Se formează învelișul de apă al Pământului - hidrosfera Apele subterane, umiditatea atmosferică, ghețarii și corpurile de apă de suprafață, inclusiv oceane, mări, lacuri, râuri, mlaștini. Toate apele hidrosferei sunt interconectate și sunt într-un ciclu continuu.

Principala compoziție a hidrosferei este apa sărată. Apa dulce reprezintă mai puțin de 3% din volumul total. Cifrele sunt arbitrare, deoarece calculele iau în considerare doar rezervele dovedite. Între timp, potrivit hidrogeologilor, în straturile adânci ale Pământului există rezervoare colosale de apă subterană, ale căror depozite nu au fost încă descoperite.

Apa subterană ca parte a resurselor de apă ale planetei

Apa subterană este apă conținută în roci sedimentare purtătoare de apă care alcătuiesc stratul superior al scoarței terestre. În funcție de condițiile de mediu, cum ar fi temperatura, presiunea, tipurile de roci, apa este în stare solidă, lichidă sau de vapori. Clasificarea apelor subterane depinde direct de solurile care alcătuiesc scoarța terestră, capacitatea de umiditate și adâncimea acestora. Straturile de roci saturate cu apă sunt numite „acvifere”.

Acvifere cu apa dulce considerată una dintre cele mai importante resurse strategice.

Caracteristicile și proprietățile apelor subterane

Există acvifere neconfinate, limitate de un strat de roci impermeabile dedesubt și numite panza freatica, și presiune, situată între două straturi impermeabile. Clasificarea apelor subterane după tipul de sol saturat cu apă:

• poroase, care apar în nisipuri;
• fisuri care umplu golurile din rocile dure;
• carstul, găsit în calcar, gips și roci similare solubile în apă.

Apa, un solvent universal, absoarbe activ substanțele care alcătuiesc rocile și este saturată cu săruri și minerale. În funcție de concentrația de substanțe dizolvate în apă, ele disting între proaspete, salmastre, apa saratași saramură.

Tipuri de apă din hidrosfera subterană

Apa subterană este în stare liberă sau legată. Apa subterană liberă include apa sub presiune și fără presiune care se poate deplasa sub influența forțelor gravitaționale. Apele asociate includ:

• apă de cristalizare, inclusă chimic în structura cristalină a mineralelor;
• apă higroscopică și de film, asociată fizic cu suprafața particulelor minerale;
• apa in stare solida.

Rezerve de apă subterană

Apele subterane reprezintă aproximativ 2% din volumul întregii hidrosfere a planetei. Termenul „rezerve de apă subterană” înseamnă:

• Cantitatea de apă conținută în stratul de sol saturat de apă este rezerve naturale. Refacerea acviferelor are loc din cauza râurilor, precipitatii atmosferice, curgerea apei din alte formațiuni saturate cu apă. La evaluarea rezervelor de apă subterană se ia în considerare volumul mediu anual al debitului de apă subterană.
• Volumul de apă care poate fi folosit la deschiderea acviferului este rezerve elastice.

Un alt termen - „resurse” - desemnează rezervele operaționale de apă subterană sau volumul de apă de o anumită calitate care poate fi extras dintr-un acvifer pe unitatea de timp.

Poluarea apelor subterane

Experții clasifică compoziția și tipul de poluare a apelor subterane după cum urmează:

Poluarea chimică

Deşeuri lichide netratate şi deșeuri solideîntreprinderile industriale și agricole conțin diverse substanțe organice și anorganice, inclusiv metale grele, produse petroliere, pesticide toxice, îngrășăminte pentru sol, reactivi rutieri. Substanțe chimice pătrund în acvifere prin apele subterane și fântâni care sunt izolate necorespunzător de straturile adiacente saturate cu apă. Poluarea chimică apele subterane sunt larg distribuite.

Contaminanți biologici

Apele uzate menajere neepurate, conductele de canalizare defecte și câmpurile de filtrare situate în apropierea puțurilor de apă pot deveni surse de contaminare a acviferelor cu microorganisme patogene. Cu cât capacitatea de filtrare a solurilor este mai mare, cu atât se răspândește mai lent. contaminare biologică panza freatica.

Rezolvarea problemei poluării apelor subterane

Având în vedere că cauzele poluării apelor subterane sunt de natură antropică, măsuri de protejare a apelor subterane resurse de apă din poluare ar trebui să includă monitorizarea apelor uzate menajere și industriale, modernizarea sistemelor de tratare și reciclare Ape uzate, limitarea deversărilor de ape uzate în corpurile de apă de suprafață, crearea de zone de protecție a apei, îmbunătățirea tehnologiilor de producție.

Apele atmosferice.

Conținutul de apă din atmosferă este relativ mic - aproximativ 0,001% din masa totală a planetei noastre. Sursa principală de umiditate atmosferică sunt corpurile de apă de suprafață și solul umed; În plus, umiditatea intră în atmosferă ca urmare a evaporării apei de către plante, precum și a proceselor respiratorii ale ființelor vii. Apa din atmosferă se găsește în toate trei stări de agregare- gazos (vapori de apă), lichid (picături de ploaie) și solid (cristale de zăpadă și gheață). Condensarea vaporilor de apă duce la formarea norilor; umiditatea atmosferică pierdută ca urmare a precipitațiilor este reînnoită datorită pătrunderii de noi porțiuni de apă evaporată. Umiditatea de ploaie, fiind în nor, conține deja o anumită cantitate de săruri. În timpul proceselor de circulație puternice care au loc în mase de nori, apa și particulele de săruri, sol, praf, interacționând, formează soluții cu o mare varietate de compoziții. Potrivit academicianului V.I. Vernadsky, conținutul mediu de sare al norului este de aproximativ 34 mg/l. Zeci se găsesc în picăturile de ploaie elemente chimice si diverse compusi organici. Umiditatea ploii în contact cu aerul atmosferic, absoarbe noi portii de saruri si praf. O picătură de ploaie obișnuită cu o greutate de 50 mg, care cade de la o înălțime de 1 km, „spălă” 16 litri de aer, iar 1 litru de apă de ploaie ia cu ea impuritățile conținute în 300 de mii de litri de aer. Ca urmare, cu fiecare litru de apă de ploaie, până la 100 mg de impurități intră pe Pământ. Umiditatea atmosferică conține și microorganisme, protozoare, alge etc., care este unită prin concept "aeroplancton" .

Toate cele de mai sus împiedică utilizarea apei atmosferice ca sursă de alimentare cu apă potabilă și gospodărească, dar în zonele fără apă este folosită de populație atât pentru nevoile gospodărești, cât și pentru consum.

Apele de suprafață.

Calitate ape de suprafata depinde de combinatie climaticeȘi geologice factori. Principal climatice Factorii sunt cantitatea și frecvența precipitațiilor, precum și situația mediului din regiune. Precipitațiile poartă cu ea o anumită cantitate de particule nedizolvate, cum ar fi praful, cenușa vulcanică, polenul, bacteriile, sporii fungici și uneori microorganisme mai mari. Oceanul este o sursă de diferite săruri dizolvate în apa de ploaie. În ea se găsesc ioni de clorură, sulfat, sodiu, magneziu, calciu și potasiu. De asemenea, emisiile industriale în atmosferă „îmbogătesc” paleta chimică, în principal datorită solvenților organici și oxizilor de azot și sulf, care sunt cauza depunerilor. ploaie acidă„. Contribuie și substanțele chimice folosite în agricultură.

La număr geologice Factorii includ structura albiilor râurilor. Dacă canalul este format din roci de calcar, atunci apa din râu este de obicei limpede și dură. Dacă canalul este făcut din roci impermeabile, cum ar fi granitul, atunci apa va fi moale, dar tulbure din cauza unui număr mare de particule în suspensie de origine organică și anorganică.

La fel de surse de alimentare cu apă menajeră și potabilă cel mai des folosit râuri , care sunt scurgeri naturale din izvoare, mlaștini, lacuri și ghețari. În acest caz, râurile sunt alimentate direct de ploaie, atunci când stratul de zăpadă se topește, de apa de topire din ghețari, precum și de surse subterane. Apele râurilor caracterizat printr-o cantitate mare de solide în suspensie, transparență scăzută și contaminare microbiană ridicată.

Lacuri si iazuri Sunt gropi naturale sau artificiale, umplute cu apă în principal din precipitațiile atmosferice și ape subterane. Aceste surse de apă sunt mai puțin potrivite pentru băut, deoarece sunt sensibile semnificativ la poluare și au o slabă capacitate de auto-purificare.

Sursele de apă deschise artificiale includ rezervoare , care sunt create prin construirea de baraje care întârzie curgerea apei. Calitatea apei din rezervoare depinde de compoziția râului, a topiturii și a apei subterane, precum și de starea fundului (albia) rezervorului, care este o zonă inundată care a fost folosită anterior în circulația economică.

În general, apele de suprafață se caracterizează prin moliciune relativă (adică, cantități mici de săruri minerale conținute), niveluri ridicate de solide în suspensie și coloidale și prezența microorganismelor. Aceste ape se caracterizează printr-o compoziție chimică și bacteriană inconsistentă, care se modifică brusc în funcție de anotimpurile anului și de precipitațiile atmosferice.

Apele subterane

O parte semnificativă din apa de ploaie care căde, precum și apa de topire, se infiltrează în sol. Acolo dizolvă substanțele organice conținute în stratul de sol și este saturată cu oxigen. Mai adânc sunt straturi nisipoase, argiloase, calcaroase. În ele, substanțele organice sunt în mare parte filtrate, dar apa începe să fie saturată cu săruri și oligoelemente. ÎN caz general, calitatea apelor subterane este influențată de mai mulți factori:

1) Calitatea apei pluviale (aciditate, conținut de sare etc.).

2) Calitatea apei în rezervorul subacvatic. Vârsta unei astfel de ape poate ajunge la zeci de mii de ani.

3) Natura straturilor prin care trece apa.

4) Natura geologică acvifer.

Apa subterană este împărțită în sol, solȘi interstratal. Această separare se datorează structurii scoarței terestre. Toate rocile care alcătuiesc scoarța terestră sunt împărțite în permeabil la apă (nisip, pietriș, calcar fracturat etc.) și impermeabil (granit, lut etc.) care nu permit trecerea apei. Alternarea acestor straturi și adâncimea apariției lor determină condițiile de formare și compoziția surselor subterane.

Apa din sol sunt situate lângă suprafața pământului sub formă de apă higroscopică film. Orizontul apei din sol este abundent primăvara, se usucă vara și îngheață iarna. Prin urmare, apa din sol nu este folosită ca sursă de alimentare cu apă.

Panza freatica sunt situate în primul acvifer de la suprafața pământului, acumulându-se pe primul strat impermeabil (impermeabil) la o adâncime de 1-2 până la câteva zeci de metri de suprafață.

De regulă, cele mai importante cantități din apele subterane conțin calciu, magneziu, sodiu, potasiu, fier și, într-o măsură mai mică, mangan (cationi). Împreună cu anioni comuni din apă - carbonați, bicarbonați, sulfați și cloruri - formează săruri. Concentrația de sare depinde de adâncime. În apele cele mai adânci, concentrația de săruri este atât de mare încât au un gust deosebit de sărat. Apa de cea mai buna calitate se obtine din straturi de calcar, dar adancimea acestora poate fi destul de mare.

Apa subterană se caracterizează prin mineralizare destul de mare, duritate, conținut organic scăzut și absență aproape completă a microorganismelor. Calitatea lor se caracterizează prin diversitate și inconstanța compoziției, deși nu în aceeași măsură ca apele rezervoarelor de suprafață.

Aceste ape sunt folosite ca surse de alimentare cu apă potabilă menajeră, în special în zonele slab populate (în special în zonele rurale, apa este colectată prin puțuri și puțuri cu tuburi).

Apele interformaționale reprezintă apele subterane cuprinse între două straturi impermeabile: inferior - pat si de sus - acoperiş. Un acoperiș impermeabil protejează acviferul (orizontul) de precipitații și scurgeri de suprafață. Alimentarea orizonturilor interstratale are loc în locurile unde ajung la suprafața pământului, uneori la mare distanță de locurile de utilizare a apei.

Apele interstratale sunt împărțite în flux liberȘi presiune(arteziană). Spre deosebire de apele subterane, compoziția minerală a apei interstratale depinde de durata contactului apei cu rocile acviferului, precum și de compoziția și proprietățile acestora din urmă. Apele interstratale se caracterizează prin fluctuații semnificative ale compoziției minerale în diferite locuri, constanță a compoziției în diferite anotimpuri ale anului, conținut scăzut de oxigen dizolvat, caracteristici organoleptice favorabile și o absență aproape completă a microflorei. Excepție fac cazurile în care acoperișul impermeabil nu este continuu - este subțiat, tăiat de râpe sau albii râurilor, în urma cărora apele subterane pot fi poluate de scurgerile de suprafață.

Având în vedere stabilitatea compoziție chimică, sterilitate practică, proprietăți organoleptice favorabile ale apelor interstratale, sunt folosite în primul rând în scopuri potabile, deoarece, de regulă, nu necesită o purificare specială și, în unele cazuri, dezinfectare.

Pentru a satisface băutura și nevoi economice Populația și sectoarele economiei ruse preiau anual până la 2% din resursele regenerabile și apele subterane din surse de suprafață și subterane.

Aportul total de apă din natură corp de apa pentru toate nevoile (inclusiv aportul de apă de tranzit) s-a ridicat în 2004 la 79,4 km 3, inclusiv apa dulce din corpurile de apă subterană - 10,8 km 3. În ultimii ani, scara consumului de apă și evacuarea apelor uzate, identificată prin observația statistică a statului, a fost constant în declin. Acest lucru reflectă atât o reducere a numărului de utilizatori de apă care raportează, cât și procesele existente efectiv asociate cu economisirea apei și reducerea consumului acesteia. Măsurile de management al apei și de protecție a apei, modificările în structură au un anumit impact activitate economicăși mărfuri manufacturate (servicii prestate), criza economică continuă în unele tipuri de activități și într-o serie de teritorii, clarificare în contabilitate și alți factori.

Total în Federația Rusăîn 2004 s-au folosit 61,5 km 3 de apă dulce (în 1999 - 67,7 km 3), inclusiv din surse de suprafață - 48,1 km 3 (53,1 km 3), din subteran - 8, 2 km 3 (9,3 km 3), apă de mare - 5,2 km 3 (5,3 km 3).

O trăsătură caracteristică în anii 90 ai secolului al XX-lea a fost creșterea aportului de apă și a evacuării apelor uzate poluate. Din 1991 până în 2000 a scăzut cu aproximativ 40%, apoi aportul de apă pentru utilizare a scăzut doar cu 29%, iar evacuarea apelor uzate poluate cu aproximativ 27%, ceea ce reflectă realitățile economice asociate restructurarii structurale a economiei, lichidării multe instalații de producție, totul în agricultură, economisind aportul și consumul de apă pentru a reduce costurile aferente și o serie de alți factori.

În economia națională a țării, din punct de vedere cantitativ, consumul de apă depășește utilizarea totală a tuturor celorlalte resurse naturale. Acest lucru este determinat în mare măsură de structura de producție existentă în multe industrii, în care, de exemplu, pentru a procesa 1 tonă de ulei este necesar să cheltuiți aproximativ 60 de tone de apă, pentru a produce o unitate convențională de produse din țesătură - 1100 de tone, sintetice. fibre - până la 5000 de tone de apă. O imagine similară se observă în agricultură: pentru a produce 1 tonă de grâu sunt necesare aproximativ 2 tone de apă, pentru a produce 1 tonă de orez - peste 25 de tone.

Cele mai mari sectoare ale economiei consumatoare de apă, consumând cantități semnificative atât de apă de suprafață, cât și de apă subterană, continuă să fie energie, feroase și metalurgia neferoasă, inginerie mecanică, celuloză și hârtie, combustibil, chimie și petrochimie, industria alimentară, precum și locuințe și servicii comunale și agricultură. Mai mult, dacă pentru industrie în ansamblu în 2001–2005. ponderea apei utilizate de întreprinderile din industrie din volumul total al consumului de apă practic nu s-a modificat și este la un nivel mai mic de 50%, în timp ce în rezidențiale utilitati publice acest nivel a crescut de la 20 la 22% sau mai mult, iar în agricultură a scăzut de la 20 la 18%.

Pierderile de apă în rețelele externe în timpul transportului de la sursele de apă la consumatorii de apă au fost în 1991 de 9,1 km3, în 2000 - 8,5 km3, iar în 2004 - 8,0 km3. Se pierd cantități semnificative de apă retrasă în procesul de producție industrială, precum și în utilitățile publice și în agricultură din cauza tehnologiilor imperfecte, a scurgerilor în sistemele de alimentare cu apă etc. În ultimii ani, reducerea pierderilor de apă a fost în concordanță cu reducerea consumului de apă. Deci, în 2001-2004. volumul de apă consumat pentru utilizare a scăzut cu 5%; Pierderile de apă au scăzut cu aceeași cantitate. În utilitățile publice, din cauza deteriorării rețelelor de alimentare cu apă și a imperfecțiunilor supape de închidere, se pierde în medie 15–20% din apa furnizată consumatorilor. Există pierderi foarte mari în irigat

Apele de suprafață ale pământului

Apele de suprafață terestre includ lacuri, râuri, mlaștini și ghețari.

Lacuri

Lacurile sunt obiecte importante ale hidrosferei deoarece sunt rezervoare de apă dulce. Un lac este o depresiune de pe suprafața pământului care este în mod constant umplută cu apă.. Lacurile sunt alimentate de precipitațiile atmosferice, apa de suprafață care se varsă în ele de-a lungul versanților, pâraiele și râurile care se varsă în ele și ieșirile de apă subterană în partea de jos. Distinge canalizare lacuri din care curge râul(e) și fără scurgere, în care apa se consumă doar prin evaporare. Depresiunea în care se află rezervorul se numește bazin al lacului. În funcție de cauzele (originea) bazinelor lacustre, se disting următoarele lacuri: tectonice, vulcanice, baraj (baraj), luncă, glaciară, carstică, termocarstică și artificială (lacuri).

tectonic Bazinele lacustre se formează ca urmare a mișcărilor tectonice, ducând la tasarea unor secțiuni de scoarță terestră și la tasarea blocurilor de scoarță terestră de-a lungul faliilor cu formarea grabenilor. Acestea sunt cele mai mari și lacuri adânci– Lacul Marea Caspică, Lacul Marea Aral, Baikal, Tanganyika. Vulcanic lacurile sunt lacuri formate în craterele vulcanilor latenți sau dispăruți. Zavalnye lacurile se formează în munți ca urmare a prăbușirii unor mase mari de roci, blocând valea unui râu de munte sub forma unui baraj, de exemplu, Lacul Sarez din Pamir. Lunca inundabilă lacurile apar în văile râurilor ca urmare a separării curbelor (meandrelor) de albia râului, care se transformă în rezervoare închise alungite de formă curbată - lacuri oxbow.

Glacial lacurile sunt lacuri ale căror bazine s-au format ca urmare a arătării sau a activității acumulative a ghețarilor. Ele sunt dezvoltate pe scară largă în zone care au fost supuse glaciației în trecut. În zonele în care a predominat îndepărtarea materialului (denudația), s-au dezvoltat în principal goluri lacustre de arătură (lacuri din Finlanda, Karelia, Peninsula Kola), iar în zonele în care depozitele de morene s-au acumulat sub formă de dealuri și creste, acestea s-au format în zone închise. zonele intercolinare în depresiuni există numeroase bazine lacustre de acumulare glaciară (de exemplu, lacuri din Valdai Upland sau lacuri din partea de sud a istmului Karelian).

carstică lacurile se formează în zonele în care se dezvoltă roci carbonatice solubile (calcar). Printre acestea se numără lacurile terestre carstice, ale căror bazine s-au format pe suprafața pământului ca urmare a prăbușirii cavităților subterane și carstice. lacuri subteraneîn peşteri carstice. Termocarst lacuri apar în zonele de permafrost din cauza dezghețului nesimultan din cauza diverse motive(compoziția mecanică a solurilor, vegetație etc.) Limita superioară permafrost. Ca urmare a dezghețului, în relief se formează depresiuni în formă de farfurii, care sunt umplute cu apă de topire.

Artificial lacurile sunt create de oameni cel mai adesea ca urmare a blocării cu un baraj văile râurilor pentru a produce energie electrică sau pentru a crea rezervele de apă necesare pentru nevoi industriale, agricole și casnice. Se numesc astfel de lacuri rezervoare. Lacuri artificiale se formează și ca urmare a umplerii cu apă a carierelor de deșeuri.

În distribuția lacurilor de pe Pământ se observă zonalitatea climatică, asociată cu umidificarea teritoriului, în funcție de cantitatea de precipitații și de cantitatea de evaporare. Cea mai mare cantitate lacuri se observă în zona tundrei, mai puține în zona pădurii și foarte puține în zona stepei. Distribuția pe suprafața pământului este legată și de cantitatea de umiditate. proaspătȘi lacuri sărate. Vă reamintim că apa este considerată proaspătă dacă nu conține mai mult de 1 g/litru de săruri dizolvate, apă salmatră – până la 25 g/litru, sărată – de la 25 până la 37 g/litru și mineralizată – mai mult de 37 g/litru. litru. Apele care intră în lac conțin întotdeauna o anumită cantitate de săruri dizolvate. În absența unui aflux constant de apă dulce (râuri) în lac, ca urmare a evaporării intense, are loc o creștere treptată a salinității apei lacului. Prin urmare, lacurile sărate sunt de obicei limitate la zonele cu un climat de vară cald și uscat și, de regulă, sunt fără scurgere. Apariția rocilor care conțin sare în zona de drenaj contribuie, de asemenea, la apariția lacurilor sărate. În funcție de care săruri se disting mai mult lacurile de sodă, sulfat sau clorură. În lacurile foarte mineralizate, are loc autoprecipitarea sărurilor, ca, de exemplu, în lacurile Elton și Baskunchak.

Întrebări pentru autocontrol.

1. Ce este apa de suprafață terestră?
2. Ce este un lac?
3. Ce tipuri de lacuri există în funcție de debit?
4. Ce este un bazin al lacului?
5. În ce grupe sunt împărțite lacurile în funcție de originea bazinelor?
6. Cum și de ce se manifestă zonalitatea în distribuția numărului de lacuri de pe Pământ?
7. Ce apă este considerată proaspătă, salmară, sărată, mineralizată?
8. Ce tipuri de lacuri sărate există în funcție de compoziția sărurilor?

Râuri

Râurile joacă un rol major în ciclul apei, returnând apa către Oceanul Mondial. Volumul anual de apă returnat de toate râurile de pe Pământ este de aproximativ 40.000 km 3 . Un râu este un flux de apă constant care curge într-un canal pe care l-a dezvoltat, alimentat cu apele de suprafață și subterane. Se numește locul de unde își are originea râul sursă râu, iar locul în care se varsă într-un corp de apă (mare, lac, ocean) sau într-un alt râu este gură. A evidentia Acasă un râu care se varsă direct într-un corp de apă și afluenți care se varsă în alte râuri. Râul principal și afluenții săi se formează sistem fluvial. Suprafaţa pământului, împreună cu solurile subiacente, din care sistem fluvialîși adună apele, numite bazin hidrografic sau pur și simplu captare. Bazinele hidrografice a două râuri învecinate sunt separate printr-un bazin hidrografic. Bazin de apă- aceasta este o linie care desparte versanții direcționați în diferite direcții de-a lungul cărora curge apa atmosferică. A evidentia: Coordonator mondial, care separă debitul râului care intră în diferite oceane; bazinul hidrografic principal, separând bazinele principalelor râuri; separare laterală, separând bazinele afluenților adiacenți râul principal. Râurile sunt împărțite în câmpieȘi Munte.

Râurile există datorită curgerii apei în ele din diverse surse de hrană. Există 4 tipuri de alimente: ploaie, înzăpezit, glacialȘi Subteran. Cel mai des observat amestecat nutriție. În funcție de locația râului și de anotimp, predomină unul sau altul tip de alimentație. Zonele ecuatoriale, tropicale și subtropicale se caracterizează prin nutriție pluvială, în timp ce zona temperată cu ierni reci și înzăpezite se caracterizează prin nutriție cu zăpadă. Râurile care își au originea în munții înalți glaciați sunt alimentate de ghețari. Apele subterane hrănesc râurile iarna și în timpul absenței puterea ploii, datorită căruia nu se usucă nici vara, nici iarna.

Principalele caracteristici ale unui râu sunt viteza de curgere, nivelul apei și debitul. Viteza curenta râurile depinde de căderea și panta râului. O cădere râul este diferența de înălțime dintre izvor și gura de vărsare a râului. Pantă râul este raportul dintre diferența de înălțimi a punctelor extreme ale unei secțiuni de râu (sau întregului râu) și lungimea (sa), de obicei reprezentată în %. Viteza curgerii râului variază foarte mult de la câțiva centimetri pe secundă în râurile de câmpie la câțiva metri pe secundă în râurile de munte. Viteză flux de apă afectează rata de reînnoire a apei în râu. Râurile au o rată mare de schimb de apă. În medie, toată apa din toate râurile lumii este reînnoită la fiecare 11 zile.

Nivelul apeiîn râu nu este o valoare constantă. Schimbarea nivelului depinde de volumul de apă care intră în râu și este sezonieră. Cele mai ridicate niveluri de apă se observă în timpul topirii intense a zăpezii primăvara și după ploi prelungite sau abundente. Nivel inalt apa asociată cu topirea zăpezii de primăvară se numește potop, și creșterea nivelului apei în râu cauzată de precipitații - potop. Cel mai scăzut nivel al apei din râu se numește apă scăzută. În perioadele cu apă scăzută, râul este alimentat în principal cu apă subterană. Distinge varăȘi apă joasă iarna.

Nivelul apei este strâns legat de debitul apei. Consum de apă este volumul de apă în m3 care trece prin secțiunea transversală a canalului în 1 secundă. Râul are cel mai mare consum de apă. Amazon. O medie de 220.000 m3 de apă pe secundă curge prin secțiunea sa transversală la gură. În Rusia, cel mai mare debit se observă lângă Yenisei - 19.800 m 3 /s. Debitul de apă dintr-un râu pe perioade mari de timp (lună, anotimp, an) se numește scurgere. Fluctuațiile nivelului și debitului apei într-un râu îl caracterizează regimul apei . Regimul apei depinde direct de climă. De exemplu, râuri precum Amazon și Congo, situate în zone umede zona tropicala plin de apă pe tot parcursul anului din cauza ploilor abundente constante de acolo. Râuri care curg în zone cu clima musonica, deversare numai vara, în timpul ploile musonice. Râurile temperate îngheață iarna și se inundă primăvara când zăpada se topește. Apă mare, apă proaspătă, vară și iarnă apă scăzută, îngheț sunt fazele regimului apei.

Întrebări pentru autocontrol.

1. Ce este un râu?

1. Ce este stocul?
2. Care este debitul anual al râurilor pe Pământ?
3. Ce este un sistem fluvial, un bazin de apă, un bazin de apă?
4. Ce tipuri de bazine hidrografice există?
5. Ce tipuri de nutriție râului există?
6. Care sunt principalele caracteristici ale râului?
7. Ce se numește apă mare, apă mare, apă scăzută?
8. Ce este consumul de apă?
9. Ce este regimul apei?
10. Care sunt fazele regimului apei?

Mlaștini

Mlaștinile sunt, de asemenea, obiecte importante din hidrosferă, deoarece depozitează umiditatea și conțin cantități mari din aceasta. În mlaștini se află sursele multora, inclusiv ale râurilor mari. De exemplu, cel mai mare râu din Europa, Volga, provine dintr-o mlaștină de pe Dealurile Valdai. Rezervele de apă cuprinse în toate mlaștinile Pământului sunt estimate la 11,5 mii km 3. O mlaștină este o zonă constant plină de apă a suprafeței pământului cu vegetație iubitoare de umiditate, ca urmare a morții căreia se formează turba. Mlaștinile apar ca urmare a creșterii excesive a lacurilor sau a umidității excesive a suprafeței pământului. Când lacurile devin supraîncărcate, reducerea treptată a acestora are loc mai întâi din cauza depunerii de praf și particule de argilă suflate de vânt, precum și de animale microscopice și alge, adesea în cantitati mari. Apoi se instalează în rezervorul de mică adâncime plante acvatice(nuferi, stuf, stuf), care, murind, se așează pe fund, crescând astfel rata de adâncime a rezervorului. Ca urmare, rezervorul se transformă într-o mlaștină, iar ceea ce rămâne din fostul lac rămâne în locurile sale cele mai adânci. zone deschise apă („ferestre”).

Umidificarea excesivă a suprafeței pământului apare fie din cauza apropierii de suprafața apei subterane, fie ca urmare a excesului de precipitații față de cantitatea de evaporare. În ambele cazuri, are loc mlaștinarea teritoriului, care constă în umiditatea crescută a solului, ceea ce face dificilă intrarea aerului (oxigenului) în el și așezarea vegetației iubitoare de umiditate (ledum, diverși mușchi etc.). Mușchii îmbunătățesc acumularea de umiditate datorită capacității lor mari de umiditate și reduc evaporarea, contribuind astfel la îndesarea și mai mare a zonei. Mlaștinile sunt răspândite în zonele de pădure și tundră.

În funcție de dietă, există zone joase, înalte și mlaștini de tranziție. Sesiunea mlaștinile sunt situate în depresiuni (de exemplu, în văile râurilor) și sunt alimentate cu apă subterană care iese la suprafață la poalele versanților sau se află aproape de suprafață. Au o suprafață concavă, plană sau ușor înclinată. Vegetația mlaștinilor de câmpie este destul de diversă și este reprezentată în zona temperată de specii lemnoase (arin, mesteacăn, salcie) și erbacee (roz, stuf etc.). Mlaștinile de iarbă sunt dezvoltate pe scară largă pe câmpiile inundabile și în deltele râurilor mari.

Cal mlaștinile sunt cel mai adesea situate pe bazine de apă plate și sunt alimentate de precipitațiile atmosferice, care au o mineralizare slabă. Ele se formează, de asemenea, dacă lacul este complet acoperit. Din cauza nutriției minerale deficitare, se formează o vegetație monotonă, reprezentată de un covor de mușchi de sphagnum și de bumbac frecvent întâlnit, erica, mesteacăn pitic, merișor etc. De-a lungul marginilor mlaștinilor, în funcție de regiune, forme asuprite de pin. sau zada se gasesc. Mlaștinile înălțate au o suprafață convexă ca urmare a creșterii rapide a mușchilor sphagnum în centrul mlaștinilor, unde nutriția minerală este minimă (mușchii sphagnum au o cerere mică de nutriție minerală).

Mlaștini tranzitorie tipul, din punct de vedere al naturii nutriției și vegetației, ocupă o poziție intermediară între mlaștinile de câmpie și de înaltă. În zonele joase, unde există legătură cu apele subterane, se dezvoltă vegetația mlaștinilor de câmpie, iar în zonele înălțate (hummocks, cote lângă trunchiuri și cioturi) se dezvoltă vegetația mlaștinilor înălțate.

Întrebări pentru autocontrol.

1. Ce este o mlaștină?
2. Ce tipuri de mlaștini există în funcție de dieta lor?
3. Care este caracteristica mlaștinilor de câmpie?
4. Care este caracteristica mlaștinilor înălțate?

5. Ce este caracteristic mlaștinilor tip tranzitoriu?

Ghetarii

Ghețarii acoperă aproximativ 11% din suprafața terenului. Acestea conțin aproximativ 30 de milioane de km 3 de apă proaspătă curată. Ghețarul este o masă de gheață care se deplasează de-a lungul suprafeței pământului, formată ca urmare a acumulării și recristalizării precipitațiilor atmosferice solide (zăpadă). Cei mai mari ghețari de acoperire sunt localizați în Antarctica, Groenlanda, cei mari - pe insulele Islandei, Spitsbergen, Pamant nouși Severnaya Zemlya. Acumularea de zăpadă poate avea loc numai deasupra unei limite convenționale, care se numește linie de zăpadă (graniță). Deasupra ei, acumularea de zăpadă predomină asupra topirii și evaporării acesteia. Linia de zăpadă de la poli coboară la nivelul mării, iar la ecuator se află la o altitudine de aproximativ 5 km. În Caucaz se află la o altitudine de aproximativ 3,5 km. Locația liniei de zăpadă depinde de condiții climaticeși este supus ciclicității. Prin urmare, ghețarii pot avansa și se pot retrage, să apară și să dispară. ÎN perioada cuaternară din cauza răcire globalăși încălzire, a avut loc o schimbare repetată a înălțimii liniei de zăpadă, ceea ce a dus la apariția și dispariția ghețarilor de acoperire pe suprafețe mari ale Pământului.

Acumulând în depresiuni (depresiuni) sau pe suprafață plană Sub influența căldurii solare, dezghețurilor și compactării, zăpada suferă recristalizare, transformându-se mai întâi în brad, iar apoi în gheață ca urmare a presiunii straturilor de deasupra. Gheață sub influență presiune constantă are fluiditate. Fluxul de gheață în ghețari are loc sub influența propriei greutăți și gravitații. Astfel, în ghețar există zona de acumulare(furaj) unde volumul de gheață crește și domeniul de cheltuieli(scădere, scurgere), unde din cauza topirii, evaporării sau ruperii gheții, masa acesteia scade. Pentru ghețarii de munte, zona de acumulare este situată deasupra liniei de zăpadă, sub aceasta coboară de-a lungul văii limba de ghețar, legat de zona de consum de gheață.

Calotele de gheață se formează la latitudini mari, unde linia zăpezii coboară la suprafața pământului și acumularea de precipitații solide depășește topirea și evaporarea acesteia. Centrul ghețarului de acoperire se formează acolo unde acumularea de zăpadă este maximă, deci Partea centrală este o zonă de acumulare. Ghețarul de acoperire are o formă convexă sub formă de scut, datorită împrăștierii lente a gheții de la centru spre margini. Partea sa periferică reprezintă zona de cheltuieli. Cel mai mare ghețar de foaie este situat în Antarctica. Grosimea sa este în medie de aproximativ 2 km, cu o grosime maximă de până la 4 km. Formarea acestui puternic ghețar de acoperire a început în Perioada neogenă, acum 12 milioane de ani, în timpul unei răciri climatice generale pe Pământ. Marginile sale coboară în mare, formându-se rafturi de gheață, dintre care unele se află pe fund, iar cealaltă este în stare de plutire. Când capetele raftului de gheață se desprind, se formează aisberguri. Cele mai mari aisberguri ating o lungime de câțiva kilometri și o înălțime de până la 100 m. Cea mai mare parte a aisbergului (până la 90% din volumul său) se află sub apă. Aisbergurile sunt transportate de curenții marini și vânturile către mai multe latitudini joase, unde se topesc treptat. Aisbergurile din Antarctica ating 45°S, iar aisbergurile din Groenlanda ating 40°N, iar în cazuri rare sunt observate la latitudini și mai mici.

Întrebări pentru autocontrol.

1. Ce este un ghețar?
2. Ce proporție din suprafața terenului este ocupată de ghețari?
3. Câtă apă dulce este conținută în ghețarii Pământului?
4. Ce tipuri de ghețari există?
5. Ce este o linie de zăpadă?
6. La ce altitudine se află linia zăpezii la poli, la ecuator, în Caucaz?
7. Ce este un ghețar de munte?
8. Ce este un ghețar de foaie?
9. Care este grosimea maximă a gheții a calotei glaciare din Antarctica?
10. Ce este o raft de gheață?
11. Cum se formează aisbergurile?

10. BIOSFERĂ

Toate organismele (plante, animale, microorganisme (bacterii, viruși etc.), ciuperci) care trăiesc pe Pământ constituie o înveliș viu special (film de viață). Această coajă a fost numită pentru prima dată „biosfera” în 1875 de către geologul austriac E. Suess. În acest sens restrâns, biosfera este totalitatea organismelor existente pe Pământ. Pe parcursul întregii evoluții a organismelor (mai mult de 3,5 miliarde de ani), pe Pământ au existat aproximativ 500 de milioane de specii de animale și plante. Astăzi pe Pământ există aproximativ 1,8 milioane de specii de animale și 0,5 milioane de specii de plante, iar biodiversitatea ciupercilor și microorganismelor este imposibil de calculat conform unor estimări, aceasta variază de la 3 milioane de specii sau mai mult.

Organismele sunt distribuite extrem de neuniform în biosferă. Se numește masa totală a materiei vii pe unitatea de suprafață sau volum de apă, pământ sau aer biomasa Pământ. Pe uscat, biomasa scade în 3 direcții de la latitudinile ecuatoriale, unde este maxim - în lateral deserturi tropicale unde lipsește apa; apoi spre latitudinile polare și, în final, spre zonele înalte, unde este lipsă de căldură. Biomasa terestră depășește cu mult biomasa oceanică datorită predominanței biomasei vegetale. Oceanul este dominat de biomasă animală, cea mai mare parte fiind plancton. În caldă ecuatorială şi latitudini tropicale imens diversitatea speciilor organisme, dar numărul de indivizi din fiecare specie este limitat. În latitudinile reci, dimpotrivă, diversitatea speciilor este limitată, dar numărul de indivizi ai fiecărei specii este mare.

Răspândirea vieții pe Pământ a fost ajutată de capacitatea organismelor de a se adapta la o mare varietate de condiții de mediu. Unele organisme sunt adaptate la viața pe gheață și pe fundul bazinelor oceanice adânci. Organismele pot trăi chiar și într-un mediu agresiv: microorganismele au fost găsite pe fundul oceanului în izvoare termale fierbinți cu temperaturi de aproximativ 300 o C, în carcasa unui reactor nuclear, în apa gheizerelor, bacterii anaerobe (capabile să trăiască fără oxigen). ) au fost găsite pe mare adâncime V Scoarta terestra. Prin urmare, nu este de mirare că viața s-a răspândit foarte repede pe Pământ.

Concentrația maximă de organisme este situată la granița unor medii contrastante: pe suprafața terestră, în stratul de suprafață al oceanului, în stratul de fund al oceanului, la granițele curenților caldi și reci, în fâșia de coastă a pământului. . Toate acestea sunt zone de contact între litosferă, hidrosferă și atmosferă.

Particularitatea organismelor vii este schimbul constant de materie și energie cu mediul înconjurător sub forma unui ciclu biologic în natură. Esența ciclului se rezumă la două procese opuse - creația materie organică din cauza energie solaraîn procesul de fotosinteză la plante și distrugerea lui în continuare cu ajutorul microorganismelor în minerale simple, care sunt apoi din nou absorbite de plante.

Organismele sunt implicate activ în ciclul general al substanțelor, schimbând principalele componente care formează natura. Aproape tot oxigenul din atmosferă și, prin urmare, stratul de ozon, care salvează toată viața de pe pământ de ultravioletele distructive radiatie solara, creat datorită activității vitale a organismelor. A fost îndepărtat din atmosferă de către organisme și transformat în roci sedimentare (cretă, rocă de calcar, calcar de recif, cărbune, șisturi bituminoase) o cantitate mare dioxid de carbon. Ca urmare, compoziția gazelor atmosferei s-a schimbat și a preluat starea curenta. În plus, în timpul existenței lor, organismele au absorbit și stocat sub formă de combustibili fosili o cantitate imensă de energie solară. Un exemplu de astfel de „conservare” ar putea fi turba, cărbune, ulei si gaz. Au procesat mase mari de materie, creând acoperirea solului planete.

S-a calculat că oxigenul din atmosferă funcționează viraj complet prin organisme în aproximativ 2 mii de ani și dioxid de carbon- în 6,3 ani. Toată apa de pe Pământ se descompune și este restaurată de organismele vii în decurs de 2 milioane de ani. În plus, se știe că organismele absorb aproape toate elementele chimice. Se poate afirma că prin materie vie Atomii aproape tuturor elementelor chimice au trecut de multe ori. Ca urmare, ciclul substanțelor de pe Pământ a început să fie de natură biotică.

Astfel, pe durata lungă a existenței lor, organismele au avut un impact uriaș asupra evoluției ulterioare a geosferelor, în care au avut loc schimbări calitative:

A început procesul de fotosinteză și s-a produs o modificare a compoziției gazoase a atmosferei (cantitatea de CO 2 a scăzut și conținutul de O 2 a crescut), astfel, mediul reducător a fost înlocuit cu unul oxidant;

Compoziția chimică și gazoasă a apelor Oceanului Mondial se formează în mare parte datorită influenței activității biochimice a organismelor;

A apărut în litosferă tip nou roci sedimentare de origine organică (calcare, turbă, cărbune, petrol) și au început procesele de intemperii organice. organismele joacă foarte mult rol importantîn procesele de formare a solului și formarea anumitor forme de relief - de exemplu, insulele de corali.

Organismele nu numai că au schimbat ciclul substanțelor la scară globală, dar au început și să joace un rol geochimic decisiv în ciclul general al substanțelor. Este exact ceea ce a stabilit marele om de știință rus V.I. Vernadsky. El a considerat organismele luate ca un întreg cea mai puternică forță în rezultatele sale finale pe suprafața pământului. Starea pământului în care rol principal Organismele joacă în ciclul general al substanțelor, pe care el l-a numit biosferă. În acest caz, prin biosferă a înțeles sfera de activitate a organismelor vii, zona de interacțiune dintre materia vie și cea nevii (inertă), care include partea inferioară a atmosferei, întreaga hidrosferă, top parte litosferă și toate organismele care trăiesc pe Pământ. Acesta este biosfera în larg înțeles- aceasta este învelișul Pământului, unde are loc interacțiunea materiei vii și nevii (inerte), în urma căreia activitatea organismelor capătă o semnificație globală.

IN SI. Vernadsky, creând în anii 20-30. Secolului 20 Doctrina biosferei a determinat și limitele teoretice ale biosferei - de la stratul de ozon din atmosferă la o altitudine medie de 20 km până la o adâncime de 10 - 12 km în litosferă, unde, conform calculelor, izoterma de 100 km. ºС este situat. În consecință, grosimea (grosimea) biosferei este de aproximativ 30 de kilometri. În practică, puterea biosferei este și mai mică. Expedițiile către Everest au arătat că la altitudini de peste 7 km nu există organisme reproducătoare. În litosferă, organismele par să fie distribuite la adâncimea apelor subterane.

Astfel, există două definiții ale biosferei: îngustă și largă. Pe de o parte, aceasta este doar totalitatea organismelor care trăiesc pe Pământ (filmul vieții după V.I. Vernadsky), iar pe de altă parte, conform lui V.I. Vernadsky este sfera de interacțiune activă a cochiliilor. Potrivit autorilor, acest dublu sens al termenului „biosferă” derutează studenții și le îngreunează perceperea materialului. Încercările de înlocuire a unuia dintre termeni au fost făcute de mai multe ori, dar nu au fost utilizate pe scară largă. Autorii propun să se bazeze noul termen pe conceptul de „biotă”. Biota este o colecție de organisme care trăiesc într-o zonă limitată mare și nu neapărat interconectate prin lanțuri trofice. De exemplu, biota Vestul Siberiei, biota Orientului Îndepărtat etc. Planeta Pământ are, de asemenea, o zonă limitată și este complet legitim să denumim întregul set de organisme care trăiesc pe Pământ, biotosfera. În acest caz, o interpretare dublă a conceptului „biosferă” este exclusă.

În prezent, biosfera se confruntă cu un puternic impact antropic din cauza activității economice umane, iar consecințele acestui impact sunt ambigue:

Pe de o parte, omul creează noi specii de plante și rase de animale; accelerează evoluția speciilor în natură; îmbogățește comunitățile naturale prin aclimatizarea organismelor vii; crește fertilitatea solului; creează rezervații naturale protejate zone naturale,

Pe de altă parte, există distrugerea intensivă a vegetației naturale și a animalelor rare; condițiile de viață pentru organismele vii (inclusiv pentru oameni) se deteriorează; Distrugerea solului are loc ca urmare a proceselor de eroziune și deflație.

Prin urmare, una dintre cele mai importante probleme ale timpului nostru este protecția biosferei și utilizare rațională averea ei.

Întrebări pentru autocontrol.

1. Ce se numește biosfera și ce componente sunt incluse în compoziția sa?

2. Unde sunt limitele biosferei?

3. Care sunt caracteristicile distribuției organismelor vii pe Pământ?

4. Cum a influențat apariția organismelor vii evoluția ulterioară a geosferelor?

RESURSE DE APĂ sau Modul Turbid

„Uscăciunea unui raport este proporțională cu cantitatea de apă din el.”

„Economisește apă - fă un duș cu o fată.”

Resurse de apă- acestea sunt potrivite pentru consum ape proaspete. Sunt conținute în râuri, lacuri, orizonturi subterane și ghețari. Vaporii de apă în atmosferă ape marii la fel ca majoritatea absolută gheață polară iar apele din cele mai adânci orizonturi subterane nu sunt utilizate în prezent și sunt considerate resurse de apă potențiale. Dezvoltarea lor viitoare depinde de îmbunătățirea tehnologiei de producție, de fezabilitatea ei economică, precum și de rezolvarea problemelor negative adesea imprevizibile. probleme de mediu probleme apărute la utilizarea surselor de apă netradiționale.

Ca apa resursă naturală :

Viața: băutură, resursă pentru gătit;

Viață: sistem de alimentare cu apă, sistem de canalizare;

Industrie: în producție (ca răcitor, „curat”, etc.),

Recreere: resursă recreativă;

Știință, industrie: sursă de diverse elemente chimice,

Agricultura: irigații, alte procese;

Transport: posibilitatea utilizării corpurilor de apă ca linii de transport;

Pe măsură ce civilizația noastră se dezvoltă, resursele de apă dulce de pe planeta noastră se epuizează.

În ultimii 30-40 de ani, conținutul de poluanți nocivi din apa potabilă a crescut enorm. Deșeuri industriale precum substante toxice iar metalele grele și pesticidele și erbicidele agricole au devenit o cutie a Pandorei. Descoperirea lui va avea consecințe groaznice pentru noi și copiii noștri.

De obicei apele sunt împărțite în de suprafață și subteran.

Suprafata apei pământ - apă care curge (pârâie) sau se adună la suprafața pământului (rezervoare).

Există mare, lac, râu, mlaștină și alte ape.

Apele de suprafață sunt localizate permanent sau temporar la suprafață corp de apa. Obiectele apelor de suprafață sunt: ​​mările, lacurile, râurile, mlaștinile și alte cursuri de apă și rezervoare. Există ape sărate și proaspete ale pământului.

De regulă, astfel de ape conțin cantități foarte mici de minerale, așa că sunt adesea numite „apă moale”, chiar dacă nu este cazul. Apele de suprafață sunt expuse la mulți poluanți, cum ar fi deșeurile animale, pesticidele, insecticidele, deșeurile industriale, algele și multe alte materiale organice. Chiar și apele de suprafață care provin din izvoarele antice de munte pot conține bacterii Giardia sau Coliform Bacteria, care ajung acolo în excrementele animalelor. Adică și apa din izvoarele de munte luată pentru băut sau gătit trebuie fiartă sau dezinfectată.

Subteran apă - toată apa situată în grosimea rocilor în stare solidă, lichidă sau gazoasă.

Pe continente formează o coajă continuă, care nu este întreruptă nici măcar în zonele de stepă uscată și deșerturi. La fel ca apele de suprafață, sunt în mișcare constantăși participă la ciclul general al apei în natură. Construcția și funcționarea majorității structurilor supraterane și a tuturor celor subterane sunt asociate cu necesitatea de a lua în considerare mișcarea apelor subterane, compoziția și starea acesteia. Proprietățile fizice și mecanice și starea multor roci depind de apele subterane. Acestea inundă adesea gropi de construcție, șanțuri, șanțuri și tuneluri, iar atunci când ies la suprafață, contribuie la mlaștinarea zonei. Apele subterane pot fi un mediu agresiv în raport cu rocile. Ele sunt cauza principală a multor procese fizice și geologice care apar în conditii naturale, în timpul construcției și exploatării structurilor inginerești.

Ploaia care este absorbită de pământ, râurile care dispar în subteran, topirea zăpezii - acestea sunt doar câteva dintre resursele care alimentează apa subterană. Deoarece există multe surse care alimentează apele subterane, o astfel de apă poate conține o parte sau toți contaminanții găsiți în apele de suprafață, la fel cum conține minerale dizolvate pe care le colectează în timpul ei. calatorie lunga Subteran. Apele care conțin minerale dizolvate, cum ar fi calciul și magneziul, peste nivelurile specificate sunt numite „apă dură”. Deoarece apa conține un „solvent”, ceea ce înseamnă că în timp rupe legăturile ionice care leagă multe substanțe între ele, aceasta o face să se dizolve și să ducă cantități mici din orice intră în contact. De exemplu, în locurile în care în roci se adună calcar, gips, fluorit, megnetită, purită și magnezită, sursele de apă sunt foarte bogate în conținut de calciu și „duritate”.

Aceste două tipuri de apă au caracteristici diferite Prin urmare, este foarte important pentru tine să cunoști originea apei pe care o bei. Din cele 326 de milioane de mile cubi de apă de pe Pământ, doar 3% sunt curate; iar 3/4 din ea este congelată. Apele subterane constituie doar 0,5% din toate apele subterane; și doar 0,02% din toată apa se găsește în lacuri și pâraie. O persoană obișnuită este formată din 70% apă, adică fără ea nu poți trăi mai mult de o săptămână.