Hidrosfera este învelișul apos al pământului. Înveliș de apă a pământului

– învelișul de apă al Pământului include toată apa de pe planetă, care se află în stare lichidă, solidă (gheață) și gazoasă (vapori de apă). Hidrosfera include Oceanul mondial, ape terestre, vapori de apă atmosferici.

Se presupune că hidrosferă a apărut ca urmare a eliberării de soluții și gaze staționare lichide din mantaua Pământului. Volumul total de apă de pe planetă rămâne neschimbat și este de aproximativ 1,5 miliarde km3.

Acasă parte integrantă hidrosfera este Oceanul Mondial, reprezintă mai mult de 96% din volumul de apă. Ghetarii reprezintă 1,8%, ape subterane – 1,7%, râuri, lacuri, mlaștini doar 0,01%. Suprafața Oceanului Mondial ocupă aproximativ 71% suprafata pamantuluiși este situat între atmosferă și litosferă.

Toate apele Pământului sunt interconectate și sunt în continuă mișcare: în cicluri. Ciclul apei este procesul de mișcare continuă a apei sub influența energiei solare și a gravitației, acoperind hidrosfera, atmosfera, litosfera și organismele vii. Apa se evaporă de la suprafața pământului sub influența căldurii solare, este transportată în diferite direcții de curenții de aer și, sub influența gravitației, cade din nou la pământ sub formă de precipitații. În plus, cea mai mare parte a precipitațiilor cad înapoi în ocean.

Există cicluri mici și mari ale apei.ÎN micul gir Sunt implicate doar oceanul si atmosfera (ocean - atmosfera - ocean); iar într-un ciclu mare, apa „călătorește” astfel: ocean - atmosferă - pământ - ocean. Acest ciclu al apei, la care, pe lângă atmosferă și ocean, participă și pământul, se numește ciclul mare sau global al apei.

Hidrosfera este una: Acest lucru este dovedit de sistemul ciclului mondial al apei, continuitatea spațială a Oceanului Mondial și originea comună a apelor.

Hidrosfera este de mare importanță pentru existența vieții pe Pământ. Fără apă nu ar putea exista oameni, plante și animale. Pentru viață, este necesar să se mențină temperatura la un anumit nivel (de la 0 la 100˚). Hidrosfera joacă un rol important în menținerea unui climat relativ constant pe planetă: este un acumulator de căldură, care asigură constanța temperaturii medii pe Pământ; Hidrosfera, datorită fitoplanctonului, este principala sursă de oxigen din atmosferă.

Hidrosfera are o mare importanță în activitatea economică umană. Oceanul este o sursă de resurse biologice naturale: pește, fructe de mare, perle etc. În zilele noastre sunt utilizate pe scară largă și resurse minerale: petrol, gaz, minereu. Resursele potențiale de energie sunt enorme. În plus, cele mai importante rute de transport care deservesc comerțul global trec prin ocean.

În prezent, problema poluării hidrosferei este acută. Omenirea folosește în mod activ mediul acvatic pentru a evacua deșeurile de producție și consum. Poluarea antropică intensă a hidrosferei duce la modificări serioase ale parametrilor ei geofizici, distruge ecosistemele acvatice și este potențial periculoasă pentru oameni. Comunitatea internațională ia măsuri urgente pentru a salva habitatul umanității. Amenințarea de mediu la adresa hidrosferei necesită cooperarea internațională a tuturor țărilor și adoptarea unei strategii și a unui program unificat de acțiune comună.

Mai ai întrebări? Vrei să afli mai multe despre învelișul apos al Pământului?
Pentru a obține ajutor de la un tutor, înregistrați-vă.

site-ul web, atunci când copiați materialul integral sau parțial, este necesar un link către sursă.

Hidrosfera este învelișul de apă al planetei noastre și include toată apa care nu este legată chimic, indiferent de starea acesteia (lichid, gazos, solid). Hidrosfera este una dintre geosfere, situată între atmosferă și litosferă. Acest înveliș discontinuu include toate oceanele, mările, corpurile continentale de apă dulce și sărată, masele de gheață, apa atmosferică și apa din ființe vii.

Aproximativ 70% din suprafața Pământului este acoperită de hidrosferă. Volumul său este de aproximativ 1400 de milioane de metri cubi, ceea ce reprezintă 1/800 din volumul întregii planete. 98% din apele hidrosferei sunt Oceanul Mondial, 1,6% sunt conținute în gheața continentală, restul hidrosferei este alcătuită din râuri proaspete, lacuri și apă subterană. Astfel, hidrosfera este împărțită în Oceanul Mondial, ape subterane și ape continentale, fiecare grupă, la rândul său, incluzând subgrupuri de niveluri inferioare. Astfel, în atmosferă, apa se găsește în stratosferă și troposferă, pe suprafața pământului se găsesc ape ale oceanelor, mărilor, râurilor, lacurilor, ghețarilor, în litosferă - apele învelișului și fundației sedimentare.

În ciuda faptului că cea mai mare parte a apei este concentrată în oceane și mări, iar apele de suprafață reprezintă doar o mică parte din hidrosferă (0,3%), acestea joacă un rol major în existența biosferei Pământului. Apă de suprafață- Aceasta este sursa principală de alimentare cu apă, udare și irigare. În zona de schimb de apă, apa subterană proaspătă este rapid reînnoită în timpul ciclului general al apei, astfel încât, cu o utilizare rațională, poate fi utilizată pentru o perioadă nelimitată de timp.

În timpul dezvoltării tânărului Pământ, hidrosfera s-a format în timpul formării litosferei, care în timpul istoriei geologice a planetei noastre a eliberat o cantitate imensă de vapori de apă și ape magmatice subterane. Hidrosfera s-a format în timpul lungii evoluții a Pământului și diferențierii componentelor sale structurale. Viața a început pentru prima dată în hidrosferă de pe Pământ. Mai târziu, la începutul erei paleozoice, organismele vii au ajuns pe uscat și a început așezarea lor treptată pe continente. Viața fără apă este imposibilă. Țesuturile tuturor organismelor vii conțin până la 70-80% apă.

Apele hidrosferei interacționează constant cu atmosfera, scoarța terestră, litosfera și biosfera. La limita dintre hidrosferă și litosferă se formează aproape toate rocile sedimentare care alcătuiesc stratul sedimentar al scoarței terestre. Hidrosfera poate fi considerată ca parte a biosferei, deoarece este complet populată de organisme vii, care, la rândul lor, influențează compoziția hidrosferei. Interacțiunea apelor din hidrosferă, trecerea apei de la o stare la alta se manifestă ca un ciclu complex al apei în natură. Toate tipurile de cicluri de apă de diverse volume reprezintă un singur ciclu hidrologic, în timpul căruia are loc reînnoirea tuturor tipurilor de apă. Hidrosfera este un sistem deschis, ale cărui ape sunt strâns interconectate, ceea ce determină unitatea hidrosferei ca sistem natural și influența reciprocă a hidrosferei și a altor geosfere.

Materiale conexe:

Pentru a înțelege mai bine ce sunt atmosfera, hidrosfera și litosfera, este necesar să luăm în considerare un termen precum „înveliș geografic”.

Anvelopa geografică este totalitatea geosferelor Pământului: scoarța terestră, hidrosfera și atmosfera. Ele formează un singur întreg și există interconectate. Astfel, energia solară se transformă în termică, cinetică, electrică, chimică etc. în cadrul litosferei. Acolo se acumulează și se transmite în alte sfere - aer și apă.

Ce este hidrosfera

Termenul „hidrosferă” se referă la învelișul apos al Pământului. Aceasta include atât apele terestre (râuri, lacuri, mări, oceane) cât și subterane (subterane), precum și stratul de zăpadă, ghețarii și aburul din atmosferă.

Ce este hidrosfera? Definiția conceptului este următoarea: aceasta este totalitatea tuturor apelor planetei noastre. Cele mai importante elemente care alcătuiesc hidrosfera sunt râurile, mlaștinile, lacurile, ghețarii și apele subterane.

Râurile sunt de mare importanță, transportă mase de apă pe distanțe lungi. Mlaștinile, ca și ghețarii de munte, sunt o sursă de hrană pentru râuri. Ghețarii sunt un rezervor de apă dulce.

Rezervoarele sunt rezervoare artificiale create de om pentru activități economice.

Compoziția hidrosferei:

După cum se poate observa din aceste date, cea mai mare pondere a apei cade pe Oceanul Mondial, iar râurile Pământului reprezintă doar 0,0001%. Toate aceste părți ale hidrosferei sunt interconectate, iar apa poate trece de la o clasificare la alta.

Apa și caracteristicile ei

Apa este unică element chimic, care este prezent pe planeta noastră în trei stări de agregare. Dar cel mai util este lichidul, în această formă apa este o sursă necesară pentru existența tuturor viețuitoarelor. Pentru multe organisme, aceasta nu este doar o sursă de hrană, ci un habitat. S-a dovedit că primele organisme au trăit în apă și abia apoi, în procesul de evoluție, au venit pe uscat. Astfel, caracteristica principala Hidrosfera este prezența unui număr mare de organisme vii.

Ce este hidrosfera? Putem spune că aceasta este totalitatea apei planetei noastre.

Funcțiile învelișului de apă

Să evidențiem câteva dintre cele mai importante funcții ale hidrosferei:

Acumulând. Apa acumulează o cantitate imensă de căldură și oferă constantă temperatura medie planete.
Producția de oxigen. După cum am menționat mai sus, un număr mare de organisme vii trăiesc în învelișul de apă al Pământului, inclusiv fitoplanctonul. Produce cea mai mare parte a oxigenului din atmosferă. Și oxigenul, la rândul său, este necesar pentru funcționarea normală a majorității organismelor.
Hidrosfera, în special Oceanul Mondial, este o bază uriașă de resurse. Aici are loc pescuitul diverse tipuri pește, se extrag resurse minerale. Omenirea folosește apa însăși în diverse scopuri: pentru purificare, extracție de energie, răcire etc.
Cochilia de apă este un excelent teren de reproducere pentru diferite microorganisme dăunătoare. Prin ea se pot transmite anumite boli.

Utilizarea resurselor de apă

Consumatorii de apă. Acestea sunt industrii care folosesc apa în anumite scopuri, dar nu o returnează. Printre acestea se numără ingineria energiei termice, agricultura, metalurgia feroasă și neferoasă, celuloza și hârtie și industria chimică.
Utilizatorii de apă. Acestea sunt industrii care folosesc apă pentru nevoile lor, dar apoi o returnează întotdeauna. De exemplu, servicii casnice și de băut, transport maritim și fluvial, transport maritim, pescuit.

Este de remarcat faptul că pentru susținerea vieții unui oraș cu o populație de 1 milion de locuitori este nevoie de peste 300 de mii de m³. apă curată pe zi, iar mai mult de 75% din apă se întoarce nepotrivită pentru organismele vii, adică contaminate.

Clasificarea apei în funcție de scopul propus

Apa de baut - folosita de oameni pentru a potoli setea. Ar trebui să conțină o cantitate minimă de substanțe toxice și chimice.
Apa minerală este extrasă din surse subterane prin foraj. Folosit de oameni în scopuri medicinale.
Apa industrială nu este neapărat apă purificată temeinic de impurități, deoarece... este folosit în industrie.
Energie termică apă - termică. Poate fi utilizat în orice sector al economiei naționale.

Apa de proces

Împărțit în mai multe tipuri:

Apa pentru irigare. Folosit în agricultură, nu necesită curățare complexă de impurități.
Apa de energie. Folosit pentru încălzirea spațiilor. Apa este încălzită în stare gazoasă.
Apa menajera. Folosit pentru diverse nevoi în spitale, cantine, spălătorii și băi.

În industrie, aproape jumătate din apă este folosită pentru răcirea echipamentelor. În acest caz, nu se murdărește.

Apa de proces are, de asemenea, mai multe clasificări. Evidențiați:

Cameră de spălat- folosit pentru spalare diverse materiale(solid, gazos și lichid).
Formarea mediului- folosit pentru îmbogățirea minereurilor, dizolvarea rocilor în timpul exploatării.
Reacţionar- folosit pentru accelerarea sau încetinirea diferitelor reacții.

Utilizarea irațională a apei și modalități de rezolvare a problemelor

Cea mai mare problemă este utilizarea excesivă a apei de suprafață. Ca urmare, apar dezastre regionale, cum ar fi moartea animalelor și a plantelor, drenarea mlaștinilor și scăderea nivelului apei în râuri.

Pentru a evita utilizarea excesivă a unei resurse valoroase, este necesar să o folosiți rațional, să creați cicluri închise de utilizare a apei în industrie și să economisiți la nivel de gospodărie.

Cheltuieli excesive ape subterane apare din cauza aportului crescut și a precipitațiilor reduse, atunci când depozitele subterane nu au timp să reînnoiască rezervele uzate. Pentru a rezolva această problemă, este necesar să se țină cont de caracteristicile teritoriului din care se trage apa.

Dacă nu răspundeți la timp la problema de mai sus, poate apărea următoarea - tasarea solului. Când sursele subterane se epuizează, în intestinele pământului apar cavități, solul nu mai este susținut de nimic și se așează. Acest lucru este periculos, deoarece reducerea poate fi neașteptată în locurile în care se află oamenii.

Pentru a preveni ca această problemă să vă ia prin surprindere, este necesar să reduceți consumul de apă subterană și să instalați filtre de înaltă calitate pentru reutilizarea lichidului rezidual.

O altă problemă care apare din utilizarea excesivă a apelor subterane este afluxul de apă sărată. Acest lucru se întâmplă din cauza scăderii presiunii din interiorul cavităților ca urmare a scăderii nivelului apei subterane.

Poluarea apei

Ce este poluarea hidrosferei? Această poluare a apei este una dintre problemele globale ale umanității. Există o exces de produse petroliere. Pentru a curăța, este necesar să prindeți nu numai uleiurile care plutesc la suprafață, ci și sedimentele care se scufundă în fund. Industria chimică este una dintre principalele surse de poluare nu numai a hidrosferei, ci și a atmosferei.

Industria celulozei și hârtiei împrăștie zonele din apropiere cu fibre insolubile și alte substanțe. Din aceasta cauza apare apa miros urâtși gustul, culoarea se schimbă, iar creșterea bacteriilor și ciupercilor crește.

Centralele termice evacuează apele uzate înapoi în rezervoare. Dacă considerați că de obicei este mult mai cald, puteți înțelege: întregul rezervor este încălzit. Acest lucru afectează negativ flora și fauna locală. Apele încep să înflorească, pentru că... creșterea cianobacteriilor, algelor și a altor vegetații crește. Lichidul capătă un miros și un gust neplăcut.

Lemnul plutitor are, de asemenea, un efect negativ asupra stării apei. Râurile devin înfundate și poluate. În plus, aceasta activitate economică dăunează peștilor și animalelor care trăiesc în râul de-a lungul căruia are loc raftingul. Peștii tineri și ouăle mor din cauza lipsei de oxigen. Compoziția speciei este în scădere.

Activitatea umană dăunează mediului, în special hidrosferei și biosferei. Apele uzate din canalizare ajung în pământ, substanțele nocive ajung nu numai în sol, ci și în apele subterane, râuri și lacuri. Pe lângă substanțele organice nocive în ape uzate Există diverse impurități: elemente radioactive, metale grele, produse de sinteză organică.

Apa are proprietate unică- se poate auto-reînnoi și autocurăța datorită energiei solare.

Hidrosfera terestră este o structură fragilă. Pentru a rezolva problema poluării sale, este necesar să se ia o serie de măsuri:

asigurarea fiecărei întreprinderi cu o stație modernă de tratare a apei;
instalarea de filtre de înaltă calitate pentru apă menajeră;
îmbunătăţire bucle închise consumul de apă.

Poate că fiecare persoană știe ce este hidrosfera și cât de importantă este, dar nu mulți oameni se gândesc la viteza catastrofală cu care se produce poluarea apei. Dacă toată lumea ar face un efort pentru a păstra apa curată, dezastrul nu ar fi atât de răspândit. Hidrosfera pământului nu va fi niciodată pe deplin restaurată, dar omenirea se poate asigura că rezervele actuale nu vor fi contaminate.

Hidrosfera este învelișul de apă al Pământului, care include Oceanul Mondial, apele terestre (râuri, lacuri, mlaștini, ghețari) și apele subterane. Apa joacă un rol vital în istoria dezvoltării planetei noastre, de când originea și dezvoltarea materiei vii și, în consecință, întreaga biosferă (?!), îi este asociată.

Cea mai mare parte a apei este concentrată în mări și oceane - aproape 94%, iar restul de 6% cade în alte părți ale hidrosferei (Tabelul 4).

Tabelul 4

Distribuția apei în hidrosfera Pământului (M.I. Lvovich, 1986)

Aria hidrosferei este de 70,8% din suprafața globului, în timp ce volumul acesteia este de numai aproximativ 0,1. % volumul planetei. Grosimea unei pelicule distribuite uniform pe suprafața Pământului este egală cu doar 0,03% din diametrul său. Ponderea apei de suprafață în hidrosferă este foarte mică, dar este extrem de activă (schimbându-se în medie la fiecare 11 zile), iar aceasta marchează începutul formării aproape tuturor surselor de apă dulce pe uscat. Cantitatea de apă dulce este de 2,5% din volumul total, cu aproape două treimi

Această apă este conținută în ghețarii din Antarctica, Groenlanda, insulele polare, bancurile de gheață și aisbergurile și vârfurile muntoase. Apele subterane se găsesc la adâncimi diferite (până la 200 m sau mai mult); acviferele subterane adânci sunt mineralizate și uneori saline. Pe lângă apa însăși din hidrosferă, vaporii de apă din atmosferă, apele subterane din sol și scoarța terestră, există apă biologică în organismele vii. Cu o masă totală de materie vie în biosferă de 1400 de miliarde de tone, masa apei biologice este de 80 % sau 1120 miliarde de tone (Tabelul 5).

Tabelul 5

Bilanțul hidric anual mediu al globului

Suprafaţă	Suprafață, milioane de km	Volumul, km;
Suprafaţă	Suprafață, milioane de km	evaporare
Glob
Oceanul mondial

Inclusiv zona de descărcare în ocean
Zona de scurgere care nu ajunge la ocean (scurgere internă)

Apa dulce joacă rolul principal în viața organismelor vii de pe uscat. Apa dulce este apa a cărei salinitate nu depășește 1%, adică nu conține mai mult de 1 g de săruri pe litru (salinitatea apei oceanului este de aproximativ 35%). Conform estimărilor disponibile, resursele globale totale de apă dulce se ridică la o scurgere totală de 38-45 mii km 3, rezervele de apă din lacurile proaspete sunt de 230 mii km 1, iar umiditatea solului este de 75 mii km 1. Volumul anual de umiditate care se evaporă de pe suprafața planetei (inclusiv transpirația de către plante) este estimat la aproximativ 500-575 mii km 1, cu 430-500 mii km 3 evaporându-se de la suprafața Oceanului Mondial, reprezentând astfel puțin peste 70 de mii pe uscat km 3 de umiditate în evaporare. În același timp, 120 mii km 3 de apă cad sub formă de precipitații pe toate continentele (Tabelul 6).

Analiza bilanțului hidric al Pământului arată că cantitatea totală de precipitații care cade pe suprafața Oceanului Mondial este întotdeauna mai mică decât evaporarea, deoarece o parte din apa evaporată este transportată pe uscat și cade acolo sub formă de precipitații. În medie, un strat de apă egal cu 1400 mm se evaporă de la suprafața oceanului anual și cad 1270 mm de precipitații. Diferența este echilibrată de curgerea râului în ocean. Pe uscat, dimpotrivă, cantitatea de precipitații este mai mare decât cantitatea de umiditate evaporată, până la 38 % Toate precipitațiile care cad sunt duse de scurgerea râului în ocean.

Tabelul 6

Bilanțul apei și resursele de apă dulce ale continentelor și ale pământului în ansamblu*

Continente	Suprafață, milioane de km	Debitul râului	umidificarea teritorii	Evaporare



De nord America**
America de Sud
Australia ***
tot terenul ****

# La numărător valorile sunt date în mm, la numitor volumul este în km 1.

f Inclusiv America Centrală, excluzând arhipelagul arctic canadian.
Inclusiv Tasmania, Noua Guinee. Noua Zeelandă.

Excluzând Antarctica, Groenlanda, Arhipelagul Arctic canadian.

Cel mai bogat resurse de apă pe unitatea de suprafață America de Sud, urmată de Europa, Asia și America de Nord. În ceea ce privește volumul debitului râului, Asia este cea mai dotată cu resurse de apă. În ciuda distribuției inegale a apei proaspete pe continentele Pământului, în general, aceasta încă alimentează biosfera.

Apa este cel mai abundent mineral de pe Pământ. V.I. Vernadsky a scris că apa este diferită în istoria planetei noastre. Nu există niciun corp natural care să se compare cu acesta în influența sa asupra cursului principalelor, cele mai ambițioase procese geologice. Nu există substanță pământească - un mineral, o rocă, un corp viu, care să nu o conțină. Toată materia pământească este pătrunsă și îmbrățișată de ea. Pura, fara impuritati, apa este transparenta, incolora si inodora. Acesta este singurul mineral de pe planeta noastră care apare în mod natural în trei stări de agregare: gazos, lichid și solid. Apa poate fi considerată din punct de vedere chimic ca oxid de hidrogen sau hidrură de oxigen. În tabel Tabelul 7 prezintă punctele de topire și de fierbere ale compușilor similari ca compoziție cu apa.

Tabel de analiză a datelor. 7, precum și Fig. 13 arată comportamentul ilogic al apei: tranzițiile apei de la solid la lichid și gaz apar la temperaturi mult mai mari decât ar trebui să fie. Comportamentul anormal se datorează structurii moleculei de apă H 2 0; este construit sub forma unui triunghi obtuz: unghiul dintre două legături oxigen - hidrogen este de 104°27" (Fig. 14). Dar, deoarece ambii atomi de hidrogen sunt localizați sută la sută

deteriorarea oxigenului, sarcini electrice sunt dispersate în el, iar molecula de apă capătă polaritate. Polaritatea provoacă interacțiuni chimice între diferite molecule de apă. Atomii de hidrogen din molecula de H 2 0, având o sarcină pozitivă parțială, interacționează cu electronii atomilor de oxigen ai moleculelor învecinate. Astfel de legătură chimică este numit hidrogen. Combină moleculele de apă în polimeri unici cu structură spațială; planul în care se află legăturile de hidrogen este perpendicular pe planul atomilor aceleiaşi molecule de apă. Interacțiunea dintre moleculele de H 2 0 explică temperaturile anormal de ridicate de topire și fierbere. Pentru a „slăbi” legăturile de hidrogen, este nevoie de energie suplimentară semnificativă, ceea ce explică în special capacitatea mare de căldură a apei.

Tabelul 7

Punctele de topire și de fierbere ale compușilor cu hidrogen ai elementelor principale

subgrupele grupei VI a tabelului periodic

Cristalele de gheață se formează din asociați similari (combinații de molecule). Atomii dintr-un cristal de gheață sunt „ambalați” liber și, prin urmare, gheața este un slab conductor de căldură. Densitatea apei lichide la temperaturi apropiate de zero este mai mare decât cea a gheții. La O °C, 1 g de gheață ocupă un volum de 1,0905 cm 3, 1 g de apă lichidă - 1,0001 cm 5. Prin urmare, gheața are flotabilitate și de aceea rezervoarele nu îngheață până la fund, ci au doar un strat de gheață.

Orez. 13.

hidruri de patru elemente

Aceasta dezvăluie o altă anomalie de apă. După topire, apa se contractă mai întâi și abia apoi, la o temperatură de 4 °C și peste, începe să se dilate.

Orez. 15. Diagrama de fază a apei: /- VI- modificări ale gheții

60 50 40 30 * 20 10 o
-20 -30
-40 -50

Prin metode speciale s-au obținut gheață-N și gheață-SH - forme cristaline mai grele și mai dense de apă solidă (Fig. 15) (cea mai dura, mai densă și mai refractară gheață-UP a fost obținută la o presiune de 3 miliarde Pa; topirea ei). punctul este +190 * C).

Din proprietăți chimice apa, una dintre cele mai importante este capacitatea moleculelor sale de a se disocia, adică dezintegrarea în ioni, precum și capacitatea (activitatea) colosală de a dizolva substanțe de diferite naturi chimice.

Rolul apei ca solvent principal și universal este determinat în primul rând de polaritatea moleculelor sale și, în consecință, de constanta sa dielectrică extrem de ridicată. Sarcinile electrice opuse, și în special ionii, sunt atrași unul de celălalt în apă de 80 de ori mai slab decât ar fi atrași în aer. În acest caz, este mai ușor ca mișcarea termică să separe moleculele. De aceea are loc dizolvarea, inclusiv multe substanțe slab solubile: nu degeaba se spune: „Apa uzează pietrele”.

Disocierea (desintegrarea) moleculelor de apă în ioni în condiții obișnuite este foarte mică: o moleculă din jumătate de miliard se disociază. Trebuie remarcat faptul că dintre reacțiile de mai sus, prima este condiționată, deoarece un proton H lipsit de o înveliș de electroni nu poate exista într-un mediu apos se combină instantaneu cu o moleculă de apă, formând un ion de hidroniu H 3 CG:

H30-> H + OH,

2H20 -> H,0* + OH

Este fundamental posibil ca asociații moleculelor de apă să se descompună în ioni foarte grei, cum ar fi: 8H 2 0 H 9 0^ + H 7 0 4 ,

iar reacția H 2 0 - „H + + OH” este doar o reprezentare generală schematică a reacțiilor mai complexe.

Apa are o reactivitate slabă. Unele metale active sunt capabile să înlocuiască hidrogenul din el:

2Na + 2H g O -> 2NaOH + H/G, iar într-o atmosferă de fluor liber pot arde următoarele:
2Р 2 +2Н g О -> 4НР+0,

V.P. Zhuravlev şi colab. (1995) furnizează date de la G.V. Vasiliev, în funcție de caracteristicile foarte diverse ale apei, în special, apa anormală (sau superapa) atinge densitatea maximă la { = = -10 °C, vâscozitatea sa este de 10-15 ori mai mică decât apa clasică, are polimeri (H.0) 5 și (H 2 0) 4.

S-a stabilit prezenta apei super-anomale, care nu are o densitate maxima, nu cristalizeaza (chiar la -100*C), ci se vitrifica ca si rasina. Academician UN. Frumkin crede că acesta este al patrulea nou stare fizică apa este rășinoasă și o pune în concordanță cu descoperirea de noi elemente chimice.

Apa metabolică este un lichid special care este produs de un organism viu, care are proprietatea de a contracara „uscarea”, cu alte cuvinte, „îmbătrânirea”; Apa metabolică, potrivit unor oameni de știință, este ea însăși capabilă să îmbătrânească și să se transforme în apă „moartă”.

G.V. Vasiliev eliberează apă „topită”, ceea ce crește productivitatea; apă „magnetică”, care previne formarea carbonatului; apă „electrică”, care accelerează înflorirea unor plante; apă „uscata”, constând din 90 % H20 şi 10 % H 2 8Iu 4, precum și 71-apă, „neagră”, „amintire”, etc. Multe dintre aceste tipuri de apă au proprietăți specifice, unele sunt ipotetice. S-a remarcat însă că apa dizolvă aproape toate substanțele, cu excepția grăsimilor și a unui număr foarte limitat de minerale. Prin urmare, în natură nu există practic apă pură, este întotdeauna o soluție de concentrație mai mare sau mai mică.

Apa este un lichid, adică un corp în mișcare, care îi permite să pătrundă într-o mare varietate de corpuri și medii și să se miște în direcții diferite, transportând simultan substanțe dizolvate în ea. În acest fel, se asigură schimbul de substanțe din învelișul geografic, inclusiv între organismele vii și mediu. Apa este capabilă să învingă gravitația chiar și în stare lichidă, urcând prin cele mai subțiri capilare. Aceasta determină posibilitățile de circulație a apei în roci și soluri; circulația sângelui la animale; mișcarea sucurilor de plante în sus pe tulpini. Apa are capacitatea de a uda, de a se „lipi”. diferite suprafete. Forțe electrice interacțiunile sunt capabile să lege apa în jurul particulelor minerale solide, schimbându-i semnificativ caracteristicile. De exemplu, temperatura sa de îngheț devine egală cu - 4 C, densitatea - până la 1,4 g/cm

Originea apei de pe Pământ nu a fost încă pe deplin explicată: unii experți cred că s-a format ca urmare a sintezei din hidrogen și oxigen atunci când acestea au fost eliberate din intestinele Pământului în primele etape ale existenței sale, iar alții, următor Academician. O.Yu. Schmidt, se presupune că apa a venit pe Pământ în timpul formării planetei din spațiul cosmic.

Oceanul lumii este învelișul de apă al Pământului, cu excepția rezervoarelor de pe uscat și a ghețarilor din Antarctica, Groenlanda, arhipelagurile polare și vârfurile muntoase. Oceanele lumii sunt împărțite în patru părți principale - Oceanele Pacific, Atlantic, Indian și Arctic. Apele Oceanului Mondial, care se varsă în pământ, formează mări și golfuri. Mările sunt părți relativ izolate ale oceanului (de exemplu, Negru, Baltic etc.), iar golfurile nu ies în pământ la fel de semnificativ ca mările, iar în ceea ce privește proprietățile apelor, acestea diferă puțin de Oceanul Mondial. În mări, salinitatea apei poate fi mai mare decât cea a oceanului (35%), ca, de exemplu, în Marea Roșie - până la 40%, sau mai mică, ca în Marea Baltică - de la 3 la 20 %.

Apele Oceanului Mondial și părțile sale constitutive au câteva caracteristici comune:

toți comunică între ei;
nivelul suprafeței apei în ele este aproape același;
salinitatea este în medie de 35%, are un gust amar-sărat datorită cantității mari de săruri minerale dizolvate în ele (Fig. 16).

Pe lângă săruri, în apa oceanului sunt dizolvate diferite gaze, dintre care cel mai important este oxigenul, care este necesar pentru respirație.

Supralitoral

11000

Orez. 16. Zonele ecologice ale oceanului

organisme vii. În diferite părți ale Oceanului Mondial, cantitatea de oxigen dizolvat este diferită, ceea ce depinde de temperatura apei și de compoziția acesteia. Prezența dioxidului de carbon în apa oceanului face posibilă fotosinteza și, de asemenea, permite unor animale marine să creeze cochilii și schelete ca urmare a proceselor de viață.

Temperatură,°C O 5 10 15 20 25

Fig. ]7, Distribuția tipică a temperaturii apei în funcție de adâncime:

/ - latitudini mari; 2- latitudini temperate (vara); 3 - tropice

Temperaturile apei din oceane variază de la îngheț în mările polare până la 28 °C la ecuator (Fig. 17).

Apele Oceanului Mondial sunt în continuă mișcare sub formă de valuri, curenți marini și fenomene de maree. Valurile apar sub influența vântului și a cutremurelor de mare; curenții marini se formează sub influența vântului constant și a diferențelor de densitate a apei oceanice; fluxul și refluxul apei oceanice este asociat cu atracția Lunii și cu rotația Pământului în jurul axei sale (Fig. 18).

Apa subterană este apă situată în pori, fisuri, cavități, goluri, peșteri în grosimea rocilor de sub suprafața Pământului. Aceste ape pot fi găsite sub formă lichidă, solidă și stare gazoasă. Apele subterane și cele de suprafață sunt interconectate: în unele cazuri, unele sunt zone de reîncărcare, altele sunt zone de descărcare, iar în alte cazuri, invers. Apele subterane au origini diferite și sunt împărțite în:

yuvetynye, format (după ipoteza lui M.V. Lomonosov) în timpul proceselor magmagenice;
infiltrare, formate din cauza infiltrațiilor precipitațiilor atmosferice prin grosimea solurilor și solurilor permeabile și acumulate pe straturi impermeabile;
condensare, acumulat în roci în timpul tranziției vaporilor de apă din atmosfera solului în stare lichidă;
ape îngropate de sedimente în corpurile de apă de suprafață.

Este aproape imposibil să se stabilească geneza apei subterane pe baza caracteristicilor sale și nu există o nevoie specială pentru aceasta, starea apei în sol și în sol este mult mai importantă. Apă,

Orez. 18. Sistemul curenților de suprafață ai Oceanului Mondial iarna 1 - curent cald; 2- curent rece; 3 - zone de dezvoltare a musonilor secundari; 4 -

tropicale și și clone

ținut de forțe moleculare, aproape că nu participă la procesele care asigură activitatea vitală a organismelor, în special, plantele nu pot folosi această apă cu ajutorul sistemului lor radicular. Apa capilară și gravitațională sunt potrivite pentru aceste scopuri. Acesta din urmă include apa subterană, care se mișcă în adâncurile scoarței terestre sub influența gravitației Pământului. Apele subterane au temperaturi diferite, corespunzând în principal temperaturii rocilor gazdă, dar apele subterane adânci situate în apropierea camerelor de magmă sunt o sursă de apă caldă. În Rusia, sunt descoperite în Kamchatka și în Caucazul de Nord, unde temperatura lor ajunge la 70-95 °C. Izvoarele termale se numesc gheizere. Peste 20 dintre ele au fost descoperite în valea gheizerelor din Kamchatka, printre care „Giant”, care produce o fântână de 30 m înălțime, sau „Old Faithful” (Yellowstone, SUA), care țâșnește la intervale regulate. Gheizerele sunt comune și în Islanda și Noua Zeelandă.

La filtrarea prin roci cu minerale diferite și compozitia chimica, apele subterane se reînnoiesc în mod natural cu substanțe dizolvate. Deci se formează treptat ape minerale, care uneori sunt saturate cu dioxid de carbon și hidrogen sulfurat. Unele dintre aceste ape au valoare medicinală și balneară.

Apele de suprafață ale pământului. Râuri. În general, pe suprafața pământului, apa se mișcă înăuntru diverse forme: râuri, pâraie, izvoare, cursuri de apă temporare. ÎN în ultima vreme Cursurile de apă (canale) create de om au început să aibă o importanță serioasă.

Râurile și pâraiele sunt cursuri de apă permanente situate în depresiunile naturale ale reliefului. Dimensiunile râurilor sunt foarte diferite: de la cele uriașe (râul Amazon) la râuri care sunt cunoscute aproape de fiecare persoană pentru că pot fi traversate. Conținutul ridicat de apă al celui mai adânc râu din lume, Amazonul - 3160 km 3 pe an - se explică prin suprafața imensă a bazinului (aproximativ 7 milioane km 2) și abundența precipitațiilor (mai mult de 2000 mm pe an) . Amazonul are 17 afluenți de așa-numitul ordinul întâi, fiecare fiind egal ca volum cu râul Volga.

Pârâurile sunt cursuri de apă naturale și mai mici, cu o lățime de cel mult 0,5-1,0 m.

Râurile formează o rețea fluvială într-o anumită zonă din canalul principal și afluenți. Râurile își primesc hrana dintr-o anumită zonă numită bazinul său. Sursele constante de nutriție ale râului sunt apele subterane, apa de topire din zăpadă și ghețari și precipitațiile. În funcție de condițiile de hrănire, în apropierea râurilor se formează un regim; Pe baza nivelului apei, se disting perioadele de cea mai mare și cea mai scăzută perioadă de apă. Au primit numele: apă mare, apă mare și apă scăzută.

Râurile efectuează lucrări colosale de eroziune și acumulare. Ele erodează rocile, formează canale, iar materialul rezultat este transportat și depus sub formă de depozite aluvionare (râuri), creând câmpii inundabile și terase acumulate în apropierea malurilor de rocă de bază. Există râuri tinere și bătrâne. Acestea din urmă, de regulă, au văi extinse dezvoltate, cu canale vechi abandonate (lacuri oxbow), un număr mare terase şi câmpii inundabile largi. Râurile tinere au adesea repezi și cascade (zone în care apa cade din marginile înalte). Una dintre cele mai mari cascade din lume este Victoria pe râu. Zambezi - cade de la o inaltime de 120 m cu o latime de 1800 m; Cascada Niagara - înălțime 51 m, lățimea pârâului 1237 m Multe cascade de munte sunt chiar mai înalte. Cel mai înalt dintre ei este Angel pe râu. Orinoco - 1054 m înălțime.

Lacuri. Pe lângă cursurile de apă, unde apa se mișcă de la cote mai mari la cote mai joase, există corpuri de apă permanente pe uscat în depresiunile naturale din relief. Pe teritoriul țării noastre se află o parte a celui mai mare lac din lume - Marea Caspică și cel mai adânc - Lacul Baikal. Lacurile s-au format în diverse moduri: de la cratere vulcanice la jgheaburi tectonice și doline carstice; Uneori, lacurile îndiguite apar în timpul alunecărilor de teren și al curgerii de noroi din munți. Cantitate mare Lacurile, care se află în Finlanda, Suedia, Karelia (Rusia), Canada, s-au format în timpul înaintării și retragerii ghețarilor în perioadele de glaciație. Majoritatea lacurilor sunt pline cu apă dulce, dar există și cele sărate, de exemplu Marea Caspică, Aral și unele altele. Cele proaspete au o salinitate mai mică de 1%, cele salmastre - mai mult de 1%, cele sărate - mai mult de 24,7%.

Lacurile se dezvoltă în funcție de condițiile de mediu. Râurile și fluxurile temporare de apă aduc cantități uriașe de substanțe anorganice și materie organică, care sunt depuse la fundul lor. Apare vegetația, ale cărei rămășițe se acumulează și ele, umplând bazinele lacului și dau naștere la formarea mlaștinilor (Fig. 19).

Orez. 19.

eu- acoperire de mușchi (ryam); 2 - sedimente de fund de reziduuri organice; 3 - „fereastră” du-te

spatiu de apa curata

6 )

Orez. 20. Sesiunea ( O) și înălțat (o) mlaștini

Mlaștinile sunt zone excesiv de umede de pământ acoperite cu vegetație iubitoare de umiditate. Împădurirea în centuri forestiere are loc adesea ca urmare a defrișărilor. Tundra este o zonă în care permafrostul nu permite pătrunderea apei în sol, iar acumularea treptată a acesteia duce la formarea de mlaștini.

Pe baza condițiilor nutriționale și a locației, mlaștinile sunt împărțite în câmpieŞi călare(Fig. 20). Primele își primesc hrana din precipitații, apele subterane și de suprafață. O cantitate mare de componente minerale furnizate cu apa subterană contribuie la dezvoltarea activă a vegetației și la productivitatea ridicată a acesteia. La anumite conditii mlaștinile de câmpie se transformă în așa-numitele mlaștini înălțate. În aceste mlaștini are loc formarea turbei - un proces geochimic foarte complex de formare și sedimentare a mineralelor. Acumularea de turbă, pe de o parte, crește rezervele de fertilitate în intestinele pământului prin creșterea volumului de humus și, de asemenea, contribuie la conservarea excesului de carbon, dar, pe de altă parte, epuizează semnificativ componenta minerală care hrănește. plante din mlaștină. Ele sunt înlocuite cu plante mai puțin solicitante, cum ar fi mușchii sphagnum, care produc acizi organici care încetinesc formarea turbei. Apa nu mai intră în zonele de dezvoltare a mușchilor sphagnum, iar procesul de distrugere a vegetației se dezvoltă treptat din ce în ce mai mult.

S-a acordat o atenție considerabilă mlaștinilor datorită faptului că acestea ocupă spații vaste pe teritoriul țării noastre și reprezintă adesea sursele unor cursuri de apă de suprafață semnificative. Dar ideea nu este doar aceasta, recent s-a stabilit faptul că influența decisivă a mlaștinii asupra existenței pădurii, adică există o legătură profundă între conditii optime dezvoltarea ecosistemelor forestiere și a mlaștinilor existente în ele și a multor lacuri mici.

Apa este de o importanță capitală pentru funcționarea organismelor vii. Acesta este principalul mediu pentru reacțiile biochimice și, în cele din urmă, o componentă absolut necesară a protoplasmei. Nutrienți transportate în organismele vii sub formă solutii apoase, precum și apa transportă și îndepărtează produsele de disimilare din organisme (I.A. Shilov, 2000). Conținutul relativ de apă în organismele vii variază de la 50 la 95% (95% din apă este conținută în corpul meduzelor și până la 92% în țesuturile multor moluște). Metabolismul intracelular si intercelular depinde de cantitatea de apa si de saruri dizolvate, iar in hidrobionti - relatii osmotice cu mediu. Majoritatea animalelor terestre pot efectua schimburi de gaze cu mediul doar dacă există suprafețe umede; umiditatea, de asemenea, atunci când se evaporă, contribuie la formare echilibru termicîntre modificarea parametrilor de temperatură ai mediului înconjurător și căldura organismelor.

I.A. Shilov (2000) descrie schimbul de apă între organisme și mediu ca un schimb constând din două procese opuse, dintre care unul este intrarea apei în organism, celălalt este eliberarea acesteia în corp. mediu extern. La plantele superioare, acest proces este „absorbția” apei din sol de către sistemul radicular, transportând-o (împreună cu substanțele dizolvate) către organele și celulele individuale și eliminând-o prin procesul de transpirație. Din volumul total, 5% din apă este folosită pentru fotosinteză, iar restul pentru menținerea turgenței (presiune hidrostatică internă în celulele vii, provocând tensiune în membrana celulară).

Animalele obțin apă în principal prin băutură, iar astfel pentru majoritatea dintre ele, chiar și cele acvatice, este nu numai necesar, ci și singurul. Apa este excretată prin urină sau excremente, precum și prin evaporare. Organismele individuale care trăiesc într-un mediu acvatic sunt capabile să primească și să elibereze apă fie prin tegumentul lor, fie prin zone specializate de țesut care sunt permeabile la apă. Acest lucru se aplică și locuitorilor terestre: multe plante, animale nevertebrate și amfibieni primesc de obicei apă din surse precum roua, ceața și ploaia.

Pentru animale, una dintre sursele de apă este hrana. În același timp, importanța sa în metabolismul apei nu se limitează la conținutul de apă din țesuturile obiectelor alimentare. Nutriția sporită este însoțită de acumularea de rezerve de grăsime în organism, care sunt importante atât ca rezervă de energie, cât și ca sursă internă de alimentare cu apă a celulelor și țesuturilor. Schimbul de apă este direct legat de schimbul de sare. Un anumit set de săruri (ioni) este conditie necesara pentru a îndeplini funcțiile corpului într-un mod normal, deoarece sărurile fac parte din compoziția țesuturilor și joacă un anumit rol în mecanismele metabolice ale celulelor. Dacă apar perturbări în cantitatea de apă care intră și, în consecință, în sărurile necesare, atunci echilibrul complet este perturbat și apar schimbări în procesele osmotice.

Pentru toate organismele vii, cel mai important lucru este menținerea unui metabolism stabil apă-sare ca principal factor în implementarea funcțiilor lor vitale.

În ciuda faptului că cea mai mare parte a apei este concentrată în oceane și mări, iar apele de suprafață reprezintă doar o mică parte din hidrosferă (0,3%), acestea joacă un rol major în existența biosferei Pământului. Apa de suprafață este principala sursă de alimentare cu apă, udare și irigare. În zona de schimb de apă, apa subterană proaspătă este rapid reînnoită în timpul ciclului general al apei, astfel încât, cu o utilizare rațională, poate fi utilizată pentru o perioadă nelimitată de timp.

Materiale conexe: