Теоретические основы поверхностных вод России

Самая глубокая шахта на Земле достигает глубины всего 12км, где давление массы породы достигает 3000 атмосфер, а температура более 2000С. И все-таки ученым удалось очень много сделать для раскрытия тайны подземных вод. Мы часто сталкиваемся с подземными водами, лежащими близко к поверхности: родниками, ключами, гейзерами. До глубины 300-500м находиться зона интенсивного водообмена: верховодка и грунтовые воды, которые постоянно связаны с наземными водоемами. Скорость движения воды здесь небольшая (см/с) полный обмен с поверхностными водами может достигать столетий. Ниже, на глубине 1,5 – 2км водообмен затруднен из-за уменьшения пористости и трещин пород.

Средние темпы возобновления запасов воды составляют здесь десятки-сотни тысяч лет, еще глубже водообмен может происходить за миллионы лет. Примерно также подземные воды располагаются по минерализации – степени содержания растворенных солей. В пределах первых сотен метров вглубь от поверхности минерализация составляет около 1% (1г/л) с преобладанием гидрокарбонатного аниона, глубже минерализация возрастет до 3,5%, здесь много сульфатных анионов, еще глубже минерализация превышает 3,5%, состав подземной воды приближается к составу морской воды, увеличивается концентрация ионов хлора. Поэтому подземные воды часто подразделяют на три класса: гидрокарбонатные, сульфатные и хлоридные.

Подземные воды имеют свою «растворенную атмосферу». В зоне интенсивного водообмена они содержат кислород и азот, глубже появляются сероводород и метан, а в глубоко залегающих водах – углекислый газ и водород. В подземных водах на глубине от 1 до 4км содержится 1000 см3/л газов, а в океане только до 20 см3/л. Общая масса газов, растворенных в глубинных водах, приближается к массе атмосферы Земли.

В подземной гидросфере есть огромное количество растворенных органических веществ. Содержание органического углеводорода в грунтовых водах изменяется от десятков до сотен миллиграмм на литр воды. Масса органических веществ (2,5 • 1015кг) в 10 раз превышает массу всех запасов нефти на Земле. Много в водах высокомолекулярных органических соединений – гумусов, часто придающих рекам и озерам коричневый или черный цвет.

В пространстве между земной поверхностью и подземными водами незанятые жидкой водой поры заполняет водяной пар, который, проникая сверху, конденсируется. Такой слой толщиной в несколько метров прослеживается над всей сушей. Много пара образуется при выходе перегретых вод с температурой от 1000С до 4500С0.

При над критических значениях температуры (3740С0 для чистой воды и 4500С0 для водяных растворов) и давления 218 атмосфер и более различия между жидкостью и паром стираются. Образующаяся «водяная плазма», обладающая очень высокой подвижностью, находиться в сравнительно небольшом слое литосферы.

Около 12 млрд.лет тому назад вода из мантии Земли равномерно просачивалась сквозь земную кору, подземная гидросфера была в те далекие времена основным поставщиком вод на планете. Около 1,5 млрд.лет тому назад плотность земных пород в целом стабилизировалась, механизм «просачивания» стал отходить на второй план, все большую роль стал играть круговорот воды над материками и океанами.

Существует несколько различных классификаций вод. В зависимости от водопользования воды могут быть питьевые, речные, озерные, артезианские, морские, сточные, смешанные и илы.

Питьевая вода - это вода, в которой бактериологические, органолептические показатели и показатели токсичных химических веществ находятся в пределах норм питьевого водоснабжения (отсутствие запаха, вкуса, цвета, минерализация не более 1 г/л, жесткость не должна превышать 7,0 ммоль/л, рН в пределах 6,5-9,5, концентрация нитрат иона не более 45-50 мг/л, коли-индекс не более 3, коли-титр не менее 300).

Состав речных и озерных вод зависит от ряда особенностей, к которым относятся скорость течения, геологические особенности местности, климатические и погодные условия, интенсивность воздействия на ионный и газовый состав биологических процессов и хозяйственной деятельности человека.

Состав артезианских вод зависит от зональности - от пресных гидрокарбонатных в верхней части до высокоминерализованных хлоридных в глубоких частях бассейна. Под смешанными водами подразумеваются дождевая, колодезная, кипяченая вода и вода из устьев рек (солоноватая).

Другая классификация подразделяет все воды на морские, поверхностные, подземные и осадки.

Перейти на страницу: 1 2 3 4

Немного больше об экологии

Экологические проблемы и международные отношения О.С.)
Я хотела показать международные отношения в области экологии на примере «Озоновой истории». Наше поколение стало свидетелем драматических событий, которые изменили природу отношений человека с окружающей его средой. Стремительный рост народонаселения Земли, а т ...

Озоновые дыры. Экологические проблемы человечества
“Можно, пожалуй, сказать, что назначение человека как бы заключается в том, чтобы уничтожить свой род, предварительно сделав земной шар непригодным для обитания”. Ж.Б.Ламарк. С возникновением человеческой цивилизации появился новый фак ...