Слой земли из воды представляет гидросферу

Нерациональное использование вод и пути решения проблем

Самая большая проблема — это перерасход поверхностных вод. В результате возникают такие региональные катаклизмы, как гибель животных и растений, осушение болот, падение уровня воды в реках.

Чтобы не было перерасхода ценного ресурса, необходимо рационально его использовать, создавать замкнутые циклы использования воды в промышленности, экономить на бытовом уровне.

Перерасход грунтовых вод происходит из-за повышенного забора и пониженного количества осадков, когда подземные хранилища не успевают пополнить истраченные запасы. Чтобы решить эту проблему, необходимо учитывать особенности территории, с которой происходит забор воды.

Если вовремя не реагировать на вышеописанную проблему, может возникнуть следующая — просадка грунта. Когда подземные источники истощены, в недрах земли возникают полости, почва уже ничем не поддерживается и оседает. Это опасно тем, что просадка может быть неожиданной в местах, где находятся люди.

Чтобы эта проблема не застала врасплох, необходимо уменьшать потребление грунтовых вод, ставить высококачественные фильтры для повторного использования отработанной жидкости.

Еще одна проблема, возникающая из-за чрезмерного употребления подземных вод, — подток соленой воды. Это происходит из-за понижения давления внутри полостей в результате уменьшения уровня грунтовой воды.

Занимательные факты

В школе обычно дают только основную информацию о гидросфере. Однако об океанах, реках, озёрах и других водных источниках есть множество интересных фактов, о которых будет полезно узнать любому человеку:

• Гидрологи выделяют 5 разных агрегатных состояний воды в жидком виде и 14 видов льда.
• Средняя глубина поверхностных водных объектов составляет 3,8 км.
• Воду, которая содержится в ледниках, снегах и вечной мерзлоте, обычно выделяют в отдельный класс — криосферу.
• Амазонка — самая большая и полноводная река на Земле. Почти 15% всей речной воды на планете сосредоточено в ней. Также интересен факт, что через реку длиной 7000 км не существует ни одного моста.
• Большей частью всех озёр на планете покрыта территория Швеции.
• Самая мутная река в мире — Хуанхэ. Это объясняется множеством разрушенных горных пород, которые попадают в неё и переносятся в Жёлтое море.
• В слишком солёной воде не могут существовать живые организмы. Ярким примером выступает Мёртвое море.
• Самая глубокая река на планете называется Конго. Её максимальная глубина составляет 230 м.
• Около 20% всей пресной воды на планете сосредоточено в озере Байкал.
• В Польше есть две пересекающиеся реки Велна и Нельба. Их воды не смешиваются из-за различных показателей температуры и скорости течения.
• Летом озеро Синевир настолько прозрачное, что видно его дно и камушки на глубине 20 м.
• Пресная вода составляет небольшой процент по сравнению с солёной. Кроме того, её объём регулярно уменьшается. Учёные утверждают, что через несколько лет человечество столкнётся с проблемой нехватки пресной воды.

Без гидросферы не представляется жизнь на Земле и существование всех других геосфер. Специалисты считают, что изучены ещё не все свойства водной оболочки планеты. Вода служит источником жизни для различных организмов, включая человека. Но негативное влияние на гидросферу может нарушить её баланс. Людям необходимо бережно относиться к гидросфере и стараться сохранить водоёмы чистыми.

Загрязнение вод

Что такое загрязнение гидросферы? Это загрязнение вод — одна из глобальных проблем человечества. Происходит перенасыщение нефтепродуктами. Для очищения необходимо вылавливать не только плавающие на поверхности масла, но и осадок, опускающийся на дно. Химическая промышленность является одним из главных источников загрязнения не только гидросферы, но и атмосферы.

Целлюлозно-бумажная промышленность засоряет близлежащие территории нерастворимыми волокнами и другими веществами. Из-за этого у воды появляется неприятный запах и вкус, меняется цвет, усиливается рост бактерий и грибов.

ТЭЦ сбрасывают отработанную воду обратно в водоемы. Если учитывать, что она обычно намного теплее, можно понять: происходит нагревание всего водохранилища. Это неблагоприятно сказывается на местных флоре и фауне. Воды начинают цвести, т.к. усиливается рост цианобактерий, водорослей и другой растительности. Жидкость приобретает неприятный запах и вкус.

Сплав леса также неблагоприятно сказывается на состоянии воды. Реки засоряются, загрязняются. К тому же данная хозяйственная деятельность наносит вред рыбе и животным, обитающим в реке, по которой происходит сплав. От недостатка кислорода гибнет молодняк рыбы, икра. Видовой состав уменьшается.

Человеческая жизнедеятельность наносит вред окружающей среде, особенно гидросфере и биосфере. Сточные воды из канализаций оказываются в грунте, вредные вещества попадают не только в почву, но и в подземные воды, реки и озера. Кроме вредных органических веществ в сточных водах находятся различные примеси: радиоактивные элементы, тяжелые металлы, продукты органического синтеза.

Вода имеет уникальное свойство — она может самовозобновляться и самоочищаться благодаря солнечной энергии.

Гидросфера земли — хрупкая структура. Чтобы решить проблему ее загрязнения, необходимо принять ряд мер:

• обеспечение каждого предприятия современной водоочистительной установкой;
• установка качественных фильтров для бытовой воды;
• совершенствование замкнутых циклов потребления воды.

Состав

При разборе отдельных слоев Земли — ядра, коры и мантии — ученые интересовались их составом и структурой. У нашей планеты эти черты кажутся более простыми, поскольку речь идет все время о воде. И все же ее состав очень сложен и изменчив.

Возьмем, например, химический состав морской воды.

Каждый знает, что морская вода соленая на вкус, и что это вызвано присутствием в ней поваренной соли — хлористого натрия.

Из 100% растворенных в морской воде соединений 77,7% приходится именно на хлористый натрий.

Морская вода также горчит, что вызывают соли магния, как, например, хлорид магния, которого содержится 10,8% от общего количества содержащихся в морской воде солей. Сульфат магния придает ей неприятный привкус. Его содержание — 4,7%. Далее, в ней присутствует сульфат кальция (который при конденсировании воды превращается в гипс ангидрит), сульфат калия, углекислый кальций и бромиды.

Соленость морской воды не одинакова, однако в среднем в ней содержится на 1000 частей 35 частей соли.

Существуют моря, в которые вливается довольно много воды с суши, а испарение невелико. Их соленость (например, Балтийское море) низка, в других морях (Красное море), где испарение значительно сильнее, а с суши вода не поступает, соленость воды очень велика. Вода в Красном море только испаряется, а обмен с другими морями весьма ограничен. Из этого ясно, как возникает соленость морской воды.

Воздействие на гидросферу

Человек оказывает двоякое негативное влияние на гидросферу:

1. Нарушая баланс круговорота (например, меняя потребление или испарение путём создания водохранилищ или использования в сельскохозяйственных нуждах)
2. Загрязняя водные ресурсы (сбрасывая в гидросферу промышленные, бытовые и сельскохозяйственные отходы, в том числе, с дождевыми стоками и осадками).

До определённой степени загрязнения гидросфере присуще самоочищение, обусловленное деятельностью ихтиофауны (начиная с простейших микроорганизмов, перерабатывающих часть загрязняющих веществ, и заканчивая высшими хищниками, которые в итоге поглощают эти вещества, перемещающихся вверх по пищевой цепочке).

В очистке водоёмов большую роль играют растения, поглощая значительную долю избыточных микроэлементов и предотвращая эвтрофикацию (зарастание поверхности). В то же время повышенная кислотность, загрязнение тяжёлыми металлами и органическими соединениями угнетают флору и фауну, снижая способность водоёмов к самоочищению.

Таким образом, природные воды могут выступать как в качестве индикаторов, так и в качестве интеграторов процессов, происходящих в речных бассейнах.

При этом в связи с ростом населения планеты параллельно растёт уровень загрязнения водоёмов и спрос на чистую пресную воду, поскольку 80% заболеваний в мире обусловлено низким качеством воды (по данным ВОЗ).

Понятие геосферы

Определение

Геосфера — оболочка, имеющая сферическую форму, подобную земной.

Оболочек, формирующих Землю и участвующих в ее строении, несколько. Они соприкасаются друг с другом, но не сливаются, имеют различный состав, особенности и функции, хотя образуют единую систему. Геосферы могут быть сплошными или прерывистыми.

Выделяют первичные и вторичные геосферы. В список первичных входит литосфера, гидросфера, атмосфера, ядро, мантия, земная кора, ионосфера, биосфера и магнитосфера. Вторичные — социосфера и ноосфера, техносфера, антропосфера и другие.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут

Использование водных ресурсов

Можно выделить две категории в зависимости от того, как используются водные ресурсы Земли:

1. Водопотребители. Это отрасли, использующие воду для определенных целей, но не возвращающие ее. Среди них теплоэнергетика, сельское хозяйство, черная и цветная металлургия, целлюлозно-бумажная и химическая промышленность.
2. Водопользователи. Это отрасли, которые используют воду для своих нужд, но потом всегда ее возвращают. Например, службы хозяйственно-питьевого потребления, морской и речной транспорт, судоходство, рыбное хозяйство.

Стоит отметить, что для жизнеобеспечения города с населением 1 млн человек необходимо более 300 тысяч м³ чистой воды в сутки, причем более 75% вод возвращаются непригодными для живых организмов, т.е. загрязненными.

Части гидросферы Земли

Гидросфера включает в себя атмосферную, поверхностную и подземную воды. Каждая из этих групп делится на подгруппы. Количественное соотношение видов вод гидросферы приведено в таблице 1.

Примечание : Уважаемые посетители, дефисы в длинных словах в таблице поставлены для удобства мобильных пользователей — иначе слова не переносятся и таблица не помещается в экран. Спасибо за понимание!

Таблица 1. Части гидросферы Земли

Составные элементы	Название	Объём, млн. км3	Коли-чество по отно-шению к общему объёму гидро-сферы, %
Морские воды	Морская	1370	94
Подземные (за исключе-нием почвенной) воды	Грунтовая	61,4	4
Лёд и снег (Арктика, Антарктика, Гренландия, горные ледни-ковые области)	Лёд	24,0	2
Поверх-ностные воды суши: озёра, водохра-нилища, реки, болота, почвенные воды	Пресная	0,5	0,4
Атмос-ферные воды	Атмос-ферная	0,015	0,01
Воды, содержа-щиеся в живых орга-низмах	Биоло-гическая	0,00005	0,0003

Части гидросферы. Схема.

Пресная вода, занимая лишь небольшой процент в общем составе гидросферы планеты, играет важнейшую роль в жизнедеятельности человека.

Около 75% всей пресной воды на Земле содержится в ледниках полярных зон, в снеге и вечной мерзлоте. Эта вода объединяется под названием криосферы. Если бы все льды криосферы растаяли, то уровень океана повысился бы на 64 метра. В последнее время ученые с тревогой следят за шельфовыми ледниками Арктики и Антарктики. Только за последние несколько лет разрушились два ледника, остававшиеся неподвижными в течение последних десяти тысяч лет. Подробнее об этом здесь…

20% всех запасов пресной воды приходится на подземные воды и составляет 85 тыс. км³.

На долю рек, озер, болот и других пресноводных водоемов приходится всего 1% пресной воды. Но вследствие возобновляемости водных ресурсов, этого достаточно для снабжения водой всей планеты.

Реки в определенный момент времени содержат всего 1,2 тыс. км3 , однако годовой сток воды всей планеты составляет 41,8 тыс. км3. Озера содержат 280 тыс. км3 воды.

В парах атмосферы находится до 14 тыс. км³ воды, но за год влага в атмосфере сменяется до 40 раз и на земную поверхность в виде осадков выпадает до 520 тыс. км3 воды. Осадки и являются главным источником возобновления поверхностных вод.

Общая характеристика атмосферы

Атмосфера Земли — внешняя газообразная оболочка Земли. Нижняя часть атмосферы контактирует с литосферой или гидросферой Земли, а верхняя — с межпланетным пространством. Атмосфера состоит из трех частей:

1. Тропосфера (нижняя часть атмосферы) и ее высота над поверхностью составляет 15 км. Тропосфера состоит из воздуха, плотность которого с высотой уменьшается. Верхняя часть тропосферы контактирует с озоновым экраном — слоем озона толщиной 7-8 км.

Озоновый экран предотвращает попадание на поверхность Земли (литосферу, гидросферу) жесткого ультрафиолетового излучения или космического излучения с высокой энергией, которые губительны для всего живого. Нижние слои тропосферы — высотой до 5 км от уровня моря — являются воздушной средой обитания, при этом наиболее плотно заселены самые нижние слои атмосферы — до 100 м от поверхности суши или воды. Самое большое воздействие от деятельности человека, имеющее наибольшее экологическое значение, испытывает тропосфера и особенно ее нижние слои.

2. Стратосфера — средний слой атмосферы, пределом которого является высота в 100 км над уровнем моря. Стратосфера заполнена разреженным газом (азотом, водородом, гелием и т.д.). Она переходит в ионосферу.

3. Ионосфера — верхний слой атмосферы, переходящий в межпланетное пространство. Ионосфера заполнена частицами, возникающими при распаде молекул, — ионами, электронами и т.д. В нижней части ионосферы возникает «северное сияние», которое наблюдается в районах, находящихся за Полярным кругом.

В экологическом отношении наибольшее значение имеет тропосфера.

Химический состав гидросферы Земли

Вода природных водоемов представляет собой раствор солей различной концентрации. Так как основным составным элементом гидросферы является Мировой океан, то и средний химический состав его близок к морской воде. Но если рассматривать каждый элемент гидросферы отдельно, то выявляется большая разнородность его химического состава.

Больше всего в составе морской воды содержится кислорода – около 85,7%. Далее по убыванию – водород H (10.8%), хлор Cl (1,98%) и натрий Na (1.03%). В количественном выражении верхние слои океана содержат более 140 трлн тонн углекислого газа и 8 трлн тонн кислорода. Вообще, в океане содержатся все известные элементы, но концентрация их очень низкая. Вместе с тем, общее их содержание в воде огромно и исчисляется миллионами-миллиардами тонн. Например, золота содержится 6 млн тонн, а серебра – 5 миллиардов. Уже запатентованы способы извлечения этих металлов из океанической воды.

В среднем в морской воде концентрация солей составляет 35 г/л. Интересной особенностью морской воды является постоянство соотношения между главными компонентами основного солевого состава воды.

Химический состав атмосферных вод не отличаются высоким содержанием солей. Их концентрация в среднем составляет 50 мг/л.

Химический состав подземных вод наиболее разнообразен. Концентрация солей здесь варьируется от 0,05 до 400 г/кг.

Не менее разнообразен и химический состав поверхностных и грунтовых вод, во многом он определяется климатической зоной

Но немаловажное значение имеют и состав пород, почвы и растительности

Химический состав поверхностных вод классифицируется по нескольким показателям. Приведем пример классификации по гидрохимическому показателю.

• 1. Содержание макрокомпонентов – основных соединений, содержащихся в воде. А именно соединений калия, натрия, магния и кальция.
• 2. Уровень концентрации в воде растворенных газов – кислорода, азота, сероводорода, аммиака и метана.
• 3. Неорганические формы биогенных элементов — продуктов жизнедеятельности организмов. К ним относятся в основном неорганические соединения азота и фосфора. Биогенных элементов в воде может содержаться от нуля до десяти мг/л.
• 4. Органические формы биогенных элементов. Именно они отвечают за цвет и запах воды. В эту группу входят практически все классы органических соединений.
• 5. Микроэлементы, т.е. все известные металлы. Их содержание в природной воде очень незначительно.
• 6. Бактерии и микроорганизмы.

В составе поверхностных вод содержатся и нерастворимые вещества – песок, глина, илистые вещества, карбонаты, гидрокарбонаты, сульфаты, хлориды, гумус, планктон и др. Их содержание варьируется от нескольких штук до десятков тысяч на один литр воды, а размеры – от грубодисперсных до коллоидных.

В результате деятельности человека в составе природных вод появились также и токсичные загрязняющие вещества. К ним относятся тяжелые металлы, нефтепродукты, хлорорганические соединения, фенолы и др.

Основные функции гидросферы

Значение гидросферы для Земли сложно переоценить. Рассмотрим основные, самые важные функции гидросферы:

• Аккумулирующая. Воды Мирового океана накапливают большое количество тепла, обеспечивая тем самым стабильную температуру на планете.
• Выработка кислорода. Фитопланктон, обитающий в океанических водах, продуцирует основной объем кислорода в атмосфере, который необходим для полноценной жизнедеятельности живых существ.
• Мировой океан – огромная сырьевая база, способная обеспечить человечество не только водой, но также продуктами питания и минеральными ресурсами.

Важнейшим процессом, в котором принимает участие все объекты гидросферы, является глобальный круговорот воды в природе. Под влиянием солнечного тепла воды испаряется с поверхности суши и Мирового океана. В виде пара она проникает в атмосферу, где под воздействием воздушных масс переносится на большие расстояния. Затем атмосферная влага выпадает на землю в виде осадков, которые спустя время вновь испаряются. Далее эта схема повторяется по кругу.

Гидросфера: кислотность и основность воды

Величина рН характеризует кислотную и щёлочную реакцию воды. В пробе чистой воды концентрации Н + и ОН – равны между собой, и эти величины при температуре 25° С составляют 10 -7 моль/л. Растворы с одинаковыми концентрациями ионов водорода и гидроксид-ионов называются нейтральными: = = 10 -7 моль/л.

По водородному показателю все природные воды делятся на группы:

• нейтральные (6,5 < рН ≤ 7,5);
• слабощёлочные (7,5 < рН ≤ 8,5);
• щёлочные (8,5 < рН ≤ 9,5);
• сильнощёлочные (рН > 9,5);
• слабокислые (5,5 < рН ≤ 6,5);
• кислые (4,5 < рН ≤ 5,5);
• очень кислые (рН ≤ 4,5).

Питьевая вода имеет нейтральную или слабощёлочную реакцию.

Свойства гидросферы

Наиболее важными свойствами гидросферы являются:

1. Единство и глобальность – определяются её термодинамическими свойствами, относительно лёгкими переходами между агрегатными состояниями, единым происхождением (дегазация магмы) и присутствием растворённых веществ;
2. Особенности химического строения – дипольная молекула превращает воду в универсальный, химически активный растворитель, а водородные связи делают её свойства отличными от свойств кислотных оксидов и ковалентных гидридов и дают возможность для существования разнообразных структур;
3. Высокая подвижность.

Последнее свойство обеспечивает один из важнейших процессов на планете – глобальный круговорот воды.

Мировой океан как составная часть гидросферы

Как уже упоминалось, около 96% объема гидросферы приходится на долю Мирового океана. Его главной особенностью является консервативность и устойчивость во времени. Особенно удивительно сохранение постоянства солевого состава океанской воды: процентное соотношение в ней основных солей остается неизменным в любом районе океана и на всех глубинах, независимо от степени распреснения.

Большая теплоемкость воды сглаживает крайние температуры, ведет к накоплению большого количества тепла, что создает благоприятные условия для развития и распространения организмов по всей водной толще.

Фото: 12019, pixabay.com

Малая изменчивость физических условий в Мировом океане способствовала в свое время зарождению жизни, в настоящее время благоприятствует поддержанию ее наибольшего разнообразия.

Из 33 классов растений, известных биологам, в гидросфере встречаются представители 18, а из 63 классов животных — 60. Можно считать, что гидросфера, и в особенности Мировой океан, являются хранилищами видового разнообразия жизни.

Следует отметить, что химический состав крови всех животных (включая и человека) близок по составу к морской воде. Выйдя из «морской стихии» на сушу, живые существа продолжают поддерживать в своих кровеносных сосудах привычную морскую среду. Функции крови и морской воды в принципе одинаковы. Это — транспорт живых клеток, белково-углеводных комплексов и растворенных газов.

Важными свойствами океанической среды, помимо устойчивости в геологическом масштабе времени, являются также:

• непрерывность (в отличие от континентальных водоемов);
• сплошная заселенность и почти полное отсутствие безжизненных зон;
• интенсивная циркуляция;
• наличие приливов и отливов.

В океане могут быть выделены две основные группы местообитаний (биотопов) растений и животных: это прибрежные биотопы (зона шельфа) и биотопы открытых вод (пелагиаль).

Фото: Pexels, pixabay.com

Прибрежные биотопы имеют достаточно выраженные, очерченные границы. Обычно они размещаются по шельфу поясами (полосами), параллельными береговой линии, которые сменяют друг друга по мере возрастания глубины.

В пелагической части океана структура биотопов зависит от режима течений и особенностей циркуляции водных масс в каждом конкретном районе. При наличии устойчивых связей всей водной массы с дном (вследствие интенсивного гидродинамического переноса) образуется единый биотоп.

Гораздо чаще, однако, в океане возникает ситуация, когда контрастные водные массы, отличающиеся физико-химическим режимом, располагаются друг над другом по типу слоеного пирога. В этом случае целесообразно рассматривать их как отдельные биотопы. Общими особенностями пелагических биотопов являются большие размеры и размытость границ.

Загрязнение Мирового океана

Конечным звеном миграции загрязнённых вод является Мировой океан, загрязнение которого практически необратимо.

Химическое

Особенно серьёзной проблемой представляется загрязнение гидросферы нефтепродуктами.

Серьёзно страдают воды прибрежных урбанизированных территорий по причине перенаселённости и высокой концентрации промышленности в этих местах.

Как и в случае с атмосферой, вода в Мировом океане, внутренние моря и крупнейшие реки, как правило, не являются собственностью одного государства. Поэтому необходимо учитывать, что, например, нефтепродукты, попавшие в океан, не остаются на относительно небольшой площади, они склонны к миграции.

Наиболее серьёзные нефтяные загрязнения наблюдаются возле северо-западного побережья Африки и у восточных берегов Китая. Кроме того, косвенно наличие нефтяной плёнки оказывает влияние на климат, поскольку загрязнение полярных областей снижает альбедо поверхности ледников, способствуя их таянию. На огромные расстояния мигрируют также пестициды (как с водными, так и с воздушными массами) – они обнаружены в тканях полярных животных, хотя никогда не применялись в этих областях.

Радиоактивное и тепловое

Помимо химического загрязнения, существует также проблема радиоактивного и теплового загрязнения океанов. Первое происходит в результате подводных ядерных взрывов, сброса отходов АЭС и аварий судов, работающих на атомных двигателях.

Тепловое загрязнение характерно прежде всего для устьев рек и прибрежных зон, поскольку обусловлено осуществлением промышленных сбросов в водоёмы и использованием воды как охладителя в теплообменных процессах. Это загрязнение приводит к интенсивному развитию патогенных микроорганизмов и к снижению количества растворённого в воде кислорода, что в значительной мере ухудшает условия жизни планктона и ихтиофауны.

Навигация

Варианты
expanded
collapsed

Ещё
expanded
collapsed

На других языках

• Afrikaans
• العربية
• Asturianu
• Azərbaycanca
• تۆرکجه
• Башҡортса
• Беларуская
• Беларуская (тарашкевіца)
• Български
• भोजपुरी
• বাংলা
• Brezhoneg
• Català
• Čeština
• Dansk
• Deutsch
• Ελληνικά
• English
• Esperanto
• Español
• Eesti
• Euskara
• فارسی
• Suomi
• Français
• Gaeilge
• Galego
• עברית
• हिन्दी
• Hrvatski
• Kreyòl ayisyen
• Magyar
• Հայերեն
• Bahasa Indonesia
• ГӀалгӀай
• Íslenska
• Italiano
• 日本語
• ქართული
• Қазақша
• 한국어
• Кыргызча
• Latina
• Lëtzebuergesch
• Limburgs
• Lietuvių
• Latviešu
• Македонски
• മലയാളം
• Монгол
• Bahasa Melayu
• Nederlands
• Norsk nynorsk
• Norsk bokmål
• ਪੰਜਾਬੀ
• Polski
• Português
• Runa Simi
• Română
• Scots
• Srpskohrvatski / српскохрватски
• Simple English
• Slovenčina
• Slovenščina
• Shqip
• Српски / srpski
• Svenska
• தமிழ்
• Тоҷикӣ
• ไทย
• Türkçe
• Татарча/tatarça
• Українська
• Oʻzbekcha/ўзбекча
• Tiếng Việt
• West-Vlams
• Winaray
• 吴语
• მარგალური
• 中文
• 粵語

Уникальные свойства воды

Вода — единственное химическое соединение, которое существует в природе в виде и жидкости, и твердого вещества (лед), и газа (пары воды). Всем хорошо известно, что вода при нормальных условиях — бесцветная прозрачная жидкость без запаха. При этом физико-химические свойства воды поистине удивительны:

• высоким поверхностным натяжением (с этим свойством связано значительное капиллярное поднятие воды, что способствует питанию растений по корневым системам);
• высокими температурами кипения и замерзания;
• удельные энтальпии (теплосодержание) плавления и испарения выше, чем у большинства веществ;
• плотность воды в жидкой фазе больше плотности льда, поэтому лед плавает на поверхности воды, и водоемы не замерзают до дна.

Фото: dimitrisvetsikas1969, pixabay.com

Вода является прекрасным растворителем для многих веществ. Благодаря высокой растворяющей способности воды в ней содержатся практически все химические элементы, из которых наиболее важны для живых организмов. Обилие растворенных элементов превращает водную среду в своеобразный «ведьмин студень», в котором возможны самые фантастические преобразования энергии, вещества и информации. Почти все биохимические процессы, обеспечивающие жизнедеятельность организмов, сводятся к реакциям в водных растворах.

Краткая характеристика литосферы и гидросферы

Поверхность Земли, находящаяся под тропосферой, неоднородна — часть ее занята водой, которая образует гидросферу, а часть является сушей, образующей литосферу.

Литосфера — внешняя твердая оболочка земного шара, образованная каменными породами (поэтому и название — «литое» — камень). Она состоит из двух слоев — верхнего, образованного осадочными породами с гранитом, и нижнего, образованного твердыми базальтовыми породами. Часть литосферы занята водой (Мировой океан), а часть является сушей, составляющей около 30% земной поверхности. Самый верхний слой суши (в большинстве своем) покрыт тонким слоем плодородной поверхности — почвой. Почва является одной из сред жизни, а литосфера — субстратом, на котором проживают различные организмы.

Гидросфера — водная оболочка земной поверхности, образованная совокупностью всех водоемов, имеющихся на Земле. Толщина гидросферы различна на разных участках, но средняя глубина океана составляет 3,8 км, а в отдельных впадинах — до 11 км. Гидросфера является источником воды для всех организмов, живущих на Земле, она является мощной геологической силой, осуществляющей круговорот воды и других веществ, «колыбелью жизни» и средой обитания водных организмов. Антропогенное воздействие на гидросферу также велико и будет рассмотрено ниже.

Образование гидросферы

Кажется невероятным, что вся вода океанов, как и весь атмосферный воздух, происходят из недр Земли. Они возникли в результате дистилляции мантии, что было убедительно доказано в 50-е годы 20 века. При вулканической деятельности образуются новые порции так называемой ювенильной воды, поступающей в гидросферу (то есть такой воды, которая еще не прошла гидрологическим циклом и с момента возникновения нашей планеты находилась в связанном состоянии в мантии).Вода в природе конденсируется, падает на землю, впитывается почвой, попадает в водотоки — потоки и реки, течет в море, в океан, после чего круговорот, называемый гидрологическим циклом, повторяется. Это известно уже из учебников естествознания: длинный путь молекул воды через атмосферу, почву и реку.

Гармония климатических условий на планете — испарения и конденсирования воды — достигается на границе между земной корой, гидросферой и атмосферой.

Связанная вода, ее испарение, а также конденсация в ледниках представляют самые лучшие регуляторы температурного баланса, она обеспечивает тепловой баланс Земли. В гидросфере и ее проявлениях так сохраняется избыточное тепло и избыточный холод. Это равновесие весьма субтильно, и люди на него слишком надеются, но очень мало делают для того, чтобы его сохранить. Так, например, они строят города на побережьях, хотя достаточно, чтобы при небольшом потеплении на земном шаре растаяли ледники в полярных областях (а в ледниках связано около 3% объема гидросферы), чтобы начала подниматься вода в океанах (если бы растаяли все ледники, вода в Мировом океане поднялась бы на 60 м). Нагревание Земли люди могут вызвать и увеличением загрязнения атмосферы, что, в свою очередь, может вызвать тепличный эффект, подобный существующему на Венере. Формирование рельефа земной поверхности также происходит с участием гидросферы Земли.

Круговорот воды в природе

Все воды гидросферы находятся в постоянном движении, образуя так называемый круговорот воды в природе или гидрологический цикл. Круговорот воды происходит за счет испарения, конденсации и выпадения осадков.

Процесс испарения воды в море идет гораздо интенсивнее, чем выпадение осадков, потому что водяные пары переносятся ветром на территорию суши. На суше же наблюдается обратная картина – влаги испаряется гораздо меньше, чем выпадает и лишняя влага по речным руслам спадает обратно в море. Таким образом, вода циркулирует между сушей и мировым океаном, не меняя своего общего объема.

Круговорот воды в природе по масштабности процессов делится на три вида:

• 1. Большой (мировой) круговорот – вода, испарившаяся с поверхности морей, образует облака, перемещается в атмосфере и выпадает над сушей. Затем снова возвращается в Мировой океан.
• 2. Малый (океанический) круговорот – вода, испарившись с поверхности океана, выпадает снова в океан.
• 3. Внутриконтинентальный круговорот – вода, испарившись с поверхности суши, выпадает опять на сушу.

Круговорот воды в природе выполняет очень важную функцию – она препятствует застаиванию воды в природных резервуарах, обновляя ее. Правда, в различных средах обновление происходит с различной скоростью. Вода, содержащаяся в живых организмах, обновляется каждые несколько часов. Обновление же арктических ледников и углубленных грунтовых вод происходит не чаще одного раза в 10 000 лет. Более подробная информация по обновлению различных составных элементов гидросферы представлена в таблице 2.

Таблица 2. Скорость обновления воды в различных средах гидросферы.

Среда	Среднее время обновления
	3 200 лет
Ледники	от 5 до 10 лет
Сезонный снежный покров	от 2 до 6 месяцев
Почвенная корка	от 1 до 2 месяцев
Подземные воды: паводок	от 100 до 200 лет
Подземные воды: углубленные	10 000 лет
	от 15 до 17 лет
	от 17 до 19 дней
	5 лет
	9 дней