kontinentale farvann. Stort leksikon om olje og gass
Hver av planetens sfærer har sine egne karakteristiske trekk. Ingen av dem er ferdig studert ennå, til tross for at forskning pågår. Hydrosfæren, planetens vannskjell, er av stor interesse både for forskere og for rett og slett nysgjerrige mennesker som ønsker å studere prosessene som foregår på jorden mer i dybden.
Vann er grunnlaget for alt liv, det er et kraftig kjøretøy, et utmerket løsemiddel og et virkelig uendelig pantry av mat og mineralressurser.
Hva er hydrosfæren laget av?
Hydrosfæren inkluderer alt vann som ikke er kjemisk bundet og uavhengig av aggregeringstilstanden (væske, damp, frossen) det er i. Generell form klassifisering av deler av hydrosfæren ser slik ut:
Verdenshavet
Dette er den viktigste, viktigste delen av hydrosfæren. Hele havene er et vannskjell som ikke er kontinuerlig. Den er delt av øyer og kontinenter. Vannet i verdenshavet er preget av en vanlig saltsammensetning. Inkluderer fire hovedhav - Stillehavet, Atlanterhavet, Arktis og Indiske hav. Noen kilder skiller også det femte, Sørishavet.
Studiet av havene begynte for mange århundrer siden. De første oppdagelsesreisende er navigatører - James Cook og Ferdinand Magellan. Det var takket være disse reisende at europeiske forskere mottok uvurderlig informasjon om omfanget av vannområdet og kontinentenes konturer og størrelser.
Oceanosfæren utgjør omtrent 96 % av verdenshavene og har en ganske jevn saltsammensetning. Ferskvann kommer også inn i havene, men deres andel er liten - bare rundt en halv million kubikkkilometer. Disse vannet kommer inn i havene med nedbør og elveavrenning. Et lite antall søkere ferskvann bestemmer konstansen til sammensetningen av salt i havvann.
kontinentale farvann
Kontinentalt vann (også kalt overflatevann) er de som er midlertidig eller permanent lokalisert i vannforekomster som ligger på jordklodens overflate. Disse inkluderer alt vann som strømmer og samler seg på jordens overflate:
- sumper;
- elver;
- hav;
- andre avløp og reservoarer (for eksempel reservoarer).
Overflatevann er delt inn i ferskt og salt, og er det motsatte grunnvann.
Grunnvannet
Alle vann som ligger i jordskorpen (i bergarter) kalles. De kan være i gassform, fast eller flytende tilstand. Grunnvann utgjør en betydelig del av klodens vannreserver. Deres totale er 60 millioner kubikkkilometer. Grunnvann er klassifisert etter dybde. De er:
- mineral
- artesisk
- bakke
- interstratale
- jord
Mineralvann er vann som inneholder sporelementer, oppløst salt.
Artesisk - dette er trykkgrunnvann, plassert mellom vannbestandige lag i bergarter. De tilhører mineraler, og ligger vanligvis på en dybde på 100 meter til én kilometer.
Grunnvann kalles gravitasjonsvann, som ligger i det øvre, nærmest overflaten, vannbestandige laget. Denne typen grunnvann har fri overflate og har vanligvis ikke et solid fjelltak.
Interstratale vann kalles lavtliggende vann som ligger mellom lag.
Jordvann er vann som beveger seg under påvirkning av molekylære krefter eller gravitasjon og fyller noen av hullene mellom partiklene i jorddekket.
Generelle egenskaper til komponentene i hydrosfæren
Til tross for variasjonen av forhold, sammensetninger og steder, er hydrosfæren på planeten vår en. Den forener alle vannet på kloden med en felles opprinnelseskilde (jordens mantel) og sammenkoblingen av alle vannet som inngår i vannets syklus på planeten.
Vannets kretsløp er en pågående prosess, bestående av konstant bevegelse under påvirkning av tyngdekraften og solenergi. Vannets kretsløp er et ledd for hele jordens skall, men forbinder også andre skjell – atmosfæren, biosfæren og litosfæren.
Under denne prosessen kan det være i de tre hovedtilstandene. Gjennom hele eksistensen av hydrosfæren blir den oppdatert, og hver av delene oppdateres over en annen tidsperiode. Dermed er perioden med fornyelse av vannet i verdenshavet omtrent tre tusen år, vanndampen i atmosfæren er fullstendig fornyet på åtte dager, og innlandsisene i Antarktis kan ta opptil ti millioner år å fornye seg. Interessant fakta: alt vann som er i fast tilstand (i permafrost, isbreer, snødekker) forenes med navnet kryosfære.
Hydrosfære - vannskallet til planeten vår, inkluderer alt vann, kjemisk ubundet, uavhengig av tilstanden (flytende, gassformig, fast). Hydrosfæren er en av geosfærene som ligger mellom atmosfæren og litosfæren. Denne diskontinuerlige konvolutten inkluderer alle hav, hav, kontinentale fersk- og saltvannsforekomster, ismasser, atmosfærisk vann og vann i levende ting.
Omtrent 70 % av jordens overflate er dekket av hydrosfæren. Volumet er omtrent 1400 millioner kubikkmeter, som er 1/800 av volumet til hele planeten. 98% av vannet i hydrosfæren er verdenshavet, 1,6% er innelukket i kontinental is, resten av hydrosfæren faller på andelen ferske elver, innsjøer, grunnvann. Dermed er hydrosfæren delt inn i verdenshavet, grunnvann og kontinentalt vann, og hver gruppe inkluderer på sin side undergrupper av lavere nivåer. Så i atmosfæren er vann i stratosfæren og troposfæren, på jordens overflate frigjøres vannet i havene, hav, elver, innsjøer, isbreer, i litosfæren - vannet i det sedimentære dekket, grunnlaget.
Til tross for at hoveddelen av vannet er konsentrert i hav og hav, og bare en liten del av hydrosfæren (0,3 %) står for overflatevann, er det de som spiller hovedrolle i eksistensen av jordens biosfære. Overflatevann er hovedkilden til vannforsyning, vanning og vanning. I vannutvekslingssonen fornyes ferskt grunnvann raskt i løpet av den generelle vannets syklus, derfor kan det brukes med rasjonell bruk i en ubegrenset periode.
Under utviklingen av den unge jorden ble hydrosfæren dannet under dannelsen av litosfæren, som i løpet av den geologiske historien til planeten vår har frigjort en enorm mengde vanndamp og underjordisk magmatisk vann. Hydrosfæren ble dannet under den lange utviklingen av jorden og dens differensiering strukturelle komponenter. Livet ble født i hydrosfæren for første gang på jorden. Senere, i begynnelsen av paleozoikumtiden, fant fremveksten av levende organismer på land sted, og deres gradvise bosetting på kontinentene begynte. Livet uten vann er umulig. Vevet til alle levende organismer inneholder opptil 70-80% vann.
Vannet i hydrosfæren samhandler konstant med atmosfæren, jordskorpen, litosfæren og biosfæren. På grensen mellom hydrosfæren og litosfæren dannes nesten alle sedimentære bergarter som utgjør det sedimentære laget. jordskorpen. Hydrosfæren kan betraktes som en del av biosfæren, siden den er fullstendig befolket av levende organismer, som igjen påvirker sammensetningen av hydrosfæren. Samspillet mellom vannet i hydrosfæren, overgangen av vann fra en tilstand til en annen manifesterer seg som en kompleks vannsyklus i naturen. Alle typer vannsykluser av forskjellige volumer representerer en enkelt hydrologisk syklus, der fornyelsen av alle typer vann utføres. Hydrosfæren er et åpent system, hvis vann er nært forbundet, noe som bestemmer enheten til hydrosfæren som et naturlig system og den gjensidige påvirkningen fra hydrosfæren og andre geosfærer.
Relatert innhold:
To grupper av reservoarer:
l Stående
l Væske
Reservoarer - vassdrag:
l Naturlig (innsjøelver)
l Kunstig (dam, reservoar)
Etter saltholdighetsgrad:
1. fersk (grunnvann, elver)
2. brakk
3. salt
4. bitter-salt
ELVER
Vassdrag der vann beveger seg fra kilden til munnen under påvirkning av tyngdekraften
To grupper av elver:
l main (strøm direkte inn i hav, hav, innsjøer)
l sideelver (renn ut i hovedelven)
Først
Sekund
tredje orden
Nedslagsfelt- området som hovedelv samler sideelver
Seng - der elven renner
flomsletten- en del av landet som oversvømmes med vann under flom
ELVE + FLOMSLATT + TERRASSE = DAL
Ripal- del av vannet i tilknytning til land
Strezhen– deler av elven med raskere vannbevegelse
Medial- midten av elven (dypere)
Elvebunn fra kilde til munning:
l oppstrøms(høyere hastighet, steinete bunn, ingen sedimentær jord)
l gjennomsnitt(bremser ned; avsetning av partikler sedimentasjon; jorddannelse; mer fullflytende)
l bunn(jevn flyt, sandjord, tykke sedimentære avsetninger, full flyt)
2 munnformer:
l delta(stort grunt vann)
l elvemunninger(dyphavsbukter)
Reobionter organismer som bor i elver
Reoplankton:
l bakterier
l alger (grønn, kiselalger)
l protozoer
l små krepsdyr
Reobenthos:
l Rheozoobenthos
Sirton- innbyggerne i bunndyrene, som havnet i vannsøylen.
l Econosirton- kom opp frivillig
l Evrysirton- vasket med en vannstråle
Biostock- riving av organismer
Litofile- innbyggere i steinete jordarter (larver av torskefluer, igler)
Argyllofile- på leirjord (padenki, caddisflies)
psammofiler– i sandjord (nematoder, bløtdyr, kreps)
Pelofile- siltig jord (bløtdyr, protozoer)
Reonekton:
Reoneiston: svært dårlig på grunn av vannføring
Periphyton: - substratforurensninger (Bening)
INNSJØER
Kontinental vannmasse, hvis basseng er fylt med vann.
Genesis klassifisering:
1. Relikvie (rester av store andre hav; Tethys Balkhash-øya)
2. Tektonisk (bevegelse av plater, forkastninger; Baikalsjøen)
3. Flomsletten (restene av det tidligere elveleiet)
4. Marine (rester av det snørede havet; lagune, elvemunninger)
5. Thermokarst (tiningsbreer; i Karelia)
Deler av innsjøen
1 - littoral - grunt kystvann
2 - sublitoral - reduksjon til bunnen
3 - dyptgående - dypvannsdel
Klassifisering av innsjøer etter tilstedeværelse av organisk materiale (Tineman):
1. Oligotrofisk (mye oksygen, dypt hav, steinete bunn, lite organisk materiale)
2. Euforfisk (de varmer opp mer, mer organisk materiale, det er sedimentær jord)
Sedimentær jord: autokton (bilde helt nederst)
allokton (overført fra land)
3. Mesotrofisk (mellomegenskaper m / y 1 og 2)
4. Dystrofisk (mye humusstoffer, sur pH, mye organisk, lite oksygen)
Klassifisering av innsjøer etter saltholdighet:
1. fersk (mindre enn 0,5 % o)
2. brakk (16 % o)
3. salt (opptil 47 % o)
4. bittersaltet (mer enn 47 % o)
Sapropel– autoktone lag av organiske mineraler
Limnobionts organismer som bor i innsjøer
l Limnoplankton (alger, bakterier, protozoer)
Limnobenthos (rik på det littorale, sublitorale; Makrofytter- halvt nedsenkbar raste.)
l Limnoneuston (insekter, insekter)
l Limnonekton (fisk, pinnipeds)
GRUNNVANNET
3 grupper:
l Hule (store hulrom)
l Friatic
l Interstitial (tomrom i sandholdig jord)
Betingelser:
l Mørke (afotisk, oligofotisk, eufotisk)
l Vannhardhet
Troglobionter- innbyggere i underjordiske farvann. Gamle, lite endrede former.
Reduksjon av synets organer; Ingen lys farge.
l Protozoer
l Bakterier (kjemosyntetiske midler)
l Alger (i den afotiske sonen)
l Fytofager (krepsdyr - heliofober)
Tørre økosystemer: stepper, ørkener, savanner.
stepper
Urteaktig type vegetasjon, xerofytisk i naturen, okkuperer betydelige områder i den tempererte sonen på den nordlige halvkule.
Treløse samfunn av flerårige xerofytiske gress (kornforeninger). Skoggrupper finnes bare langs dalene til store elver, så vel som på sanden på flomslettenterrassene ( Pinery). De nordlige steppene i CIS er preget av overvekt av urter og høy artsrikdom. De sørlige plantegruppene er preget av overvekt av korn og sparsomt gressdekke.
Jomfrustepper bare i reservater:
Askania-Nova
Streltsy steppe
Khamutovskaya steppe
Stepper i Naurzum-reservatet i Nord-Kasakhstan
I Nord-Amerika kalles kornøkosystemer prærie(Sør-Canada til det meksikanske høylandet)
Stauder (fjærgress, hvetegress). Foreløpig er det åker/beite.
Pampas og Pampas.
Kornøkosystemene i Sør-Amerika kjennetegnes ved fraværet av -t om vinteren.
Analoger av steppene i Sør-Afrika - velds.
Miljøforhold i steppene i Eurasia:
1. kontinentalt klima (varme somre og harde vintre med lite snø)
2. ubetydelig mengde nedbør (250-450 mm/år og ustabilt regime)
3. konstant vind (tørr vind om sommeren)
Plantetilpasninger:
Jeg domineres av livsformen - hemikryptofytter
Stauder > 60 %
Årlig 15 %
Hamefites 10 %
Fanerofytter<1%
l smalbladet, xeromorfe, torvgress (svingel) er utbredt
l Xerofytter med forskjellige tilpasninger dominerer (pubertet, voksbelegg)
l rekke geofytter (terrafytter) - dette er flyktige løktulipanplanter
Dyretilpasninger:
Faunaen er mangfoldig: huggorm, gnagere, øgler osv. dominerer.
Pampas - rev, patogonisk vesle
Prærier - coets, antiloper, præriehunder.
l Langdistanseløping
l Overvekt av foleobionter
l Estivasjon (murmeldyr)
l Skumring, nattlig livsstil
ørken
Tørt territorium, som er preget av sparsom vegetasjon eller fullstendig fravær på grunn av lite nedbør eller tørr jord.
Tørke- ørkenens hovedtrekk. Et klima- eller jordfenomen karakterisert ved et langvarig fravær av atmosfærisk nedbør ved høye temperaturer og solstråling (solstråling) som fører til et fall i relativ luftfuktighet til 30 % eller mindre og jordfuktighet< 50% от наименьшей влагоемкости, к повышению концентрации почв.р-ра до токсической величины.
35% av landet er okkupert.
I henhold til arten av den sesongmessige fordelingen av nedbør, 4 typer ørkener:
1. med nedbør om vinteren (middelhavstype)
– Karakum
Nord for den arabiske halvøy
Victoria-ørkenen i Australia
Irans ørkener
2. med nedbør om sommeren
Thar - Pakistan
meksikanske ørkener
3. med uregelmessig nedbør (ekstraarid)
Sentrum av Sahara
Taklamakan - sentrum Asia
Atacama - Chile
- "ørkener av tåke" - fuktighet fra tåke, ingen regn - Namib
4. ørkener uten en tydelig regntid
Klassifisering av ørkener i henhold til egenskapene til jordsmonn og underliggende bergarter: lithoedafisk, 1973 - Petrov:
1. sandete på løse forekomster av eldgamle alluviale sletter
2. sand-gpal og rullestein på tertiære og kritt strukturelle platåer
3. gruset gips på tertiærplatåer
4. grus på fotende sletter
5. steinete i lavlandet og kuperte områder
6. leiraktig på lett karbonerte manteller
7. løss på foten sletter
8. leireholdig takyr på fotende sletter og i elvedeltaer
9. saltholdig jord i saltholdige depresjoner og langs havkyster
Miljøforhold i ørkenen:
1. tørt klima (atmosfærisk nedbør<250 мм/год или их полное отсутст;высок.испоряемость)
2. høy T om sommeren; maks + 58С; lav T om vinteren i den tempererte sonen.
3. hyperinsolasjon
4. kraftig nedgang i daglig T
5. dypt grunnvann
6. overoppheting av de øvre jordhorisontene opp til + 87,8С
7. substratets mobilitet og saltholdighet
8. konstant vind: Sahara - sirocco
Midt-Asia - sanum
Egypt - khamsin
Nivået av ekstremitet av miljøet- en kombinasjon av alle faktorer som begrenser den vitale aktiviteten og distribusjonen av organismer.
Indekser for å vurdere miljøets ekstremitet:
1. "Årlig fordampning" (med åpen vannoverflate)
l Tørre stepper / semi-ørkener 75-120 cm
l Desert dødbelter 120-175 cm
l Ørkensubtropene 175-225 cm
J = R / Q hvor R er strålingsbalansen
Q - mengden varme som kreves for fordampning av år med nedbør
n/ørkener 2.3 – 3.4
ørken > 3.4
Plantetilpasninger:
Det er adaptive dilemmaer: Å ha åpnet. stomata for å absorbere CO2 mister de fuktighet gjennom transpirasjon. Ved å erstatte blader for å absorbere lys, er overoppheting mulig.
l Ettårige (blomstrer under regn, rask frømodning)
l Ephimeroids - heliofytter, geofytter, terrafytter
l Psammofytter - tilpasset fra å sovne med sand
l Stauder med overjordiske permanente organer. Bladene er redusert til pigger.
l Lave busker ( chamephites) i perioden med aktiv vekst i den våte årstiden. I den tørre årstiden dør bladene av i en akropetal sekvens (fra toppen av skuddet til bunnen av navnet. Tørkeblad - malurt)
l Busker med reduserte skjellete blader (saxaul)
l Korn - blader i et rør og rot s-ma til stor dybde
l Planter med fullstendig fravær av blader (fotosyntese i stilker - sandephedra)
l Sparsomhet av vegetativt dekke - lavt fremspringende dekke
l Sukkulenter (aloe, kaktus)
l Beskyttelse mot overoppheting ved å reflektere solstråling (fine hår, voksavleiringer)
Dyretilpasninger:
l Vannforsyning: - drikker sjelden dyr (kamel, saiga)
Overvekt av fytofager (gerbil)
l Overopphetingsbeskyttelse:
Avslutning av aktivitet
Natt-skumring livsstil
Lange ben på insekter
Egg og andre b/call. kan forbli i jorden i flere år til regn (ephimerer)
Bleke fjær av fugler og lyse hår av pattedyr
Lange tynne lemmer, lang hals økt. overflateareal av kroppen, hvorfra
kan utstråle varme
Aestivering
Lagring av frø i regntiden
Rask pust, svette, pelsslikking
l Ernæringsmessig: redusert ernæringsmessig selektivitet polyfagi
Savannah
Tropiske gress-tresamfunn med en uttalt sesongmessig utviklingsrytme.
Afrika opptil 40 %
Sør Amerika - llanos
N-I Australia
Nedbør 500 - 1500 mm/år
3 typer savanner etter tørkens varighet:
l Vått (tørke 2,5 - 5 måneder; høyde på gress med harde blader 2-5 m - baobab, akasie)
l Tørr (tørke opptil 7,5 måneder; lavere trehøyde; ingen sammenhengende gressdekke; løvtrær)
l stikkende (tørke opptil 10 måneder; sparsom urte kombinert med forkrøplede trær og busker - svartor, kaktus)
Savannas etter opprinnelse:
l Klimatisk (urfolk)
l Sekundær (på stedet for branner og rydninger av tropiske skoger)
l Edaphic (på herdede lateritter der trerøtter ikke kan nå akviferer)
Plantetilpasninger:
l Bladfelling i tørre perioder
l Blader blir til torner
l Karakteristiske sukkulenter (baobab, flasketre)
Dyretilpasninger:
l Migrasjon og nomadisme på savannen i den tørre årstiden.
44. Økosystemer med tempererte og høye breddegrader (taiga, tundra)
Tundra
Sonetype vegetasjon. Det okkuperer den nordlige utkanten av Eurasia og Nord-Amerika. De sørlige grensene faller sammen med juliisotermen + 10С
1. Lav T luft
2. kort vekstsesong (60 dager)
3. permafrost
4. lav mengde atmosfærisk nedbør 200-400 mm
5. Gley-myrjord
Klassifisering fra nord til sør:
1. Polare ørkener (arktisk tundra)
l Franz Josef-øyene
l Nordjorden
l Svalbard
l Grønland
l den nordlige delen av Taimyr-halvøya
Terrestrisk isbre. Polar natt - dag. Sparsom vegetasjon (mose, lav)
2. Moselav tundra
Moser og lav trenger snøbeskyttelse mot sterk vind. Blant mosene er det cheonofile (mosemose) som dominerer. Blant mosene er det gress, sarr, dvergbjørk og polarvier.
3. Busk tundra
Dvergbjørk, blåbær, blåbær, noen typer pil. Rollen til moser og lav er redusert - de danner ikke et sammenhengende dekke. Busker danner et tett lukket lag på 30-50 cm, noe som bidrar til oppbevaring av snø.
4. Skogtundra
Klassifisering av tundraplantesamfunn basert på 3 hovedtrekk:
1. Egenskaper ved vegetasjon
l Lav
l Moss
l Gress-mose
2. Substrategenskaper
Clayey
Loams
Steinete
3. Relieffegenskaper
· Klumpete
· hummocky
polygonal
Plantetilpasninger:
1. floraen er relativt dårlig< 500 видов
2. i Eurasia, 2 ettårige tundraer - kenigia, gentian. Fraværet av ettårige er på grunn av den korte vekstsesongen.
3. vanlige planter - hundreåringer
l arktisk pil 200 år
l dvergbjørk 80 år gammel
l villrosmarin 95-100 år gammel
4. Mange tundraplanter begynner sin fenologiske syklus med vegetasjonen under snø.
5. vinterhardhet (rhizomer opp til -60°C, jorddeler opp til -50°C)
6. 2 livsformer for planter råder: krypende og puteformet
7. overfladisk rotsystem
8. trær (fanerofytter) trenger bare inn i de sørligste delene av tundraen. Grenene til trærne er plassert. I retning av de rådende vindene (flaggform)
9. plantesamfunn er preget av lav lagdeling
10. sparsom vegetasjon
Taiga
Boreale barskoger i den tempererte sonen på den nordlige halvkule (Eurasia og Nord-Amerika)
Den floristiske sammensetningen av treslag er dårlig:
Sibir - 2 typer lerk
2 typer gran (sibirsk, alyan)
2 gran (sibirsk, fjernøsten)
2 furutrær (sibirsk, sedertre)
Grunnen til monotonien: Kvartær isbre som ødela tertiærskoger
Miljøkarakteristikk:
l temperert (barreal) klima
l utbredt permafrost
l kort frostfri periode
l kald vinter med stabilt snødekke
l betydelig gjennomsnittlig årlig nedbør opp til 800 mm.
Plantetilpasninger:
1. Dominerende posisjon i treslag som kan forbli i dvale i lang tid med minimale utgifter til respirasjon og fordampning
2. Jord med lav T på grunn av permafrost (en av f-ene som begrenser den geografiske fordelingen av bartrær)
3. En klar fordel med permafrostområder i trær med siderøtter.
Dyretilpasninger:
Variert fauna: 90 arter av pattedyr; 250 fuglearter i Russland
Dendrofiler og blodsugere
l Hypernasjon (dvale)
l Migrasjon og nomadisme
l Tilpasning til ekstreme vinterforhold (til snø, matlagring, varmeisolerende dekker, overgang til en sosial livsstil - ulv)
Kontinentalt vann er svært viktig for mennesker, siden det er den eneste pålitelige drikkevannskilden. Den kjemiske sammensetningen av elver, innsjøer og grunnvann varierer sterkt og styres hovedsakelig av tre faktorer:
- - kjemi av elementer;
- - forvitringsmoduser;
- - biologiske prosesser.
I tillegg kan menneskelige aktiviteter ha en sterk innvirkning på enkelte drikkevannssystemer.
De tjue største elvene på jorden bærer rundt 40 % av den totale kontinentale avrenningen, hvorav Amazonas alene står for 15 %. Men elver, i motsetning til andre små komponenter i hydrosfæren, er raske vanntransportører. Vann i elver fornyes mye raskere enn i noen annen del av hydrosfæren. Derfor, til tross for den relativt lille øyeblikkelige tilførselen av vann i kanalene, leverer elver i løpet av året til munningen en vannmasse som tilsvarer 4,5 10 19 g.
Elver er svært forskjellige i størrelse, dybde og strømningshastighet. En slik gigant som Amazonas, den største elven i verden, er preget av følgende indikatorer:
Lengden er nesten lik jordens radius;
mengden vann som føres gjennom tverrsnittet ved munningen er omtrent 200 tusen tonn. og 3/s;
- nedslagsfeltet fra territoriet på 6,915 millioner km 2, som bare er litt mindre enn et slikt kontinent som Australia.
Karakteristikkene til de ti største elvene i verden er gitt i tabell. 2.2
Men de fleste elvene er mellomstore, små og svært små elver og bekker, hvor lengden kan måles i meter.
Elver med en lengde på 101 til 200 km og et nedbørfelt på 1000 til 2000 km 2 kalles små. På territoriet til CIS er det omtrent 150 tusen elver med en lengde på 10 km eller mer. Men hvis vi regner alle elver med en lengde mye mindre enn 10 km, så vil det være omtrent 3 millioner slike elver.
Den totale lengden på små, mellomstore og store elver overstiger 3,9 millioner km. I tabellen. 2.3 sammenligner den gjennomsnittlige globale kjemiske sammensetningen av elvevann og den gjennomsnittlige sammensetningen av kontinentalskorpen. Denne sammenligningen fremhever to funksjoner:
- i oppløst tilstand er den kjemiske sammensetningen av ferskvann dominert av fire metaller tilstede i form av enkle kationer (Ca 2+, Na +, K+ og Mg 2+);
- den ioniske sammensetningen av oppløste stoffer i ferskvann er fundamentalt forskjellig fra sammensetningen av stoffer i den kontinentale skorpen, nemlig at konsentrasjonen av ioner i løsning er lavere enn konsentrasjonen av ioner i skorpen.
Kjennetegn på de ti største elvene i verden
Tabell 2.2
|
Navn |
Bassengareal, mln km2 |
Vannstrøm ved munningen, m 3 / s |
Kontinent |
||
|
Amazon (med Maranion) |
|||||
|
Mississippi (med Missouri) |
Nordlig |
||||
|
Ob (med Irtysh) |
|||||
Tabell 23
Sammenligning av gjennomsnittlig sammensetning av basiske kationer i bergarter i kontinentalskorpen og elvevann
Den generelle karakteren av løseligheten til salter i vann avhenger av ladningen og ioniske radier z/r(Fig. 2.1). Ioner med lave verdier z/r er svært løselige, danner enkle ioner i løsning, og de er anriket i elvevannsløsningsfasen sammenlignet med suspensjonsfasen.
Ris. 2.1.
Ioner med gjennomsnittsverdier z/r er relativt uløselige og har relativt store partikkel/løsning-forhold i elvevann. Ioner med høye verdier z/r danner komplekse anioner (såkalte oksyanioner) og blir løselige igjen.
Kalsiumionet som frigjøres under kalksteinsoppløsning fungerer som en indikator på forvitringsprosessen. Derfor kan forholdet Na + /(Na + + Ca 2+) brukes til å skille mellom ionskildene for ferskvann - regn og forvitring.
Når natrium er den dominerende kation (bidraget av havsalt er betydelig), nærmer det relative innholdet av Na + /(Na + + Ca 2+) enhet.
Når kalsium dominerer (bidraget fra forvitringsprosesser er betydelig), nærmer verdiene av NaV(Na + +Ca 2+) null. Sammensetningen av oppløste salter i elvevann kan klassifiseres ved å sammenligne det relative innholdet av Na + / (Na + + Ca 2+) med det totale antallet ioner som er tilstede i løsningen (fig. 2.2).
Ris. 2.2. Endring i Na + /(Na + + Ca 2+ ) vektforhold som funksjon av totalt oppløste faste stoffer og ionestyrke for overflatevann.
Pilene viser utviklingen av den kjemiske sammensetningen fra kilden og nedstrøms
Konsentrasjonen av en elektrolyttløsning kan uttrykkes i form av ionestyrke (/), definert som
Hvor MED - konsentrasjon av ioner i, mol l-1; z(- ioneladning g p - antall ioner i løsningen.
Siden ionestyrke tar hensyn til påvirkningen av ladningene til forskjellige ioner, er det bedre å bruke det som et mål på konsentrasjonen av en kompleks elektrolyttløsning enn en enkel sum av molare konsentrasjoner. Ferskvann har ionestyrkeverdier fra 10 ~ 4 til 10 _3 mol l -1. Sjøvann har en ganske konstant ionestyrke på 0,7 mol l -1.
Naturligvis lider ikke bare marine, men også ferskvann av oljeforurensning. Avløp fra raffinerier, oljeskift i biler, oljelekkasjer fra veivhus og spruting av bensin og diesel mens du fyller drivstoff på biler, bidrar alle til forurensning av vannkilder og akviferer. Samtidig er ikke bare og til og med ikke så mye overflatevann som grunnvann forurenset. Siden bensin trenger inn i jorda syv ganger raskere enn vann og gir en ubehagelig smak til drikkevann selv ved konsentrasjoner så lave som 1 ppm, kan slik forurensning gjøre en betydelig mengde grunnvann uegnet til drikke.
3. Oljeprodukters innvirkning på akvatiske økosystemer
Fyringsolje, diesel, parafin (råolje blir mye lettere utsatt for biologisk og annen nedbrytning), som dekker vann med en film, svekker gass- og varmeutveksling i havet og atmosfæren, og absorberer en betydelig del av den biologisk aktive komponenten i solspekteret.
Lysintensiteten i vann under et lag med oljesøl er vanligvis bare 1 % av lysintensiteten på overflaten, i beste fall 5-10 %. I løpet av dagen absorberer laget av mørkfarget olje solenergi bedre, noe som fører til en økning i vanntemperaturen. I sin tur reduseres mengden oppløst oksygen i oppvarmet vann og respirasjonshastigheten til planter og dyr øker.
Med sterk oljeforurensning er dens mekaniske effekt på miljøet den mest åpenbare. Dermed reduserte oljeflaket som ble dannet i Det indiske hav som et resultat av stengingen av Suez-kanalen (rutene til alle tankskip med arabisk olje gikk gjennom Det indiske hav i denne perioden) vannfordampningen med 3 ganger. Dette førte til nedgang i skydekke over havet og utvikling av et tørt klima i områdene rundt.
En viktig faktor er den biologiske effekten av petroleumsprodukter: deres direkte toksisitet for hydrobionter og semi-akvatiske organismer.
Kystsamfunn kan rangeres i økende følsomhet for oljeforurensning i følgende rekkefølge:
Steinete strender, steinplattformer, sandstrand, rullesteinstrand, lune steinete strender, lune strender, myrer og mangrover, korallrev.
4. Polysykliske aromatiske forbindelser: kilder til ben (a) pyren, ben (a) pyren i vann, bunnsedimenter, planktoniske og bentiske organismer, dekomponering av ben (a) pyren av marine organismer, konsekvenser av forurensning med ben (a) pyren
Forurensning fra polysykliske aromatiske hydrokarboner (PAH) er nå global. Deres tilstedeværelse er funnet i alle elementer av det naturlige miljøet (luft, jord, vann, biota) fra Arktis til Antarktis.
PAH med uttalt giftige, mutagene og kreftfremkallende egenskaper er mange. Antallet deres når 200. Samtidig er PAHer fordelt over hele biosfæren ikke mer enn noen få dusin. Disse er antracen, fluorantren, pyren, krysen og noen andre.
Den mest karakteristiske og vanligste blant PAH er benzo(a)pyren (BP):
BP er svært løselig i organiske løsemidler, mens det er ekstremt lite løselig i vann. Minste effektive konsentrasjon av benzo(a)pyren er lav. BP transformeres under påvirkning av oksygenaser. BP-transformasjonsprodukter er sluttkreftfremkallende stoffer.
Andelen av BP i den totale mengden observerte PAH er liten (1–20 %). De gjør det viktig:
Aktiv sirkulasjon i biosfæren
Høy molekylær stabilitet
Betydelig pro-kreftfremkallende aktivitet.
Siden 1977 har BP vært ansett på internasjonalt nivå som en indikatorforbindelse, hvis innhold brukes til å vurdere graden av miljøforurensning med kreftfremkallende PAH.
Kilder til benz(a)pyren
Ulike abiotiske og biotiske kilder er involvert i dannelsen av den naturlige bakgrunnen til benzo(a)pyren.
Geologiske og astronomiske kilder. Siden PAH syntetiseres under termiske transformasjoner av enkle organiske strukturer, finnes BP i:
meteoritt materiale;
magmatiske bergarter;
hydrotermiske formasjoner (1-4 µg kg -1);
Vulkanaske (opptil 6 µg kg -1). Den globale strømmen av vulkansk BP når 1,2 tonn per år -1 (Israel, 1989).
Abiotisk syntese av BP er mulig under forbrenning av organiske materialer under naturlige branner. Under brenning av skog dannes gressdekke, torv, opptil 5 tonn per år -1. Biotisk syntese av BP ble funnet for en rekke anaerobe bakterier som er i stand til å syntetisere BP fra naturlige lipider i bunnsedimenter. Muligheten for å syntetisere BP og chlorella er vist.
Under moderne forhold er økningen i konsentrasjonen av benzo(a)pyren assosiert med antropogen opprinnelse. De viktigste kildene til BP er: innenlands, industrielle utslipp, utvaskinger, transport, ulykker, langdistansetransport. Den menneskeskapte strømmen av BP er omtrent 30 t yr -1.
I tillegg er oljetransport en viktig kilde til at BP kommer inn i vannmiljøet. I dette tilfellet kommer ca. 10 t år -1 i vannet.
Benz(a)pyren i vann
Den høyeste forurensningen av BP er typisk for bukter, bukter, lukkede og halvlukkede havbassenger utsatt for menneskeskapt påvirkning (tabell 26). De høyeste nivåene av BP-forurensning er for tiden notert for Nordsjøen, Det Kaspiske hav, Middelhavet og Østersjøen.
Benz(a)pyren i bunnsedimenter
Inntrengning av PAH i det marine miljøet i en mengde som overstiger mulighetene for oppløsning medfører sorpsjon av disse forbindelsene på suspenderte partikler. Suspensjoner legger seg til bunnen, og følgelig akkumuleres BP i bunnsedimenter. I dette tilfellet er hovedsonen for PAH-akkumulering et lag på 1–5 cm.
PAH i nedbør er ofte av naturlig opprinnelse. I disse tilfellene er de begrenset til tektoniske soner, områder med dyp termisk påvirkning, områder med spredning av gassoljeansamlinger.
Imidlertid er de høyeste konsentrasjonene av BP funnet i soner med menneskeskapt påvirkning (tabell 27).
Tabell 27
Gjennomsnittlige nivåer av havmiljøforurensning med benzo(a)pyren μg l–1
Benz(a)pyren i planktoniske organismer
PAH-er sorberes ikke bare på overflaten av organismer, men konsentreres også intracellulært. Planktoniske organismer er preget av høy PAH-akkumulering (tabell 28).
Innholdet av BP i plankton kan variere fra noen få μg kg-1 til mg kg-1 tørrvekt. Det vanligste innholdet er (2-5) 10 2 µg kg -1 tørrvekt. For Beringhavet varierer akkumuleringsfaktorer (forholdet mellom konsentrasjon i organismer og konsentrasjon i vann) i plankton (Cp/Sw) fra 1,6 10 til 1,5 10 4, akkumuleringsfaktorer i neuston (Cn/Sw) varierer fra 3,5 10 2 til 3,6 10 3 (Israel, 1989).
Benz(a)pyren i bunnlevende organismer
Siden flertallet av bunnlevende organismer lever av suspendert organisk materiale og jordsmuss, som ofte inneholder PAH i konsentrasjoner høyere enn i vann, akkumulerer bentonter ofte BP i betydelige konsentrasjoner (tabell 28). Akkumulering av PAHer av polychaeter, bløtdyr, krepsdyr og makrofytter er kjent.
Tabell 28
BP-akkumuleringskoeffisienter i ulike objekter i Østersjøens økosystem (Israel, 1989)
Dekomponering av benzo(a)pyren av marine mikroorganismer
Siden PAH er naturlig forekommende stoffer, er det naturlig at det finnes mikroorganismer som kan ødelegge dem. I forsøk i Nord-Atlanteren ødela således BP-oksiderende bakterier 10–67 % av det introduserte BP. I eksperimenter i Stillehavet ble mikrofloraens evne til å ødelegge 8-30% av den introduserte BP vist. I Beringhavet ødela mikroorganismer 17-66% av den introduserte BP, i Østersjøen - 35-87%.
På grunnlag av de eksperimentelle dataene ble det konstruert en modell for å vurdere transformasjonen av BP i Østersjøen (Israel, 1989). Det ble vist at bakteriene i det øvre vannlaget (0-30 m) er i stand til å bryte ned opptil 15 tonn olje i løpet av sommeren, opptil 0,5 tonn i løpet av vinteren Den totale massen av BP i Østersjøen er beregnet ved 100 t. er den eneste mekanismen for eliminering, tiden som vil bli brukt på ødeleggelse av hele tilgjengelige BP-lager vil være fra 5 til 20 år.
Konsekvenser av benzo(a)pyrenforurensning
For BP er toksisitet, kreftfremkallende, mutagenisitet, teratogenisitet og en effekt på fiskens reproduksjonsevne påvist. I tillegg, som andre vanskelig nedbrytbare stoffer, er BP i stand til å bioakkumulere i næringskjeder og utgjør følgelig en fare for mennesker.
Forelesning nr. 18: Problemet med å øke surheten i vannet
Kilder og distribusjon: menneskeskapte utslipp av svovel- og nitrogenoksider.
Effekten av sur nedbør på miljøet: vannforekomsters følsomhet for forsuring, bufferkapasiteten til innsjøer, elver, sumper; effekt av forsuring på akvatisk biota.
Kamp mot forsuring: perspektiver.
Forsuring av miljøet ved akkumulering av sterke syrer, eller stoffer som danner sterke syrer, har en dyp effekt på kjemien og biotaen til titusenvis av innsjøer, elver, vannskiller i Nord-Europa, nordøstlige Nord-Amerika, deler av Øst-Asia, og andre steder, om enn i mindre grad. Vannforsuring bestemmes av en reduksjon i nøytraliseringskapasitet (syrenøytraliserende kapasitet - ANC). Forsuret vann gjennomgår kjemiske og biologiske endringer, artsstrukturen til biocenoser endres, biologisk mangfold reduseres, etc. En høy konsentrasjon av H+ fører til frigjøring av metaller fra jord, med påfølgende transport til innsjøer og sumper. Høy konsentrasjon av H+ i vassdrag fører også til frigjøring av metaller, inkludert giftige, fra elvesedimenter.
