perairan benua. Ensiklopedia besar minyak dan gas

Setiap bola di planet ini memiliki miliknya sendiri ciri ciri. Tak satu pun dari mereka telah dipelajari sepenuhnya, terlepas dari kenyataan bahwa penelitian sedang berlangsung. Hidrosfer, cangkang air planet ini, sangat menarik bagi para ilmuwan dan orang-orang yang ingin tahu yang ingin mempelajari proses yang terjadi di Bumi secara lebih mendalam.

Air adalah dasar dari semua kehidupan, itu adalah kendaraan yang kuat, pelarut yang sangat baik dan persediaan makanan dan sumber daya mineral yang tak ada habisnya.

Terbuat dari apa hidrosfer?

Hidrosfer mencakup semua air yang tidak terikat secara kimia dan terlepas dari keadaan agregasi (cair, uap, beku) di dalamnya. Bentuk umum klasifikasi bagian hidrosfer terlihat seperti ini:

Lautan Dunia

Ini adalah bagian utama dan terpenting dari hidrosfer. Totalitas lautan adalah cangkang air yang tidak kontinyu. Itu dibagi oleh pulau dan benua. Perairan Samudra Dunia dicirikan oleh komposisi garam yang sama. Termasuk empat samudra utama - Pasifik, Atlantik, Arktik, dan Samudera Hindia. Beberapa sumber juga membedakan yang kelima, Samudra Selatan.

Studi tentang lautan dimulai berabad-abad yang lalu. Penjelajah pertama adalah navigator - James Cook dan Ferdinand Magellan. Berkat para pelancong inilah para ilmuwan Eropa menerima informasi yang tak ternilai tentang luasnya wilayah perairan dan garis besar serta ukuran benua.

Oseanosfer membentuk sekitar 96% lautan dunia dan memiliki komposisi garam yang cukup seragam. Air tawar juga masuk ke lautan, tetapi bagiannya kecil - hanya sekitar setengah juta kilometer kubik. Perairan ini memasuki lautan dengan curah hujan dan limpasan sungai. Jumlah pelamar sedikit air tawar menentukan keteguhan komposisi garam di perairan laut.

perairan benua

Perairan kontinental (juga disebut perairan permukaan) adalah perairan yang sementara atau permanen terletak di badan air yang terletak di permukaan bumi. Ini termasuk semua air yang mengalir dan terkumpul di permukaan bumi:

• rawa;
• sungai;
• laut;
• saluran air dan waduk lainnya (misalnya, waduk).

Perairan permukaan dibagi menjadi segar dan asin, dan sebaliknya air tanah.

Air tanah

Semua perairan yang terletak di kerak bumi (di bebatuan) disebut. Mereka bisa dalam keadaan gas, padat atau cair. Air tanah merupakan bagian penting dari cadangan air planet ini. Totalnya 60 juta kilometer kubik. Air tanah diklasifikasikan menurut kedalamannya. Mereka:

• mineral
• artesis
• tanah
• antar strata
• tanah

Air mineral adalah air yang mengandung, elemen jejak, garam terlarut.

Artesis - ini adalah air tanah bertekanan, terletak di antara lapisan tahan air di bebatuan. Mereka termasuk mineral, dan biasanya berada di kedalaman 100 meter hingga satu kilometer.

Air tanah disebut air gravitasi, terletak di bagian atas, paling dekat dengan permukaan, lapisan tahan air. Jenis air tanah ini memiliki permukaan bebas dan biasanya tidak memiliki atap batu yang kokoh.

Perairan interstratal disebut perairan dataran rendah yang terletak di antara lapisan-lapisan.

Perairan tanah adalah air yang bergerak di bawah pengaruh gaya molekuler atau gravitasi dan mengisi beberapa celah di antara partikel-partikel penutup tanah.

Sifat umum komponen hidrosfer

Terlepas dari keragaman kondisi, komposisi, dan lokasi, hidrosfer planet kita adalah satu. Ini menyatukan semua perairan dunia dengan sumber asal yang sama (mantel bumi) dan keterkaitan semua perairan yang termasuk dalam siklus air di planet ini.

Siklus air adalah proses berkelanjutan yang terdiri dari gerakan konstan di bawah pengaruh gravitasi dan energi matahari. Siklus air adalah penghubung untuk seluruh cangkang Bumi, tetapi juga menghubungkan cangkang lain - atmosfer, biosfer, dan litosfer.

Selama proses ini, itu bisa di tiga negara bagian utama. Sepanjang keberadaan hidrosfer, itu diperbarui, dan setiap bagiannya diperbarui selama periode waktu yang berbeda. Dengan demikian, periode pembaruan perairan Samudra Dunia kira-kira tiga ribu tahun, uap air di atmosfer diperbarui sepenuhnya dalam delapan hari, dan lapisan es Antartika mungkin membutuhkan waktu hingga sepuluh juta tahun untuk memperbarui diri. Fakta yang menarik: semua perairan yang berada dalam keadaan padat (di permafrost, gletser, lapisan salju) disatukan dengan nama cryosphere.

Hidrosfer - cangkang air planet kita, termasuk semua air, tidak terikat secara kimiawi, terlepas dari keadaannya (cair, gas, padat). Hidrosfer adalah salah satu geosfer yang terletak di antara atmosfer dan litosfer. Selubung terputus-putus ini mencakup semua samudera, lautan, badan air tawar dan air asin kontinental, massa es, air atmosfer, dan air dalam makhluk hidup.

Sekitar 70% permukaan bumi ditutupi oleh hidrosfer. Volumenya sekitar 1400 juta meter kubik, yang merupakan 1/800 dari volume seluruh planet. 98% perairan hidrosfer adalah Samudra Dunia, 1,6% tertutup es benua, sisa hidrosfer jatuh di bagian sungai, danau, air tanah segar. Dengan demikian, hidrosfer dibagi menjadi Samudra Dunia, air tanah, dan air kontinental, dan masing-masing kelompok, pada gilirannya, mencakup subkelompok dari tingkat yang lebih rendah. Jadi, di atmosfer, air ada di stratosfer dan troposfer, di permukaan bumi air samudra, laut, sungai, danau, gletser dilepaskan, di litosfer - perairan penutup sedimen, fondasinya.

Terlepas dari kenyataan bahwa sebagian besar air terkonsentrasi di lautan dan lautan, dan hanya sebagian kecil dari hidrosfer (0,3%) yang merupakan air permukaan, merekalah yang berperan peran utama keberadaan biosfer bumi. Air permukaan merupakan sumber utama suplai air, pengairan dan irigasi. Di zona pertukaran air, air tanah segar diperbarui dengan cepat selama siklus air umum, oleh karena itu, dengan penggunaan yang rasional, dapat digunakan untuk jangka waktu yang tidak terbatas.

Selama perkembangan Bumi muda, hidrosfer terbentuk selama pembentukan litosfer, yang, sepanjang sejarah geologis planet kita, telah melepaskan sejumlah besar uap air dan air magmatik bawah tanah. Hidrosfer terbentuk selama evolusi panjang Bumi dan diferensiasinya komponen struktural. Kehidupan lahir di hidrosfer untuk pertama kalinya di Bumi. Belakangan, pada awal era Paleozoikum, kemunculan organisme hidup di darat terjadi, dan pemukiman bertahap mereka di benua dimulai. Hidup tanpa air tidak mungkin. Jaringan semua organisme hidup mengandung hingga 70-80% air.

Perairan hidrosfer secara konstan berinteraksi dengan atmosfer, kerak bumi, litosfer, dan biosfer. Di perbatasan antara hidrosfer dan litosfer, hampir semua batuan sedimen yang membentuk lapisan sedimen terbentuk. kerak bumi. Hidrosfer dapat dianggap sebagai bagian dari biosfer, karena sepenuhnya dihuni oleh organisme hidup, yang pada gilirannya mempengaruhi komposisi hidrosfer. Interaksi perairan hidrosfer, peralihan air dari satu keadaan ke keadaan lain memanifestasikan dirinya sebagai siklus air yang kompleks di alam. Semua jenis siklus air dari berbagai volume mewakili satu siklus hidrologi, di mana pembaruan semua jenis air dilakukan. Hidrosfer adalah sistem terbuka yang perairannya saling berhubungan erat, yang menentukan kesatuan hidrosfer sebagai sistem alami dan pengaruh timbal balik hidrosfer dan geosfer lainnya.

Konten terkait:

Dua kelompok reservoir:

l Berdiri

l Cairan

Waduk - aliran air:

l Alami (danau sungai)

l Buatan (kolam, reservoir)

Menurut derajat salinitas:

1. segar (air tanah, sungai)

2. payau

3. asin

4. pahit-asin

SUNGAI

Aliran air di mana air bergerak dari sumber ke mulut di bawah pengaruh gravitasi

Dua kelompok sungai:

l utama (mengalir langsung ke samudra, laut, danau)

l anak sungai (mengalir ke sungai utama)

Pertama

Kedua

urutan ketiga

Daerah tangkapan air- area yang dengannya sungai utama mengumpulkan anak sungai

Tempat tidur - dimana sungai mengalir

dataran banjir- bagian tanah yang tergenang air saat banjir

SUNGAI + FLOODPLAIN + TERAS = LEMBAH

Ripal- bagian dari air yang berdekatan dengan pantai

Strezhen– bagian sungai dengan pergerakan air yang lebih cepat

Medial- tengah sungai (lebih dalam)

Dasar sungai dari sumber ke mulut:

l ke hulu(kecepatan lebih tinggi, dasar berbatu, tidak ada tanah sedimen)

l rata-rata(melambat; pengendapan partikel pengendapan; pembentukan tanah; lebih mengalir penuh)

l dasar(aliran halus, tanah berpasir, endapan sedimen tebal, aliran penuh)

2 bentuk mulut:

l delta(perairan dangkal yang luas)

l muara(teluk laut dalam)

Reobiont organisme yang menghuni sungai

Rheoplankton:

l bakteri

l ganggang (hijau, diatom)

l protozoa

l krustasea kecil

Reobentos:

l Rheozoobenthos

Sirton- penghuni benthos, yang berakhir di kolom air.

l Econosirton- datang secara sukarela

l Evrysirton- dicuci dengan aliran air

Biostock- penghancuran organisme

Litofil- penghuni tanah berbatu (larva caddisflies, lintah)

Argyllophiles– di tanah liat (padenki, caddisflies)

psammophiles– di tanah berpasir (nematoda, moluska, udang karang)

Pelofil- tanah berlumpur (moluska, protozoa)

Reonekton:

Reoneiston: sangat buruk karena aliran air

Perifiton: - Pelanggar Substrat (Bening)

DANAU

Badan air kontinental, cekungan yang diisi dengan air.

Klasifikasi kejadian:

1. Peninggalan (sisa-sisa lautan luas lainnya; Pulau Tethys Balkhash)

2. Tektonik (pergerakan lempeng, patahan; Danau Baikal)

3. Dataran Banjir (sisa-sisa bekas dasar sungai)

4. Laut (sisa-sisa laut bertali; laguna, muara)

5. Thermokarst (pencairan gletser; di Karelia)

Bagian dari danau

1 - pesisir - perairan dangkal pesisir

2 - sublittoral - menurun ke bawah

3 - bagian dalam - air dalam
Klasifikasi danau berdasarkan keberadaan bahan organik (Tineman):

1. Oligotrofik (banyak oksigen, laut dalam, dasar berbatu, sedikit bahan organik)

2. Euforfik (mereka lebih hangat, lebih banyak bahan organik, ada tanah sedimen)

Tanah sedimen: asli (gambar di paling bawah)

allochthonous (dipindahkan dari darat)

3. Mesotrofik (sifat menengah m/y 1 dan 2)

4. Distrofi (banyak zat humat, pH asam, banyak bahan organik, sedikit oksigen)

Klasifikasi danau berdasarkan salinitas:

1. segar (kurang dari 0,5% o)

2. payau (16% o)

3. asin (hingga 47% o)

4. pahit-asin (lebih dari 47% o)

Sapropel- lapisan asli mineral organik

Limnobion organisme yang menghuni danau

l Limnoplankton (ganggang, bakteri, protozoa)

Limnobenthos (kaya akan litoral, sublittoral; Makrofit- semi-submersible rast.)

l Limnoneuston (serangga, serangga)

l Limnonekton (ikan, pinniped)

AIR TANAH

3 grup:

l Gua (rongga besar)

l Friatik

l Interstisial (rongga di tanah berpasir)

Kondisi:

l Kegelapan (afotik, oligofotik, eufotik)

l Kekerasan air

l Suhu rendah

Troglobion- penghuni perairan bawah tanah. Bentuk kuno, sedikit berubah.

Pengurangan organ penglihatan; Tidak ada pewarnaan cerah.

l Protozoa

l Bakteri (kemosintetik)

l Ganggang (di zona afotik)

l Fitofag (krustasea - heliofobia)

Ekosistem gersang: stepa, gurun, sabana.

Stepa

Jenis vegetasi herba, bersifat xerofit, menempati area signifikan di zona beriklim sedang di belahan bumi utara.

Komunitas tanpa pohon dari rumput xerofit abadi (asosiasi sereal). Kelompok hutan hanya ditemukan di sepanjang lembah sungai besar, serta di pasir teras dataran banjir ( Hutan cemara). Stepa utara CIS dicirikan oleh dominasi tumbuhan dan kekayaan spesies yang tinggi. Kelompok tanaman selatan dicirikan oleh dominasi sereal dan tutupan rumput yang jarang.

Stepa perawan hanya dalam cadangan:

Askania-Nova

Stepa Streltsy

Stepa Khamutovskaya

Stepa Cagar Alam Naurzum di Kazakhstan utara

Di Amerika Utara, ekosistem sereal disebut padang rumput(Kanada Selatan ke Dataran Tinggi Meksiko)

Tanaman keras (rumput bulu, rumput gandum). Saat ini subur/padang rumput.

Pampa dan Pampa.

Ekosistem sereal di Amerika Selatan dibedakan dengan tidak adanya -t di musim dingin.

Analog dari stepa Afrika Selatan - padang rumput.

Kondisi lingkungan di stepa Eurasia:

1. iklim kontinental (musim panas yang terik dan musim dingin yang keras dengan sedikit salju)

2. jumlah curah hujan yang tidak signifikan (250-450 mm/tahun dan rezim tidak stabil)

3. angin konstan (angin kering di musim panas)

Adaptasi tanaman:

Saya didominasi oleh bentuk kehidupan - hemicryptophytes

Tanaman keras > 60%

Tahunan 15%

Hamifi 10%

Fanerofit<1%

l berdaun sempit, xeromorfik, rerumputan tanah (fescue) tersebar luas

l Xerophytes dengan adaptasi yang berbeda mendominasi (pubertas, lapisan lilin)

l berbagai geofit (terrafit) - ini adalah tanaman tulip bulat fana

Adaptasi hewan:

Fauna beragam: ular beludak, tikus, kadal, dll mendominasi.

Pampas - rubah, musang Patogonian

Padang rumput - coet, kijang, anjing padang rumput.

l Lari jarak jauh

l Dominasi foleobionts

l Estivasi (marmut)

l Senja, gaya hidup nokturnal

gurun

Wilayah gersang, yang dicirikan oleh vegetasi yang jarang atau tidak ada sama sekali karena curah hujan yang rendah atau kekeringan tanah.

Kekeringan- fitur utama gurun. Fenomena iklim atau tanah yang ditandai dengan tidak adanya presipitasi atmosfer dalam waktu lama pada suhu tinggi dan insolasi (radiasi matahari) yang menyebabkan penurunan kelembapan udara relatif hingga 30% atau kurang dan kelembapan tanah< 50% от наименьшей влагоемкости, к повышению концентрации почв.р-ра до токсической величины.

35% dari tanah ditempati.

Menurut sifat distribusi curah hujan musiman, 4 jenis gurun:

1. dengan presipitasi di musim dingin (tipe Mediterania)

– Karakum

Utara Jazirah Arab

Gurun Victoria di Australia

Gurun Iran

2. dengan curah hujan di musim panas

Tar - Pakistan

gurun Meksiko

3. dengan curah hujan tidak teratur (extraarid)

Pusat Sahara

Taklamakan - tengah Asia

Atacama - Chili

- "gurun kabut" - kelembapan dari kabut, tidak ada hujan - Namib

4. gurun tanpa musim hujan yang jelas

Klasifikasi gurun menurut karakteristik tanah dan batuan di bawahnya: lithodaphic, 1973 - Petrov:

1. berpasir pada endapan-endapan purba yang lepas dataran aluvial

2. pasir-gpal dan kerikil pada dataran struktural Tersier dan Kapur

3. gipsum berkerikil di dataran tinggi Tersier

4. kerikil di dataran kaki bukit

5. berbatu di dataran rendah dan daerah perbukitan

6. lempung pada lempung bermantel sedikit berkarbonat

7. loess di dataran kaki bukit

8. clayey takyr di dataran kaki bukit dan di delta sungai

9. tanah salin di cekungan salin dan sepanjang pantai laut

Kondisi lingkungan gurun:

1. iklim kering (presipitasi atmosfer<250 мм/год или их полное отсутст;высок.испоряемость)

2. T tinggi di musim panas; maks + 58С; T rendah di musim dingin di zona sedang.

3. hiperinsolasi

4. penurunan tajam dalam T harian

5. air tanah dalam

6. cakrawala tanah bagian atas terlalu panas hingga + 87,8С

7. mobilitas dan salinitas substrat

8. angin konstan: Sahara - sirocco

Asia Tengah - sanum

Mesir - khamsin

Tingkat ekstrimitas lingkungan- kombinasi dari semua faktor yang membatasi aktivitas vital dan distribusi organisme.

Indeks untuk menilai keekstriman lingkungan:

1. "Penguapan tahunan" (dengan permukaan air terbuka)

l Stepa kering / semi-gurun 75-120 cm

l Sabuk mati gurun 120-175 cm

l Gurun subtropis 175-225 cm

J = R / Q dimana R adalah keseimbangan radiasi

Q - jumlah panas yang dibutuhkan untuk penguapan tahun curah hujan

n/gurun 2.3 – 3.4

gurun > 3.4

Adaptasi tanaman:

Ada dilema adaptif: setelah dibuka. stomata untuk menyerap CO2 mereka kehilangan kelembaban melalui transpirasi. Dengan mengganti daun untuk menyerap cahaya, panas berlebih mungkin terjadi.

l Semusim (mekar saat hujan, pematangan benih cepat)

l Epimeroid - heliofit, geofit, terrafit

l Psammofit - diadaptasi dari tertidur dengan pasir

l Tanaman keras dengan organ permanen di atas tanah. Daunnya direduksi menjadi duri.

l Semak rendah ( chamephites) selama periode pertumbuhan aktif selama musim hujan. Di musim kemarau, daun mati dalam urutan acropetal (dari pucuk pucuk hingga pangkal namanya. Daun kering - apsintus)

l Semak dengan daun bersisik berkurang (saxaul)

l Sereal - daun dalam tabung dan root s-ma hingga sangat dalam

l Tumbuhan yang sama sekali tidak memiliki daun (fotosintesis dalam batang - ephedra pasir)

l Jarangnya tutupan vegetatif - tutupan proyektif rendah

l Sukulen (lidah buaya, kaktus)

l Perlindungan terhadap panas berlebih dengan memantulkan radiasi matahari (rambut halus, endapan lilin)

Adaptasi hewan:

l Pasokan air: - jarang minum hewan (unta, saiga)

Dominasi fitofag (gerbil)

l Perlindungan terlalu panas:

Penghentian aktivitas

Gaya hidup malam-senja

Kaki panjang pada serangga

Telur dan b / panggilan lainnya. dapat bertahan di dalam tanah selama beberapa tahun hingga hujan (ephimers)

Bulu pucat burung dan rambut terang mamalia

Tungkai kurus panjang, leher panjang bertambah. luas permukaan tubuh, dari mana

dapat memancarkan panas

Estivasi

Menyimpan benih saat musim hujan

Napas cepat, berkeringat, menjilati bulu

l Nutrisi: mengurangi polifagia selektivitas nutrisi

Sabana

Komunitas pohon rumput tropis dengan ritme perkembangan musiman yang nyata.

Afrika hingga 40%

Amerika Selatan - llanos

N-Di Australia

Curah hujan 500 - 1500 mm/tahun

3 jenis sabana berdasarkan durasi kekeringan:

l Basah (kekeringan 2,5 - 5 bulan; tinggi rerumputan berdaun keras 2-5 m - baobab, akasia)

l Kering (kekeringan hingga 7,5 bulan; tinggi pohon lebih rendah; tidak ada tutupan rumput terus menerus; pohon meranggas)

l Berduri (kekeringan hingga 10 bulan; rerumputan jarang dikombinasikan dengan pohon dan semak kerdil - semak berduri, kaktus)

Savanna berdasarkan asal-usul:

l Iklim (asli)

l Sekunder (di lokasi kebakaran dan pembukaan hutan tropis)

l Edafis (pada laterit yang mengeras di mana akar pohon tidak dapat mencapai akuifer)

Adaptasi tanaman:

l Daun rontok selama periode kering

l Daun berubah menjadi duri

l Succulents karakteristik (baobab, pohon botol)

Adaptasi hewan:

l Migrasi dan nomadisme di sabana selama musim kemarau.

44. Ekosistem dataran sedang dan tinggi (taiga, tundra)

Tundra

Jenis vegetasi zonal. Ini menempati pinggiran utara Eurasia dan Amerika Utara. Perbatasan selatan bertepatan dengan isoterm Juli + 10С

1. T udara rendah

2. musim tanam pendek (60 hari)

3. permafrost

4. Curah hujan atmosfer rendah 200-400 mm

5. tanah gley-rawa

Klasifikasi dari utara ke selatan:

1. Gurun kutub (tundra Arktik)

l Kepulauan Franz Josef

l Bumi Utara

l Svalbard

l Tanah hijau

l bagian utara semenanjung Taimyr

Glasiasi terestrial. Malam kutub - siang. Vegetasi jarang (lumut, lumut)

2. Lumut-lumut tundra

Lumut dan lumut membutuhkan perlindungan salju dari angin kencang. Di antara lumut, cheonophiles (lumut lumut) mendominasi. Di antara lumut ada rerumputan, alang-alang, pohon birch kerdil, dan willow kutub.

3. Semak tundra

Birch kerdil, blueberry, bilberry, beberapa jenis pohon willow. Peran lumut dan lumut berkurang - mereka tidak membentuk penutup yang terus menerus. Semak membentuk lapisan tertutup rapat 30-50 cm, yang berkontribusi pada retensi salju.

4. Hutan tundra

Klasifikasi komunitas tumbuhan tundra berdasarkan 3 ciri utama:

1. Ciri-ciri vegetasi

l Lumut

l Lumut

l Rumput-lumut

2. Karakteristik media

Liat

lempung

Dingin

3. Karakteristik bantuan

· Kental

· konyol

poligonal

Adaptasi tanaman:

1. flora relatif miskin< 500 видов

2. di Eurasia, 2 tahunan tundra - kenigia, gentian. Tidak adanya semusim disebabkan oleh musim tanam yang singkat.

3. tumbuhan biasa - centenarian

l pohon willow Arktik 200 tahun

l pohon birch kerdil berusia 80 tahun

l rosemary liar berumur 95-100 tahun

4. Banyak tanaman tundra memulai siklus fenologisnya dengan tumbuh-tumbuhan di bawah salju.

5. tahan banting musim dingin (rimpang hingga -60С, bagian tanah hingga -50С)

6. 2 bentuk kehidupan tumbuhan berlaku: merayap dan berbentuk bantal

7. sistem akar superfisial

8. pohon (phanerophytes) hanya menembus bagian paling selatan tundra. Cabang-cabang pohon berada. Ke arah angin yang berlaku (bentuk bendera)

9. komunitas tumbuhan dicirikan oleh pelapisan rendah

10. sifat vegetasi yang jarang

Taiga

Hutan konifera boreal di zona beriklim belahan bumi utara (Eurasia dan Amerika Utara)

Komposisi floristik spesies pohon buruk:

Siberia - 2 jenis larch

2 jenis pohon cemara (Siberia, Alyan)

2 cemara (Siberia, Timur Jauh)

2 pinus (Siberia, Cedar)

Alasan monoton: Penipisan kuarter yang menghancurkan hutan Tersier

Karakteristik lingkungan:

l iklim sedang (barreal).

l lapisan es yang tersebar luas

l periode bebas embun beku yang singkat

l musim dingin dengan lapisan salju yang stabil

l curah hujan tahunan rata-rata yang signifikan hingga 800 mm.

Adaptasi tanaman:

1. Posisi dominan pada jenis pohon yang dapat tetap dorman dalam waktu lama dengan pengeluaran respirasi dan evaporasi yang minimal

2. Tanah T rendah karena permafrost (salah satu f-s yang membatasi distribusi geografis tumbuhan runjung)

3. Keuntungan yang jelas dari area permafrost pada pohon dengan akar lateral.

Adaptasi hewan:

Beragam fauna: 90 spesies mamalia; 250 spesies burung di Rusia

Dendrofil dan pengisap darah

l Hipernasi (hibernasi)

l Migrasi dan nomadisme

l Adaptasi terhadap kondisi musim dingin yang ekstrem (ke salju, penyimpanan makanan, penutup isolasi panas, transisi ke gaya hidup sosial - serigala)

Perairan kontinental sangat penting bagi manusia, karena merupakan satu-satunya sumber air minum yang dapat diandalkan. Komposisi kimiawi sungai, danau, dan air tanah sangat bervariasi dan dikendalikan terutama oleh tiga faktor:

• - kimia unsur;
• - mode pelapukan;
• - proses biologis.

Selain itu, aktivitas manusia dapat berdampak kuat pada beberapa sistem air minum.

Dua puluh sungai terbesar di Bumi membawa sekitar 40% dari total limpasan benua, di mana Amazon sendiri menyumbang 15%. Tetapi sungai, tidak seperti komponen kecil hidrosfer lainnya, adalah pengangkut air yang cepat. Air di sungai diperbarui jauh lebih cepat daripada di bagian hidrosfer lainnya. Oleh karena itu, meskipun pasokan air instan yang relatif kecil di saluran, sungai sepanjang tahun mengalirkan massa air ke muara sebesar 4,5 10 19 g.

Sungai sangat beragam dalam ukuran, kedalaman, dan kecepatan aliran. Raksasa seperti Amazon, sungai terbesar di dunia, ditandai dengan indikator berikut:

Panjangnya hampir sama dengan jari-jari Bumi;

jumlah air yang dibawa melalui penampang di mulut sekitar 200 ribu ton. dan 3 / dtk;

- daerah tangkapan dari wilayah seluas 6,915 juta km 2, yang hanya sedikit lebih kecil dari benua seperti Australia.

Karakteristik sepuluh sungai terbesar di dunia diberikan pada Tabel. 2.2

Tetapi sebagian besar sungai adalah anak sungai dan sungai berukuran sedang, kecil dan sangat kecil, yang panjangnya dapat diukur dalam meter.

Sungai dengan panjang 101 hingga 200 km dan daerah tangkapan 1.000 hingga 2.000 km 2 disebut kecil. Di wilayah CIS terdapat sekitar 150 ribu sungai dengan panjang 10 km atau lebih. Tetapi jika kita menghitung semua sungai dengan panjang kurang dari 10 km, maka akan ada sekitar 3 juta sungai seperti itu.

Panjang total sungai kecil, sedang, dan besar melebihi 3,9 juta km. Di meja. 2.3 membandingkan komposisi kimia global rata-rata air sungai dan komposisi rata-rata kerak benua. Perbandingan ini menyoroti dua fitur:

• dalam keadaan terlarut, komposisi kimia air tawar didominasi oleh empat logam yang terdapat dalam bentuk kation sederhana (Ca 2+ , Na + , K + dan Mg 2+);
• komposisi ionik zat terlarut dalam air tawar pada dasarnya berbeda dengan komposisi zat dalam kerak benua, yaitu konsentrasi ion dalam larutan lebih rendah daripada konsentrasi ion dalam kerak bumi.

Ciri-ciri sepuluh sungai terbesar di dunia

Tabel 2.2

	Nama		Daerah cekungan, juta km2	Aliran air di mulut, m 3 / s	Benua
	Amazon (dengan Maranion)
	Mississippi (dengan Missouri)				Sebelah utara
	Ob (dengan Irtysh)

Tabel 23

Perbandingan komposisi rata-rata kation basa pada batuan kerak benua dan perairan sungai

Sifat umum kelarutan garam dalam air tergantung pada muatan dan jari-jari ionik z/r(Gbr. 2.1). Ion dengan nilai rendah z/r sangat larut, membentuk ion sederhana dalam larutan, dan diperkaya dalam fase larutan air sungai dibandingkan dengan fase suspensi.

Beras. 2.1.

Ion dengan nilai rata-rata z/r relatif tidak larut dan memiliki rasio partikel/larutan yang relatif besar dalam air sungai. Ion dengan nilai tinggi z/r membentuk anion kompleks (disebut oxyanions) dan menjadi larut kembali.

Ion kalsium yang dilepaskan selama pembubaran batu kapur bertindak sebagai indikator proses pelapukan. Oleh karena itu, rasio Na + /(Na + + Ca 2+) dapat digunakan untuk membedakan antara sumber ion air tawar - hujan dan pelapukan.

Ketika natrium adalah kation dominan (kontribusi garam laut signifikan), kandungan relatif Na + /(Na + + Ca 2+) mendekati satu.

Ketika kalsium mendominasi (kontribusi proses pelapukan sangat signifikan), nilai NaV(Na + +Ca 2+) mendekati nol. Komposisi garam terlarut dalam air sungai dapat diklasifikasikan dengan membandingkan kandungan relatif Na + / (Na + + Ca 2+) dengan jumlah total ion yang ada dalam larutan (Gbr. 2.2).

Beras. 2.2. Perubahan rasio berat Na + /(Na + + Ca 2+ ) sebagai fungsi total padatan terlarut dan kekuatan ionik untuk air permukaan.

Panah menunjukkan evolusi komposisi kimia dari sumber dan hilir

Konsentrasi larutan elektrolit dapat dinyatakan dalam bentuk kekuatan ionik (/), didefinisikan sebagai

Di mana DENGAN - konsentrasi ion i, mol l -1 ; z(- muatan ion g p - jumlah ion dalam larutan.

Karena kekuatan ion memperhitungkan pengaruh muatan ion yang berbeda, lebih baik menggunakannya sebagai ukuran konsentrasi larutan elektrolit kompleks daripada penjumlahan sederhana dari konsentrasi molar. Perairan tawar memiliki nilai kekuatan ion berkisar antara 10 ~ 4 hingga 10 _3 mol l -1 . Air laut memiliki kekuatan ionik yang cukup konstan yaitu 0,7 mol l -1 .

Secara alami, tidak hanya laut, tetapi juga air tawar menderita pencemaran minyak. Limbah dari kilang, penggantian oli di mobil, kebocoran oli dari bak mesin, dan percikan bensin dan solar saat mengisi bahan bakar mobil semuanya berkontribusi pada kontaminasi sumber air dan akuifer. Pada saat yang sama, tidak hanya dan bahkan tidak begitu banyak air permukaan yang tercemar karena air tanah. Karena bensin menembus tanah tujuh kali lebih cepat daripada air dan memberikan rasa yang tidak enak pada air minum bahkan pada konsentrasi serendah 1 ppm, kontaminasi semacam itu dapat membuat sejumlah besar air tanah tidak layak untuk diminum.

3. Dampak produk minyak terhadap ekosistem perairan

Bahan bakar minyak, solar, minyak tanah (minyak mentah jauh lebih mudah mengalami degradasi biologis dan lainnya), menutupi air dengan film, mengganggu pertukaran gas dan panas di laut dan atmosfer, dan menyerap sebagian besar komponen aktif biologis dari spektrum matahari.

Intensitas cahaya di dalam air di bawah lapisan tumpahan minyak biasanya hanya 1% dari intensitas cahaya di permukaan, paling-paling 5-10%. Pada siang hari, lapisan minyak berwarna gelap lebih baik menyerap energi matahari, yang menyebabkan peningkatan suhu air. Pada gilirannya, jumlah oksigen terlarut dalam air panas berkurang dan laju respirasi tumbuhan dan hewan meningkat.

Dengan polusi minyak yang kuat, efek mekanisnya terhadap lingkungan adalah yang paling jelas. Dengan demikian, lapisan minyak yang terbentuk di Samudera Hindia akibat penutupan Terusan Suez (rute semua kapal tanker dengan minyak Arab melewati Samudera Hindia selama periode ini) mengurangi penguapan air sebanyak 3 kali lipat. Hal ini menyebabkan penurunan tutupan awan di atas lautan dan berkembangnya iklim kering di daerah sekitarnya.

Faktor penting adalah efek biologis dari produk minyak bumi: toksisitas langsungnya terhadap hidrobion dan organisme semi-akuatik.

Masyarakat pesisir dapat diurutkan dalam meningkatkan kepekaan terhadap pencemaran minyak dengan urutan sebagai berikut:

Pantai berbatu, anjungan batu, pantai berpasir, pantai berkerikil, pantai berbatu terlindung, pantai terlindung, rawa dan hutan bakau, terumbu karang.

4. Senyawa polisiklik aromatik: sumber ben (a) pyrene, ben (a) pyrene dalam air, sedimen dasar, organisme planktonik dan bentik, dekomposisi ben (a) pyrene oleh organisme laut, akibat pencemaran dengan ben (a) pyrene

Polusi oleh hidrokarbon aromatik polisiklik (PAH) sekarang global. Kehadiran mereka telah ditemukan di semua elemen lingkungan alam (udara, tanah, air, biota) dari Kutub Utara hingga Antartika.

PAH dengan sifat toksik, mutagenik, dan karsinogenik yang nyata sangat banyak. Jumlahnya mencapai 200. Pada saat yang sama, PAH yang tersebar di seluruh biosfer tidak lebih dari beberapa lusin. Ini adalah anthracene, fluoranthrene, pyrene, chrysene dan beberapa lainnya.

Yang paling khas dan paling umum di antara PAH adalah benzo(a)pyrene (BP):

BP sangat larut dalam pelarut organik, sementara sangat sedikit larut dalam air. Konsentrasi efektif minimum benzo(a)pyrene rendah. BP diubah di bawah aksi oksigenase. Produk transformasi BP adalah karsinogen akhir.

Porsi BP dalam jumlah total PAH yang diamati kecil (1–20%). Mereka membuatnya signifikan:

Sirkulasi aktif di biosfer

Stabilitas molekul tinggi

Aktivitas pro-karsinogenik yang signifikan.

Sejak 1977, BP telah dipertimbangkan di tingkat internasional sebagai senyawa indikator, yang kandungannya digunakan untuk menilai tingkat pencemaran lingkungan dengan PAH karsinogenik.

Sumber benz(a)pyrene

Berbagai sumber abiotik dan biotik terlibat dalam pembentukan latar belakang alami benzo(a)pyrene.

Sumber geologi dan astronomi. Karena PAH disintesis selama transformasi termal dari struktur organik sederhana, BP ditemukan di:

bahan meteorit;

batu magma dingin;

formasi hidrotermal (1-4 µg kg-1);

Abu vulkanik (hingga 6 µg kg -1). Aliran global BP vulkanik mencapai 1,2 ton per tahun -1 (Israel, 1989).

Sintesis abiotik BP dimungkinkan selama pembakaran bahan organik selama kebakaran alami. Selama pembakaran hutan, tutupan rumput, gambut, hingga 5 ton per tahun -1 terbentuk. Sintesis biotik BP ditemukan untuk sejumlah bakteri anaerob yang mampu mensintesis BP dari lipid alami di dasar sedimen. Kemungkinan mensintesis BP dan chlorella ditampilkan.

Dalam kondisi modern, peningkatan konsentrasi benzo(a)pyrene dikaitkan dengan asal antropogenik. Sumber utama BP adalah: domestik, pembuangan industri, pencucian, transportasi, kecelakaan, transportasi jarak jauh. Aliran antropogenik BP kira-kira 30 t thn -1 .

Selain itu, sumber penting BP yang masuk ke lingkungan perairan adalah transportasi minyak. Dalam hal ini, sekitar 10 t tahun -1 masuk ke dalam air.

Benz(a)pyrene dalam air

Pencemaran BP tertinggi khas untuk teluk, teluk, cekungan laut tertutup dan semi tertutup yang terkena dampak antropogenik (Tabel 26). Tingkat polusi BP tertinggi saat ini tercatat di Laut Utara, Kaspia, Mediterania, dan Baltik.

Benz(a)pyrene di sedimen dasar

Masuknya PAH ke lingkungan laut dalam jumlah yang melebihi kemungkinan pembubarannya memerlukan penyerapan senyawa ini pada partikel tersuspensi. Suspensi mengendap di dasar dan, akibatnya, BP menumpuk di sedimen dasar. Dalam hal ini, zona utama akumulasi PAH adalah lapisan 1–5 cm.

PAH dalam presipitasi seringkali berasal dari alam. Dalam kasus ini, mereka terbatas pada zona tektonik, area dampak termal yang dalam, area hamburan akumulasi gas-minyak.

Namun, konsentrasi BP tertinggi ditemukan di zona pengaruh antropogenik (Tabel 27).

Tabel 27

Tingkat rata-rata pencemaran lingkungan laut dengan benzo(a)pyrene μg l–1

Benz(a)pyrene pada organisme planktonik

PAH tidak hanya terserap pada permukaan organisme, tetapi juga terkonsentrasi secara intraseluler. Organisme planktonik dicirikan oleh akumulasi PAH tingkat tinggi (Tabel 28).

Kandungan BP dalam plankton dapat bervariasi dari beberapa μg kg-1 hingga mg kg-1 berat kering. Kandungan yang paling umum adalah (2-5) 10 2 µg kg -1 berat kering. Untuk Laut Bering, faktor akumulasi (rasio konsentrasi organisme terhadap konsentrasi dalam air) dalam plankton (Cp/Sw) berkisar antara 1,6 10 hingga 1,5 10 4 , faktor akumulasi dalam neuston (Cn/Sw) berkisar antara 3,5 10 2 hingga 3,6 10 3 (Israel, 1989).

Benz(a)pyrene pada organisme bentik

Karena sebagian besar organisme bentik memakan bahan organik tersuspensi dan detritus tanah, seringkali mengandung PAH dalam konsentrasi yang lebih tinggi daripada air, benton sering mengakumulasi BP dalam konsentrasi yang signifikan (Tabel 28). Akumulasi PAH oleh polychaetes, moluska, krustasea, dan makrofit diketahui.

Tabel 28

Koefisien akumulasi BP di berbagai objek ekosistem Laut Baltik (Israel, 1989)

Dekomposisi benzo(a)pyrene oleh mikroorganisme laut

Karena PAH adalah zat alami, wajar jika ada mikroorganisme yang dapat menghancurkannya. Jadi, dalam percobaan di Atlantik Utara, bakteri pengoksidasi BP menghancurkan 10-67% dari BP yang dimasukkan. Dalam percobaan di Samudra Pasifik, kemampuan mikroflora untuk menghancurkan 8-30% dari BP yang dimasukkan ditunjukkan. Di Laut Bering, mikroorganisme menghancurkan 17-66% BP yang masuk, di Laut Baltik - 35-87%.

Berdasarkan data percobaan, sebuah model dibangun untuk menilai transformasi BP di Laut Baltik (Israel, 1989). Terlihat bahwa bakteri lapisan air atas (0-30 m) mampu menguraikan hingga 15 ton minyak selama musim panas, hingga 0,5 ton selama musim dingin. Massa total BP di Laut Baltik diperkirakan pada 100 t adalah satu-satunya mekanisme untuk menghilangkannya, waktu yang akan dihabiskan untuk penghancuran seluruh stok BP yang tersedia adalah dari 5 hingga 20 tahun.

Konsekuensi polusi benzo(a)pyrene

Untuk BP, toksisitas, karsinogenisitas, mutagenisitas, teratogenisitas, dan efek pada kemampuan reproduksi ikan telah terbukti. Selain itu, seperti zat lain yang sulit terurai, BP mampu melakukan bioakumulasi dalam rantai makanan dan, karenanya, menimbulkan bahaya bagi manusia.

Kuliah No.18 Masalah peningkatan keasaman air

Sumber dan distribusi: emisi antropogenik belerang dan nitrogen oksida.

Efek presipitasi asam terhadap lingkungan: kepekaan badan air terhadap pengasaman, kapasitas penyangga danau, sungai, rawa; pengaruh pengasaman pada biota perairan.

Memerangi pengasaman: perspektif.

Pengasaman lingkungan oleh akumulasi asam kuat, atau zat yang membentuk asam kuat, memiliki efek mendalam pada kimia dan biota puluhan ribu danau, sungai, daerah aliran sungai di Eropa utara, Amerika Utara bagian timur laut, sebagian Asia Timur, dan di tempat lain, meskipun dalam derajat yang lebih rendah. Pengasaman air ditentukan oleh penurunan kapasitas penetralan (acid neutralizing capacity - ANC). Perairan yang diasamkan mengalami perubahan kimia dan biologi, struktur spesies biocenosis berubah, keanekaragaman hayati menurun, dll. Konsentrasi H+ yang tinggi menyebabkan pelepasan logam dari tanah, dengan pengangkutan selanjutnya ke danau dan rawa. Konsentrasi H+ yang tinggi di aliran air juga menyebabkan pelepasan logam, termasuk yang beracun, dari sedimen sungai.