Хидросфера

Хидросфера (от DR.-Гръцки. ὕΔωρ „Вода“ + σφαίρα „Топка“) - Водната обвивка на Земята. Обичайно е да го разделите на океаните, континенталните повърхностни води и подземните води.

Произходът на хидросферата

Има няколко версии за произхода на водата. Днес мнението преобладава, че водата се появи в резултат на процеса на дегазиране, възникнал в магмуса. В процеса на образуване на базалтен слой от земната мантия, 8% от водата и 92% от базалт. Тази хипотеза се потвърждава от факта, че съвременната лава в състава им от 4 до 8 процента от двойката. И така, около един кубически километър течност се образува годишно по време на процеса на дегазиране.

Описание и структура

Хидросферата е много важна за развитието на биосферата (идва от гръцките думи Hydor - вода и Spharia - Sfer). Това е периодична водна обвивка на земята, тя заема 70% от земната повърхност и е разположена между атмосферата и твърдата земна кора (литосфера) и е комбинация от океани, морета и повърхностни води на земята. В допълнение, хидросферата включва също подземни води, лед и сняг на Арктика и Антарктида, както и атмосферна вода и вода, съдържащи се в живите организми. По -голямата част от водата на хидросферата е концентрирана в моретата и океаните, второто място в обема на водните маси е заето от подземни води, третото място е ледът и снега на Арктика и Антарктида. Повърхностните води на сухопътните, атмосферни и биологично обвързани води съставляват стъблата на процента от общия обем на хидросферата вода.

Химичният състав на хидросферата се приближава до средния химичен състав на морската вода.

Земята е уникална, защото има много вода в течната фаза, която играе много важна роля за формирането на други характеристики на планетата. Най -важното от тях е изобилието от живота. Хидросферата е необходима за съществуването на биосферата, тъй като животът произхожда от хидросферата, а повечето растения и животни се състоят главно от вода.

Ролята на хидросферата е чудесна за поддържане на сравнително непроменен климат, който позволи да се възпроизведе животът повече от три милиарда години. Изкопаемите останки на животни, растения и микроорганизми показват, че животът, появяващ се през периода на ранния докембри, не е бил прекъснат и развит по пътя на нарастващото разнообразие и подобрение.

За живот са необходими температури в диапазона от 0 до 100 ^{относно}C (граници на течната фаза на водата), което означава, че температурата през по -голямата част от историята на планетата е била относителна към относителната постоянство.

Структура

В най -обширната част на хидросферата - океаносферата - всички области се отличават. В дебелината на повърхността (до дълбочина 100 m) светлината е достатъчна за фотосинтеза, зелените растения могат да живеят тук- солеността на промените в водата въз основа на района. Батиална област (от 100 до 1500 м), където светлината прониква само в горния хоризонт, има слабо механично движение на вода и постоянна соленост. Abissal регион (по -дълбок от 1500 м) е лишен от слънчева светлина. Температурата в него не надвишава 4 ^{относно}Няма растителни организми, но животните са общи за най -дълбоките депресии.

Повърхностните води, заемащи сравнително малък дял в общата маса на хидросферата, въпреки това играят решаваща роля за развитието на биосферата, като основният източник на водоснабдяване, напояване и поливане. Водата на хидросферите е в постоянно взаимодействие с атмосферата, земната кора (литосфера). Взаимодействието на тези води и взаимни преходи от един вид към други съставлява сложен воден цикъл в биосферата.

Естествените води са разделени на повърхностни и подземни води. В същото време естествената вода е сложна, непрекъснато променяща се система, съдържаща минерални и органични вещества, разположени в балансирано, колоидно и наистина разтворено състояние, както и газове. In a suspended state, the natural waters contain clay, sand, gypsum and lime particles, in colloidal - various substances of organic origin, silica hydroxide and others, in a truly dissolved state are mainly mineral salts that enrich the waters with ions, in the Форма на разтворени газове - под формата на разтворени газове - въглероден диоксид ͵ сероводород, метан.

Повърхностните води се характеризират с голямо съдържание на неразтворими вещества, по -специално органични съединения. В допълнение към частиците от пясък и глина, те съдържат гори, копринени вещества, различни карбонатни съединения, хидроксиди от алуминий, манган и желязо, високомолекулни органични примеси от хумус произход, понякога под формата на органоминерални комплекси, планктон и др.

Размерите на суспендираните частици варират от колоидни до груби частици. Съдържанието на суспендираните вещества в източниците на повърхностни води се променя от няколко единици до десетки хиляди mg/l.

Подземните води, за разлика от повърхностните, се различават в малко количество органични вещества и значително съдържание на минерални соли, а понякога и разтворени газове (H₂S, co₂, CH_четири). При наличието на хидравлична връзка между повърхностните и подземните води, последните се характеризират с повишено окисляване. Съществува пряка зависимост между дълбочината на подземните води и степента на тяхната минерализация. Подземните води често се характеризират със значителна твърдост и повишена желязо, манган, флуор.

Ролята на хидросферата в човешкия живот

Без вода, нито хора, нито животни, нито растения на планетата не биха могли да съществуват. Още през V век пр. Н. Е., Древногръцки математик и Философ Thales Miletsky предположи, че водата е основната основа на живота на земята. Хидросферата играе основната роля във формирането на климата, без него климатът би бил много по -тежък и по -малко стабилен. И за появата и съществуването на живота, както знаете, е необходимо да се поддържа температурният режим на определено ниво.

Защо човек не може да живее без вода? Защото осигурява ефекта от всички процеси в човешкото тяло. Кислородът и хранителните вещества се доставят на всички клетки, използвайки течност. Водата осигурява регулиране на температурния режим, участва в процеса на превръщане на храната в енергия, премахва токсините от тялото, помага за усвояването на хранителните вещества и също така изпълнява много други необходими функции.

Водите на Световния океан - местообитанието на стотици хиляди видове живи организми. Тя позволява на човек да се движи, използвайки водни режими. Водата е източник на електрическа енергия и различни видове суровини, необходими за човек (включително лекарствен).

Използване на вода и консумация на вода

Основната разлика между тези концепции е, че потребителите на вода (много индустрии, селско стопанство и т.н.) консумира вода, докато потребителите на вода (воден транспорт, хидроелектрическа промишленост и т.н.) практически не консумира. Следователно, от гледна точка на екологията, основната опасност идва от потребителите на вода, въпреки че потребителите на вода допринасят за замърсяването на хидросферите (например морски транспорт)).

Основният потребител на прясна вода на планетата е селското стопанство, чиито се нуждае от повече от 60% от консумираната вода. За производството на 1 тон суха растителна маса при различни условия, захранването на топлина и влага е необходимо само за транспирация от 150-200 до 800–100 м3 вода. Приблизително същата сума се изразходва за непродуктивно изпаряване и около една четвърт от това количество вода се забавя в самата биомаса. Повече от 4000 км3 вода годишно се изразходват за напояване и напояване на земеделска земя днес. Към това трябва да се добави вода, консумирана за нуждите на добитъка.

Най-резервоарните индустрии са минни, металургични, химически, целулозни-хартия и храна. Енергията също се отнася до тези индустрии, но ние подчертаваме още веднъж: тази индустрия е по -скоро потребител на вода, отколкото потребител на вода. Според някои доклади, в индустриализираните страни на Запада използването на вода за охлаждане на компоненти и сглобки при производство понякога достига 50% от общата маса вода, влизаща в нейните нужди.
В съвременни условия нуждите на прясна вода за общински и ежедневни нужди значително се увеличават. Градски жител на планетата за домакински нужди харчи средно около 150 литра дневно и селски - около 55 литра. На фона на тези показатели осигуряването на прясна вода в Москва и Санкт Петербург до 600-700 литра на ден изглежда фантастично, дори в сравнение с други големи градове на света. В интерес на истината тази цифра не може да бъде заслужена за общините на споменатите градове, ако само защото дори в древните римски води.

Особено трудна ситуация с достъпа до чиста вода се е развила в сухите райони. Селищата на експерти показват, че годишното увеличение на неотменим прием на вода е 4–5%. При запазване на съществуващия темп на растеж на обема на населението и производството, човечеството е в реалната опасност от изчерпване на запасите от сладководна вода.

Източници на замърсяване на повърхността и подземните води

Входът на безобидните канали в резервоари - това е именно най -честата причина за замърсяване. Тук имаме предвид, както отпадъчните води на индустриалните съоръжения, така и на домакинството, така и канализационните канали, управляващи колекционера.

Индустриалните предприятия могат да замърсяват водните тела с различни химични съединения и вещества, съставът на които ще зависи от посоката на дейност на определено бизнес образувание.

Що се отнася до усилията на вътрешния и общия произход - тогава опасността от бактериологично замърсяване, както и замърсяване от органични вещества, излиза на първо място. В крайна сметка става въпрос главно за отпадъчните води на жилищния сектор, здравните институции, кетъринга и Т.Д.

Много опасни, за екологията на веществата, влизат в водни тела, текат по време на дъждове и топейки сняг от полета, пасища и ферми за обхвата на добитък. Сред тях може да има азотни съединения, пестициди, фосфор и други подобни. Този тип замърсяване е особено опасен, че водата, изтичаща от полетата.

Подземни води: Основните източници на замърсяване

Според еколозите нивата на замърсяване във водните тела от двата вида, макар и не директно, са много зависими един от друг. Също така, чистотата на почвата и дори атмосферата косвено зависи от чистотата на подземните води.

Често източниците на проникване в подземните води на вредни примеси са еднакви дренажи - промишлени и домашни - изтичащи под земята от съоръжения за съхранение или джакузи. Чрез проникването на замърсяването може да има и стари, карстови фунии.

Опасността от замърсяване на подземните резервоари е, че водата не се оставя на едно място, отровена с външни вещества, до източника на замърсяване и се разпространява през територия, която е трудно да се определи. И не рядко, може да проникне в подземни източници на питейна вода.

Задача номер едно в защитата на водните ресурси днес е правилно да се определи и премахне източниците на замърсяване на повърхността и подземните води.

Самопочистване на водните тела

Самопочистване на водните тела Определя се от редица фактори. Условно те могат да бъдат разделени на физически, химически и биологични.

• Физически фактори. Самопочисването на речната вода се случва в резултат на разреждане с чиста вода и пресни притоци. В тази връзка концентрацията на органичните вещества във водата се намалява, създават се неблагоприятни условия за разпространение на микробите. Селище във водата на неразтворимите органични и неорганични частици и с тях бактерии, разрушителният ефект на ултравиолетовите лъчи върху микроорганизмите допринася за самоуправление на резервоара.
• Химически фактори. Бактериостатичните и бактерицидните ефекти върху микроорганизмите имат сребро, мед, халогенни соли (йод, бром и др.), NaCl, разтворен във вода, рН, както и окисляване на органични и неорганични вещества в резервоара.
• Биологични фактори. Огромна роля за самоизпълнението на резервоарите принадлежи към биологичните фактори, чието действие се дължи на сложните връзки на хидробионите. Хидробионти - Растителни и животински организми, адаптирани към живота във водната среда. Те включват микроби, зелени водорасли, протозои, бактериофаги и др.

Връзката на водните жители може да се оформи под формата на симбиоза или антагонизъм. В крайна сметка тези взаимни влияния водят до самоуправление на резервоара.

Замърсяване на водните тела с отпадни води, отпадъците от индустриални предприятия определят засиленото разпространение на сапрофитни микроби, които разграждат сложни органични съединения на прости минерали (CO2, MN, MN_з) и ги направете достъпни за хранене на автотрофни организми (атрифициране, сиво желязо -бактерии, водорасли). Основната роля за отстраняването на разтворими вещества от водните тела принадлежи на микробите.

Зелени водорасли и някои бактерии - жители на реки, езера, морета - произвеждат антибиотични вещества, които са подробно описани на микроби, които са попаднали във водни тела, сред които може да има патогени от инфекциозни заболявания на човек или животни. Морската вода има ефект на вируликия върху ентеро-вирусите. Някои видове морски бактерии имат антагонистични свойства във връзка със Staphylococcus, E. coli.

Най -простите абсорбира колоиди, суспензии и микроби от водни тела, включително патогенни. Един цилиатор за 1 час храносмилане до 30 000 микроби. Мъртвите протозои и водораслите от своя страна служат като храна за сапрофитни бактерии.

Бактериофагите причиняват лизис (разтваряне) на хомоложни бактерии (например дизентерични фагализира дизентериалния бактерия-сибирски фаг- патогенът на антракс и t. Д.) и допринасяйте за пречистването на водните тела от патогенни микроби. Бактериофагите обикновено се намират в замърсена река и морска вода в близост до селища.

Механизмът на антимикробните ефекти на изброените хидробионти не е един и същ: от директната абсорбция на бактерии до лизиса им или освобождаването на антибиотични вещества в резервоара. Всички хидробионти участват в самоуправлението на резервоара, но основната роля принадлежи на водната микрофлора, количественият и качествен състав на който се променя в зависимост от съдържанието на органичните вещества във вода.

Степента на замърсяване на резервоара се нарича сапробизъм и характеризира характеристиките на резервоара: определена концентрация на органични вещества, съответния етап на тяхната минерализация, условията на развитие и състава на микроорганизмите. Има три основни зони на Saprobia: Polysavery, Mesosaqu и Oligosaquis.

Полисапролна зона (зона на силно замърсяване) - Водата е замърсена с органични вещества, броят на микроорганизмите достига няколко милиона в 1 ml, докато чревните и анаеробните гниене на бактериите, които определят процеса на гниене и ферментация.

Мезосасната зона (зона с умерено замърсяване) се характеризира с минерализацията на органичните вещества с преобладаване на оксидативните процеси и тежка нитрификация. Количеството бактерии в 1 ml вода е стотици хиляди, а съдържанието на colibacteria е значително намалено.

Олигозакилумната зона (зона на чиста вода) обикновено не съдържа органични вещества. Количеството бактерии в 1 ml вода е десетки, стотици, сиво-желязна желязна бактерии преобладават.

По този начин, наличието на определен количествен и качествен състав на микроорганизмите в различни зони на SANPROB се характеризира с активността на процеса самопочистване на резервоара.

Интересни факти за хидросферата

• Всяка година се провежда уникален природен феномен на Южнокорейския полуостров, когато Източно китайското море се раздели между двата острова Модо и Чиндо. So -наречената пътека има дължина 2 km и ширина 40 m, по този повод фестивалът „раздяла на морето“ дори е задържан, в който се събират хиляди туристи.
• Най -пълната река в света е Амазонка и се намира в Южна Америка. Всяка секунда тази река носи 200 хиляди. куб. метри вода, която е 15% от цялата речна вода в света. Между другото, дължината на река Амазонка е почти 7 хиляди. км, докато през него няма нито един мост.
• В Централна Африка потоци Река Конго, Именно тя е най -дълбоката, реката е доста пълна и по -ниска само за Амазонка, ширината му на разлива на места достига 20 км. Дълбоко пада в някои райони над 230 метра.
• Най -калната река в света тече в Китай и неговото име Хуанхе. Следователно жълтото море се нарича поради големия обем скали, които тази река носи в нея, докато водата в морето е боядисана в жълто.
• Някога сте чували за подобна концепция като „речна кръстовище“? Така че това е рядко явление в Полша, където реките Нелба и Велнасе пресичат под ъгъл от 90 °. Кое е най -интересното от водите им не се смесва поради разликата в нивото на токове, скорост и температура.
• Друго уникално място с право се счита "Зелено езеро»В Австрия, в подножието на планината. Работата е там, че през зимата дъното на това езеро се превръща в парк с аркари за релакс, тъй като дълбочината е не повече от два метра. Но със затопляне и топене на сняг на планински върхове, водата се втурва надолу, а дълбочината на езерото достига 12 м. Lake Gruner Ze, така се нарича на немски език, любимото място на водолазите, просто си представете зелени поляни, пейки и пътеки за проследяване под вода.

• Друго езеро Байкал, Което просто не може да бъде игнорирано, е в Източен Сибир, Русия. Той е най -дълбокият на земята и е най -големият резервоар от прясна вода в природата. Водата в езерото е толкова чиста и прозрачна, че дъното се вижда на дълбочина 40 метра.
• Колко океана на земята? Отговорът е сякаш известен - четири. Не всички учени обаче са съгласни с това. Те също наричат ​​петия океан - на юг. На юг той измива Антарктида, а северната граница определя така наречената зона на субантарктическия полярен фронт. Други са убедени, че има три океана, а Арктическият океан е заливът на Атлантическия океан.
• Какъв е деветият вал? Дори и в древни времена, девет считаха числото за свещено число. По време на бурята вълните в началото имат същия размер. Тогава се появяват огромни вълни. Сред моряците имаше състезания&Срамежливо се изразходва за убеждението, че деветата от тях е най-опасната. Всъщност всяка вълна може да бъде такава.
• В северния Арктически океан имаше острови, които не можеха да се намерят на същото място. И така, имаше легенди за призраци: Земята на Саников, Земята на Андреев, земята на Гилис. Тази тайна беше решена, когато северният Арктически океан беше по -добре проучен. Островите на призраците се оказаха огромни многогодишни ледени плотове, променяйки позицията си под въздействието на арктически течения. Материал от сайта http: // worldofschool.ru
• В открития океан теченията се считат за мощни, скоростта на която постига&Срамежлив 5 5,5 км/час. Гълфстрийм има скорост 6-10 км/ч. Токът понася вода двадесет пъти повече от всички реки на земното кълбо. Ширината на тази топла морска река без брегове е 75-200 км, дебелина на потока до 800 м. Темпера&Срамежливо турне вода на повърхността варира от +24 до +28 ° C през годината.
• Най -малкият морски проток се счита за Керх. Минимален глупак&Срамежливо зареждане на навигацията му част-5 m, максимум-15 m.
• Най -дълбоката (средна дълбочина от 5249 м) и най -широката (1120 м) в света е протокът на Дрейк. Наречен на английския навигатор Франсис Дрейк, който за първи път премина през него през 1578 г.