Гидросфера в отличие от атмосферы и литосферы заполнена жизнью по всей своей толще. Повсюду, куда проникали орудия сбора, исследователи находили живые организмы. Из этого мы можем заключить, что жидкая вода является более важным лимитирующим фактором в расселении организмов, чем свет. Так, самые жаркие пустыни формально находятся вне биосферы. Однако фактически они могут считаться парабиосферными (околобиосферными), так как живые организмы там все же есть. Например, в пустынях Намиб и Калахари под слоем сухого песка встречаются насекомые (жуки-чернотелки), существующие за счет приносимых ветром сухих пылевидных остатков растений; питаясь ими, насекомые получают метаболическую воду.[ ...]
Гидросфера представляет собой водную оболочку Земли, включающую в себя Мировой океан, воды суши (реки, озера, ледники), а также подземные воды. Подавляющая часть вод гидросферы приходится на Мировой океан (94%), затем следуют подземные воды (4%) и ледники (1,7%). Вода выступает в роли универсального растворителя, так как взаимодействует со всеми веществами, не вступая с ними в химические реакции.; В силу этой своей особенности она обеспечивает обмен растворенными в ней веществами между сушей и океаном, живыми организмами и окружающей средой. Вода играла и продолжает играть существенную роль в становлении и сохранении жизни на Земле. Первые организмы появились в водоемах, и лишь значительно позднее началось расселение живых существ по поверхности суши. Обращает на себя внимание также тот факт, что практически все функционирующие живые системы состоят в основном из воды в жидкой фазе: в растениях содержится до 85-95% воды, в организме человека - 57-66%.[ ...]
Гидросфера (от греч. кус1ог - вода, вракшге - шар) - жидкая оболочка планеты. Насколько правильнее было бы говорить - Океан» (Артур Кларк).[ ...]
Гидросфера - это водная часть биосферы, представленная реками, озерами, морями и океанами. Объем морей и океанов составляет около 1 млрд 370 млн км®, тогда как объем озер, рек, водохранилищ и учтенных подземных вод составляет около 8 млн км®. Моря и океаны являются одним из основных биотопов, хотя около 90% их объема представлены глубинами, для которых характерен полный мрак. С другой стороны, для глубин более 4000 м характерно также очень высокое давление, составляющее около 400 атмосфер. Можно сказать, что часть Мирового океана является естественной барокамерой, заполненной живыми организмами.[ ...]
Гидросфера загрязняется отбросами производственной деятельности, в том числе многими продуктами химической промышленности и нефтепереработки (например, удобрениями, пестицидами, мазутом), выбросами городского и сельского хозяйства. Выбросы в водоемы массы вредных веществ наносят ущерб рыбному хозяйству. В последние годы наблюдается катастрофическое загрязнение морей и океанов нефтью, разливающейся из танкеров, попадающих в аварийные ситуации. Обширные пятна и полосы нефти встречаются на всей акватории Атлантического океана.[ ...]
Гидросфера (греч. «гидор» - вода) - водная оболочка Земли. Ее подразделяют на поверхностную и подземную.[ ...]
Гидросфера - водная оболочка Земли, включающая в себя Мировой океан, воды суши (реки, озера, ледники), а также подземные воды.[ ...]
Гидросфера -- совокупность всех содержащих воду объектов: океанов, морей, рек, озер, водохранилищ, подземных вод, ледников и снежного покрова.[ ...]
Гидросфера - водная оболочка Земли, включающая океаны, моря, реки, озера, подземные воды и ледники, снеговой покров, а также водяные пары в атмосфере. Гидросфера Земли на 94% представлена солеными водами океанов и морей, более 75% всей пресной воды законсервировано в полярных шапках Арктики и Антарктиды (табл. 6.1).[ ...]
Гидросфера - водная оболочка Земли; содержит 1,4 млрд. км3 воды, из них воды суши составляют 90 млн. км3. Моря и океаны занимают 71 % поверхности земного шара. Запасы пресных вод составляют менее 2 % водных ресурсов. Полный годовой сток рек - 37 тыс. км3. Годовой сток подземных рек составляет 13 тыс. км3. Около 3/4 мировых запасов пресных вод находится во льдах Антарктиды, Арктики, ледниковых гор. Около 20 % мировых запасов поверхностных пресных вод сосредоточено в озере Байкал. Средняя соленость вод Мирового океана 3,5 г/л (в океанах 48.1015 тонн поваренной соли).[ ...]
Под гидросферой Земли понимают прерывистую оболочку, образованную совокупностью океанов, морей и поверхностных вод суши. В более широком смысле гидросфера включает также подземные воды, лед и снег высокогорных и полярных районов.[ ...]
Объем гидросферы в настоящее время составляет примерно 1,5 млрд. км3, из которых 94 % приходится на океан, занимающий 72 % поверхности Земли. Подземные воды, преимущественно представляющие собой глубинные рассолы, составляют 60 млн. км3, и лишь окало 4 % из них - пресные подземные воды активного водообмена. Около 24 млн. км3 депонировано в твердой форме (полярные ледники), но и они принимают участие в глобальном круговороте гидросферы. Поверхностные воды суши имеют небольшой объем - около 360 тыс. км3, из которых 278-280 тыс. км3 находятся в озерах, а 80-83 тыс. км3 составляют почвенную влагу. Объем всех русловых вод практически ничтожен, составляет около 1,2 тыс. км3 или менее одной десятитысячной процента всего объема гидросферы. Атмосферная влага количественно оценивается в 14 тыс. км3 (табл. 2.2).[ ...]
Понятие «гидросфера» включает все свободные воды Земли, которые не связаны химически и физически с минералами земной коры, т. е. могут двигаться под действием гравитационной силы либо теплоты. Гидросфера (табл. 7.5) состоит из всех океанов, морей, рек, озер, водохранилищ, болот, подземных вод, ледников, снежного покрова, а также содержит атмосферную и почвенную влагу, а также биологическую воду (например, в организме человека содержится около 70% воды).[ ...]
Подземная гидросфера - включает воды, находящиеся в верхней части земной коры. Их называют подземными. Сверху подземная гидросфера ограничена поверхностью земли, нижнюю ее границу проследить невозможно, так как гидросфера очень глубоко проникает в толщу земной коры.[ ...]
Велика роль гидросферы в поддержании относительно неизменного климата на планете, поскольку она, с одной стороны, выступает как аккумулятор тепла, обеспечивая постоянство средней планетарной температуры атмосферы, а с другой - за счет фитопланктона продуцирует почти половину всего кислорода атмосферы.[ ...]
Загрязнение гидросферы - поступление в воду загрязнителей в количествах и концентрациях, способных нарушить нормальные условия среды в значительных по размерам водных объектах.[ ...]
Поверхностная гидросфера органично связана с атмосферой, подземной гидросферой, литосферой и с другими компонентами окружающей природной среды. Учитывая неразрывную взаимосвязь всех ее экосистем, невозможно обеспечить, чистоту поверхностных водоемов и водотоков без защиты от загрязнения атмосферы, почв, подземных вод и др.[ ...]
Поверхностная гидросфера не образует сплошного слоя и прерывисто покрывает земную поверхность на 70,8%.[ ...]
В узком смысле гидросфера - это прерывистая оболочка, состоящая из соленой воды (моря, океаны), пресной воды (реки, озера, водохранилища), а также твердой воды (снежный покров, ледники). В широком смысле гидросфера - это непрерывная оболочка системы вода - пар, включающая собственно гидросферу, а также пронизанную водой или парами воды литосферу и атмосферу.[ ...]
Воздействие на гидросферу выражается в сбросах неочищенных ливневых стоков с поверхности в канализацию или водоемы. Уровни этого загрязнения могут составлять 2...3 ПДК в воде.[ ...]
Источник водных ресурсов - гидросфера, включающая воды мирового океана, атмосферы, рек, озер, грунтовые воды.[ ...]
Резервные фонды в атмосфере и гидросфере легко доступны, поэтому такие биогеохимические круговороты относительно устойчивы. Осадочные циклы, в которых участвуют фосфор и железо, гораздо менее стабильны. Они более подвержены влиянию различного рода местных изменений, так как основная масса вещества сосредоточена в малоактивном и малоподвижном резервном фонде земной коры. Следовательно, если «спуск», т. е. поступление веществ из обменного фонда в резервный, совершается быстрее, чем «подъем», то часть обмениваемого материала выходит из круговорота.[ ...]
Наряду с атмосферой изменились гидросфера и литосфера. Изменение гидросферы тесно связано с эволюцией атмосферы, так как водный баланс водоемов зависит от режима осадков и испарения. Стала иной и литосфера. Она подверглась мощному физическому выветриванию. На литосферу оказывали влияние организмы, продукты их обмена и распада. В результате сложных процессов, протекающих в литосфере, сформировалась поверхность материков, образовались осадочные породы, почвы. Эволюция биосферы сопровождалась образованием биогенных веществ (каменного угля, горючих газов, торфа и т. д.), биокосных тел, возникших в процессе взаимодействия живой и неживой природы. Типичным биокосным телом является почва - основной объект сельскохозяйственного производства.[ ...]
Самым распространенным загрязняющим веществом гидросферы является нефть и нефтепродукты. Если учесть, что в Мировой океан и поверхностные воды суши ежегодно привносится 15-17 млн,т нефти и нефтепродуктов, а 1 т нефти покрывает тонкой пленкой акваторию средней площадью 12 км2, то потенциально 150-180 млн. км2 поверхности Мирового океана каждый год покрывается нефтяной пленкой. Эта оценка условна, так как не учитывает скорости разложения отдельных компонентов нефти, ее способности коагулировать, сбиваясь комками, но, тем не менее, многими исследователями отмечено, что нефтяные пятна на поверхности океанических вод между Европой и Северной Америкой уже смыкаются.[ ...]
Следующей по размерам малой составляющей гидросферы являются болота, представляющие собой промежуточное состояние между озерами и подземными водами. Они отличаются особым растительным сообществом, приспособленным к избыточному увлажнению и недостатку кислорода в воде. Болота умеренных и высоких широт - своеобразные ловушки органического углерода, где происходит его накопление и захоронение, прежде всего в виде торфа, состоящего из неполностью разложившихся остатков растительности.[ ...]
Техногенное воздействие сточных вод на объекты педо- и гидросферы приводит нередко к увеличению минерализации и общей жесткости подземных вод, проявляющемуся обычно в возрастании концентрации хлоридов и сульфатов кальция, натрия, магния. Ареалы миграции указанных загрязнителей довольно значительны, так как минеральные соли относятся к самым легкоподвижным веществам.[ ...]
В пределах биосферы выделяют две категории слоев: собственно биосферу, где живое вещество локализовано постоянно (эубиосферу), а также расположенные выше и ниже ее соответственно парабиосферу и метабиосферу. В эти слои живые организмы могут попадать лишь случайно. Общая протяженность эубиосферы по вертикали - 12-17 км, хотя у разных авторов эти оценки несколько варьируют.[ ...]
Из приведенных данных следует, что атмосфера и тесно связанная с ней гидросфера составляют по массе незначительную часть нашей планеты. Однако их роль в развитии жизни на Земле и в деятельности человеческого общества чрезвычайно велика. Наличие гидросферы, атмосферы и биосферы - особенность нашей планеты, отличающая ее от других планет Солнечной системы. Гидросфера является важнейшим свидетельством термической эволюции Земли, поскольку вода может находиться в трех различных состояниях - жидком, твердом и газообразном. Запасы воды в земной коре мощностью до 35 км, не участвующие в круговороте, по современным оценкам, составляют около 1 млрд. км3. Преобладающая часть гидросфер-ных вод сосредоточена в Мировом океане, который является основным замыкающим звеном круговорота воды в природе. Он отдает большую часть испаряющейся влаги в атмосферу. Водные организмы, населяющие поверхностный слой Мирового океана, обеспечивают возврат в атмосферу значительной части свободного кислорода планеты.[ ...]
АФОТОБИОСФЕРА - часть биосферы, куда не проникают солнечные лучи (в пределах гидросферы и литосферы).[ ...]
Вероятно, в ближайшее десятилетие произойдет срыв во всем рыбном промысле мира.[ ...]
Все факторы экзогенного воздействия проявляются либо на границе атмосферы и литосферы, либо гидросферы и литосферы. В первом случае наиболее разрушительными являются колебания температуры, атмосферные осадки, замерзание воды, ветер, атмосферные разряды и т.п., объединяемые в группу атмосферных агентов. Их совокупность обусловливает выветривание горных пород, их дефляцию. Во втором случае разрушение осуществляется в основном движущимися потоками воды (водная эрозия).[ ...]
Общие запасы воды на планете исчисляются 1385984-103 км3 и занимают 510-ГО6 км2, или 70% ее поверхности. Средняя глубина гидросферы 3554 м. Если все количество воды равномерно распределить по поверхности планеты, то получится слой толщиной 2718 м. Масса всей воды составляет примерно 1,32 -1018 т, или 0,022% общей массы Земли . Температура воды в летний период на поверхности моря колеблется от -2°С в Белом море до +35°С в мелководных районах Персидского залива.[ ...]
Химические - всевозможные газообразные, жидкие и твердые химические соединения и элементы, попадающие в атмосферу и гидросферу и вступающие во взаимодействие с окружающей средой.[ ...]
Биосфера - внешняя оболочка Земли, в которую входят часть атмосферы до высоты 25-30 км (до озонового слоя), практически вся гидросфера и верхняя часть литосферы примерно до глубины 3 км. Особенностью этих частей является то, что они населены живыми организмами, составляющими живое вещество планеты. Взаимодействие абиотической части биосферы - воздуха, воды и горных пород и органического вещества - биоты обусловило формирование почв и осадочных пород. Последние, по В. И. Вернадскому, несут на себе следы деятельности древних биосфер, существовавших в прошлые геологические эпохи.[ ...]
Турбулентность - состояние газа или жидкости, характеризуемое турбулентным (испытывающим случайные хаотические флуктуации) движением. В атмосфере и гидросфере в результате турбулентности происходит турбулентная диффузия, обуславливающая вертикальный обмен свойств среды, намного превосходящая молекулярную диффузию. В атмосфере турбулентность наиболее сильна в слое трения. Кдоме микротурбулентности, связанной с образованием вихрей масштаба от долей миллиметра и более, атмосфера характеризуется макротурбулентностью, проявляющейся в образовании циклонов и антициклонов. В океаносфере наиболее активно турбулентность развивается на стыках течений.[ ...]
Свою нашумевшую в 80-е гг. прошлого столетия книгу Г. Хёфлинг, известный немецкий эколог, назвал «Тревога в 2000 году», уделив в ней большое внимание нефти, попадающей в атмосферу, гидросферу и литосферу нашей планеты. Но вот прошел указанный год, и все тревоги, упомянутые профессором Хёфлингом, налицо. Бурный технический прогресс XX столетия привел к получению и использованию целого ряда материалов, которые плохо поддаются природному разложению. Они попадают в окружающую среду при их добыче или изготовлении, при транспортировке и, наконец, накапливаясь в опасных концентрациях, оказывают вредные воздействия на природную среду. К этой категории относятся нефть и нефтепродукты.[ ...]
Географическая оболочка Земли богата и другим полезным компонентом, необходимым для функционирования живых организмов, - кислородом. Его содержание по массе в литосфере составляет 47%, в гидросфере - 85,9%, однако преобладающая часть кислорода находится в химически связанном состоянии. Атмосфера по сравнению с литосферой и гидросферой характеризуется наибольшим содержанием свободного кислорода, потребляемого живыми организмами и способствующего переработке продуктов распада органической материи, осуществляющегося в условиях достаточно высокой среднегодовой температуры воздуха (13,6°С) у поверхности Земли.[ ...]
Г идросфера - водная оболочка Земли, располагающаяся между атмосферой и литосферой и представляющая собой совокупность океанов, морей, озер, рек, прудов, болот, подземных вод, ледников и водяного пара атмосферы. Гидросфера связана с другими элементами Земли - атмосферой и литосферой. Воды Земли находятся в непрерывном движении. Круговорот воды увязывает воедино все части гидросферы, образуя в целом замкнутую систему. Без гидросферы невозможно существование растений и животных, так как их клетки и ткани в основном состоят из воды. Например, человек на 65% состоит из воды, и его суточная физиологическая норма потребления воды составляет 1,5...2,6 л. Кроме того, для удовлетворения гигиенических потребностей человеку в среднем требуется ежедневно около 35 л воды.[ ...]
Среди всех сфер Земли особое место занимает биосфера. Это геологическая оболочка Земли вместе с населяющими её живыми организмами: микроорганизмами, растениями и животными. Она включает верхнюю часть литосферы - твёрдую оболочку Земли, всю гидросферу - океаны, моря, озёра и реки и большую часть атмосферы. Границы биосферы определяются верхним пределом жизни, ограниченным губительным влиянием космических ультрафиолетовых лучей, и нижним пределом, ограниченным высокими температурами земных недр. Отличительная и определяющая особенность биосферы состоит в её целостности и населенности жизнью.[ ...]
Значение воды для поддержания здоровья населения на высоком уровне обусловлено той ролью, которую она играет для удовлетворения физиологических и гигиенических потребностей, а также для рекреационных целей. Основными источниками загрязнения гидросферы являются промышленные сточные воды, дренажные воды с орошаемых земель, организованный и неорганизованный сток с территорий населенных пунктов и промышленных площадок, сельскохозяйственных полей и крупных животноводческих комплексов, а также водный транспорт.[ ...]
В.И. Вернадский. По его определению, биосфера - наружная оболочка (сфера) Земли, область распространения жизни (bios -жизнь). По последним данным, толщина биосферы 40...50 км. Она включает нижнюю часть атмосферы (до высоты 25...30 км, т.е. до озонового слоя), практически всю гидросферу (реки, моря и океаны) и верхнюю часть земной коры - литосферу (до глубины 3 км). Важнейшими компонентами биосферы являются: живое вещество (растения, животные и микроорганизмы); биогенное вещество (органические и органоминеральные продукты, созданные живыми организмами на протяжении геологической истории, -каменный уголь, нефть, торф и др.); косное вещество (горные породы неорганического происхождения и вода); биокосное вещество (продукт синтеза живого и неживого, т.е. осадочные породы, почвы, илы). Вернадский доказал, что все три оболочки Земли связаны с живым веществом, которое оказывает непрерывное воздействие на неживую природу.[ ...]
Положение усугубляется тем, что в настоящее время, по данным Национального исследовательского совета Национальной академии наук США, токсикологи обладают относительно полной информацией о влиянии на здоровье лишь 10% используемых пестицидов и 18% лекарств. По меньшей мере 1/3 пестицидов и лекарств не проходила испытаний на токсичность. В отношении всех используемых химикатов проблема еще серьезнее: 80% из них также не проходили испытаний. Эта ситуация в сочетании с участившимися утечками, неправильным удалением отходов и авариями канализационной и водопроводной систем потенциально чревата серьезным загрязнением гидросферы и возможностями отрицательного воздействия на здоровье населения.[ ...]
Для комплексного решения задач защиты окружающей среды необходима подготовка специалистов широкого профиля. Учитывая это, Министерство высшего и среднего специального образования СССР в 1971 г. ввело в ряде вузов новую межотраслевую специальность - «Технология рекуперации вторичных материалов промышленности». Инженеры этой специальности призваны решать вопросы технологии с глубоким пониманием ее воздействия на окружающую среду. На основе знаний, полученных при изучении общехимических, инженерных и специальных (биологических, экономических, экологических и др.) дисциплин, с учетом основных свойств атмосферы, гидросферы и литосферы они должны разрабатывать и осуществлять меры по предупреждению попадания вредных веществ в окружающую среду путем совершенствования технологии и создания эффективных очистных систем. Это необходимо не только для обеспечения нормальных условий труда на существующих производствах и защиты окружающей среды от загрязнений, но и как важный этап в разработке прогрессивной малоотходной и безотходной технологии, позволяющей наиболее полно и эффективно использовать природные ресурсы.[ ...]
Автомобильная дорога - комплекс сооружений и устройств, который обеспечивает движение автотранспортных потоков (АТП). Сооружение и эксплуатация автомобильных дорог связаны с серьезными вредными воздействиями на окружающую среду. Эти воздействия имеют комплексный характер, как от АТП, так и от элементов инфраструктуры автомобильной дороги, связанный с природными экосистемами и близлежащей жилой застройкой. Перечень техногенных воздействий автомобильных дорог приведен на рис. 12.2. Это воздействие на атмосферу - акустическое загрязнение, запыленность, загрязнение вредными веществами (ВВ), химическое загрязнение и электромагнитные поля; загрязнение гидросферы - сточные воды, и, наконец, литосферы - вредные вибрации и загрязнение ВВ.
Чтобы лучше разобраться, что такое атмосфера, гидросфера, литосфера, необходимо рассмотреть такой термин, как «географическая оболочка».
Географическая оболочка - это совокупность геосфер Земли: земной коры, гидросферы и атмосферы. Они составляют собой единое целое и существуют взаимосвязано. Так, солнечная энергия трансформируется в тепловую, кинетическую, электрическую, химическую и др. в пределах литосферы. Там же она накапливается, передается другим сферам - воздушной и водной.
Что такое гидросфера
Под термином «гидросфера» понимают водную оболочку Земли. Сюда входят воды как наземные (реки, озера, моря, океаны), так и подземные (грунтовые), а также снеговой покров, ледники, пар в атмосфере.
Что такое гидросфера? Определение понятия таково: это совокупность всех вод нашей планеты. Наиболее важные элементы, входящие в состав гидросферы: реки, болота, озера, ледники и грунтовые воды.
Реки имеют огромное значение, они переносят массы воды на большие расстояния. Болота, как и горные ледники, являются источником питания для рек. Ледники являются хранилищем пресной воды.
Водохранилища - это искусственные водоемы, созданные человеком для хозяйственной деятельности.
Состав гидросферы:
Как видно из этих данных, наибольшая доля вод приходится на Мировой океан, а на реки Земли - всего лишь 0,0001%. Все эти части гидросферы взаимосвязаны между собой, и вода может переходить из одной классификации в другую.
Вода и ее особенности
Вода - это уникальный химический элемент, который присутствует на нашей планете в трех агрегатных состояниях. Но наиболее полезное - жидкое, именно в таком виде вода является необходимым источником для существования всего живого. Для многих организмов это не просто источник питания, а среда обитания. Доказано, что первые организмы обитали в воде, а уже потом, в процессе эволюции, вышли на сушу. Таким образом, главной характеристикой гидросферы является наличие огромного количества живых организмов.
Что такое гидросфера? Можно сказать, что это совокупность воды нашей планеты.
Функции водной оболочки
Выделим несколько наиболее важных функций гидросферы:
- Аккумулирующая. Вода накапливает огромное количество тепла и обеспечивает постоянную среднюю температуру планеты.
- Производство кислорода. Как говорилось выше, в водной оболочке Земли проживает большое количество живых организмов, среди которых присутствует фитопланктон. Именно он продуцирует большую часть кислорода атмосферы. А кислород, в свою очередь, необходим для нормальной жизнедеятельности большинства организмов.
- Гидросфера, в частности, Мировой океан, является огромной ресурсной базой. Здесь ведется вылов различных видов рыб, добываются минеральные ресурсы. Человечество также использует сами воды для различных целей: для очистки, извлечения энергии, охлаждения и др.
- Водная оболочка является отличной питательной средой для разных вредных микроорганизмов. Через нее могут передаваться определенные заболевания.
Использование водных ресурсов
- Водопотребители . Это отрасли, использующие воду для определенных целей, но не возвращающие ее. Среди них теплоэнергетика, сельское хозяйство, черная и цветная металлургия, целлюлозно-бумажная и химическая промышленность.
- Водопользователи . Это отрасли, которые используют воду для своих нужд, но потом всегда ее возвращают. Например, службы хозяйственно-питьевого потребления, морской и речной транспорт, судоходство, рыбное хозяйство.
Стоит отметить, что для жизнеобеспечения города с населением 1 млн человек необходимо более 300 тысяч м³ чистой воды в сутки, причем более 75% вод возвращаются непригодными для живых организмов, т.е. загрязненными.
Классификация вод по целевому назначению
- Питьевая вода - используется человеком для утоления жажды. В ней должно быть минимальное количество токсических и химических веществ.
- Минеральная вода - добывается из подземных источников путем бурения. Используется человеком в лечебных целях.
- Промышленная вода - это необязательно тщательно очищенная от примесей вода, т.к. она используется в промышленности.
- Теплоэнергетическая вода - термальная. Может использоваться в любых отраслях народного хозяйства.
Техническая вода
Подразделяется на несколько видов:
- Вода для полива. Используется в сельском хозяйстве, не требует сложной очистки от примесей.
- Энергетическая вода. Применяется для отопления помещений. Воду нагревают до газообразного состояния.
- Хозяйственно-бытовая вода. Используется для разных нужд в больницах, столовых, прачечных и банях.
В промышленности почти половина воды используется для охлаждения оборудования. В таком случае она не загрязняется.
У технологической воды тоже есть несколько классификаций. Выделяют:
- Промывочную - используют для промыва различных материалов (твердых, газообразных и жидких).
- Средообразующую - применяют для обогащения руд, растворения пород во время добычи полезных ископаемых.
- Реакционную - используют для ускорения или замедления различных реакций.
Нерациональное использование вод и пути решения проблем
Самая большая проблема - это перерасход поверхностных вод. В результате возникают такие региональные катаклизмы, как гибель животных и растений, осушение болот, падение уровня воды в реках.
Чтобы не было перерасхода ценного ресурса, необходимо рационально его использовать, создавать замкнутые циклы использования воды в промышленности, экономить на бытовом уровне.
Перерасход грунтовых вод происходит из-за повышенного забора и пониженного количества осадков, когда подземные хранилища не успевают пополнить истраченные запасы. Чтобы решить эту проблему, необходимо учитывать особенности территории, с которой происходит забор воды.
Если вовремя не реагировать на вышеописанную проблему, может возникнуть следующая - просадка грунта. Когда подземные источники истощены, в недрах земли возникают полости, почва уже ничем не поддерживается и оседает. Это опасно тем, что просадка может быть неожиданной в местах, где находятся люди.
Чтобы эта проблема не застала врасплох, необходимо уменьшать потребление грунтовых вод, ставить высококачественные фильтры для повторного использования отработанной жидкости.
Еще одна проблема, возникающая из-за чрезмерного употребления подземных вод, - подток соленой воды. Это происходит из-за понижения давления внутри полостей в результате уменьшения уровня грунтовой воды.
Загрязнение вод
Что такое загрязнение гидросферы? Это загрязнение вод - одна из глобальных проблем человечества. Происходит перенасыщение нефтепродуктами. Для очищения необходимо вылавливать не только плавающие на поверхности масла, но и осадок, опускающийся на дно. Химическая промышленность является одним из главных источников загрязнения не только гидросферы, но и атмосферы.
Целлюлозно-бумажная промышленность засоряет близлежащие территории нерастворимыми волокнами и другими веществами. Из-за этого у воды появляется неприятный запах и вкус, меняется цвет, усиливается рост бактерий и грибов.
ТЭЦ сбрасывают отработанную воду обратно в водоемы. Если учитывать, что она обычно намного теплее, можно понять: происходит нагревание всего водохранилища. Это неблагоприятно сказывается на местных флоре и фауне. Воды начинают цвести, т.к. усиливается рост цианобактерий, водорослей и другой растительности. Жидкость приобретает неприятный запах и вкус.
Сплав леса также неблагоприятно сказывается на состоянии воды. Реки засоряются, загрязняются. К тому же данная хозяйственная деятельность наносит вред рыбе и животным, обитающим в реке, по которой происходит сплав. От недостатка кислорода гибнет молодняк рыбы, икра. Видовой состав уменьшается.
Человеческая жизнедеятельность наносит вред окружающей среде, особенно гидросфере и биосфере. Сточные воды из канализаций оказываются в грунте, вредные вещества попадают не только в почву, но и в подземные воды, реки и озера. Кроме вредных органических веществ в сточных водах находятся различные примеси: радиоактивные элементы, тяжелые металлы, продукты органического синтеза.
Вода имеет уникальное свойство - она может самовозобновляться и самоочищаться благодаря солнечной энергии.
Гидросфера земли - хрупкая структура. Чтобы решить проблему ее загрязнения, необходимо принять ряд мер:
- обеспечение каждого предприятия современной водоочистительной установкой;
- установка качественных фильтров для бытовой воды;
- совершенствование замкнутых циклов потребления воды.
Что такое гидросфера и как она важна, знает, пожалуй, каждый человек, но не многие задумываются о том, с какой катастрофической скоростью происходит загрязнение вод. Если бы каждый приложил усилия для сохранения чистой воды, катастрофа бы не была такой масштабной. Гидросфера земли уже никогда не восстановится полностью, но человечеству под силу сделать так, чтобы нынешние запасы не оказались загрязненными.
Классе, наверное, в пятом я увлекся географией. Тогда ребята постарше, которые уже не первый год изучают географию что-то обсуждали про гидросферу. Мне стало интересно, о чем они говорят и я так понял, что они имели ввиду что-то, связанное с водой. Потом я поискал в энциклопедиях (Интернет был, но не везде) и нашел много информации про гидросферу.
Гидросфера
Гидросфера - водная оболочка земли . Это вся вода, которая есть на нашей планете. Учитываются абсолютно все воды, то есть, и пресная вода из рек, и непригодная для питья вода морей, океанов, болот, и даже та вода, которая находится в атмосфере или является многотонным айсбергом, все это - части гидросферы.
Вода океанов - 96,4 процентов, вода ледников - 1,86 процента, подземные водоемы - 1,68 процентов, поверхностные воды, которые не могут течь (озера, водохранилища и т.д.) - 0,02 процента, вода в самой земле (в почве) - 0,01 процент, пар (в том числе и облака) - тысячная доля процента, вода рек - 0.0001 процентов.
Более подробно о составе гидросферы
Все воды, входящие в гидросферу делятся на:
- Мировой океан (воды всех открытых морей и океанов).
- Континентальные воды (реки и озера, некоторые виды морей).
- Поверхностные воды (вода, текущая или собирающаяся на поверхности земли).
- Подземные воды (заключенная в недрах земли вода).
Проблемы гидросферы
В первую очередь стоит отметить, что всего один процент воды - пресная вода. То есть, использует человечество просто ничтожную часть всех водных ресурсов. Опреснение воды - важная задача для ученого сообщества, ведь в агрегатах, сельском хозяйстве и просто в быту невозможно использовать соленую воду.
Еще одна проблема - загрязнение вод. Еще с древних веков люди сливают отходы в ближайшие водоемы. Тракты средневековых городов всегда выводили нечистоты прямиком в ближайшую реку. Сейчас заводы и фабрики сливают химические (и не всегда безопасные) отходы в реки, и некоторые и в океан. Мусор тоже выбрасывается в океан. Яркий пример - мусорное пятно возле острова Ява, которое покрывает десятки метров и состоит из пластика.
Полезно1 Не очень
Комментарии0
Я по знаку Зодиака - Рыба. Просто обожаю плавать, много лет занимаюсь плаванием и могу сказать, что вода - это моя вторая стихия! Ежедневно пользуюсь этим богатейшим ресурсом в быту. Глобально задумываться о роли воды на Земле я начал во время взросления. Тогда, собственно, я и узнал о значении гидросферы.
Подробности о гидросфере
Если посмотреть на нашу планету из космоса, можно подумать, что произошла ошибка с названием Земли, так как 71 % поверхности планеты - это вода. Но ошибки нет. Масса воды, а правильней сказать - гидросферы, на планете всего лишь 1/4000 от массы всей планеты. Если говорить простым языком, гидросфера - это жидкая (водная) составляющая Земли.
Гидросфера включает в себя:
- океаны;
- моря;
- пруды;
- реки;
- ручьи.
Но эта водная оболочка Земли также существует в виде пара или льда. Например, водяной пар может быть в виде облаков и тумана. В свою очередь замёрзшая часть гидросферы состоит из ледников, ледяных шапок и айсбергов.
Циклы в гидросфере
Водный цикл описывает, как вода испаряется с поверхности земли, поднимается в атмосферу, охлаждается и конденсируется в дождь или снег в облаках и возвращается на землю в виде осадков. Вода, падающая на землю, собирается в реках и озерах, почве и пористых слоях горной породы, и большая часть ее течет обратно в океаны, откуда она снова испарится. Цикличность круговорота воды в и из атмосферы является важным аспектом погодных условий на Земле.
Особенность круговорота воды в природе:
- главным двигателем круговорота является Солнце;
- основной потребитель солнечной энергии и поставщик водяного пара в атмосферу - мировой океан;
- в жидком состоянии вода, испаряясь, поднимается в атмосферу;
- в атмосфере происходит конденсация пара, превращаясь в облака;
- в виде осадков вода вновь возвращается на землю - цикл закончен
Всякого рода промышленность негативно влияет на циклы гидросферы, тем самым нарушая природный баланс. По новостям мы регулярно слышим, с какой скоростью разрастаются всевозможные природные катаклизмы - наводнения, таяние ледников и т.д.
Полезно0 Не очень
Комментарии0
Мне кажется, из всех геосфер больше всего на слуху атмосфера. Атмосфера праздника, загрязнение атмосферы - вот такие словосочетания я слышала с самого раннего детства. А вот о понятии гидросфера я узнала уже в школе.
Название узнала, знакомство состоялось, но было очень странным, ведь вдруг оказалось, что я и гидросфера давно друг друга "знаем"!
Сейчас объясню поподробней.
Гидросфера - что это
Гидросфера - это одна из геосфер (оболочек) Земли.
К объектам гидросферы относится вода в любых формах и количествах, например:
- океаны;
- моря;
- реки;
- озера;
- любые мелкие водоемы;
- подземные воды;
- водяной пар.
Снежный покров и ледники также состоят из воды, но их часто выделяют в криосферу.
Гидросфера находится в постоянном контакте с другими геосферами:
- педосферой (почва);
- атмосферой (воздух);
- биосферой (живые организмы).
Водные пространства влияют на формирование климата и рельефа , вода питает растения и животных, а водоемы служат домом для множества видов флоры и фауны.
Без гидросферы была бы невозможна жизнь на Земле.
Необычные обитатели гидросферы
Когда-то в воде зародилась жизнь. И сейчас вода все еще бурлит ею. Даже в небольших лужицах можно найти целые мини-сообщества живых организмов.
А уж о глубинах океана , которые до сих пор очень мало исследованы, можно говорить бесконечно. Вовнутриматериковых водоемах обитают как самые распространенные виды, так и редкие краснокнижные, а то и вовсе эндемичные.
Для меня особый интерес представляют пресноводные тюлени , к которым относятся:
- байкальская нерпа;
- ладожская кольчатая нерпа;
- сайменская кольчатая нерпа.
Последняя обитает в Финляндии. Все эти тюлени являются эндемиками своих озер. Кроме этих водоемов они больше нигде не встречаются.
Пресноводные тюлени прекрасно иллюстрируют изменчивость гидросферы и литосферы (земной коры). Участки суши постоянно то поднимаются, то опускаются над уровнем воды, водные пространства то отделяются, то соединяются друг с другом.
И когда-то у предков этих тюленей были выходы к морям и океанам. Сейчас же их ареал ареал ограничен озерами, в которых они сохранились даже после разрыва связи с "большой водой".
Полезно0 Не очень
Комментарии0
Еще в школе нас учили, что жизнь на Земле зародилась около трех с половиной миллиардов лет назад. Все мои попытки доподлинно узнать из книг, как же конкретно это произошло, не увенчались успехом. Уже позднее я выяснил, что точного ответа не существует до сих пор. Однако, подавляющее большинство ученых полагает, что, в том или ином виде, первые образования , которые можно отнести к организмам , сформировались в гидросфере .
Что такое гидросфера
Название гидросфера происходит от двух греческих слов, означающих воду и шар. Собственно, гидросфера и есть водная оболочка Земли . Гидросфера является частью биосферы , у которой выделят следующие слои:
- аэробиосферу , включающую влагу, необходимую для жизни микроорганизмов в атмосфере;
- геобиосферу , где средой для жизни служат земля с подземной влагой;
- гидробиосферу , не включая воды, находящиеся под землей.
Масса гидросферы примерно в 275 раз больше массы атмосферы Земли и примерно в сорок тысяч раз меньше массы самой Земли.
Гидросфера – среда для зарождения жизни
Океанические воды составляют основу гидросферы Земли, более 96% от общего объема. Океаны занимают, в целом, более 70% процентов от общей поверхности Земли. Эта часть гидросферы постоянно взаимодействует с земной корой и атмосферой. Соленость океана, усредненно, составляет примерно 35 промилле , что соответствует содержанию 35 грамм соли в одном килограмме воды. Традиционно считается, что именно в океане зародилась жизнь на Земле, и лишь в начале палеозоя жизнь вышла на сушу. За предыдущие десятилетие ряд ученых стали склоняться к мнению, что жизнь зародилась в акватории подводных вулканов или гейзеров , в среде с горячей минеральной водой. Эти предположения удалось подтвердить рядом экспериментов.
Уже в последнее время мне стали любопытны теории и о том, что жизнь на Землю попала из космоса благодаря метеоритам , а также космической пыли . У этих гипотез появляется все больше сторонников среди ученых. Но и в этом случае гидросфере отводится решающая роль в процессе эволюции жизни на Земле.
Полезно0 Не очень
Комментарии0
Когда я сдавал экзамен по географии , мне попался билет именно с таким вопросом. Поскольку заслуженно получил «пятерку», попробую дополнить ответы, указав интересные факты .
Что означает термин «гидросфера»
Наука дает такое определение: водная оболочка планеты, расположенная между литосферой и атмосферой . Бо́льшая масса воды, около 91%, рассредоточена между океанами, морями, озерами и реками. Далее идут грунтовые воды , а уже потом снег и лед на полюсах и в горных районах. Всего же, по подсчетам, на нашей планете около 1,5 миллиарда км2 воды . Это, как и кислород, один из ключевых элементов для существования жизни. Действительно, роль воды сложно переоценить: тело человека содержит около 80% этой жидкости, она оказывает влияние на формирование рельефа и круговорот химических элементов .
Объемы вод гидросферы
Приведу некоторые цифры, указывающие распределение общего объема . Итак:
- воды морей и океанов - 90%;
- наземные водоемы -1%;
- снег и лед - 2%;
- подземные воды - 7%.
Самая полноводная река планеты - Амазонка . Некоторые источники утверждают, что на ее долю выпадает пятая часть всех пресноводных вод стекающих в океан. Во многом это зависит от климата, который способствует такому наполнению.
Самое большое озеро . Каждый, кто слышит это слово, представляет тихий водоем в окружении растительности. Однако существуют и такие озера, где штормовые волны совсем не редкость, а своими размерами они превосходят моря. Как это ни странно, но самое большое озеро - Каспийское море . По сути, это действительно озеро, ведь фактически отсутствует сток , а морем его называют из-за большого размера. Его площадь и объем нередко изменяются в зависимости от уровня воды. Средняя глубина около 215 метров , а объем составляет приблизительно 70000 м3.
Самый большой океан - Тихий - самый крупный и глубоководный водоем на планете. Его площадь составляет 179 млн. км2, что намного превышает площадь всех материков , и в два раза больше Атлантического. На его долю выпадает более половины всех водных ресурсов и половина Мирового океана.
Самое большое море - Филиппинское . Это также самое глубокое из всех морей, со средней глубиной чуть более 4000 метров. В его пределах находится самая глубокая точка на планете - Марианский желоб , где зафиксирована глубина 11 километров.
Самый крупный ледник - ледник Ламберта . Его ширина более 60 километров, а длина около 750 километров. Самое интересное то, что ледник содержит около 14% всей пресной воды мира .
Полезно0 Не очень
Комментарии0
В конце первого семестра второго курса нам предстояло сдавать зачет по гидрологии, профессор решил поставить зачет автоматом, но только тем, кто ходил на лекции. А, как известно, не всем студентам свойственна высокая посещаемость. Если Николай Петрович, открыв зачетку, видел знакомое лицо, то без вопросов ставил в нее отметку о сдаче. Тех, кого он не помнил, профессор что-нибудь спрашивал. Когда речь дошла до Тани, препод внимательно на нее посмотрел и спросил: «Что такое гидросфера? » Она четко ответила, что э то часть геосферы, представляющая из себя водную оболочку нашей планеты . «А как Вам гидрология в целом», - спросил профессор. На что Таня сказала: «Всю ночь читала, так понравилась!»:)))
Что такое гидросфера
Итак, гидросфера - это совокупность всей воды на земном шаре, находящейся в любом агрегатном состоянии. Она включает в себя: моря и океаны, озера и реки, родники и воды подземные, льды и снега,пары воды в атмосфере и воду живых организмов. Роль этой земной оболочки переоценить сложно, это:
- поддержание постоянства климата (Н2О аккумулирует тепло, кроме того климат напрямую зависит от осадков);
- обеспечение планеты кислородом (почти половину всего О ₂ вырабатывает фитопланктон, населяющий водные объекты);
- без воды невозможно зарождение и существование всего живого на Земле.
Круговороты
Насколько я помню из курса гидрологии, одной из основных характеристик водной земной сферы является ее единство , а обеспечивают это малые (материковый и океанический) и большой круговороты Н2О. При непосредственном участии солнечных лучей происходит испарение воды, конденсация ее в атмосфере и выпадение обратно в виде разнообразных осадочных явлений. Когда вода испаряется с твердой поверхности и выпадает осадками на нее же, можно говорить о малом круговороте, с океанической поверхности - нетрудно догадаться, речь идет об океаническом круговороте. А вот в большом водном обороте принимают участие и суша, и океан . Массы испарившейся воды (в состоянии пара) перемещаются ветрами с океана на материки, поливая дождями и засыпая снегами землю, влага, преодолевая толщи грунта попадает в грунтовые воды, а затем, со стоком снова оказывается в океане. Большой или мировой водный круговорот служит механизмом очищения и обновления всех частей гидросферы .
Вода, а значит и гидросфера - это основа жизни . И в наших силах хотя бы попытаться сохранить ее для себя и будущих поколений.
Полезно0 Не очень
Комментарии0
- - Круговорот воды в природе
Впервые этот термин употребил геолог из Австрии Эдуард Зюсс , автор известной трилогии «Лик Земли», написанной в 1883-1909 гг. Именно он определил гидросферу как прерывистую оболочку Земли, расположенную между атмосферой и литосферой.
Общая характеристика гидросферы Земли
Более 70% поверхности земли покрыто водой. Общий объем гидросферы составляет около полутора миллиардов кубических километров, из которых более 95% приходится на Мировой океан.
Гидросфера находится в тесном взаимодействии с другими геосферами. Большинство осадочных горных пород образуется на стыке гидросферы и литосферы. Заселенная живыми существами гидросфера является также частью биосферы.
Обладая высокой теплопроводностью, гидросфера играет важнейшую роль в обеспечении температурного баланса планеты, передавая тепло из ее недр к периферии.
Границы гидросферы Земли
В настоящее время в понятие гидросферы включается не только пространство между атмосферой и литосферой. Этот термин приобрел куда более широкое значение и теперь его границы определяются пределами распространения воды как химического соединения.
Таким образом, верхней границей гидросферы является высота 8-18 км, где молекулы воды начинают разлагаться под воздействием ультрафиолетового излучения. Нижней же границей принято считать глубину 6-14 км ниже земной поверхности и 10 км ниже океанского дна . Именно на этой глубине под воздействием высоких температур происходит разложение и синтез воды.
Химический состав гидросферы Земли
Вода природных водоемов представляет собой раствор солей различной концентрации. Так как основным составным элементом гидросферы является Мировой океан , то и средний химический состав его близок к морской воде. Но если рассматривать каждый элемент гидросферы отдельно, то выявляется большая разнородность его химического состава.
Больше всего в составе морской воды содержится кислорода – около 85,7%. Далее по убыванию – водород H (10.8%), хлор Cl (1,98%) и натрий Na (1.03%). В количественном выражении верхние слои океана содержат более 140 трлн тонн углекислого газа и 8 трлн тонн кислорода. Вообще, в океане содержатся все известные элементы, но концентрация их очень низкая. Вместе с тем, общее их содержание в воде огромно и исчисляется миллионами-миллиардами тонн. Например, золота содержится 6 млн тонн, а серебра – 5 миллиардов. Уже запатентованы способы извлечения этих металлов из океанической воды.
В среднем в морской воде концентрация солей составляет 35 г/л. Интересной особенностью морской воды является постоянство соотношения между главными компонентами основного солевого состава воды.
Химический состав атмосферных вод не отличаются высоким содержанием солей. Их концентрация в среднем составляет 50 мг/л.
Химический состав подземных вод наиболее разнообразен. Концентрация солей здесь варьируется от 0,05 до 400 г/кг.
Не менее разнообразен и химический состав поверхностных и грунтовых вод , во многом он определяется климатической зоной. Но немаловажное значение имеют и состав пород, почвы и растительности.
Химический состав поверхностных вод классифицируется по нескольким показателям. Приведем пример классификации по гидрохимическому показателю .
- 1. Содержание макрокомпонентов – основных соединений, содержащихся в воде. А именно соединений калия, натрия, магния и кальция.
- 2. Уровень концентрации в воде растворенных газов – кислорода, азота, сероводорода, аммиака и метана.
- 3. Неорганические формы биогенных элементов - продуктов жизнедеятельности организмов. К ним относятся в основном неорганические соединения азота и фосфора. Биогенных элементов в воде может содержаться от нуля до десяти мг/л.
- 4. Органические формы биогенных элементов. Именно они отвечают за цвет и запах воды. В эту группу входят практически все классы органических соединений.
- 5. Микроэлементы, т.е. все известные металлы. Их содержание в природной воде очень незначительно.
- 6. Бактерии и микроорганизмы.
В составе поверхностных вод содержатся и нерастворимые вещества – песок, глина, илистые вещества, карбонаты, гидрокарбонаты, сульфаты, хлориды, гумус, планктон и др. Их содержание варьируется от нескольких штук до десятков тысяч на один литр воды, а размеры – от грубодисперсных до коллоидных.
В результате деятельности человека в составе природных вод появились также и токсичные загрязняющие вещества. К ним относятся тяжелые металлы, нефтепродукты, хлорорганические соединения, фенолы и др.
Части гидросферы Земли
Гидросфера включает в себя атмосферную, поверхностную и подземную воды. Каждая из этих групп делится на подгруппы. Количественное соотношение видов вод гидросферы приведено в таблице 1.
Примечание: Уважаемые посетители, дефисы в длинных словах в таблице поставлены для удобства мобильных пользователей - иначе слова не переносятся и таблица не помещается в экран. Спасибо за понимание!
Таблица 1. Части гидросферы Земли
|
Составные элементы |
Название |
Объём, млн. км 3 |
Коли-чество по отно-шению к общему объёму гидро-сферы, % |
|
Морские воды |
|||
|
Подземные (за исключе-нием почвенной) воды |
Грунтовая |
||
|
Лёд и снег (Арктика, Антарктика, Гренландия, горные ледни-ковые области) |
|||
|
Поверх-ностные воды суши: озёра, водохра-нилища, реки, болота, почвенные воды |
|||
|
Атмос-ферные воды |
Атмос-ферная |
||
|
Биоло-гическая |
Части гидросферы. Схема.
Пресная вода , занимая лишь небольшой процент в общем составе гидросферы планеты, играет важнейшую роль в жизнедеятельности человека.
Около 75% всей пресной воды на Земле содержится в ледниках полярных зон, в снеге и вечной мерзлоте. Эта вода объединяется под названием криосферы . Если бы все льды криосферы растаяли, то уровень океана повысился бы на 64 метра. В последнее время ученые с тревогой следят за шельфовыми ледниками Арктики и Антарктики. Только за последние несколько лет разрушились два ледника, остававшиеся неподвижными в течение последних десяти тысяч лет. Подробнее об этом
20% всех запасов пресной воды приходится на подземные воды и составляет 85 тыс. км³.
На долю рек , озер, болот и других пресноводных водоемов приходится всего 1% пресной воды. Но вследствие возобновляемости водных ресурсов, этого достаточно для снабжения водой всей планеты.
Реки в определенный момент времени содержат всего 1,2 тыс. км 3 , однако годовой сток воды всей планеты составляет 41,8 тыс. км 3 . Озера содержат 280 тыс. км 3 воды.
В парах атмосферы находится до 14 тыс. км³ воды, но за год влага в атмосфере сменяется до 40 раз и на земную поверхность в виде осадков выпадает до 520 тыс. км 3 воды. Осадки и являются главным источником возобновления поверхностных вод.
Круговорот воды в природе
Все воды гидросферы находятся в постоянном движении, образуя так называемый круговорот воды в природе или гидрологический цикл. Круговорот воды происходит за счет испарения, конденсации и выпадения осадков.
Процесс испарения воды в море идет гораздо интенсивнее, чем выпадение осадков, потому что водяные пары переносятся ветром на территорию суши. На суше же наблюдается обратная картина – влаги испаряется гораздо меньше, чем выпадает и лишняя влага по речным руслам спадает обратно в море. Таким образом, вода циркулирует между сушей и мировым океаном, не меняя своего общего объема.
Гидросфера – прерывистая водная оболочка земли. Что входит в ее состав? Каким образом она распределена на нашей планете? Почему без нее немыслима жизнь?
Гидросфера представляет собой одну из геологических оболочек нашей планеты. Она включает в себя океаны, моря, все водные объекты суши (реки, озера, болота и водохранилища), подземные воды, ледники и снежный покров. Основным компонентом гидросферы является вода.
Часто гидросферу рассматривают как глобальную открытую систему, которая занимает 75% поверхности земного шара. Гидросфера содержит 1,5 млрд. км 3 воды, 96% из которых приходится на долю Мирового океана. В подземных и почвенных водах, реках, озерах, болотах, водохранилищах и ледниках запасы воды измеряются миллионами км 3 . В атмосфере воды значительно меньше, и ее объем не превышает 15 тыс. км 3 .
Уникальные свойства водыВода – единственное химическое соединение, которое существует в природе в виде и жидкости, и твердого вещества (лед), и газа (пары воды). Всем хорошо известно, что вода при нормальных условиях – бесцветная прозрачная жидкость без запаха. Она обладает целым рядом удивительных физико-химических свойств:
высоким поверхностным натяжением (с этим свойством связано значительное капиллярное поднятие воды, что способствует питанию растений по корневым системам);
высокими температурами кипения и замерзания;
удельные энтальпии (теплосодержание) плавления и испарения выше, чем у большинства веществ;
плотность воды в жидкой фазе больше плотности льда, поэтому лед плавает на поверхности воды, и водоемы не замерзают до дна.
Вода является прекрасным растворителем для многих веществ. Благодаря высокой растворяющей способности воды в ней содержатся практически все химические элементы, из которых наиболее важны для живых организмов. Обилие растворенных элементов превращает водную среду в своеобразный «ведьмин студень», в котором возможны самые фантастические преобразования энергии, вещества и информации. Почти все биохимические процессы, обеспечивающие жизнедеятельность организмов, сводятся к реакциям в водных растворах.
Границы гидросферыВ широком смысле границы гидросферы определяются границами распространения воды как химического соединения. Верхняя граница обнаружения воды находится на высоте 8–18 км, где молекулы воды разлагаются под действием УФ-излучения. Нижняя граница водной оболочки располагается на глубине около 10 км ниже дна океана и на 6–14 км ниже уровня земной поверхности. По определению В. И. Вернадского, нижняя граница гидросферы – это та область земной коры, где при высоких температурах (до 1800° С) протекают не только процессы разложения, но и синтез молекул воды.
С точки зрения экологии, границы гидросферы определяются более четко и совпадают с границами водных объектов: морских и пресноводных водоемов и водотоков суши.
Гидросфера – динамически активная оболочка. Горизонтальный перенос и перемешивание масс воды определяет постоянное перераспределение их свойств, передачу на огромные расстояния и глубины.
Мировой океан как составная часть гидросферыКак уже упоминалось, около 96% объема гидросферы приходится на долю Мирового океана. Его главной особенностью является консервативность и устойчивость во времени. Особенно удивительно сохранение постоянства солевого состава океанской воды: процентное соотношение в ней основных солей остается неизменным в любом районе океана и на всех глубинах, независимо от степени распреснения.
Большая теплоемкость воды сглаживает крайние температуры, ведет к накоплению большого количества тепла, что создает благоприятные условия для развития и распространения организмов по всей водной толще.
Малая изменчивость физических условий в Мировом океане способствовала в свое время зарождению жизни, в настоящее время благоприятствует поддержанию ее наибольшего разнообразия. Из 33 классов растений, известных биологам, в гидросфере встречаются представители 18, а из 63 классов животных – 60. Можно считать, что гидросфера, и в особенности Мировой океан, являются хранилищами видового разнообразия жизни.
Следует отметить, что химический состав крови всех животных (включая и человека) близок по составу к морской воде. Выйдя из «морской стихии» на сушу, живые существа продолжают поддерживать в своих кровеносных сосудах привычную морскую среду. Функции крови и морской воды в принципе одинаковы. Это – транспорт живых клеток, белково-углеводных комплексов и растворенных газов.
Важными свойствами океанической среды, помимо устойчивости в геологическом масштабе времени, являются также:
– непрерывность (в отличие от континентальных водоемов);
– сплошная заселенность и почти полное отсутствие безжизненных зон;
– интенсивная циркуляция;
– наличие приливов и отливов.
В океане могут быть выделены две основные группы местообитаний (биотопов) растений и животных: это прибрежные биотопы (зона шельфа ) и биотопы открытых вод (пелагиаль ).
Прибрежные биотопы имеют достаточно выраженные, очерченные границы. Обычно они размещаются по шельфу поясами (полосами), параллельными береговой линии, которые сменяют друг друга по мере возрастания глубины.
В пелагической части океана структура биотопов зависит от режима течений и особенностей циркуляции водных масс в каждом конкретном районе. При наличии устойчивых связей всей водной массы с дном (вследствие интенсивного гидродинамического переноса) образуется единый биотоп.
Гораздо чаще, однако, в океане возникает ситуация, когда контрастные водные массы, отличающиеся физико-химическим режимом, располагаются друг над другом по типу слоеного пирога. В этом случае целесообразно рассматривать их как отдельные биотопы. Общими особенностями пелагических биотопов являются большие размеры и размытость границ.
Насколько важны пресноводные водоемы и природная вода в гидросфере Земли?
Гидросферу образуют океаны, моря, водные объекты суши (реки, озера, болота и водохранилища), а также подземные воды, ледники и снежный покров.
Поверхностные воды сушиПо сравнению с океаном, пресные воды занимают небольшую часть поверхности Земли; на их долю приходится лишь около 0,5% общего объема гидросферы. Однако для человека континентальные водоемы и водотоки играют столь же важную роль, как и океанические.
Во-первых, континентальные водоемы и водотоки – основной источник пресной воды для бытовых и промышленных нужд. Во-вторых, пресноводные экосистемы используются человеком как удобные и дешевые системы переработки отходов.
Естественные пресноводные биотопы можно разделить на два класса: стоячие водоемы (озера, пруды, старицы) и проточные водотоки (реки и ручьи). Резких границ между этими группами, а тем более внутри каждой из них, не существует.
В целом, стоячие водоемы обладают малой динамической активностью. В них могут возникать застойные зоны, характеризующиеся дефицитом кислорода.
Главной особенностью водотоков является наличие более или менее выраженного течения, которое, как правило, усредняет распределение физических условий водной среды.
Под влиянием направленного антропогенного воздействия в гидросфере сформировался третий, весьма обширный класс биотопов с промежуточными свойствами. Это – водохранилища , сочетающие в себе признаки водоемов и водотоков.
Пресные водоемы отличаются от океанических разнообразием условий и высокой степенью дискретности. Изолированность континентальных водоемов и водотоков друг от друга, индивидуальность гидрологического режима и большая зависимость от сухопутного окружения создают весьма существенные различия между водоемами даже в географически близких районах. Особенно вариабельны искусственные водоемы, из которых одни подвергаются прогреванию (сброс теплых вод), другие сильному загрязнению, третьи – периодическому осушению и промерзанию.
Пресная вода на планете составляет менее 3% от общих ее запасов, из них 75% находится в Арктике и Антарктике, 20% приходится на подземные воды и только 1% сосредоточен в реках, озерах и облаках. Для многих регионов проблема пресной воды является одной из самых важных экологических проблем.
Что такое природная вода?Природная вода представляет собой раствор солей, органических веществ и газов. В основном природная вода образуется в результате выпадения дождей, реже она имеет глубинное происхождение, то есть представляет собой конденсат паров, поднимающихся из земных недр.
Химический состав озерных, речных и грунтовых вод меняется в широких пределах и зависит от состава пород, почвенного покрова и растительности.
В настоящее время имеется несколько классификаций химического состава природных вод. Например, по гидрохимическим показателям в природных водах определяются следующие важные характеристики:
1. Главные соединения, содержащиеся в воде, называются макрокомпонентами . К ним относятся соединения калия, натрия, магния, кальция. Следует заметить, что в океанической воде, независимо от абсолютной концентрации, соотношение между главными компонентами основного солевого состава остается всегда постоянным.
2. Концентрация растворенных газов (кислорода, азота, сероводорода, аммиака и метана) определяется их парциальным давлением.
3. Биогенные элементы (продукты жизнедеятельности организмов) – главным образом неорганические соединения азота и фосфора. Их концентрация в пресных водоемах изменяется в очень широких пределах: от следов до 10 мг/л. К биогенным элементам относятся также соединения кремния, находящегося в воде в виде коллоидных или растворенных форм, соединения железа, в основном в форме коллоидных гидроксидов железа или органических комплексов.
4. Растворенные органические вещества (РОВ), то есть органические формы биогенных элементов. Эта группа включает практически все классы органических соединений. В эту группу входят вещества, придающие воде запах и цвет.
5. Микроэлементы. В эту группу входят все металлы, например, медь, марганец. Они встречаются в природных водоемах в очень малых концентрациях.
6. Живая биомасса бактерий и микроорганизмов.
Поверхностные природные воды характеризуются высоким содержанием нерастворимых веществ – в частности, органических соединений. Помимо частиц песка и глины, они содержат лесс, илистые вещества, различные карбонаты, гидрокарбонаты, сульфаты, хлориды, гидроксиды алюминия, марганца и железа, высокомолекулярные органические примеси гумусового происхождения (иногда в виде органоминеральных комплексов), планктон и др. Содержание взвешенных частиц в поверхностных водоемах меняется от нескольких единиц до десятков тысяч на литр. Размеры частиц веществ, находящихся во взвешенном состоянии, варьируются от грубодисперсных до коллоидных.
За счет антропогенной деятельности в химический состав природных вод можно внести еще одну разновидность соединений – это токсичные загрязняющие вещества : тяжелые металлы, нефтепродукты, хлорорганические соединения, синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ), фенолы. При хлорировании природной воды в ней могут также образоваться диоксины.
Всего в природных водах в заметных количествах содержится около 50 химических элементов.
Гидросфера, как и все другие геосферы планеты, имеет естественный радиоактивный фон. Его основными источниками являются изотопы калия, урана, тория, протактиния и продукты их распада. Например, более 90% общей радиоактивности морской воды формируются изотопами урана, тория и радия. Естественная радиоактивность дождевой воды иногда может достигать довольно высокой величины, которая, однако, достаточно быстро уменьшается со временем. Это обусловлено наличием в такой воде короткоживущих продуктов распада инертного газа радона.
Природная вода, которой мы пользуемся ежедневно, – не простое химическое соединение. Она различна в разных регионах, а ее химический состав зависит от совокупного действия множества факторов.
«ШколаЖизни.ру» -- познавательный журнал
Просмотров страницы: 2186
