जल-गुणवत्ता जल विज्ञान

जल-गुणवत्ता जल विज्ञान इस बात का अध्ययन करता है कि हाइड्रोलॉजिकल प्रक्रियाएँ सतह और भूजल की रासायनिक और भौतिक गुणवत्ता को कैसे नियंत्रित करती हैं और जलग्रहण क्षेत्रों के माध्यम से विलेय और प्रदूषकों का परिवहन कैसे होता है।

Definition

जल-गुणवत्ता जल विज्ञान ताजे पानी की रासायनिक, भौतिक और जैविक स्थिति का अध्ययन है, जैसा कि हाइड्रोलॉजिकल प्रक्रियाओं द्वारा नियंत्रित होता है, जिसमें जलग्रहण क्षेत्रों के माध्यम से घुलित और कणिकीय घटकों के स्रोत, परिवहन और परिवर्तन शामिल हैं।

Scope

यह विषय जल के प्राकृतिक रसायन, पोषक तत्वों, तलछट और प्रदूषकों के भारण और परिवहन, और प्रवाह पथ तथा भंडारण के जलग्रहण क्षेत्र में जल की गुणवत्ता को कैसे नियंत्रित करते हैं, को शामिल करता है। यह जल की गुणवत्ता का जल विज्ञान-केंद्रित उपचार है; जलीय विष विज्ञान और उपचार इंजीनियरिंग इसके दायरे से बाहर हैं, और इसका शीर्षक इसे समुद्र विज्ञान और मृदा-जल विज्ञान के संबंधित क्षेत्रों से अलग करने के लिए योग्य है।

Core questions

• हाइड्रोलॉजिकल प्रक्रियाएँ प्राकृतिक जल के रसायन को कैसे नियंत्रित करती हैं?
• पोषक तत्व, तलछट और प्रदूषक जलग्रहण क्षेत्रों के माध्यम से कैसे परिवहन होते हैं?
• प्रवाह पथ और भंडारण धारा और भूजल की गुणवत्ता को कैसे आकार देते हैं?
• ताजे पानी की गुणवत्ता के लिए प्रमुख खतरे क्या हैं?

Key concepts

• प्रमुख-आयन रसायन विज्ञान
• पोषक तत्व और तलछट भारण
• बिंदु और गैर-बिंदु स्रोत प्रदूषण
• सांद्रता-निर्वहन संबंध
• प्रवाह पथ और निवास समय
• सुपोषण और ताजे पानी के खतरे

Key theories

प्राकृतिक जल का रसायन

प्राकृतिक जल की संरचना उन चट्टानों और मिट्टी को दर्शाती है जिनके संपर्क में वे आते हैं, अपक्षय, मिश्रण और निवास समय; हेम के संश्लेषण ने प्रमुख-आयन रसायन विज्ञान की व्याख्या स्थापित की जो हाइड्रोकेमिस्ट्री का आधार है।

जलग्रहण विलेय और प्रदूषक परिवहन

पोषक तत्वों, तलछट और दूषित पदार्थों का भार अपवाह और उपसतह प्रवाह द्वारा जल में पहुँचाया जाता है, जिसमें सांद्रता निर्वहन के साथ भिन्न होती है; यह हाइड्रोलॉजिकल प्रवाह पथों को देखी गई जल गुणवत्ता से जोड़ता है।

Mechanisms

जल अपनी गुणवत्ता तब प्राप्त करता है जब वह जलग्रहण क्षेत्र से होकर गुजरता है: वर्षा वायुमंडलीय गैसों को घोलती है, घुसपैठ करने वाला पानी मिट्टी और चट्टान के साथ प्रतिक्रिया करके घुलित आयन प्राप्त करता है, और अपवाह तलछट, पोषक तत्वों और प्रदूषकों को अपने साथ बहा ले जाता है। प्रवाह पथ और निवास समय यह निर्धारित करते हैं कि कितनी प्रतिक्रिया और मिश्रण होता है, इसलिए एक धारा या कुएँ में गुणवत्ता विभिन्न स्रोतों और मार्गों के एकीकृत योगदान को दर्शाती है, जो अक्सर निर्वहन के साथ व्यवस्थित रूप से भिन्न होती है।

Clinical relevance

जल-गुणवत्ता जल विज्ञान पेयजल स्रोतों की सुरक्षा, पोषक तत्व और तलछट प्रदूषण तथा सुपोषण के प्रबंधन, बिंदु और गैर-बिंदु निर्वहन के विनियमन, और ताजे पानी के पारिस्थितिकी तंत्र के स्वास्थ्य तथा मानव जल सुरक्षा के आकलन का आधार है।

History

प्राकृतिक-जल रसायन विज्ञान की व्याख्या, जिसे हेम के USGS खंडों में संहिताबद्ध किया गया था, ने हाइड्रोकेमिस्ट्री की स्थापना की; 20वीं सदी के मध्य से प्रदूषण के बारे में बढ़ती चिंता ने इस क्षेत्र को पोषक तत्व और संदूषक परिवहन, गैर-बिंदु-स्रोत प्रदूषण, और, हाल ही में, ताजे पानी की गुणवत्ता और जैव विविधता के लिए खतरों के वैश्विक आकलन तक विस्तारित किया।

Key figures

• John D. Hem
• Charles J. Vorosmarty
• David R. Maidment

Seminal works

• hem1985
• maidment1993
• vorosmarty2010

Frequently asked questions

नदी के प्रवाह के साथ जल की गुणवत्ता क्यों बदलती है?

विभिन्न प्रवाह स्थितियाँ विभिन्न स्रोतों और मार्गों को सक्रिय करती हैं: उच्च प्रवाह तलछट और सतह के प्रदूषकों को बहा सकते हैं और आधार प्रवाह रसायन को पतला कर सकते हैं, जबकि निम्न प्रवाह भूजल द्वारा हावी होते हैं, इसलिए कई घटकों की सांद्रता निर्वहन के साथ व्यवस्थित रूप से भिन्न होती है।

गैर-बिंदु-स्रोत प्रदूषण क्या है?

यह वह प्रदूषण है जो व्यापक क्षेत्रों से विसरित रूप से जल में प्रवेश करता है, जैसे कि कृषि भूमि से बहने वाले पोषक तत्व और कीटनाशक या शहरी सतहों से अपवाह, बजाय एक ही निर्वहन पाइप से; इसकी विसरित, हाइड्रोलॉजिकल रूप से संचालित प्रकृति इसे बिंदु स्रोतों की तुलना में प्रबंधित करना कठिन बनाती है।