žemyniniai vandenys. Didelė naftos ir dujų enciklopedija
Kiekviena planetos sfera turi savo būdingi bruožai. Nė vienas iš jų dar nėra iki galo ištirtas, nepaisant to, kad tyrimai vyksta. Hidrosfera – planetos vandens apvalkalas – labai domina ir mokslininkus, ir tiesiog smalsuolius, norinčius giliau patyrinėti Žemėje vykstančius procesus.
Vanduo yra visos gyvybės pagrindas, tai galinga transporto priemonė, puikus tirpiklis ir tikrai begalinis maisto ir mineralinių išteklių sandėlis.
Iš ko sudaryta hidrosfera?
Hidrosfera apima visą vandenį, kuris nėra chemiškai surištas ir nepriklausomai nuo agregacijos būsenos (skystas, garai, užšalęs). Bendra forma hidrosferos dalių klasifikacija atrodo taip:
Pasaulio vandenynas
Tai pagrindinė, reikšmingiausia hidrosferos dalis. Vandenynų visuma yra vandens apvalkalas, kuris nėra ištisinis. Jį suskirsto salos ir žemynai. Pasaulio vandenyno vandenims būdinga įprasta druskų sudėtis. Apima keturis pagrindinius vandenynus – Ramųjį, Atlanto, Arkties ir Indijos vandenynai. Kai kurie šaltiniai išskiria ir penktąjį – pietinį vandenyną.
Vandenynų tyrinėjimas prasidėjo prieš daugelį šimtmečių. Pirmieji tyrinėtojai yra navigatoriai – Jamesas Cookas ir Ferdinandas Magelanas. Būtent šių keliautojų dėka Europos mokslininkai gavo neįkainojamos informacijos apie vandens ploto mastą ir žemynų kontūrus bei dydžius.
Okeanosfera sudaro apie 96% pasaulio vandenynų, o druskos sudėtis yra gana vienoda. Gėlas vanduo patenka ir į vandenynus, tačiau jų dalis nedidelė – tik apie pusę milijono kubinių kilometrų. Šie vandenys patenka į vandenynus su krituliais ir upių nuotėkiu. Mažas pretendentų skaičius gėlo vandens nustato druskos sudėties pastovumą vandenynų vandenyse.
žemyniniai vandenys
Žemyniniai vandenys (taip pat vadinami paviršiniais vandenimis) yra tie, kurie laikinai arba nuolat yra vandens telkiniuose, esančiuose Žemės rutulio paviršiuje. Tai apima visą vandenį, tekantį ir besirenkantį žemės paviršiuje:
- pelkės;
- upės;
- jūros;
- kiti drenažai ir rezervuarai (pavyzdžiui, rezervuarai).
Paviršiniai vandenys skirstomi į gėlus ir sūrus, ir yra priešingai požeminis vanduo.
Požeminis vanduo
Visi vandenys, esantys žemės plutoje (uolienose), vadinami. Jie gali būti dujinės, kietos arba skystos būsenos. Požeminis vanduo sudaro didelę planetos vandens atsargų dalį. Jų bendras plotas yra 60 milijonų kubinių kilometrų. Požeminis vanduo klasifikuojamas pagal jo gylį. Jie yra:
- mineralinis
- artezinis
- žemės
- tarpsluoksnis
- dirvožemis
Mineraliniai vandenys yra vandenys, kurių sudėtyje yra mikroelementų, ištirpusių druskų.
Artezinis - tai slėginis požeminis vanduo, esantis tarp vandeniui atsparių sluoksnių uolienose. Jie priklauso mineralams ir paprastai yra nuo 100 metrų iki vieno kilometro gylyje.
Požeminis vanduo vadinamas gravitaciniu vandeniu, esantis viršutiniame, arčiausiai paviršiaus, vandeniui atspariame sluoksnyje. Šio tipo požeminis vanduo turi laisvą paviršių ir dažniausiai neturi tvirto uolinio stogo.
Tarpsluoksniniai vandenys vadinami žemai esančiais vandenimis, esančiais tarp sluoksnių.
Dirvožemio vandenys yra vandenys, kurie juda veikiami molekulinių jėgų ar gravitacijos ir užpildo kai kuriuos tarpus tarp dirvožemio dangos dalelių.
Bendrosios hidrosferos komponentų savybės
Nepaisant sąlygų, kompozicijų ir vietų įvairovės, mūsų planetos hidrosfera yra viena. Jis sujungia visus Žemės rutulio vandenis su bendru kilmės šaltiniu (žemės mantija) ir visų vandenų, įtrauktų į vandens ciklą planetoje, jungtimi.
Vandens ciklas yra nuolatinis procesas, susidedantis iš nuolatinio judėjimo, veikiant gravitacijai ir saulės energijai. Vandens ciklas yra jungtis visam Žemės apvalkalui, bet jungia ir kitus apvalkalus – atmosferą, biosferą ir litosferą.
Šio proceso metu jis gali būti trijose pagrindinėse būsenose. Per visą hidrosferos egzistavimą ji atnaujinama, o kiekviena jos dalis atnaujinama per skirtingą laikotarpį. Taigi Pasaulio vandenyno vandenų atsinaujinimo laikotarpis yra maždaug trys tūkstančiai metų, vandens garai atmosferoje visiškai atsinaujina per aštuonias dienas, o Antarktidos ledo sluoksniams atsinaujinti gali prireikti iki dešimties milijonų metų. Įdomus faktas: visus vandenis, kurie yra kieto būvio (amžiname įšale, ledynuose, sniego dangose), vienija pavadinimas kriosfera.
Hidrosfera – mūsų planetos vandens apvalkalas, apimantis visą vandenį, chemiškai nesurištą, nepriklausomai nuo jo būsenos (skystas, dujinis, kietas). Hidrosfera yra viena iš geosferų, esančių tarp atmosferos ir litosferos. Šis nepertraukiamas apvalkalas apima visus vandenynus, jūras, žemyninius gėlo ir sūraus vandens telkinius, ledo mases, atmosferos vandenį ir vandenį gyvuose organizmuose.
Maždaug 70% Žemės paviršiaus dengia hidrosfera. Jo tūris yra apie 1400 milijonų kubinių metrų, tai yra 1/800 visos planetos tūrio. 98% hidrosferos vandenų yra Pasaulio vandenynas, 1,6% yra uždengtas žemyniniu ledu, likusi hidrosferos dalis patenka į gėlų upių, ežerų, požeminio vandens dalį. Taigi hidrosfera yra padalinta į Pasaulio vandenyną, požeminį ir žemyninį vandenį, o kiekviena grupė savo ruožtu apima žemesnio lygio pogrupius. Taigi atmosferoje vanduo yra stratosferoje ir troposferoje, žemės paviršiuje išsiskiria vandenynų, jūrų, upių, ežerų, ledynų vandenys, litosferoje – nuosėdinės dangos, pamato vandenys.
Nepaisant to, kad didžioji vandens dalis yra sutelkta vandenynuose ir jūrose, o tik nedidelė hidrosferos dalis (0,3 %) sudaro paviršinį vandenį, būtent jie vaidina. Pagrindinis vaidmuoŽemės biosferos egzistavimo metu. Paviršinis vanduo yra pagrindinis vandens tiekimo, laistymo ir drėkinimo šaltinis. Vandens mainų zonoje gėlas gruntinis vanduo sparčiai atsinaujina bendro vandens ciklo metu, todėl racionaliai naudojant jį galima naudoti neribotą laiką.
Besivystant jaunai Žemei, formuojantis litosferai susiformavo hidrosfera, kuri per mūsų planetos geologinę istoriją išleido didžiulį kiekį vandens garų ir požeminių magminių vandenų. Hidrosfera susidarė per ilgą Žemės evoliuciją ir jos diferenciaciją konstrukciniai komponentai. Pirmą kartą Žemėje gyvybė gimė hidrosferoje. Vėliau, paleozojaus eros pradžioje, sausumoje atsirado gyvų organizmų, prasidėjo jų laipsniškas apsigyvenimas žemynuose. Gyvenimas be vandens neįmanomas. Visų gyvų organizmų audiniuose yra iki 70-80% vandens.
Hidrosferos vandenys nuolat sąveikauja su atmosfera, žemės pluta, litosfera ir biosfera. Ties hidrosferos ir litosferos riba susidaro beveik visos nuosėdinės uolienos, sudarančios nuosėdinį sluoksnį. Žemės pluta. Hidrosfera gali būti laikoma biosferos dalimi, nes ji yra visiškai apgyvendinta gyvų organizmų, o tai savo ruožtu daro įtaką hidrosferos sudėčiai. Hidrosferos vandenų sąveika, vandens perėjimas iš vienos būsenos į kitą pasireiškia kaip sudėtingas vandens ciklas gamtoje. Visų tipų įvairaus tūrio vandens ciklas sudaro vieną hidrologinį ciklą, kurio metu yra atnaujinamas visų tipų vanduo. Hidrosfera yra atvira sistema, kurios vandenys yra glaudžiai tarpusavyje susiję, o tai lemia hidrosferos, kaip natūralios sistemos, vienybę ir hidrosferos bei kitų geosferų tarpusavio įtaką.
Susijęs turinys:
Dvi rezervuarų grupės:
l Stovintis
l Skystis
Rezervuarai – vandens telkiniai:
l Natūrali (ežero upės)
l Dirbtinis (tvenkinys, rezervuaras)
Pagal druskingumo laipsnį:
1. gėlas (požeminis vanduo, upės)
2. sūrokas
3. sūrus
4. karčiai sūrus
UPĖS
Vandentakiai, kuriuose vanduo, veikiamas gravitacijos, juda iš šaltinio į žiotis
Dvi upių grupės:
l pagrindinis (teka tiesiai į vandenynus, jūras, ežerus)
l intakai (įteka į pagrindinę upę)
Pirmas
Antra
trečioji tvarka
Gaudymo zona- plotas, su kuriuo pagrindinė upė surenka intakus
lova - kur teka upė
salpa- dalis žemės, kuri potvynių metu užliejama vandeniu
UPĖ + POGLŪMA + TERASA = SLĖNIS
Ripal- dalis vandens greta kranto
Streženas– upės ruožai su greitesniu vandens judėjimu
Medialinis- upės vidurys (giliau)
Upės vaga nuo šaltinio iki žiočių:
l prieš srovę(didesnis greitis, uolėtas dugnas, nėra nuosėdinių dirvožemių)
l vidutinis(lėtėja; dalelių nusėdimas sedimentacija; dirvožemio formavimas; pilnesnis)
l apačioje(tolygus srautas, smėlio dirvožemis, storos nuosėdų nuosėdos, pilnas srautas)
2 burnos formos:
l delta(didžiuliai sekli vandenys)
l estuarijos(giliosios jūros įlankos)
Reobiontai upėse gyvenantys organizmai
Reoplanktonas:
l bakterijos
l dumbliai (žalieji, diatomės)
l pirmuonys
l maži vėžiagyviai
Reobentosas:
l Rheozoobentosas
Sirtonas- bentoso gyventojai, atsidūrę vandens storymėje.
l Econosirton– sugalvojo savo noru
l Evrysirtonas- nuplauti vandens srove
Biostock- organizmų naikinimas
Litofilai- akmeningų dirvožemių gyventojai (vagių lervos, dėlės)
Argilofilai- ant molingų dirvožemių (padenki, caddisflies)
psammofilai– smėlingose dirvose (nematodai, moliuskai, vėžiai)
Pelofilai- dumblo dirvožemiai (moliuskai, pirmuonys)
Reonekton:
Reoneistonas: labai prastas dėl vandens srauto
Perifitonas: - substrato nešvarumai (Bening)
EŽERAI
Žemyninis vandens telkinys, kurio baseinas užpildytas vandeniu.
Genezės klasifikacija:
1. Relikvija (didžiulių kitų jūrų liekanos; Tethys Balkhash sala)
2. Tektoninis (plokščių judėjimas, lūžiai; Baikalo ežeras)
3. Salpa (buvusios vagos liekanos)
4. Jūrinė (ramintos jūros liekanos; marios, estuarijos)
5. Thermokarst (tirpstantys ledynai; Karelijoje)
Ežero dalys
1 - pakrantė - pakrantės seklus vanduo
2 – sublitorinis – mažėjimas iki apačios
3 - giluminė - giliavandenė dalis
Ežerų klasifikacija pagal organinių medžiagų buvimą (Tineman):
1. Oligotrofinis (daug deguonies, giliavandenė, uolėtas dugnas, mažai organinių medžiagų)
2. Euforiniai (jie daugiau įšyla, daugiau organinių medžiagų, yra nuosėdinių dirvožemių)
Nuosėdiniai dirvožemiai: autochtoniniai (vaizdas pačiame apačioje)
alochtoninis (perkeltas iš žemės)
3. Mezotrofinės (tarpinės savybės m/y 1 ir 2)
4. Distrofinis (daug humusinių medžiagų, rūgštus pH, daug organinių medžiagų, mažai deguonies)
Ežerų klasifikacija pagal druskingumą:
1. švieži (mažiau nei 0,5 % o)
2. sūrokas (16 % o)
3. sūrus (iki 47% o)
4. karčiai sūdyti (daugiau nei 47 % o)
Sapropelis– autochtoninis organinių mineralų sluoksnis
Limnobiontai ežeruose gyvenantys organizmai
l Limnoplanktonas (dumbliai, bakterijos, pirmuonys)
Limnobentosas (gausus pakrantėje, sublitoraloje; Makrofitai- pusiau povandeninis rast.)
l Limnoneustonas (vabzdžiai, klaidos)
l Limnonekton (žuvys, irklakojai)
POŽEMINIS VANDENIS
3 grupės:
l urvas (didelės ertmės)
l Frytas
l Intersticinis (tuštumos smėlinguose dirvožemiuose)
Sąlygos:
l Tamsa (afotinė, oligofotinė, eufotinė)
l Vandens kietumas
Troglobiontai- požeminių vandenų gyventojai. Senovinės, mažai pakitusios formos.
Regėjimo organų mažinimas; Nėra ryškios spalvos.
l Pirmuonys
l Bakterijos (chemosintetinės medžiagos)
l Dumbliai (afotinėje zonoje)
l Fitofagai (vėžiagyviai – heliofobai)
Sausos ekosistemos: stepės, dykumos, savanos.
stepės
Žolinis augalijos tipas, kserofitinis, užima reikšmingas teritorijas šiaurinio pusrutulio vidutinio klimato juostoje.
Bemedžių daugiamečių kserofitinių žolių bendrijos (javų asociacijos). Miškų grupės aptinkamos tik palei didelių upių slėnius, taip pat užliejamų terasų smėlyje ( Pušynas). NVS šiaurinės stepės pasižymi žolelių vyravimu ir dideliu rūšių turtingumu. Pietinėms augalų grupėms būdingas javų vyravimas ir reta žolinė danga.
Mergelės stepės tik draustiniuose:
Askanija-Nova
Strelsi stepė
Khamutovskajos stepė
Naurzumo rezervato stepės šiaurės Kazachstane
Šiaurės Amerikoje javų ekosistemos vadinamos prerijos(nuo Pietų Kanados iki Meksikos aukštumų)
Daugiamečiai augalai (plunksnų žolė, kviečių žolė). Šiuo metu tai arimas/ganykla.
Pampas ir Pampas.
Pietų Amerikos javų ekosistemos išsiskiria tuo, kad žiemą nėra -t.
Pietų Afrikos stepių analogai - velds.
Aplinkos sąlygos Eurazijos stepėse:
1. žemyninis klimatas (karštos vasaros ir atšiaurios žiemos su mažai sniego)
2. nežymus kritulių kiekis (250-450 mm/metus ir nestabilus režimas)
3. nuolatiniai vėjai (sausas vėjas vasarą)
Augalų pritaikymas:
l dominuoja gyvybės forma – hemikriptofitai
Daugiamečiai augalai > 60 %
metiniai 15 proc.
Hamefites 10 proc.
Fanerofitai<1%
l plačiai paplitusios siauralapės, kseromorfinės, velėninės žolės (eričinai)
l Vyrauja skirtingo prisitaikymo kserofitai (brendimas, padengimas vašku)
l geofitų (terafitų) įvairovė - tai efemeriški svogūniniai tulpiniai augalai
Gyvūnų pritaikymai:
Fauna įvairi: vyrauja žalčiai, graužikai, driežai ir kt.
Pampas – lapė, Patogonijos žebenkštis
Prerijos – koetos, antilopės, prerijų šunys.
l Ilgų nuotolių bėgimas
l Foleobiontų vyravimas
l Estivacija (kiaunės)
l Prieblanda, naktinis gyvenimo būdas
dykuma
Sausinga teritorija, kuriai būdinga reta augmenija arba jos visiškas nebuvimas dėl mažo kritulių kiekio ar dirvožemio sausumo.
Sausra- pagrindinis dykumos bruožas. Klimato ar dirvožemio reiškinys, kuriam būdingas ilgalaikis atmosferos kritulių nebuvimas esant aukštai temperatūrai ir insoliacija (saulės spinduliuotė), dėl kurios santykinė oro drėgmė sumažėja iki 30 % ar mažiau, o dirvožemio drėgmė< 50% от наименьшей влагоемкости, к повышению концентрации почв.р-ра до токсической величины.
35% žemės yra užimta.
Atsižvelgiant į sezoninį kritulių pasiskirstymą, išskiriamos 4 dykumų rūšys:
1. su krituliais žiemą (Viduržemio jūros tipo)
– Karakumas
Į šiaurę nuo Arabijos pusiasalio
Viktorijos dykuma Australijoje
Irano dykumos
2. su krituliais vasarą
Thar – Pakistanas
Meksikos dykumos
3. su nereguliariais krituliais (papildomai)
Sacharos centras
Taklamakanas – centras.Azija
Atakama – Čilė
- "rūkų dykumos" - drėgmė nuo rūko, jokio lietaus - Namibas
4. dykumos be ryškaus lietaus sezono
Dykumos klasifikavimas pagal dirvožemio ir požeminių uolienų savybes: litoedafinės, 1973 – Petrovas:
1. smėlingas ant purių nuosėdų senovės aliuvinės lygumos
2. smėlis-gpal ir akmenukas tretinio ir kreidos periodo struktūrinėse plynaukštėse
3. žvyruotas gipsas tretinio lygio plynaukštėse
4. žvyras papėdėse
5. uolėtas žemumose ir kalvotose vietovėse
6. priemolis ant šiek tiek karbonato mantijos priemolių
7. Liosas papėdėse
8. molingas takyras papėdėse ir upių deltose
9. druskingi dirvožemiai druskingose įdubose ir jūros pakrantėse
Dykumos aplinkos sąlygos:
1. sausas klimatas (atmosferos krituliai<250 мм/год или их полное отсутст;высок.испоряемость)
2. aukštas T vasarą; max + 58С; žemas T žiemą vidutinio klimato zonoje.
3. hiperinsoliacija
4. staigus dienos T sumažėjimas
5. gilus gruntinis vanduo
6. viršutinių grunto horizontų perkaitimas iki + 87,8С
7. substrato mobilumas ir druskingumas
8. nuolatiniai vėjai: Sachara - Sirocco
Vidurinė Azija - sanum
Egiptas - chamsinas
Aplinkos ekstremalumo lygis- visų veiksnių, ribojančių gyvybinę organizmų veiklą ir pasiskirstymą, derinys.
Aplinkos ekstremalumo vertinimo indeksai:
1. "Metinis garinimas" (su atviru vandens paviršiumi)
l Sausos stepės / pusdykumės 75-120 cm
l Dykumos negyvos juostos 120-175 cm
l Dykumos subtropikai 175-225 cm
J = R / Q čia R yra radiacijos balansas
Q - šilumos kiekis, reikalingas metų kritulių išgaravimui
n/dykumos 2,3 – 3,4
dykuma > 3.4
Augalų pritaikymas:
Yra adaptyvių dilemų: atsivėrus. stomatas, kad sugertų CO2, jie praranda drėgmę per transpiraciją. Pakeitus lapus, kad jie sugertų šviesą, galimas perkaitimas.
l Vienmečiai augalai (žydi lietaus metu, greitas sėklų brendimas)
l Efimeroidai - heliofitai, geofitai, terafitai
l Psammofitai - pritaikytas nuo užmigimo su smėliu
l Daugiamečiai augalai su antžeminiais nuolatiniais organais. Lapai sumažėja iki spygliuočių.
l Žemi krūmai ( chamefitai) aktyvaus augimo laikotarpiu drėgnuoju metų laiku. Sausuoju metų laiku lapai žūva akropetine seka (nuo ūglio viršūnės iki pavadinimo pagrindo. Sausralapis – pelynas)
l Krūmai su sumažintais žvynuotais lapais (saksaul)
l Javai - lapai vamzdelyje ir šaknis s-ma į didelį gylį
l Augalai, kuriuose visiškai nėra lapų (fotosintezė stiebuose - smėlio efedra)
l Augalinės dangos retumas – žema projekcinė danga
l Sukulentai (alavijas, kaktusas)
l Apsauga nuo perkaitimo atspindint saulės spinduliuotę (smulkius plaukelius, vaško nuosėdas)
Gyvūnų pritaikymai:
l Vandens tiekimas: - retai geria gyvūnus (kupranugaris, saiga)
Fitofagų (gerbilų) vyravimas
l Apsauga nuo perkaitimo:
Veiklos nutraukimas
Nakties prieblandos gyvenimo būdas
Ilgos kojos ant vabzdžių
Kiaušiniai ir kiti b / skambinti. gali išlikti dirvožemyje keletą metų iki lietaus (efimerai)
Blyškios paukščių plunksnos ir šviesūs žinduolių plaukai
Ilgos plonos galūnės, ilgas kaklas padidėjęs. kūno paviršiaus plotas, nuo kurio
gali skleisti šilumą
Aestivacija
Sėklų laikymas lietaus sezono metu
Greitas kvėpavimas, prakaitavimas, kailio laižymas
l Mityba: sumažėjęs mitybos selektyvumas polifagija
Savana
Atogrąžų žolių-medžių bendrijos, turinčios ryškų sezoninį vystymosi ritmą.
Afrika iki 40 proc.
Pietų Amerika - llanos
N – Australijoje
Kritulių kiekis 500 - 1500 mm/metus
3 savanų rūšys pagal sausros trukmę:
l Drėgnas (sausra 2,5-5 mėn.; kietlapių žolių aukštis 2-5 m - baobabas, akacija)
l Sausa (sausra iki 7,5 mėnesio; žemesnis medžių aukštis; be ištisinės žolės dangos; lapuočių medžiai)
l Dygliuotasis (sausra iki 10 mėnesių; retos žolės derinamos su stingusiais medžiais ir krūmais – erškėčiais, kaktusais)
Savanos pagal kilmę:
l Klimatiniai (vietiniai)
l Antrinis (gaisrų ir atogrąžų miškų kirtimų vietoje)
l Edafinis (ant sukietėjusių lateritų, kur medžių šaknys negali pasiekti vandeningųjų sluoksnių)
Augalų pritaikymas:
l Lapų slinkimas sausu laikotarpiu
l Lapai virsta spygliais
l Būdingi sukulentai (baobabas, butelių medis)
Gyvūnų pritaikymai:
l Migracija ir klajoklis savanoje sausuoju metų laiku.
44. Vidutinių ir aukštų platumų ekosistemos (taiga, tundra)
Tundra
Zoninis augalijos tipas. Jis užima šiaurinius Eurazijos ir Šiaurės Amerikos pakraščius. Pietinės ribos sutampa su liepos izoterma + 10С
1. Žemas T oras
2. Trumpas auginimo sezonas (60 dienų)
3. amžinasis įšalas
4. mažas atmosferos kritulių kiekis 200-400 mm
5. glėjiniai pelkiniai dirvožemiai
Klasifikacija iš šiaurės į pietus:
1. Poliarinės dykumos (Arkties tundra)
l Franzo Juozapo salos
l Šiaurės Žemė
l Svalbardas
l Grenlandija
l šiaurinė Taimyro pusiasalio dalis
Sausumos ledynas. Poliarinė naktis – diena. Reta augmenija (samanos, kerpės)
2. Samanų-kerpių tundra
Samanoms ir kerpėms reikia sniego apsaugos nuo stipraus vėjo. Tarp samanų vyrauja cheonofilai (samanos). Tarp samanų auga žolės, viksvos, žemaūgiai beržai ir poliariniai gluosniai.
3. Krūmų tundra
Žemaūgis beržas, šilauogė, mėlynė, kai kurios gluosnių rūšys. Samanų ir kerpių vaidmuo sumažėja – jos nesudaro ištisinės dangos. Krūmai sudaro tankų uždarą 30–50 cm sluoksnį, kuris prisideda prie sniego sulaikymo.
4. Miško tundra
Tundros augalų bendrijų klasifikavimas pagal 3 pagrindinius požymius:
1. Augalijos charakteristikos
l Kerpės
l Samanos
l Žolė-samanos
2. Pagrindo charakteristikos
Clayey
Loams
Akmenuotas
3. Reljefo charakteristikos
· Gumbuotas
· kupinas
daugiakampis
Augalų pritaikymas:
1. flora palyginti skurdi< 500 видов
2. Eurazijoje 2 tundros vienmečiai augalai - kenigia, gencijonas. Vienmečių augalų nėra dėl trumpo auginimo sezono.
3. paprasti augalai – šimtamečiai
l arktinis gluosnis 200 metų
l nykštukinis beržas 80 metų
l laukinis rozmarinas 95-100 metų amžiaus
4. Daugelis tundros augalų savo fenologinį ciklą pradeda augmenija po sniegu.
5. atsparumas žiemai (šakniastiebiai iki -60С, antžeminės dalys iki -50С)
6. Vyrauja 2 augalų gyvybės formos: šliaužiančios ir pagalvės formos
7. paviršinė šaknų sistema
8. medžiai (fanerofitai) prasiskverbia tik į piečiausias tundros dalis. Medžių šakos išsidėsčiusios. Vyraujančių vėjų kryptimi (vėliavos forma)
9. augalų bendrijos pasižymi žemu sluoksniuotumu
10. retas augmenijos pobūdis
Taiga
Borealiniai spygliuočių miškai šiaurinio pusrutulio vidutinio klimato juostoje (Eurazija ir Šiaurės Amerika)
Medžių rūšių floristinė sudėtis prasta:
Sibiras – 2 maumedžių rūšys
2 rūšių eglės (Sibiro, Alyan)
2 eglės (Sibiro, Tolimųjų Rytų)
2 pušys (sibiro, kedro)
Monotonijos priežastis: kvartero ledynas, sunaikinęs tretinio laikotarpio miškus
Aplinkos charakteristika:
l vidutinio klimato (barrealinis) klimatas
l plačiai paplitęs amžinasis įšalas
l trumpas laikotarpis be šalčio
l šalta žiema su stabilia sniego danga
l reikšmingas vidutinis metinis kritulių kiekis iki 800 mm.
Augalų pritaikymas:
1. Dominuojanti padėtis medžių rūšyse, kurios ilgą laiką gali išlikti ramybės būsenoje su minimaliomis išlaidomis kvėpavimui ir garavimui
2. Žemo T dirvožemiai dėl amžinojo įšalo (vienas iš spygliuočių geografinį paplitimą ribojančių f)
3. Aiškus amžino įšalo plotų privalumas medžiams su šoninėmis šaknimis.
Gyvūnų adaptacijos:
Įvairi fauna: 90 žinduolių rūšių; 250 paukščių rūšių Rusijoje
Dendrofilai ir kraujasiurbiai
l Hipernacija (žiemos miegas)
l Migracija ir klajoklis
l Prisitaikymas prie ekstremalių žiemos sąlygų (prie sniego, maisto saugojimo, šilumą izoliuojančios dangos, perėjimas prie socialinio gyvenimo būdo – vilkai)
Žemyniniai vandenys žmogui yra labai svarbūs, nes jie yra vienintelis patikimas geriamojo vandens šaltinis. Upių, ežerų ir požeminio vandens cheminė sudėtis labai skiriasi ir ją daugiausia valdo trys veiksniai:
- - elementų chemija;
- - atmosferos režimai;
- - biologiniai procesai.
Be to, žmogaus veikla gali turėti didelį poveikį kai kurioms geriamojo vandens sistemoms.
Dvidešimt didžiausių Žemės upių teka apie 40% viso žemyno nuotėkio, iš kurių vien Amazonė sudaro 15%. Tačiau upės, skirtingai nuo kitų mažų hidrosferos komponentų, yra greitos vandens pernešėjos. Vanduo upėse atsinaujina daug greičiau nei bet kurioje kitoje hidrosferos dalyje. Todėl, nepaisant santykinai nedidelio momentinio vandens tiekimo kanaluose, upės per metus į žiotis tiekia vandens masę, lygią 4,5 10 19 g.
Upės yra labai įvairaus dydžio, gylio ir tėkmės greičio. Toks milžinas kaip Amazonė, didžiausia upė pasaulyje, pasižymi šiais rodikliais:
Ilgis beveik lygus Žemės spinduliui;
per skerspjūvį žiotyse nunešamas vandens kiekis apie 200 tūkst. ir 3 /s;
- baseino plotas iš 6,915 mln. km 2 teritorijos, o tai tik šiek tiek mažiau nei tokio žemyno kaip Australija.
Dešimties didžiausių pasaulio upių charakteristikos pateiktos lentelėje. 2.2
Tačiau dauguma upių yra vidutinės, mažos ir labai mažos upelės ir upeliai, kurių ilgis gali būti matuojamas metrais.
Upės, kurių ilgis nuo 101 iki 200 km, o baseinas nuo 1000 iki 2000 km 2, vadinamos mažomis. NVS teritorijoje yra apie 150 tūkstančių upių, kurių ilgis yra 10 km ar daugiau. Bet jei suskaičiuosime visas upes, kurių ilgis yra daug mažesnis nei 10 km, tada tokių upių bus apie 3 mln.
Bendras mažų, vidutinių ir didelių upių ilgis viršija 3,9 mln. km. Lentelėje. 2.3 lygina vidutinę pasaulinę upių vandenų cheminę sudėtį ir vidutinę žemyninės plutos sudėtį. Šis palyginimas išryškina dvi ypatybes:
- ištirpusio vandens cheminėje sudėtyje vyrauja keturi metalai, esantys paprastų katijonų pavidalu (Ca 2+ , Na + , K + ir Mg 2+);
- gėlame vandenyje ištirpusių medžiagų joninė sudėtis iš esmės skiriasi nuo medžiagų sudėties žemyninėje plutoje, būtent jonų koncentracija tirpale yra mažesnė už jonų koncentraciją plutoje.
Dešimties didžiausių pasaulio upių charakteristikos
2.2 lentelė
|
vardas |
Baseino plotas, mln km2 |
Vandens srautas žiotyse, m 3 / s |
Žemynas |
||
|
„Amazon“ (su Maranionu) |
|||||
|
Misisipė (su Misūriu) |
Šiaurinis |
||||
|
Ob (su Irtyšu) |
|||||
23 lentelė
Vidutinės bazinių katijonų sudėties žemyninės plutos uolienose ir upių vandenyse palyginimas
Bendras druskų tirpumo vandenyje pobūdis priklauso nuo krūvio ir jonų spindulių z/r(2.1 pav.). Mažos vertės jonai z/r yra labai tirpūs, tirpale sudaro paprastus jonus ir yra praturtinti upės vandens tirpalo fazėje, palyginti su suspensijos faze.
Ryžiai. 2.1.
Vidutines vertes turintys jonai z/r yra santykinai netirpūs ir turi gana didelį dalelių ir tirpalo santykį upės vandenyje. Didelės vertės jonai z/r sudaro kompleksinius anijonus (vadinamuosius oksianionus) ir vėl tampa tirpūs.
Kalcio jonai, išsiskiriantys tirpstant kalkakmeniui, veikia kaip oro sąlygų proceso indikatorius. Vadinasi, santykį Na + /(Na + + Ca 2+) galima naudoti norint atskirti gėlo vandens jonų šaltinius – lietų ir oro sąlygas.
Kai dominuojantis katijonas yra natris (jūros druskos indėlis yra reikšmingas), santykinis Na + /(Na + + Ca 2+) kiekis artėja prie vienodo.
Kai vyrauja kalcis (atmosferos procesų indėlis yra reikšmingas), NaV (Na + +Ca 2+) vertės artėja prie nulio. Upių vandenyje ištirpusių druskų sudėtis gali būti klasifikuojama lyginant santykinį Na + / (Na + + Ca 2+) kiekį su bendru tirpale esančių jonų skaičiumi (2.2 pav.).
Ryžiai. 2.2. Na + /(Na + + Ca 2+ ) masės santykio pokytis kaip visos ištirpusių kietųjų medžiagų ir jonų stiprumo funkcija paviršiniuose vandenyse.
Rodyklės rodo cheminės sudėties raidą nuo šaltinio ir pasroviui
Elektrolito tirpalo koncentracija gali būti išreikšta jonų stiprumu (/), apibrėžta kaip
Kur SU - jonų koncentracija i, mol l -1 ; z(- jonų krūvis g p - jonų skaičius tirpale.
Kadangi jonų stiprumas atsižvelgia į skirtingų jonų krūvių įtaką, geriau jį naudoti kaip kompleksinio elektrolito tirpalo koncentracijos matą nei paprastą molinių koncentracijų sumą. Gėlo vandens jonų stiprumo vertės svyruoja nuo 10 ~ 4 iki 10_3 mol l -1. Jūros vandens jonų stiprumas yra gana pastovus – 0,7 mol l -1.
Natūralu, kad nuo naftos taršos kenčia ne tik jūros, bet ir gėlieji vandenys. Naftos perdirbimo gamyklų nuotekos, alyvos keitimas automobiliuose, alyvos nutekėjimas iš karterių, benzino ir dyzelino aptaškymas pilant automobilius – visa tai prisideda prie vandens šaltinių ir vandeningųjų sluoksnių užteršimo. Tuo pačiu užteršiamas ne tik ir net ne tiek paviršinis, kiek požeminis vanduo. Kadangi benzinas prasiskverbia į dirvožemį septynis kartus greičiau nei vanduo ir suteikia nemalonų skonį geriamam vandeniui net esant 1 ppm koncentracijai, dėl tokio užteršimo nemaža dalis požeminio vandens gali būti netinkama gerti.
3. Naftos produktų poveikis vandens ekosistemoms
Mazutas, dyzelinas, žibalas (neapdorotas nafta daug lengviau biologiškai ir kitaip skaidosi), padengdamas vandenį plėvele, blogina dujų ir šilumos mainus vandenyne ir atmosferoje, sugeria didelę dalį biologiškai aktyvaus komponento. saulės spektras.
Šviesos intensyvumas vandenyje po išsiliejusios alyvos sluoksniu paprastai yra tik 1% šviesos intensyvumo paviršiuje, geriausiu atveju 5-10%. Dienos metu tamsios spalvos aliejaus sluoksnis geriau sugeria saulės energiją, todėl pakyla vandens temperatūra. Savo ruožtu įkaitintame vandenyje mažėja ištirpusio deguonies kiekis, padažnėja augalų ir gyvūnų kvėpavimo greitis.
Esant stipriai taršai nafta, jos mechaninis poveikis aplinkai yra ryškiausias. Taigi dėl Sueco kanalo uždarymo Indijos vandenyne susidaręs naftos dėmė (visų tanklaivių su Arabijos nafta maršrutai šiuo laikotarpiu ėjo per Indijos vandenyną) vandens išgaravimą sumažino 3 kartus. Dėl to sumažėjo debesuotumas virš vandenyno ir aplinkinėse vietovėse susiformavo sausas klimatas.
Svarbus veiksnys yra biologinis naftos produktų poveikis: tiesioginis jų toksiškumas hidrobiontams ir pusiau vandens organizmams.
Pakrantės bendruomenės gali būti klasifikuojamos pagal didėjantį jautrumą taršai nafta tokia tvarka:
Uolėti krantai, akmeninės platformos, smėlio paplūdimys, žvirgždo paplūdimys, apsaugotos uolėtos pakrantės, apsaugoti paplūdimiai, pelkės ir mangrovės, koraliniai rifai.
4. Policikliniai aromatiniai junginiai: ben (a) pireno, ben (a) pireno šaltiniai vandenyje, dugno nuosėdos, planktoniniai ir bentosiniai organizmai, ben (a) pireno skilimas jūros organizmais, taršos ben (a) pirenu pasekmės
Tarša policikliniais aromatiniais angliavandeniliais (PAH) dabar yra pasaulinė. Jų buvimas aptiktas visuose natūralios aplinkos elementuose (oro, dirvožemio, vandens, biotos) nuo Arkties iki Antarktidos.
Yra daug PAH, turinčių ryškių toksinių, mutageninių ir kancerogeninių savybių. Jų skaičius siekia 200. Tuo pačiu metu PAH, paskirstytų visoje biosferoje, yra ne daugiau kaip kelios dešimtys. Tai antracenas, fluorantrenas, pirenas, chrizenas ir kai kurie kiti.
Labiausiai būdingas ir labiausiai paplitęs PAH yra benzo(a)pirenas (BP):
BP labai gerai tirpsta organiniuose tirpikliuose, o labai mažai tirpsta vandenyje. Mažiausia efektyvi benzo(a)pireno koncentracija yra maža. AKS transformuojamas veikiant oksigenazėms. BP transformacijos produktai yra galutiniai kancerogenai.
BP dalis bendrame stebimų PAH kiekyje nedidelė (1–20%). Jie daro tai reikšmingą:
Aktyvi cirkuliacija biosferoje
Didelis molekulinis stabilumas
Reikšmingas prokancerogeninis aktyvumas.
Nuo 1977 m. BP tarptautiniu mastu laikomas indikatoriniu junginiu, kurio kiekis naudojamas vertinant aplinkos užterštumo kancerogeniniais PAA laipsnį.
Benz(a)pireno šaltiniai
Įvairūs abiotiniai ir biotiniai šaltiniai dalyvauja formuojant natūralų benzo(a)pireno foną.
Geologiniai ir astronominiai šaltiniai. Kadangi PAH sintetinami paprastų organinių struktūrų terminių transformacijų metu, BP randamas:
meteorito medžiaga;
magminės uolienos;
hidroterminiai dariniai (1-4 µg kg -1);
Vulkaniniai pelenai (iki 6 µg kg -1). Pasaulinis vulkaninio BP srautas siekia 1,2 tonos per metus -1 (Izraelis, 1989).
Abiotinė BP sintezė galima degant organinėms medžiagoms natūralių gaisrų metu. Deginant mišką, žolės dangą, durpes susidaro iki 5 tonų per metus -1. Biotinė BP sintezė buvo nustatyta daugeliui anaerobinių bakterijų, galinčių sintetinti BP iš natūralių lipidų dugno nuosėdose. Parodyta galimybė sintetinti BP ir chlorelę.
Šiuolaikinėmis sąlygomis benzo(a)pireno koncentracijos padidėjimas siejamas su antropogenine kilme. Pagrindiniai BP šaltiniai yra: buitiniai, pramoniniai išmetimai, išplovimai, transportas, nelaimingi atsitikimai, tolimųjų reisų transportas. Antropogeninis BP srautas yra maždaug 30 t per metus -1.
Be to, svarbus BP patekimo į vandens aplinką šaltinis yra naftos transportavimas. Šiuo atveju į vandenį patenka apie 10 t metų -1.
Benz(a)pirenas vandenyje
Didžiausia BP tarša būdinga įlankoms, įlankoms, uždariems ir pusiau uždariems jūros baseinams, veikiamiems antropogeninio poveikio (26 lentelė). Didžiausias BP užterštumo lygis šiuo metu stebimas Šiaurės, Kaspijos, Viduržemio ir Baltijos jūrose.
Benz(a)pirenas dugno nuosėdose
Į jūrinę aplinką patekus didesniam kiekiui PAH, kuris viršija jų ištirpimo galimybes, šie junginiai sorbuojasi ant suspenduotų dalelių. Suspensijos nusėda ant dugno ir dėl to BP kaupiasi dugno nuosėdose. Šiuo atveju pagrindinė PAH kaupimosi zona yra 1–5 cm sluoksnis.
Kritulių PAH dažnai yra natūralios kilmės. Tokiais atvejais jos apsiriboja tektoninėmis, gilaus šiluminio poveikio, gazolių sankaupų sklaidos zonomis.
Tačiau didžiausios AKS koncentracijos yra antropogeninės įtakos zonose (27 lentelė).
27 lentelė
Vidutinis jūros aplinkos taršos benzo(a)pirenu lygis μg l–1
Benz(a)pirenas planktoniniuose organizmuose
PAH ne tik sorbuojasi organizmų paviršiuje, bet ir koncentruojasi tarpląstelėje. Planktoniniams organizmams būdingas didelis PAH kaupimosi lygis (28 lentelė).
BP kiekis planktone gali svyruoti nuo kelių μg kg-1 iki mg kg-1 sauso svorio. Dažniausias kiekis yra (2-5) 10 2 µg kg -1 sauso svorio. Beringo jūroje kaupimosi faktoriai (organizmų koncentracijos ir koncentracijos vandenyje santykis) planktone (Cp/Sw) svyruoja nuo 1,6 10 iki 1,5 10 4, kaupimosi faktoriai Neustone (Cn/Sw) svyruoja nuo 3,5 10 2 iki 3,6 10 3 (Izraelis, 1989).
Benz(a)pirenas bentoso organizmuose
Kadangi dauguma bentoso organizmų minta suspenduotomis organinėmis medžiagomis ir dirvožemio nuolaužomis, kurių PAH koncentracija dažnai didesnė nei vandenyje, bentontai dažnai kaupia reikšmingą BP koncentraciją (28 lentelė). Yra žinoma, kad PAH kaupiasi daugiasluoksniai, moliuskai, vėžiagyviai ir makrofitai.
28 lentelė
BP kaupimosi koeficientai įvairiuose Baltijos jūros ekosistemos objektuose (Izraelis, 1989)
Benzo(a)pireno skilimas veikiant jūrų mikroorganizmams
Kadangi PAH yra gamtoje esančios medžiagos, natūralu, kad yra mikroorganizmų, galinčių juos sunaikinti. Taigi, atliekant eksperimentus Šiaurės Atlante, BP oksiduojančios bakterijos sunaikino 10–67% įvežto BP. Eksperimentuose Ramiajame vandenyne buvo parodytas mikrofloros gebėjimas sunaikinti 8-30% įvesto BP. Beringo jūroje mikroorganizmai sunaikino 17-66% introdukuoto BP, Baltijos jūroje - 35-87%.
Remiantis eksperimentiniais duomenimis, buvo sukurtas modelis, skirtas įvertinti BP transformaciją Baltijos jūroje (Izraelis, 1989). Nustatyta, kad viršutinio vandens sluoksnio (0-30 m) bakterijos per vasarą sugeba suskaidyti iki 15 t naftos, žiemą iki 0,5 t. Apskaičiuota bendra BP masė Baltijos jūroje. esant 100 t. yra vienintelis jo pašalinimo mechanizmas, laikas, kuris bus skirtas sunaikinti visas turimas BP atsargas, bus nuo 5 iki 20 metų.
Benzo(a)pireno taršos pasekmės
Įrodytas BP toksiškumas, kancerogeniškumas, mutageniškumas, teratogeniškumas ir poveikis žuvų dauginimosi gebėjimui. Be to, BP, kaip ir kitos sunkiai suyrančios medžiagos, gali bioakumuliuotis maisto grandinėse ir atitinkamai kelia pavojų žmonėms.
Paskaita Nr.18 Vandens rūgštingumo didinimo problema
Šaltiniai ir pasiskirstymas: antropogeniniai sieros ir azoto oksidų išmetimai.
Rūgščių kritulių poveikis aplinkai: vandens telkinių jautrumas rūgštėjimui, ežerų, upių, pelkių buferinė talpa; rūgštėjimo poveikis vandens biotai.
Kova su rūgštėjimu: perspektyvos.
Aplinkos rūgštėjimas, susikaupus stiprioms rūgštims arba medžiagas, kurios sudaro stiprias rūgštis, turi didelį poveikį dešimčių tūkstančių ežerų, upių, baseinų šiaurės Europoje, šiaurės rytų Šiaurės Amerikoje, kai kuriose Rytų Azijos dalyse, chemijai ir biotai. ir kitur, nors ir mažesniu mastu. Vandens rūgštėjimą lemia sumažėjęs neutralizavimo pajėgumas (rūgšties neutralizavimo pajėgumas – ANC). Parūgštintuose vandenyse vyksta cheminiai ir biologiniai pokyčiai, keičiasi biocenozių rūšinė struktūra, mažėja biologinė įvairovė ir kt. Dėl didelės H+ koncentracijos iš dirvožemio išsiskiria metalai, kurie vėliau patenka į ežerus ir pelkes. Didelė H+ koncentracija vandens telkiniuose taip pat lemia metalų, įskaitant toksiškus, išsiskyrimą iš upių nuosėdų.
