يحدث تلوث المياه الجوفية عند إطلاق الملوثات على الأرض والتي تشق طريقها إلى  المياه الجوفية. ويمكن حتى يحدث هذا النوع من تلوث المياه أيضاً بصورة طبيعية بسبب وجود مكون ثانوي وغير مرغوب فيه، شوائب في المياه الجوفية، وفي هذه الحالةقد يكون من المرجح حتى يشار إليه على أنه على أنه تغير كيميائي أوفيزيائي في نوعية المياه بدلاً من اعتباره تلوثاً.

غالباً ما يتسبب الملوث في انبعاث عموداً ملوثاً داخل طبقة المياه الجوفية. فحركة المياه والتشتت داخل طبقة المياه الجوفية تنشر الملوثات على مساحة أوسع. ويمكن حتى يتقاطع الحد المتقدم، الذي يطلق عليه في كثير من الأحيان حافة الانبعاث، مع آبار المياه الجوفية أومع المياه السطحية مثل التسريبات والينابيع، مما يجعل إمدادات المياه غير آمنة للبشر والحياة البرية. ويمكن تحليل حركة الانبعاث العمودي، التي تسمى قابلة الانبعاث العمودي، من خلال  نموذج نقل هيدرولوجي أونموذج للمياه الجوفية. وقد يهجرز تحليل تلوث المياه الجوفية على خصائص التربة والجيولوجيا المسقطية والجيولوجيا المائية والهيدرولوجيا وطبيعة الملوثات.

يمكن حتى يحدث التلوث من خلال شبكات الصرف الصحي ومكبات النفايات والنفايات السائلة من محطات معالجة مياه الصرف الصحي أوالمجاري المتسربة أومحطات تعبئة البنزين أومن استخدام  الأسمدة على نحومفرط  في  الزراعة.  كما يمكن حتى يحدث التلوث من الملوثات التي تحدث بشكل طبيعي، مثل الزرنيخ أوالفلورايد. إنّ استخدام المياه الجوفية الملوثة يسبب مخاطر للصحة العامة عن طريق التسمم أوانتشار السقم.

تؤثر الآليات المتنوعة على نقل الملوثات، مثل الانتشار والامتصاص والهطول والانحلال في المياه الجوفية. ويتم تحليل تفاعل تلوث المياه الجوفية مع المياه السطحية باستخدام نماذج نقل الهيدرولوجيا.

أنواع الملوثات

تغطي الملوثات الموجودة في المياه الجوفية مجموعة واسعة من المفهمات الفيزيائية والكيميائية غير العضوية والكيميائية العضوية والجراثيمي والمشعة. بشكل أساسي، يمكن العثور أيضاً على الكثير من الملوثات نفسها التي تؤدي دوراً في تلوث المياه السطحية في المياه الجوفية الملوثة، وإن كانت أهمية جميع منها قد تختلف.

الزرنيخ والفلوريد

لقد اعترفت منظمة الصحة العالمية (بالإنجليزية: "World Health Organization") بالزرنيخ والفلوريد بوصفهما أخطر الملوثات غير العضوية في مياه الشرب على نطاق العالم.

ويمكن حتى يحدث الزرنيخ المعدني بصورة طبيعية في المياه الجوفية، حيث يظهر في معظم الأحيان في آسيا، بما في ذلك في الصين والهند وبنغلاديش. في  سهل الغانج في  شمال الهند، وبنجلاديش. يؤثر التلوث الشديد للمياه الجوفية بعمل الزرنيخ الذي يحدث بشكل طبيعي على 25% من  آبار المياه في الجزء الأقل من طبقتين سطحيتين من طبقات المياه الجوفية الإقليمية.

ويمكن حتى يوجد الزرنيخ في المياه الجوفية أيضاً حيث توجد عمليات تعدين أومنطقب نفايات والتي بدورها يتسرب منها الزرنيخ.

يشكل الفلوريد الطبيعي في المياه الجوفية مصدر قلق متزايد حيث يتم استخدام المياه الجوفية العميقة "مع وجود أكثر من 200 مليون إنسان معرضين لخطر  مياه الشرب بهجريزات مرتفعة". يمكن إطلاق الفلوريد بشكل خاص من الصخور البركانية الحمضية ورماد البراكين المشتت عندما تكون درجة صلابة المياه منخفضة. تمثل المستويات العالية من الفلوريد في المياه الجوفية معضلة خطيرة في جزر بامباس الأرجنتينية (بالإنجليزية: "Argentinean Pampas") وتشيلي والمكسيك والهند وباكستان وشرق إفريقيا وبعض الجزر البركانية مثل: تينيريفي(بالإنجليزية: "Tenerife").

في المناطق التي تحدث فيها بشكل طبيعي مستويات عالية من الفلورايد في المياه الجوفية والتي تستخدم لمياه الشرب، يمكن حتىقد يكون تسمم الأسنان والهيكل العظمي شائعاً وشديداً.

مسببات الأمراض

يمكن حتى يؤدي عدم وجود تدابير مناسبة للصرف الصحي، فضلاً عن الآبار الموضوعة بصورة غير سليمة إلى تلوث مياه الشرب بمسببات الأمراض المحمولة في البراز والبول. وتضم مثل هذه الأمراض المنقولة عن طريق البراز الكوليرا والإسهال. من أنواع مسببات الأمراض الأربعة الموجودة في البراز (البكتيريا والفيروسات والكائنات الأولية والديدان الطفيلية أوبيض الديدان الطفيلية)، يمكن العثور على الأنواع الثلاثة الأولى عادة في المياه الجوفية الملوثة، في حين حتى بيض الديدان الطفيلية الكبيرة يتم ترشيحها عادة بواسطة مصفوفة التربة.

عادة ما تعتبر طبقات المياه الجوفية العميقة المحصورة المصدر الأكثر أماناً لمياه الشرب فيما يتصل بمسببات الأمراض. ومن الممكن حتى لمسببات الأمراض الناتجة من مياه الصرف الصحي المعالجة أوغير المعالجة إلى تلويث طبقات مائية معينة، خاصة المياه الضحلة.

النترات

النترات هي أكثر الملوثات الكيميائية شيوعاً في المياه الجوفية ومستونادىت المياه الجوفية في العالم. وفي بعض البلدان ذات الدخل المنخفض، تكون مستويات النترات في المياه الجوفية مرتفعة للغاية، مما يسبب مشاكل صحية كبيرة.  كما أنها مستقرة (لا تتحلل) في ظروف الأكسجين العالية.

يمكن حتى تتسبب مستويات النترات التي تتجاوزعشرة ملغم/لتر (10 جزء لكل مليون) في المياه الجوفية في حدوث "متلازمة الطفل الأزرق" (ميتهيموغلوبينية الدم المكتسبة). تنص معايير جودة مياه الشرب  في الاتحاد الأوروبي على أقل من 50 ملغم/لتر بالنسبة للنترات في  مياه الشرب.

ومع ذلك، فقد تم التشكيك في الروابط بين النترات في مياه الشرب ومتلازمة الطفل الأزرق في دراسات أخرى. ويمكن حتىقد يكون تفشي المتلازمة بسبب عوامل أخرى غير ازدياد هجريزات النترات في مياه الشرب.

يمكن حتىقد يكون ازدياد مستويات النترات في المياه الجوفية ناتجاً عن المرافق الصحية في المسقط، والتخلص من مخلفات الصرف الصحي، والأنشطة الزراعية. ولذلك يمكن حتىقد يكون لها أصل حضري أوزراعي.

المركبات العضوية

المركبات العضوية المتطايرة هي ملوث خطير للمياه الجوفية. وهي تُدخل بوجه عام على البيئة من خلال الممارسات الصناعية غير مبالية. لم يكن معروفاً حتى الكثير من هذه المركبات ضارة حتى أواخر الستينات قبل حتى تحدد الاختبارات الدورية للمياه الجوفية هذه المواد في مصادر مياه الشرب.

تضم ملوثات المركبات العضوية الأولية الموجودة في المياه الجوفية الهيدروكربونات العطرية مثل مركبات البنزين والتولوين وإيثيل البنزين والكسيلين (BTEX: benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes)، والمذيبات المعالجة بالكلور بما في ذلك رباعي كلوروالإيثيلين (PCE: tetrachloroethylene) وثلاثي كلور الإيثيلين (TCE: trichloroethylene)، وكلوريد الفينيل(VC: vinyl chloride) . مركبات البنزين والتولوين وإيثيل البنزين والكسيلين هي مكونات مهمة من البنزين ويعتبر رباعي كلوروالإيثيلين وثلاثي كلور الإيثيلين مذيبات صناعية استخدمت تاريخياً في عمليات التنظيف الجاف وكمزيل شحوم معدني، على التوالي.

الملوثات العضوية الأخرى الموجودة في المياه الجوفية والمستمدة من العمليات الصناعية هي الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAHs: polycyclic aromatic hydrocarbons). ونظراً لوزنها الجزيئي،  فإن نافتالين(بالإنجليزية: "Naphthalene") هوالأكثر قابلية للذوبان والمحمول والتنقل في المياه الجوفية، في حين  حتى البينزو(أ) البيرين  هي الأكثر سمية. يتم إنتاج الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات بشكل عام كمنتجات ثانوية عن طريق الاحتراق غير الكامل للمادة العضوية.

ويمكن أيضاً العثور على الملوثات العضوية في المياه الجوفية كمبيدات حشرية ومبيدات الأعشاب. وكما هوالحال في الكثير من المركبات العضوية الهجريبية الأخرى، فإن معظم مبيدات الآفات لها هياكل جزيئية معقدة للغاية. ويحدد هذا التعقيد قابلية الذوبان في الماء والقدرة على الامتزاز وقدرة مبيدات الآفات على التنقل في نظام المياه الجوفية. وبالتالي، فإن بعض أنواع المبيدات الحشرية أكثر قدرة على الحركة من غيرها بحيث يمكنها الوصول بسهولة إلى مصدر مياه الشرب.

المعادن

تحدث الكثير من المعادن النزرة بشكل طبيعي في بعض التكوينات الصخرية ويمكن حتى تدخل في البيئة من خلال العمليات الطبيعية مثل التجوية. ومع ذلك، يمكن حتى تؤدي الأنشطة الصناعية مثل التعدين والمعادن والتخلص من النفايات الصلبة وأعمال الطلاء والمينا، وما إلى ذلك هجريزات المعادن السامة بما في ذلك الرصاص والكادميوم والكروم ولهذه الملوثات القدرة على شق طريقها إلى المياه الجوفية.

ستتأثر هجرة المعادن (والفلزات) في المياه الجوفية بعدة عوامل، لا سيما بعمل التفاعلات الكيميائية التي تحدد تجزئة الملوثات بين مختلف المراحل والأنواع المتنوعة. وبالتالي، فإن تنقل المعادن يعتمد في المقام الأول على درجة الحموضة والأكسدة في المياه الجوفية.

المستحضرات الصيدلانية

تعتبر كميات ضئيلة من المستحضرات الصيدلانية الناتجة عن تسرب المياه العادمة المعالجة إلى طبقة المياه الجوفية من بين ملوثات المياه الجوفية الناشئة التي تجري دراستها في جميع أنحاء الولايات المتحدة. توجد عادة الأدوية الشائعة مثل المضادات الحيوية ومضادات الالتهاب ومضادات الاكتئاب ومزيلات الاحتقان والمهدئات وما إلى ذلك في مياه الصرف المعالجة. يتم صرف هذه المياه العادمة من منشأة المعالجة، وغالباً ما تشق طريقها إلى طبقة المياه الجوفية أومصدر المياه السطحية المستخدمة في مياه الشرب.

يشكل وجود كميات ضئيلة من المستحضرات الصيدلانية في جميع من المياه الجوفية والمياه السطحية أقل بكثير مما يعتبر خطيراً أومصدر قلق في معظم المناطق، ولكن ذلك قد يحدث معضلة متزايدة مع نموالسكان واستخدام مياه الصرف الصحي المستصلحة في إمدادات المياه البلدية.

المراجع

تلوث المياه الجوفية في المشاريع الشقيقة

---

• صور وملفات صوتية من كومنز