Глобальный круговорот воды
Общий объем воды на Земле постоянен, а количество ее в океане, атмосфере, на суше в процессе глобального круговорота «океан – атмосфера – суша – океан” меняется непрерывно. В процессе круговорота вода непрерывно находится в движении, переходя из парообразного состояния в жидкое, твердое, наоборот. Основная причина круговорота воды в природе – солнечная радиация. Под ее воздействием происходит испарение воды с поверхностей океанов, морей, вод суши, почв, растительных и животных организмов. Водяной пар поднимается в атмосферу, охлаждается и конденсируется. В процессе конденсации образуются облака, которые затем переносятся воздушными течениями и из них выпадают осадки (и над сушей и над водной поверхностью). Путем поверхностного и грунтового стока вода снова поступает в океан. Так осуществляется большой или глобальный круговорот воды в природе. Малый круговорот воды включает три основных звена – «океан – атмосфера – океан”. Процесс глобального влагооборота зависит от ряда переменных факторов: солнечной активности, состава и циркуляции атмосферы, теплового баланса суши, и вод океана,, изменчивости мощных морских течений, а в последнее время – от хозяйственной деятельности человека.Под влиянием этих причин возникает неравномерная увлажненность. 3. Мобильные воды суши Мобильные воды суши формируются преимущественно за счет атмосферных осадков и обычно мало минерализованы. Это делает их чувствительными к различного рода загрязнениям. Общее направление изменения химического состава пресных природных вод также абиогенное. Резко возрастает в воде содержание металлов (среди них – токсичных, тяжелых: ртуть, мышьяк, свинец);нитратов и нитритов, углеводородов. Пыли и аэрозоли, содержащиеся в воздухе, техногенные соединения поступают в реки, озера, верхние горизонты подземных вод. Многие химические элементы задерживаются природными фильтрами, почвами, коллоидами, живыми организмами. В результате идет «самоочищение” водоемов. Происходит также и “самозагрязнение”, когда из-за техногенных влияний на поверхности озер и водохранилищ в результате повышенного поступления фосфора развивается специальная флора (синезеленые водоросли),подавляющие другие формы биологической активности. Для человека особая ценность – пресная вода. Несмотря на все, уровень загрязнения мировых ресурсов пресных вод очень высок. Пресноводные местообитания удобно подразделить на три группы: 1. Стоячие воды или лентические (лат. lenis – спокойный) экосистемы: озера и пруды; 2. Текучие воды или лотические (лат. Lotus – омывающий) экосистемы: родники, ручьи и реки; 3. Заболоченные участки с колеблющемся уровнем воды часто по сезонам, но возможно от года к году – морши и болота. Грунтовые воды, хотя они и образуют большой пресноводный резервуар и представляют собой очень важный для людей ресурс, в общем экосистемой не считаются, так как они населены слабо и почти безжизненны. Грунтовые воды связаны с тремя главными поверхностными экосистемами и представляют собой среду на входе и среду на выходе для этих экосистем. По сравнению с морскими и наземными местообитаниями пресноводные занимают сравнительно малую часть поверхности Земли, но их значение для человека поистине огромно. Это объясняется рядом причин: 1. Пресные воды – самый удобный и самый дешевый источник воды для бытовых нужд и промышленных нужд; 2. Пресные воды – узкое место планетарного гидрологического цикла; 3. Пресноводные местообитания наряду с лиманами и эустариями представляют собой самую удобную и дешевуюсистему третичной переработки отходов. Почти все без исключения крупнейшие города мира расположены на больших реках, озерах, которые служат им бесплатными коллекторами. Человек настолько злоупотреблял использованием этого ресурса, что теперь уже стала очевидной необходимость прилагать значительные усилия для немедленного уменьшения возникшего стресса. В противном случае вода станет основным лимитирующим фактором для человека как биологического вида. Вода обладает рядом уникальных термодинамических свойств, способствующих уменьшению температурных колебаний, т.е. диапазон различных изменений в воде меньше и происходят они медленнее, чем в воздухе. Самые важные из них: 1. Высокая удельная теплоемкость 2. Большая скрытая теплота плавления 3. Самая высокая из известных скрытая теплота парообразования 4. Наибольшая плотность воды при 4ºС, при температурах выше или ниже этого показателя вода расширяется, и, следовательно, становится легче. Это свойство предохраняет озера от промерзания до дна.
|
