Гідросфера — водна оболонка Землі

Гідросфера — водна оболонка Землі

Гідросфера, або водяна оболонка Землі, — це її моря й океани, крижані шапки приполярних районів, річки, озера й підземні води.

Вода і життя — поняття нероздільні. Серед природних ресурсів вода посідає особливе місце. Протягом довгої геологічної історії вона створила на нашій планеті сприятливе середовище для виникнення всього живого, у тому числі й людини. Запаси води на Землі (об’єм біосфери) за сучасними підрахунками становлять близько 14 млрд. км3.

Більше 96% із цього об’єму припадає на солоні води Світового океану. Запаси прісної води невеликі: з урахуванням частини підземних вод вони становлять близько 35 млн. км3. Причому 85% прісної води сконцентровано в льодовиках Антарктиди, Гренландії і на гірських вершинах. Прісноводні ресурси існують завдяки вічному круговороту води. В результаті випару утворюється гігантський обсяг води, який досягає 525 тис. км3 на рік. 86% цієї кількості припадає на солоні води Світового океану і внутрішніх морів Каспійського, Аральського та ін.; решта випаровується на суші, причому половина завдяки транспірації вологи рослинами.

Щороку випаровується шар води товщиною приблизно 1250 мм. Частина її знову випадає з опадами в океан, а частина переноситься вітрами на сушу і тут живить ріки й озера, льодовики і підземні води. Природний дистилятор живиться енергією Сонця і відбирає приблизно 20% цієї енергії.

Всього 2% гідросфери припадає на прісні води, але вони постійно відновлюються. Швидкість поновлення і визначає доступні людству ресурси. Швидкість водообміну льодовиків менша, ніж у океані, і складає 8000 років. Поверхневі води суші оновлюються приблизно в 500 разів швидше, ніж в океані. Ще швидше, приблизно за 10-12 діб, оновлюються води рік. Найбільше практичне значення для людства мають прісні води рік. Близько 30% світових запасів прісних вод складають підземні, з яких доступними є невелика частина. Води рік і озер становлять незначну частину гідросфери — близько 200 тис. км3.

Потреба людини у воді постійно зростає, якщо в давні часи витрати води на людину становили 12-18 л на добу, то у розвинених країнах вона сягає 200-400 л. Особливо зросло використання води на виробництві, де вона застосовується практично у всіх технологічних процесах, є джерелом дешевої енергії, сприяє транспортуванню необхідних матеріалів та інше. На початку ХХ ст. загальне водоспоживання у світі зросло приблизно у 7 разів, а на промислові потреби — у 21 раз.

Важливий резерв водопостачання — це підземні води. Найціннішими з них є прісні підземні води. Резервом у забезпеченні водою можуть стати також солонуваті і солоні підземні води при використанні їх у суміші з прісними або після штучного їх опріснення.

Вода — це прозора, безбарвна рідина, яка широко використовується у народному господарстві. Вона є сировиною, розчинником, теплоносієм або охолоджувачем, використовується для передачі тиску, розмивання ґрунту, добування корисних копалин тощо.

Загальні властивості води визначаються за твердістю, загальним вмістом солей, прозорістю, наявністю домішок, мікроорганізмів. Твердість води зумовлена наявністю в ній солей кальцію та магнію. Вода має тимчасову, постійну та загальну твердість. Перша — спричинена гідрокарбонатами кальцію та магнію, які під час кип’ятіння переходять у нерозчинні солі та осідають на внутрішній поверхні посуду у вигляді накипу.

Наявність у воді хлоридів і сульфатів кальцію та амонію спричиняє постійну твердість. Ці солі після кип’ятіння води залишаються у розчиненому стані і не випадають в осад. Наявність у воді солей обох видів твердості складають загальну твердість води.

Воду поділяють також за походженням і призначенням.

За походженням води бувають атмосферними, поверхневими та підземними.

Атмосферні води випадають на поверхню Землі у вигляді дощу, снігу, граду, роси, інею, ці води насичені сірководнем, оксидом азоту та іншими газами, якими забруднена атмосфера особливо у промислових районах. Атмосферна вода не містить солей, кальцію та магнію.

До поверхневих вод належать води річок, озер, морів, океанів, водосховищ. У цих водах крім домішок, на які багата атмосферна вода, містяться солі та інші речовини, які є в ґрунтовому розчині. Води річок та озер самоочищаються під впливом сонячної енергії та дії корисних мікроорганізмів, рослин та водоростей, інших підводних мешканців, шкідливі мікроби, що перебувають у воді, часто гинуть.

Підземні води — це води джерел, артезіанських колодязів, гейзерів, копалень. Склад їх залежить від ґрунтів, через які вони просочуються. У більшості випадків це прозорі й позбавлені мікроорганізмів води. Солі кольорових і рідкісних металів, бром, сірководень тощо, часто містять води копалень. Підземні води є унікальною сировиною для хімічної промисловості. Так, вода з розчиненим у ній хлористим натрієм використовується для отримання хлору, їдкого натру, водню. Деякі з цих вод мають лікувальні властивості — води Трускавця, Миргородська, Сатанова.

За призначенням води умовно поділяються на питну та промислову воду, у кожній з них вміст домішок регламентується відповідними стандартами.

Питна вода згідно із санітарними вимогами має бути безпечною для вживання, не мати запаху, присмаку та забарвлення. Придатна для пиття вода не повинна містити домішок більше встановленої норми, оскільки їх надмірність шкідлива для життя організмів.

Ґрунтова вода буває:

  1. хімічно зв’язана (кристалізована). Вода в ґрунті, яка входить до складу мінералів, займає перше місце в їхній кристалічній структурі, не бере безпосередньої участі в процесах ґрунтоутворення.
  2. пароподібна вода утворюється через випаровування поверхневої і ґрунтової вологи при наявності в ґрунті вільної рідкої води. В ґрунтовому повітрі міститься максимально можлива (за даної температури) кількість молекул пари. Вночі, внаслідок конденсації пари в приповерхневих горизонтах ґрунту, відбувається рух пари вгору. Вдень цей рух відбувається в зворотному напрямку.
  3. сорбіційно зв’язана ґрунтова вода утворюється внаслідок дії поверхневих сил твердої фази ґрунту на молекули води (пароподібної або рідкої). Зв’язуванню молекул сприяє їх дипольний характер. Гігроскопічна вода являє собою сорбовані молекули водяної пари. Чим більш дисперсний ґрунт, тим більше міститься в ньому таких частинок, тим більшою буде їх сумарна поверхня і відповідно тим більше буде сорбованої води.
  4. вільну воду ґрунту, доступну рослинам, поділяють на капілярну і гравітаційну. Капілярна волога — найбільш доступна для рослин. Вона відіграє важливу роль в процесі перерозподілу в ґрунті легкорозчинних сполук. Гравітаційна вода вільно просочується з верхніх горизонтів у глибші, накопичуючись у породі або поповнюючи запаси підґрунтової вологи.

X

Вхід

Завантажую...