От нефтяного загрязнения страдают, естественно, не только морские, но и пресные воды. Сточные воды нефтеперегонных заводов, смена масла в автомобилях, утечки масла из картеров, расплескивание бензина и дизельного топлива в момент заправки автомобилей – все это приводит к загрязнению источников воды и водоносных слоев. При этом загрязняются не только и даже не столько поверхностные, сколько подземные воды. Поскольку бензин проникает в почву в семь раз быстрее, чем вода, и придает неприятный вкус питьевой воде даже при таких низких концентрациях, как 1 млн -1 , подобное загрязнение способно сделать неприемлемой для питья довольно значительное количество подземных вод.
3.Воздействие нефтепродуктов на водные экосистемы
Мазут, дизельное топливо, керосин (сырая нефть значительно легче подвергается биологической и другой деструкции), покрывая пленкой воду, ухудшают газо- и теплообмен океана и атмосферы, поглощают значительную часть биологически активной компоненты солнечного спектра.
Интенсивность света в воде под слоем разлитой нефти составляет, как правило, только 1 % интенсивности света на поверхности, в лучшем случае 5-10 %. В дневное время слой темноокрашенной нефти лучше поглощает солнечную энергию, что приводит к повышению температуры воды. В свою очередь, в нагретой воде снижается количество растворенного кислорода и увеличивается скорость дыхания растений и животных.
При сильном нефтяном загрязнении наиболее очевидным оказывается ее механическое действие на среду. Так, нефтяная пленка, образовавшаяся в Индийском океане в результате закрытия Суэцкого канала (маршруты всех танкеров с аравийской нефтью шли в этот период через Индийский океан), снизила испарение воды в 3 раза. Это привело к уменьшению облачности над океаном и развитию засушливого климата в прилегающих районах.
Немаловажным фактором является биологическое действие нефтепродуктов: их прямая токсичность для гидробионтов и околоводных организмов.
Береговые сообщества можно расположить по возрастанию чувствительности к нефтяному загрязнению в следующем порядке:
Скалистые берега, каменные платформы, песчаный пляж, галечный пляж, укрытые скалистые берега, укрытые пляжи, марши и мангровые заросли, коралловые рифы.
4.Полициклические ароматические соединения: источники бен(а)пирена, бен(а)пирен в воде, донных отложениях, планктонных и бентосных организмах, разложение бен(а)пирена морскими организмами, последствия загрязнения бен(а)пиреном
В настоящее время загрязнение полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ) носит глобальный характер. Их присутствие обнаружено во всех элементах природной среды (воздух, почва, вода, биота) от Арктики до Антарктиды.
ПАУ, обладающие выраженными токсическими, мутагенными и канцерогенными свойствами, многочисленны. Их количество достигает 200. Вместе с тем, ПАУ, распространенных повсеместно в биосфере не более нескольких десятков. Это антрацен, флуорантрен, пирен, хризен и некоторые другие.
Наиболее характерным и наиболее распространенным в ряду ПАУ является бенз(а)пирен (БП):
БП хорошо растворим в органических растворителях, тогда как в воде он растворим чрезвычайно мало. Минимальная действующая концентрация бенз(а)пирена мала. БП трансформируется под действием оксигеназ. Продукты трансформации БП являются конечными канцерогенами.
Доля БП в общем количестве наблюдаемых ПАУ невелика (1–20%). Его делают значимым:
Активная циркуляция в биосфере
Высокая молекулярная устойчивость
Значительная проканцерогенная активность.
С 1977 г. БП на международном уровне считается индикаторным соединением, по содержанию которого оценивается степень загрязненности среды канцерогенными ПАУ.
Источники бенз(а)пирена
В формировании природного фона бенз(а)пирена участвуют различные абиотические и биотические источники.
Геологические и астрономические источники. Поскольку ПАУ синтезируются при термических превращениях простых органических структур, БП обнаруживается в:
материале метеоритов;
магматических породах;
гидротермальных образованиях (1-4 мкг кг -1);
Вулканических пеплах (до 6 мкг кг -1). Глобальный поток вулканического БП достигает 1,2 т год -1 (Израэль, 1989).
Абиотический синтез БП возможен при сгорании органических материалов во время природных пожаров. При горении леса, травяного покрова, торфа образуется до 5 т год -1 . Биотический синтез БП обнаружен для целого ряда анаэробных бактерий, способных синтезировать БП из природных липидов в донных отложениях. Показана возможность синтеза БП и хлореллой.
В современных условиях рост концентрации бенз(а)пирена связан с антропогенным происхождением. Главными источниками БП являются: бытовые, промышленные сбросы, смывы, транспорт, аварии, дальний перенос. Антропогенный поток БП составляет примерно 30 т год -1 .
Кроме того, важный источник поступления БП в водную среду – транспортировка нефти. При этом в воду попадает около 10 т год -1 .
Бенз(а)пирен в воде
Наибольшее загрязнение БП характерно для бухт, заливов, замкнутых и полузамкнутых морских бассейнов, подверженных антропогенному воздействию (табл. 26). Самые высокие уровни загрязнения БП в настоящее время отмечены для Северного, Каспийского, Средиземного и Балтийского морей.
Бенз(а)пирен в донных отложениях
Поступление ПАУ в морскую среду в количестве, превышающем возможности их растворения, влечет за собой сорбцию этих соединений на частицах взвесей. Взвеси оседают на дно и, следовательно, БП накапливаются в донных осадках. При этом основной зоной накопления ПАУ является слой 1-5 см.
Зачастую ПАУ осадков имеют природное происхождение. В этих случаях они приурочены к тектоническим зонам, участкам глубинного термического воздействия, ареалам рассеяния газо-нефтяных скоплений.
Тем не менее, наиболее высокие концентрации БП обнаруживаются в зонах антропогенного влияния (табл. 27).
Таблица 27
Средние уровни загрязнения морской среды бенз(а)пиреном мкг л –1
Бенз(а)пирен в планктонных организмах
ПАУ не только сорбируются на поверхности организмов, но и концентрируются внутриклеточно. Для планктонных организмов характерен высокий уровень накопления ПАУ (табл. 28).
Содержание БП в планктоне может варьировать от нескольких мкг кг-1 до мг кг-1 сухой массы. Наиболее обычное содержание (2-5) 10 2 мкг кг -1 сухой массы. Для Берингова моря коэффициенты накопления (отношение концентрации в организмах к концентрации в воде) в планктоне (Сп/Св) колеблются от 1,6 10 до 1,5 10 4 , коэффициенты накопления в нейстоне (Сн/Св) колеблются от 3,5 10 2 до 3,6 10 3 (Израэль, 1989).
Бенз(а)пирен в бентосных организмах
Поскольку большинству бентосных организмов основой питания служит взвешенное органическое вещество и детрит грунтов, зачастую содержащие ПАУ в концентрациях выше, чем в воде, бентонты часто накапливают БП в значительных концентрациях (табл. 28). Известно накопление ПАУ полихетами, моллюсками, ракообразными, макрофитами.
Таблица 28
Коэффициенты накопления БП в различных объектах экосистемы Балтийского моря (Израэль, 1989)
Разложение бенз(а)пирена морскими микроорганизмами
Поскольку ПАУ – вещества, встречающиеся в природе, естественно, что существуют микроорганизмы, способные их разрушать. Так, в экспериментах в Северной Атлантике БП-окисляющие бактерии разрушали от 10-67 % внесенного БП. В опытах в Тихом океане была показана способность микрофлоры разрушать 8-30 % внесенного БП. В Беринговом море микроорганизмы разрушали 17-66 % внесенного БП, в Балтийском море – 35-87 %.
На основании экспериментальных данных была построена модель, позволяющая оценить трансформацию БП в Балтийском море (Израэль, 1989). Было показано, что бактерии верхнего слоя воды (0-30 м) за лето способны разложить до 15 т нефти, за зиму – до 0,5 т. Общая масса БП в Балтийском море оценивается в 100 т. Если предположить, что микробное разрушение БП является единственным механизмом его элиминации, то время, которое будет затрачено на разрушение всего имеющегося запаса БП, составит от 5до 20 лет.
Последствия загрязнения бенз(а)пиреном
Для БП доказаны токсичность, канцерогенность, мутагенность, тератогенность, действие на репродуктивную способность рыб. Кроме того, как и другие трудноразложимые вещества, БП способен к биоаккумуляции в пищевых цепях и, соответственно, представляет опасность для человека.
Лекция №18;Проблема повышения кислотности вод
Источники и распространение: антропогенные выбросы окислов серы и азота.
Действие кислотных осадков на окружающую среду: чувствительность водоемов к повышению кислотности, буферная емкость озер, рек, болот; действие закисления на водную биоту.
Борьба с закислением: перспективы.
Закисление окружающей среды накоплением сильных кислот, или веществ, образующих сильные кислоты, оказывает сильнейшее воздействие на химический режим и биоту десятков тысяч озер, рек, водосборных бассейнов в Северной Европе, на северо–востоке Северной Америки, части Восточной Азии и повсюду, хотя и в меньшей степени. Закисление вод определяется снижением нейтрализационной емкости (acid neutralizing capacity – ANC). Закисленные воды претерпевают химические и биологические изменения, меняется видовая структура биоценозов, снижается биоразнообразие и т.п. Высокая концентрация Н+ ведет к высвобождению из почв металлов, с последующим их транспортом в озера и болота. Высокая концентрация Н+ в водотоках также ведет к высвобождению металлов, в том числе токсичных, из речных осадков.
Гидросфера – это водная оболочка Земли, которая частично покрывает и твердую поверхность земли.
По мнению ученых, Гидросфера формировалась медленно, ускоряясь лишь в периоды тектонической активности.
Иногда Гидросферу еще называют Мировым океаном. Мы, во избежание путаницы, будем использовать термин Гидросфера. Про Мировой океан, как часть Гидросферы, вы сможете прочитать в статье МИРОВОЙ ОКЕАН И ЕГО ЧАСТИ → .
Для лучшего понимания сути термина Гидросфера ниже приведем несколько определений.
Гидросфера
Экологический словарь
ГИДРОСФЕРА (от гидро… и греч. sphaira - шар) — прерывистая водная оболочка Земли. Тесно взаимодействует с живой оболочкой Земли. Гидросфера является средой обитания гидробионтов, встречающихся во всей толще воды - от пленки поверхностного натяжения воды (эпинейстона) до максимальных глубин Мирового океана (до 11 000 м). Общий объем воды на Земле во всех ее физических состояниях - жидком, твердом, газообразном - составляет 1454703,2 км3, из них 97% приходится на воды Мирового океана. По площади гидросфера занимает около 71% всей площади планеты. Общая доля водных ресурсов гидросферы, пригодных для хозяйственного использования без проведения специальных мероприятий, - около 5–6 млн. км3, что равно 0,3–0,4% объема всей гидросферы, т.е. объема всей свободной воды на Земле. Гидросфера является колыбелью жизни на нашей планете. Живые организмы играют активную роль в круговороте воды на Земле: весь объем гидросферы проходит через живое вещество за 2 млн. лет.
Экологический энциклопедический словарь. - Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. И.И. Дедю 1989
Геологическая энциклопедия
ГИДРОСФЕРА - прерывистая водная оболочка Земли, одна из геосфер, располагающаяся между атмосферой и литосферой; совокупность океанов, морей, континентальных водоемов и ледяных покровов. Гидросфера покрывает около 70,8% земной поверхности. Объем Г. - 1370,3 млн. км3, что составляет примерно 1/800 объема планеты. 98,3% массы Г. сосредоточено в Мировом океане, 1,6% - в материковых льдах. Гидросфера сложно взаимодействует с атмосферой и литосферой. На границе Г. и литосферы образуется большинство осад. г. п. (см. Осадкообразование современное). Г. является частью биосферы и целиком населена живыми организмами, которые оказывают воздействие на ее состав. Происхождение Г. связывают с длительной эволюцией планеты и дифференциацией ее вещества.
Геологический словарь: в 2-х томах. - М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978
Морской словарь
Гидросфера — совокупность океанов, морей и вод суши, а также подземных вод, ледников и снежного покрова. Часто под гидросферой подразумевают только океаны и моря.
EdwART. Толковый Военно-морской Словарь, 2010
Большой Энциклопедический словарь
ГИДРОСФЕРА (от гидро и сфера) — совокупность всех водных объектов земного шара: океанов, морей, рек, озер, водохранилищ, болот, подземных вод, ледников и снежного покрова. Часто под гидросферой подразумевают только океаны и моря.
Большой Энциклопедический словарь. 2000
Толковый словарь Ожегова
ГИДРОСФЕ́РА, -ы, жен. (спец.). Совокупность всех вод земного шара: океанов, морей, рек, озёр, водохранилищ, болот, подземных вод, ледников и снежного покрова.
| прил. гидросферный, -ая, -ое.Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949-1992
Начала современного естествознания
Гидросфера (от гидро и сфера) - одна из геосфер, водная оболочка Земли, место обитания гидробионтов, совокупность океанов, морей, озер, рек, водохранилищ, болот, поземных вод, ледников и снежного покрова. Основная масса воды гидросферы сосредоточена в морях и океанах (94%), второе место по объему занимают подземные воды (4%), третье - лед и снег арктической и антарктической областей (2%). Поверхностные воды суши, атмосферные и биологически связанные воды составляют доли (десятые и тысячные) процентов от общего объема воды гидросферы. Химический состав гидросферы приближается к среднему составу морской воды. Участвуя в сложном природном круговороте веществ на Земле, вода каждые 10 млн лет разлагается и образуется вновь при фотосинтезе и дыхании.
Начала современного естествознания. Тезаурус. - Ростов-на-Дону. В.Н. Савченко, В.П. Смагин. 2006
Гидросфера (от Гидро… и Сфера) — прерывистая водная оболочка Земли, располагающаяся между атмосферой (См. Атмосфера) и твёрдой земной корой (литосферой) и представляющая собой совокупность океанов, морей и поверхностных вод суши. В более широком смысле в состав Г. включают также подземные воды, лёд и снег Арктики и Антарктики, а также атмосферную воду и воду, содержащуюся в живых организмах. Основная масса воды Г. сосредоточена в морях и океанах, второе место по объёму водных масс занимают подземные воды, третье - лёд и снег арктических и антарктических областей. Поверхностные воды суши, атмосферные и биологически связанные воды составляют доли процента от общего объёма воды Г. (см. табл.). Химический состав Г. приближается к среднему составу морской воды.
Поверхностные воды, занимая сравнительно малую долю в общей массе Г., тем не менее играют важнейшую роль в жизни нашей планеты, являясь основным источником водоснабжения, орошения и обводнения. Воды Г. находятся в постоянном взаимодействии с атмосферой, земной корой и биосферой. Взаимодействие этих вод и взаимные переходы из одних видов вод в другие составляют сложный круговорот воды на земном шаре. В Г. впервые зародилась жизнь на Земле. Лишь в начале палеозойской эры началось постепенное переселение животных и растительных организмов на сушу.
Виды вод Название Объем, млн. км 3 К общему объему, % Морские воды Морская 1370 94 Подземные воды (за исключением почвенных вод) Грунтовая 61,4 4 Лёд и снег Лед 24,0 2 Пресные поверхностные воды суши Пресная 0,5 0,4 Атмосферные воды Атмосферная 0,015 0,01 Воды, содержащиеся в живых организмах Биологическая 0,00005 0,0003 Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия. 1969-1978
Для лучшего взаимопонимания, кратко сформулируем, что мы будем понимать под Гидросферой в рамках этого материала и в рамках этого сайта. Под гидросферой мы будем понимать оболочку Земного шара, в которую объединены все воды Земного шара, вне зависимости от их состояния и месторасположения.
В гидросфере происходит непрерывная циркуляция воды между различными ее частями и переход воды из одного состояния в другое — так называемый Круговорот воды в природе .
Части гидросферы
Гидросфера взаимодействует со всеми геосферами Земли. Условно гидросферу можно разбить на три части:
- Вода в атмосфере;
- Вода на поверхности Земли;
- Подземные воды.
В атмосфере в виде водяного пара содержится 12,4 триллиона тон воды. Водяной пар обновляется 32 раза в год или каждые 11 дней. В результате конденсации или сублимации водяного пара на взвешенных частицах, присутствующих в атмосфере, образуются облака или туманы, при этом выделяется достаточно большое количество тепла.
С водами на поверхности Земли – Мировым океаном вы можете ознакомиться в статье « ».
Подземные воды включают в себя: подземные воды, влага в почвах, напорные глубинные воды, гравитационные воды верхних слоев земной коры, воды в связанных состояниях в разных горных породах, воды находящиеся в минералах и ювенильные воды …
Распределение воды в гидросфере
- Океаны – 97,47%;
- Ледовые шапки и ледники – 1,984;
- Подземные воды – 0,592%;
- Озера – 0,007%;
- Влажные почвы – 0,005%;
- Атмосферный Водяной пар – 0,001%;
- Реки – 0,0001%;
- Биота – 0,0001%.
Ученые подсчитали, что масса гидросферы составляет 1 460 000 триллионов тонн воды, что, тем не менее, составляет лишь 0,004% от всей массы Земли.
Гидросфера – активно участвует в геологических процессах Земли. Она во многом обеспечивает взаимосвязь и взаимодействие между разными геосферами Земли.
Каждая из сфер планеты обладает своими характерными особенностями. Ни одна из них до конца пока не изучена, несмотря на то, что исследования проводятся постоянно. Гидросфера – водная оболочка планеты, представляет большой интерес как для ученых, так и для просто любознательных людей, желающих глубже изучить происходящие на Земле процессы.
Вода лежит в основе всего живого, она является мощным транспортным средством, отличным растворителем и поистине бесконечной кладовой пищевых и минеральных ресурсов.
Из чего состоит гидросфера
Гидросфера включает в себя всю воду, не связанную химически и независимо от того, в каком агрегатном состоянии (жидком, парообразном, замороженном) она пребывает. Общий вид классификации частей гидросферы выглядит так:
Мировой океан
Это основная, самая значительная часть гидросферы. Совокупность океанов — водная оболочка, не являющаяся сплошной. Она разделяется островами и материками. Воды Мирового океана характеризуются общим солевым составом. Включает в себя четыре основных океана – Тихий, Атлантический, Северный Ледовитый и Индийский океаны. В некоторых источниках также выделяют пятый, Южный океан.
Изучение Мирового океана началось много веков назад. Первыми же исследователями считаются мореплаватели — Джеймс Кук и Фердинанд Магеллан. Именно благодаря этим путешественникам европейские ученые получили бесценные сведения о масштабах водного пространства и очертаниях и размерах материков.
Океаносфера составляет примерно 96% Мирового океана и имеет достаточно однородный солевой состав. В океаны поступают и пресные воды, но доля их невелика – всего около полумиллиона кубических километров. Эти воды поступают в океаны с осадками и речными стоками. Небольшое количество поступающих пресных вод обуславливает постоянство состава соли в океанических водах.
Континентальные воды
Континентальные воды (их также называют поверхностными) — те, которые временно или постоянно находятся в водных объектах, расположенных на поверхности земного шара. К ним относятся все текущие и собирающиеся на поверхности земли воды:
- болота;
- реки;
- моря;
- прочие водостоки и водоемы (например, водохранилища).
Поверхностные воды подразделяются на пресные и соленые, и являются противоположностью подземных вод.
Подземные воды
Все воды, находящиеся в земной коре (в горных породах) называются . Могут находиться в газообразном, твердом или жидком состоянии. Подземные воды составляют весомую часть водных запасов планеты. Их общий составляет 60 миллионов кубических километров. Классифицируются подземные воды по глубине залегания. Они бывают:
- минеральными
- артезианскими
- грунтовыми
- межпластовыми
- почвенными
Минеральными называют воды, содержащие в своем , микроэлементы, растворенную соль.
Артезианские – это напорные подземные воды, располагается между водоупорными слоями в горных породах. Относятся к полезным ископаемым, и залегают обычно на глубине от 100 метров до одного километра.
Грунтовыми называют гравитационные воды, находящиеся в верхнем, самом близком от поверхности, водоупорном слое. Такой тип подземных вод имеет свободную поверхность и обычно не имеет сплошной кровли из пород.
Межпластовыми водами называют залегающие низко воды, находящиеся между слоями.
Почвенными называют воды, которые перемещаются под влиянием молекулярных сил либо силы тяжести и заполняют некоторую часть промежутков между частицами почвенного покрова.
Общие свойства составных частей гидросферы
Несмотря на разнообразие состояний, составов и мест расположения, гидросфера нашей планеты едина. Объединяет все воды земного шара общий источник происхождения (земная мантия) и взаимосвязь всех вод, включенных в круговорот воды на планете.
Круговорот воды — непрерывающийся процесс, заключающийся в постоянном перемещении под воздействием силы тяжести и солнечной энергии. Круговорот воды – связующее звено для всей оболочки Земли, но и объединяет между собой другие оболочки – атмосферу, биосферу и литосферу.
В ходе данного процесса может находиться в основных трех состояниях. На протяжении всего существования гидросферы происходит ее обновление, причем каждая из ее частей обновляются за разный период времени. Так, период обновления вод Мирового океана составляет примерно три тысячи лет, водяной пар в атмосфере полностью обновляется за восемь суток, а покровным ледникам Антарктиды для обновления может потребоваться до десяти миллионов лет. Интересный факт: все воды, находящиеся в твердом состоянии (в вечной мерзлоте, ледниках, снежных покровах) объединяет название криосфера.
Континентальные воды очень важны для человека, поскольку являются единственным надежным источником питьевой воды. Химический состав рек, озер и грунтовых вод сильно варьирует и контролируется преимущественно тремя факторами:
- - химией элементов;
- - режимами выветривания;
- - биологическими процессами.
Кроме того, сильное влияние на некоторые системы, обеспечивающие питьевой водой, может оказать деятельность человека.
Двадцать крупнейших рек Земли несут около 40% общего континентального стока, из которых на одну Амазонку приходится 15%. Но реки, в отличие от других малых составляющих гидросферы, являются быстрыми транспортерами воды. Вода в реках возобновляется намного быстрее, чем в любой другой части гидросферы. Поэтому, несмотря на сравнительно небольшой мгновенный запас воды в руслах, реки в течение года доставляют к устьям массу воды, равную 4,5 10 19 г.
Реки весьма разнообразны по своим размерам, глубинам и скоростям течения. Такой гигант, как Амазонка, крупнейшая река мира, характеризуется следующими показателями:
Длина почти равна радиусу Земли;
количество воды, проносимое через поперечное сечение, в устье составляет около 200 тыс. и 3 /с;
- площадь водосбора с территории 6,915 млн км 2 , что лишь ненамного меньше такого континента, как Австралия.
Характеристики десяти крупнейших рек мира приведены в табл. 2.2
Но большая часть рек - это средние, малые и совсем небольшие речушки и ручьи, длина которых может измеряться метрами.
Реки длиной от 101 до 200 км и площадью водосбора от 1 тыс. до 2 тыс. км 2 называются малыми. На территории СНГ насчитывается около 150 тыс. рек с длиной 10 км и более. Но если считать все реки с длиной много меньше 10 км, то тогда таких рек будет порядка 3 млн.
Общая длина малых, средних и больших рек превышает 3,9 млн км. В табл. 2.3 сравниваются средний глобальный химический состав речных вод и средний состав континентальной коры. Такое сравнение позволяет выделить две особенности:
- в растворенном состоянии в химическом составе пресной воды преобладают четыре металла, присутствующие в виде простых катионов (Са 2+ , Na + , К + и Mg 2+);
- ионный состав растворенных веществ в пресной воде принципиально отличается от состава веществ в континентальной коре, а именно концентрация ионов в растворе ниже концентрации ионов в коре.
Характеристики десяти крупнейших рек мира
Таблица 2.2
|
Наименование |
Площадь бассейна, млн км 2 |
Расход воды в устье, м 3 /с |
Континент |
||
|
Амазонка (с Мараньо- ном) |
|||||
|
Миссисипи (с Миссури) |
Северная |
||||
|
Обь (с Ирты- шом) |
|||||
Таблица 23
Сравнение среднего состава основных катионов в породах континентальной коры и речных водах
Общий характер растворимости солей в воде зависит от заряда и ионных радиусов z/r (рис. 2.1). Ионы с низкими значениями z/r высокорастворимы, образуют в растворе простые ионы, и ими обогащена фаза раствора речной воды по сравнению с фазой взвеси.
Рис. 2.1.
Ионы со средними значениями z/r относительно нерастворимы и имеют сравнительно большие отношения част- ица/раствор в речной воде. Ионы с большими значениями z/r образуют комплексные анионы (так называемые оксиа- нионы) и снова становятся растворимыми.
Ион кальция, высвобождаемый в процессе растворения известняка, выступает в качестве индикатора процесса выветривания. Отсюда отношение Na + /(Na + + Са 2+) можно использовать для разграничения источников ионов для пресной воды - дождевого и процесса выветривания.
Когда доминирующим катионом является натрий (существенен вклад морской соли), относительное содержание Na + /(Na + + Са 2+) приближается к единице.
Когда преобладает кальций (существенен вклад процессов выветривания), значения NaV(Na + +Ca 2+) приближаются к нулю. Состав растворенных солей в речной воде можно классифицировать, сравнивая относительное содержание Na + /(Na + +Ca 2+) с общим количеством ионов, присутствующих в растворе (рис. 2.2).
Рис. 2.2. Изменение весового отношения Na + /(Na + + Са 2+) в зависимости от общего содержания растворенных твердых веществ и ионной силы для поверхностных вод.
Стрелки показывают эволюцию химического состава от истока и вниз по течению
Концентрация раствора электролита может быть выражена через ионную силу (/), определяемую как
где С - концентрация ионов i, моль л -1 ; z { - заряд иона г п - число ионов в растворе.
Поскольку ионная сила учитывает влияние зарядов разновалентных ионов, ее лучше использовать в качестве меры концентрации сложного раствора электролита, чем простую сумму молярных концентраций. Пресные воды имеют значения ионной силы в пределах от 10~ 4 до 10 _3 моль л -1 . Морская вода имеет довольно постоянную ионную силу, равную 0,7 моль -л -1 .
Все растения обитают только в эпипелагеале (200-250 м).
Супралитораль: Своеобразная зона. Соединяет признаки моря и суши. В зоне прибоя. Условия существования экстремальны. Фауна имеет двойной генезис: наземный и морской: влаголюбивые но типично наземные. Эврибионты по всем факторам среды. Выделяют: скалистую (водоросли, лишайники, крабы) и пологую - зону брызг (выбросы морской травы, детритов, мокрецов, пауков, лежбища моржей, тюленей). Наиболее выражена в умеренной зоне. Высокопродуктивна.
Литораль: Зона приливов и отливов. Нижняя граница - урез воды. Верхняя определяется приливом. Это одна из высокопродуктивных зон. Условия жизни не очень благоприятны, поэтому видовое разнообразие никое, но численность высокая. Место откорма многих шельфовых рыб. Уровень и характер развития донной фауны будет определяться высоким колебанием уровня прилива периодичностью осушения той или иной зоны.
Сублитораль: шельфовая зона (от уреза воды до склона). Самая богатая зона. Четко разделена на 2 подзоны: сублитораль (от уреза воды до нижней границы распространения водорослей. Самая продуктивная зона) и псевдоабиссаль (отсутствие растительности, фауна живет за счет детрита).
Батиаль: от начала склона до материкового подножия. Опоясывает все материки и острова (1/3 суши). Рельеф сложен, он связан с транспортировкой органического вещества от шельфа к ложу. Самая малоизученная зона.
Абиссаль: занимает 77% МО. Характерна монотонность, стабильность факторов среды. Главная особенность: ограниченность пищевых ресурсов. Детрит становится несъедобным (соединения не усваиваются). Качественноя бедность при количественной сверхбедности.
Ультраабиссаль: зона приурочена к глубинам выше 6тыс м. Особенность: разобщенность. Специфические, монотонные факторы среды. Самый экстремальй фактор - давление (больше 6-11тыс. атм.). Фауна специфична: 60% эндемики.
Абиссогидротермаль: Гидротермальные источники срединно-океанических хребтов («Чёрные курильщики») -- действующиена дне океанов многочисленные источники, приуроченные к осевым частям срединно-океанических хребтов.
Из них в океаны поступает высокоминерализованная горячая вода. Их вклад в тепловой поток Землисоставляет порядка 20%, ежегодно из них истекает порядка 3,5Ч10 9 тонн высокоминерализованной горячей (350°C) воды через чёрные курильщики, и порядка 6,4Ч10 11 тонн из низкотемпературных источников (20°C).
Гидротермальные океанические источники выносят растворённые элементы из океанической коры в океаны, изменяя кору и внося весьма значительный вклад в химический состав океанов. Совместно с цикломгенерации океанической коры в океанических хребтах и её рециклирования в мантию, гидротермальное изменение представляет двухэтапную систему переноса элементов между мантией и океанами. Рециклированная в мантию океаническая кора, видимо, ответственна за часть мантийных неоднородностей.
Гидротермальные источники в срединно-океанических хребтах -- среда обитания необычных биологических сообществ, получающих энергию из разложения соединений гидротермальных флюидов. В океанической коре, видимо, находятся самые глубокие части биосферы, достигающие глубины 2500 метров.
Гидротермальные источники вносят значительный вклад в тепловой баланс Земли. Под срединными хребтами мантия подходит наиболее близко к поверхности. Морская вода по трещинам проникает на значительную глубину, там путём теплопроводности нагревается мантийным теплом и кристаллизуется в магматических камерах. Нагретая вода расширяется, устремляется к поверхности и там изливается из источников различного типа.