圧よりも高い圧力を受けます。

このため、閉じた帯水層の井戸を開いたときに水が到達するレベルは、地下水面ではなく、ピエゾメトリックレベルです。後者は、水が流れることができるときに水が到達するレベルであり、この場合、閉じ込められた水の圧力（静水圧）によって決定されます。

人間による地下水面の使用

マントルまたは地下水面は、植物と人間の両方の水源として重要です。適切な深さの地下水面の存在は、特定の作物やプランテーションの成功を決定します。

同時に、地下水位が高すぎると、根が窒息するため、栽培を妨げることがあります。同様に、帯水層の地下水面は飲料水や灌漑用水の供給源であり、その井戸から抽出されます。

地下水面の汚染

地下水は、飲料水の品質を変える汚染物質の侵入を受けます。さらに、これらの水は水生生態系に到達するか、それらを吸収する植物を汚染し、生物多様性に影響を与えます。

地下水面の汚染。出典：570ajk / CC BY-SA（https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0）

これらの汚染物質は、土壌からの重金属などの自然源に由来する可能性があります。このようにして、地下水は、例えばヒ素やカドミウムで汚染される可能性があります。

しかし、地下水面の汚染のほとんどは人間が原因です。ほとんどの人間の活動は、何らかの形で地下水を汚染する可能性のある汚染物質を生成します。

固形廃棄物またはゴミ

有機および無機固形廃棄物の管理ミスは、汚染の主な原因です。土地が適切に調整されていないゴミ捨て場では、水漏れが発生し、地下水に浸出液が生成されます。

固形廃棄物の高い割合は、環境にダイオキシン、重金属、その他の有毒物質を放出するプラスチックや電子機器です。一方、有機性廃棄物の水溶液は病原微生物と毒素を地下水面に運びます。

黒と灰色の水の浸透

地下水面の汚染の非常に危険な原因は下水であり、糞便の大腸菌群やその他の微生物が大量に含まれています。この種の汚染物質が存在すると、地下水が飲めなくなり、感染症を引き起こします。

灰色水は、地下水に洗剤、脂肪、さまざまな汚染物質をもたらします。

農業活動

特に農薬の使用により、農業や家畜の活動が地下水面の汚染源となっています。除草剤、殺虫剤、および肥料は、硝酸塩、リン酸塩、およびその他の有毒物質を水に加えます。

これは、土壌や作物に適用されたときに起こり、灌漑または雨水で洗浄され、地下水面までろ過されます。同様に、動物農場からの糞便や下水は地下水面の水を汚染します。

流出水

雨水は表面的に農地、工業団地、都市部を流れるため、あらゆる種類の廃棄物を運び去ります。この汚染された水は、地面に浸透して地下水面に到達します。

産業および鉱業流出

産業からの固形廃棄物と液体廃棄物は、非常に危険な汚染物質の主要な発生源です。これには、重金属、酸、工業用洗剤、潤滑剤、およびその他の物質が含まれます。

その一部として、鉱業は非常に有毒な廃棄物を生成し、地下水に到達して汚染します。金の採掘の場合、ヒ素、シアン化物、水銀、その他の危険な物質の使用はこの例です。

同様に、油の抽出と輸送は、重金属、ベンゼン、その他の有毒誘導体による地下水面の汚染源です。

酸性雨

大気から硝酸と硫酸を引き寄せ、土壌から重金属を解放して地下水面に引き寄せます。同じように、それらは表面と地下水を酸性化します。

参考文献

1. キャローP（編）（1998）。生態学と環境管理の百科事典。
2. Custodio、E.、Llamas、MRおよびSahuquillo、A.（2000）。地下水文学の課題。水工学。
3. グプタA（2016）。水質汚染源、影響および管理。https://www.researchgate.net/publication/321289637_WATER_POLLUTION SOURCESEFFECTS_AND_CONTROL
4. Ordoñez-Gálvez、JJ（2011）。地下水-帯水層..テクニカルプライマー。リマの地理学会。
5. Sahuquillo-Herráiz、A.（2009）。地下水の重要性。R. Acad牧師 理科。正確です。Fis。Nat。（特に）。
6. Viessman Jr、W. And Lewis、GL（2003）。水文学入門。ピアソン。
7. Wyatt CJ、Fimbres、C.、Romo、L.、Mendez、ROおよびGrijalva、M（1998）。メキシコ北部の水道における重金属汚染の発生率。環境調査。