Теоретические основы поверхностных вод России

1. Гидросфера

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 (см. приложение №1).

Вода на Земле присутствует во всех трех агрегатных состояни­ях, однако наибольший объем ее приходится на жидкую фазу, ко­торая весьма значима для формирования других особенностей планеты. Весь природный водный комплекс функционирует как единое целое, находясь в состоянии непрерывного движения, развития и обновления. Поверхность Мирового океана, зани­мающая около 71% земной поверхности, расположена между ат­мосферой и литосферой. Поперечник Земли, т.е. ее экваториаль­ный диаметр, составляет 12760км, а средняя глубина океана в его современном ложе – 3,7км. Следовательно, толщина слоя воды в жидком состоянии в среднем составляет лишь 0,03% земного диаметра. В сущности, это тончайшая водяная пленка на поверх­ности Земли, но, как озоновый защитный слой, играющая ис­ключительно важную роль в биосферной системе.

Водная среда используется для лова рыбы и других морепро­дуктов, сбора растений, добычи подводных залежей руды (мар­ганца, никеля, кобальта) и нефти, перевозки грузов и пассажиров. В производственной и хозяйственной деятельности человек при­меняет воду для очистки, мытья, охлаждения оборудования и ма­териалов, полива растений, гидротранспортировки, обеспечения специфических процессов, например выработки электроэнергии и т.п.

Важным обстоятельством, присущим водной среде, является то, что через нее в основном передаются инфекционные заболе­вания (примерно 80% всех заболеваний). Простота процесса за­топления по сравнению с другими видами захоронения, недос­тупность глубин для человека и кажущаяся изолированность воды привели к тому, что человечество активно использует водную среду для сброса отходов производства и потребления. Интенсив­ное антропогенное загрязнение гидросферы ведет к серьезным изменениям ее геофизических параметров, губит водные экоси­стемы и потенциально опасно для человека.

Экологическая угроза гидросфере поставила перед междуна­родным сообществом задачу принятия срочных мер по спасению среды обитания человечества. Их особенностью является то, что ни одно государство в отдельности даже с помощью строгих мер не способно справиться с экологической угрозой. Поэтому необ­ходимо международное сотрудничество в этой области, принятие оптимальной экологической стратегии, включающей концепцию и программу совместных действий всех стран. Эти меры должны соответствовать принципам современного между­народного права.

Вода зани­мает преобладающую часть биосферы. Из 510 млн.км2 общей площади земной поверхности на Мировой океан приходится 361 млн.км2 (71%). Океан — главный приемник и аккумулятор со­лнечной энергии, поскольку вода обладает высокой теплопроводностью. Основными физическими свойствами водной сре­ды являются ее плотность (в 800 раз выше плотности воздуха) и вязкость (выше воздушной в 55 раз). Кроме того, вода характеризуется подвижностью в простран­стве, что способствует поддержанию относительной гомогенности физических и химических характерис­тик.

Водные объекты характеризуются температурной стратификацией, т.е. изменением температуры воды по глубине.

Температурный режим имеет существен­ные суточные, сезонные, годовые колебания, но в целом динамика колебаний температуры воды меньше, чем воздуха. Световой режим воды под поверхностью опреде­ляется ее прозрачностью (мутностью). От этих свойств зависит фотосинтез бактерий, фитопланктона, высших растений, а, следовательно, и накопление органическо­го вещества, которое возможно лишь в пределах эвфотической зоны, т.е. в том слое, где процессы синтеза преобладают над процессами дыхания. Мутность и прозрачность зависят от содержания в воде взвешен­ных веществ органического и минерального происхож­дения.

Из наиболее значимых для живых организмов абиотических факторов в водных объектах следует отметить соленость воды — содержание в ней растворен­ных карбонатов, сульфатов, хлоридов.

В пресных во­дах их мало, причем преобладают карбонаты (до 80%). В океанической воде преобладают хлориды и отчасти сульфаты.

В морской воде растворены практически все элементы периодической системы, включая металлы. Другая характеристика химических свойств воды связана с присутствием в ней растворенного кислорода и диоксида углерода. Особенно важен кислород, иду­щий на дыхание водных организмов. Жизнедеятельность и распространение организ­мов в воде зависят от концентрации ионов водорода (рН).

Немного больше об экологии

Химия окружающей среды
В окружающей среде все элементы имеют естес ...

Мониторинг гидросферы земли
Водная оболочка Земли - гидросфера играет важнейшую роль в существовании биосферы и человека. В статье приводится описание организации и современных методов наблюдений за компонентами гидросферы в атмосфере, Мировом океане, на поверхности суши и ее водных объектах, ...