Природных вод

Водные ресурсы Земли. Химический состав и структура

Гидросфера - это водная оболочка Земли, расположенная между атмосферой и литосферой, п/с совокупность всех вод: океанических, атмосферных, материковых (глубинных, почвенных, поверхностных). Воды Мирового океана составляют около 96,5 % от общих запасов воды на планете, доля пресных вод составляет менее 3 % (2,53 %). 68 % пресных вод Земли сосредоточено в ледниках Антарктиды и Арктики (если бы ледниковые воды растаяли, то уровень мирового океана поднялся бы на 50 м и значительная часть суши (1,5 млн км²) была бы затоплена).

Водные ресурсы – это пригодные для употребления пресные воды, они заключены в реках, озерах, подземных горизонтах, ледниках. Доступные ресурсы рек слагаются из двух составляющих:

- подземный сток – наиболее ценен в хозяйственном отношении, т.к. в меньшей степени подвержен сезонным и суточным колебаниям объема и загрязнению;

- поверхностный сток, который включает паводковые и талые воды.

Вода обладает рядом аномальных особенностей, которые отличают ее от всех веществ и обеспечивают жизнь в водной среде:

1. Максимальная плотность воды 1000 кг/м³ достигается при 4 ^оС (т.о. лед легче воды).

2. При замерзании вода расширяется, а не сжимается как все другие вещества (вода активно участвует в формировании рельефа, разрушая горные породы и преобразуя их в первичный материал почвы).

3. Удельная теплоемкость воды чрезвычайно велика по сравнению с другими естественными веществами (кроме водорода и аммиака), это свойство воды уменьшает колебания ее температуры и позволяет ей управлять погодой (там, где мало воды суточные и годовые колебания температур всегда велики).

4. Высокая универсальная растворяющая способность.

5. Малая сжимаемость.

6. Теплопроводность, диэлектрическая проницаемость, поверхностное натяжение, полная прозрачность в видимом участке спектра.

Состав океанической воды: практически постоянен. Соленость - масса сухих веществ (солей) в кг воды. В среднем ее принимают равной 35 г/кг. Химические элементы в морской воде С: НСО₃^-, СО₃^2-, Н₂СО₃, соединения N: NO₃^-, NO₂^-, NH₄⁺; O: Н₂О, O₂, SО₄^2-; F: F^-; P, S, Cl, Na, Mg, Si, K, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn. Постоянство состава свидетельствует о равновесии между процессами поступления и удаления воды. В океан поступают речные воды, с которыми поступают вещества, включающиеся в биологический цикл, либо осаждающиеся.

Состав пресной воды определяется климатической зоной, содержит растворенные газы, K⁺, Na⁺, Mg, Са, Fe, Cl, SО₄^2-, NO₃^-, взвешенные твердые частицы, в основном глины. Состав формируется двумя основными источниками: земная поверхность и поверхность океана.

Таблица

Средний состав морской и пресной воды

Компонент	Концентрация в воде, мг/л
Морской	Пресной
HCO3^-	142.7	58.4
SO4^2-		11.2
Cl^-		7.8
NO3^-	-	1.0
Br^-	65,9	-
F^-	1,3	-
Na^+		6,3
Mg^2+		4,1
Ca^2+
K^+	387,5	2,3
SiO2	-	13,1

Важнейший показатель качества - содержание O₂, распространение которого зависит от температуры, солености, биологической активности.

Классификация водных масс

Водные массы классифицируют на следующие группы:

1. Системы пресной воды: системы с замедленным водообменном (озера, болота, водохр), системы с проточной водой (реки).

2. Системы устьев рек, заливаемых морской водой(эстуарий - береговая водная система полузакрытого типа, имеющая открытую связь и харизующаяся измеримым количеством морской соли, подверженная влиянию приливов и отливов).

3. Океанические системы. Структура и свойства воды на больших глубинах испытывают значит влияние давления и температуры.

2. Круговорот воды

Круговорот воды происходит под влиянием солнечной радиации: нагревание воды, образование и конденсация паров, движение поверхностных и подземных вод по уклону от областей питания к области испарения. Круговорот воды включает в себя поступление водяного пара в атмосферу при испарении воды и возвращение ее назад в результате конденсации и выпадения осадков. Наибольшая часть воды испаряется с поверхности морей и выпадает в виде осадков преимущественно над поверхностью суши. Баланс между морем и сушей уравновешивается через подземный и поверхностный сток в море. Большое количество воды поступает в атмосферу при транспирации растениями - испарения воды клетками внутри листа и выделение её через устьица. Сочетание испарения и транспирации - эвапотранспирация.

Земля и атмосфера работают как гигантский опреснитель. Вся пресная вода образуется на земле в результате испарения и конденсации.

Относительная влажность - отношение массы водяного пара в 1м³ влажного воздуха при данной температуре и давлении к максимально возможной массе водяного пара в 1м³.

Круговорот воды включает три основные петли:

1. Поверхностный сток.

2. Испарение, транспирация, вода впитывается почвой, удерживается в форме капиллярной воды, а затем возвращается в атмосферу, испаряясь с поверхности Земли или поглощается растениями, выделяется в виде паров при транспирации. 3. Грунтовые воды, вода, попадая под землю движется сквозь нее, питая родники, попадая вновь в систему поверхностных вод.

Нарушение круговорота воды происходит в случаях:

1. Забора большого количества воды из водоемов и водостоков грунтовых вод.

2. Сведения растительного покрова суши (¯просачивание, ¯запасов подземных вод, ­интенсивность поверхностного стока).

3. Загрязнение воды.

Дата добавления: 2014-11-25