วัฏจักรน้ำ (Water Cycle)

1691

วัฏจักรน้ำ (Water Cycle) หมายถึง การเปลี่ยนแปลงสภาพการดำรงอยู่ของน้ำตามสภาพแวดล้อมที่แปรเปลี่ยน ทั้งในสิ่งมีชีวิต อากาศ ดิน และหิน จากระบบหนึ่งไปสู่ระบบหนึ่งหมุนเวียนเป็นวัฏจักร

advertisement

1. น้ำในอากาศ
ไอน้ำในบรรยากาศ เรียกว่า atmospheric moisture เป็นน้ำที่อยู่ในรูปของไอน้ำที่ล่องลอยในบรรยากาศที่มองเห็นได้ในรูปของเมฆ หมอก แต่จะมองไม่เห็นในรูปของไอน้ำ

ไอน้ำในบรรยากาศเกิดจากการระเหยของน้ำผิวดิน และน้ำทะเล รวมถึงการคายน้ำจากพืช เมื่อไอน้ำในบรรยากาศสะสมรวมตัวกันมากขึ้นจนถึงจุดอิ่มตัวแล้วก็จะกลั่นตัว และควบแน่นเป็นหยดน้ำตกลงสู่พื้นโลกในหลายรูปแบบ ได้แก่ น้ำฝน น้ำค้าง ลูกเห็บ และหิมะ

water_cycle

น้ำค้าง หมายถึง น้ำที่เกิดจากการกลั่นตัวของไอน้ำในระดับต่ำเหนือผิวดินหลังจากได้รับความเย็นกลายเป็นหยดน้ำขนาดเล็กจับตามใบพืช น้ำค้างนี้ จะเิกิดมากในช่วงฤดูหนาวที่มีอุณหภูมิของอากาศต่ำในช่วงกลางคืน

ลูกเห็บ หมายถึง น้ำที่อยู่ในรูปของแข็งที่เกิดจากการกลั่นตัวเป็นหยดน้ำบริเวณที่อุณหภูมิของบรรยากาศต่ำกว่าจุดเยือกแข็งของน้ำจนรวมตัวกันเป็นก้อนน้ำแข็งตกลงสู่พื้นโลกพร้อมกับน้ำฝน

หิมะ หมายถึง น้ำที่อยู่ในรูปของเกล็ดที่เกิดจากการกลั่นตัวบริเวณที่อุณหภูมิบรรยากาศต่ำกว่าจุดเยือกแข็งจนกลายเป็นเกล็ดน้ำขนาดเล็กตกลงสู่พื้นโลก หิมะนี้มักเกิดบริเวณขั้วโลกเหนือ และขั้วโลกใต้ รวมถึงบริเวณภูเขาสูงที่มีอุณหภูมิของบรรยากาศ นอกจากนั้น มักตกลงบนพื้นโลกในพื้นที่ระดับต่ำจากการเปลี่ยนแปลงฤดู และอุณหภูมิอากาศที่ต่ำไหลพาดผ่่าน

น้ำฝน หมายถึง น้ำที่เกิดการกลั่นตัวของไอน้ำในระดับความสูงในบรรยากาศที่เกิดจากการรวมตัวกันของไอน้ำปริมาณมาก หรือที่เรียกว่า เมฆ จนกลายเป็นหยดน้ำฝนตกลงสู่ผิวโลก ซึ่งจะเกิดปรากฏการณ์ฟ้าแลบ ฟ้าผ่าร่วมด้วยเสมอ

น้ำฝนที่เกิดขึ้นในบรรยากาศ ส่วนมากจะตกลงสู่ผิวโลก บางส่วนจะระเหยกลับเป็นไอน้ำ โดยน้ำฝนที่ตกลงสู่ผิวโลกจะซึมลงสู่ดินการเป็นน้ำใต้ดิน และน้ำบาดาลก่อนไหลซึมผ่านดิน และหิน ไหลลงสู่แม่น้ำ และน้ำฝนบางส่วนที่ไหลรวมจากแหล่งน้ำผิวดินลงสู่แม่น้ำ ซึ่งเรียกน้ำที่ไหลบนผิวดินนี้ว่า น้ำท่า บางส่วนจะถูกกักเก็บในอ่างเก็บน้ำ บ่อดิน แอ่งน้ำกลายเป็นน้ำผิวดิน และบางส่วนจะถูกพืชดูดซับไว้ในลำต้นสำหรับการเจริญเติบโต รวมถึงเข้าสู่ร่างกายสัตว์หรือมนุษย์ผ่านการดื่มกิน

2. น้ำใต้ดิน
น้ำใต้ดิน หมายถึง น้ำที่ถูกกักเก็บหรือไหลอยู่ระหว่างอนุภาคดิน ช่องว่างของหินหรือรอยแตกของหิน ช่องว่างของกรวดทราย โดยแบ่งเป็น 2 ประเภท คือ น้ำใต้ดินระดับตื้น และน้ำบาดาล

น้ำฝนที่ตกลงสู่ผิวโลกจะซึมผ่าน และถูกกักเก็บไว้ในช่องว่างอนุภาคดิน เรียกว่า น้ำใต้ดินระดับตื้น เมื่อชั้นดินกักเก็บน้ำจนถึงจุดอิ่มตัวแล้ว น้ำบางส่วนจะซึมลงสู่ชั้นหินกักเก็บในช่องว่างของหิน และกรวดทราย เรียกว่า น้ำบาดาล และบางส่วนจะไหลซึมลงสู่แม่น้ำที่อยู่ในระดับต่ำกว่าก่อนจะไหลลงสู่ทะเล ทั้งนี้ น้ำใต้ดินระดับตื้นบางส่วน เมื่อได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์จะระเหยกลายเป็นไอน้ำเข้าสู่บรรยากาศ

น้ำใต้ดินระดับตื้น หมายถึง น้ำที่ถูกกักเก็บอยู่ระหว่างอนุภาคดิน มักมีระดับน้ำแปรเปลี่ยนตามฤดูกาล แหล่งน้ำประเภทนี้จะมีลักษณะขุ่น มีตะกอนดินมาก น้ำมีสีต่างๆตามแหล่งดิน นิยมนำมาใช้อุปโภค และเพื่อการเกษตรเป็นหลัก

advertisement

groundwater

น้ำบาดาล หมายถึง น้ำที่ถูกกักเก็บอยู่ในช่องว่างของหินหรือรอยแตกของหิน รวมถึงช่องว่างของกรวดทรายที่อยู่ใต้ระดับชั้นดินลึกลงมา แหล่งน้ำนี้จะมีลักษณะใส มีตะกอนน้อย และมีความสะอาดสูง นิยมใช้เพื่อการอุปโภค และบริโภค

3. น้ำผิวดิน
น้ำฝนที่ตกลงสู่ผิวดิน เมื่อดินมีการดูดซับ และกักเก็บในช่องว่างของดินเต็มความจุที่ดินจะรองรับได้แล้วจะทำให้เกิดการไหลบ่าตามผิวดินลงสู่ที่ต่ำ เช่น แม่น้ำ อ่างเก็บน้ำ แอ่งน้ำ บึง เป็นต้น เรียกน้ำที่ถูกกักเก็บบนผิวดินว่า น้ำผิวดิน

น้ำผิวดิน แบ่งได้ ดังนี้
• อ่างเก็บน้ำ และเขื่อน เป็นแหล่งน้ำผิวดินที่มนุษย์สร้างขึ้นเพื่อกักเก็บน้ำที่ไหลมาจากพื้นดินลงสู่ที่ต่ำด้วยการสร้างทำนบดิน คอนกรีต หรือหินขวางทางไหลของน้ำ มักสร้างในพื้นที่ลุ่มน้ำที่มีน้ำท่าในปริมาณมาก เช่น เขื่อนภูมิพล เขื่อนป่าสัก เขื่อนลำปาว เป็นต้น

• ฝาย เป็นแหล่งน้ำผิวดินที่มนุษย์สร้างขึ้นด้วยการสร้างฝายคอนกรีตปิดกั้นลำน้ำเพื่อยกระดับน้ำในลำน้ำให้สูงขึ้น

• บ่อดิน เป็นแหล่งน้ำผิวดินที่มนุษย์สร้างขึ้นด้วยการขุดเปิดหน้าดินออกให้มีระดับความลึกในระดับต่างๆสำหรับเก็บกักน้ำฝน

• บึง และพื้นที่ชุ่มน้ำ เป็นแหล่งน้ำผิวดินที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติในระดับพื้นที่ที่ต่ำกว่าพื้นที่รอบข้างด้วยการรองรับน้ำฝน และน้ำท่าบริเวณรอบข้าง เช่น บึงบอระเพ็ด เป็นต้น

• แม่น้ำ ลำคลอง ลำห้วย เป็นแหล่งน้ำผิวดินทั้งที่เกิดจากตามธรรมชาติ และมนุษย์สร้างขึ้น ทำหน้าที่เป็นพื้นที่รองรับน้ำท่า และน้ำฝนในลักษณะการไหลรวมกันลงสู่ที่ต่ำ

4. น้ำทะเล
น้ำทะเล เป็นแหล่งกักเก็บน้ำในระดับต่ำสุด และมีปริมาณมากที่สุดในแหล่งกักเก็บน้ำทั้งหมด เป็นน้ำที่เกิดจากการไหลรวมกันของน้ำผิวดิน น้ำใต้ดินระดับตื้น และน้ำบาดาล รวมถึงน้ำฝนที่ตกลงสู่ทะเลโดยตรง

5. น้ำในสิ่งมีชีวิต
น้ำในพืช
พืชจะดูดเก็บน้ำไว้ในเซลล์พืชเพื่อใช้สำหรับการสังเคราะห์แสง และการเจริญเติบโต ซึ่งน้ำบางส่วนจะระเหยออกจากพืช เรียกว่า การคายน้ำของพืช

น้ำในสัตว์ และมนุษย์
มนุษย์ และสัตว์จะได้รับน้ำเข้าสู่ร่างกายผ่านการดื่มกินเพื่อใช้สำหรับการดำรงชีพ และการรักษาสภาพเซลล์ รวมถึงมีบทบาทสำคัญต่อกระบวนการทำงานต่างๆของร่างกาย

น้ำที่ระบายออกจากสัตว์ และมนุษย์จะออกผ่านทางการปัสสาวะในรูปของน้ำปัสสาวะ และการระเหยออกในรูปของไอน้ำผ่านการหายใจ และระเหยผ่านเซลล์ผิวหนัง

น้ำท่า (Streamflow) หมายถึง น้ำที่มีการไหลบนผิวดิน และใต้ดินลงสู่ระดับที่ต่ำกว่า ได้แก่ น้ำในแม่น้ำ ลำคลอง ลำห้วย น้ำใต้ดินระดับตื้น และน้ำบาดาล มีองค์ประกอบ 4 ส่วน คือ
– น้ำฝนที่ตกลงสู่แหล่งน้ำผิวดิน
– น้ำฝนที่ตกลงสู่ผิวดิน
– น้ำที่ไหลในระดับน้ำใต้ดิน
– น้ำที่ไหลในระดับน้ำบาดาล

ดัชนีชี้วัดคุณภาพน้ำ
• อุณหภูมิของน้ำ
• ความเป็นกรด-ด่าง (pH)
• ความขุ่น (Turbidity)
• ค่าการนำไฟฟ้า (EC)
• ความเค็ม (Salinity)
• ความกระด้าง (Hardness)
• ความต้องการออกซิเจนในการย่อยสลายอินทรีย์วัตถุในน้ำ (BOD)
• ความต้องการออกซิเจนในการออกซิไดซ์อินทรีย์วัตถุ และอนินทรีย์วัตถุในน้ำ (COD)
• ออกซิเจนละลายน้ำ (DO)
• สารแขวนลอยในน้ำทั้งหมด (TSS)
• สารที่ละลายในน้ำทั้งหมด (TDS)
• สารประกอบต่างๆ เช่น ไนเตรต ซัลเฟต เป็นต้น
• โลหะหนักต่างๆ เช่น ตะกั่ว แคดเมียม แมงกานีส เป็นต้น
• เชื้อโรค และจุลินทรีย์ต่างๆ เช่น ฟีคอลคอโลฟอร์มแบคทีเรีย เป็นต้น

advertisement