Zusammensetzung der Hydrosphäre im Prozentdiagramm. Gefahr durch Flüsse und Seen. Ungewöhnliche Bewohner der Hydrosphäre

Und Kugel), eine kontinuierliche Wasserhülle der Erde, die Wasser in allen seinen Aggregatzuständen (flüssig, fest und gasförmig) enthält, mit ständigem Wasseraustausch zwischen allen Geosphären und dem Weltraum und mit seiner Umwandlung von einem Zustand in einen anderen während des Wassers Zyklus in der Natur.

Die Hydrosphäre ist eine der ältesten Hüllen der Erde und existiert in fast allen geologischen Epochen (es wurden Gesteine ​​mit einem Alter von etwa 4 Milliarden Jahren beschrieben, die in einer aquatischen Umgebung entstanden sind). Der Großteil der Hydrosphäre entstand durch Schmelzen und Entgasen des Erdmantels, offenbar in den ersten Hunderttausenden Millionen Jahren der Erdgeschichte, als die Entgasung noch intensiver erfolgen konnte. Die Entstehung der Hydrosphäre wurde durch tiefe geophysikalische Prozesse bestimmt, die auch zur Bildung der damit verbundenen Schalen führten – der Lithosphäre und der Atmosphäre. Der Entstehungsprozess der Erdkruste führte zur Bindung erheblicher Wassermassen in Gesteinen (über 20 %). Zusammen mit dem Zufluss von Jungwasser auf die Erdoberfläche gelangte ein Teil des Wassers im Prozess der Wasserstoffverteilung in den oberen Schichten der Atmosphäre in den Weltraum. Die Entstehung der Biosphäre führte zu einer Veränderung der Gaszusammensetzung der Atmosphäre, zur Bildung eines Schirms aus einer Ionenschicht, der die Diffusion von Feuchtigkeit verhinderte und ihren Abtransport in den Weltraum verlangsamte, während gleichzeitig die Ansammlung von Wasser auf der Erde zunahm Oberfläche.

Die Hydrosphäre der Erde durchdringt praktisch alle Geosphären des Planeten. Die Erdkruste enthält bis zu ihrer unteren Grenze Grundwasser. Die obere Grenze der Hydrosphäre fällt praktisch mit der oberen Grenze der Atmosphäre zusammen. Der Großteil des Wasserdampfes konzentriert sich in der Troposphäre, durch die Tropopause findet jedoch ein ständiger Feuchtigkeitsaustausch mit der Stratosphäre statt, wo trotz der unbedeutenden Wasserdampfmenge eine Kondensation möglich ist, wodurch Perlmuttwolken entstehen.

Die Hydrosphäre der Erde ist in drei Hauptteile unterteilt (Tabelle 1). Die atmosphärische Feuchtigkeit hat das kleinste Volumen und reicht von der Erdoberfläche bis zu einer Höhe von 300 km (hauptsächlich in Form von Dampf, Tropfen flüssiger Feuchtigkeit und Eiskristallen). Das Wasser des Weltozeans und das Oberflächenwasser des Landes nehmen den Raum vom Marianengraben (Tiefe 11.022 m) bis zum Hochgebirgsschnee von Chomolungma (Höhe 8848 m) ein. Wasser kommt hier hauptsächlich in flüssigem (Ozeane, Meere, Flüsse, Seen, Stauseen etc.) sowie in festem (Gletscher, Eis- und Schneedecke etc.) und biologischem (Flora und Fauna) Zustand vor. Grundwasser kann in dampfförmigem, flüssigem, festem und chemisch gebundenem Zustand vorliegen. Dies sind Bodenfeuchtigkeit, Gravitationswasser der oberen Schichten der Erdkruste, Tiefdruckwasser, Wasser in gebundenem Zustand in verschiedenen Gesteinen und Sedimenten sowie Wässer, die Bestandteil von Mineralien sind, Jungwasser (Tabelle 2). In der Erdkruste mit einer Dicke von 20–25 km kann das Wasservolumen 1,3 · 10 9 km 3 erreichen, bis zu einer Tiefe von 5 km - 60 · 10 6 km 3, bis zu 200 m - 23,4 · 10 6 km 3 der Bodenhorizont bis 2 m - etwa 16,5 · 10 6 km 3 Wasser. Ein Teil des Grundwassers (200-500·10 3 km 3) ist im unterirdischen Eis der Permafrostzone enthalten. Grundwasser, das am aktivsten am modernen globalen Wasseraustausch beteiligt ist, macht nur etwa 0,7 % der gesamten Wasserreserven der Erde aus.

Von der chemischen Zusammensetzung her sind die Wässer der Hydrosphäre eine komplexe Lösung verschiedener Stoffe; sie unterscheiden sich in den chemischen Elementen, der Konzentration der gelösten Stoffe, im quantitativen Verhältnis zwischen den Bestandteilen der Zusammensetzung und in der Form ihrer Verbindungen. Die Zusammensetzung von Wasser umfasst Gase, Salze und organische Substanzen. Die chemische Zusammensetzung der Hydrosphäre bestimmt verschiedene Prozesse, die in der aquatischen Umwelt ablaufen (Tabelle 3).

Die Hydrosphäre spielte und spielt weiterhin eine grundlegende Rolle in der geologischen Geschichte der Erde, das Leben auf dem Planeten entstand in ihr, die Evolution der Organismen in der Meeresumwelt setzte sich im gesamten Präkambrium fort und erst zu Beginn des Paläozoikums kam es zur Besiedlung Die Zerstörung des Landes durch verschiedene Organismen beginnt. Landoberflächengewässer, die einen relativ geringen Anteil an der Gesamtmasse der Hydrosphäre ausmachen, spielen eine entscheidende Rolle im Leben unseres Planeten und sind die Hauptquelle der Wasserversorgung, Bewässerung und Wasserversorgung. Das Zusammenspiel verschiedener Wasserarten und die gegenseitigen Übergänge von einer zur anderen bilden den komplexen Wasserkreislauf auf der Erde. Das Wasser der Hydrosphäre hat eine mechanische und chemische Wirkung auf Gesteine ​​– gefriert es und dehnt sich in Rissen im Gestein aus oder löst es auf, das Wasser verrichtet zerstörerische Arbeit. Flussgewässer bilden weite Täler, die Trümmer in tiefer gelegene Gebiete und schließlich in die Ozeane transportieren. Wenn sich festes Material auf dem Grund von Seen, Meeren und Ozeanen ablagert, bildet es Sedimentgesteine. Große Mengen an Naturstoffen werden in gelöstem Zustand über Flüsse transportiert. Durch die Ausfällung verschiedener Salze aus den Gewässern der Hydrosphäre entstehen Gesteine ​​und Mineralien chemischen Ursprungs (Gips, Dolomit usw.). Im Wasser lebende Organismen haben die Fähigkeit, verschiedene Verbindungen daraus aufzunehmen (Kalziumcarbonat, Kieselsäure usw.); Ihre Skelette sammeln sich am Boden von Stauseen und bilden dicke Schichten aus Kalkstein und verschiedenen kieselsäurehaltigen Sedimentgesteinen. So entstand die überwiegende Mehrheit der Sedimentgesteine ​​und Mineralien wie Erdöl, Kohle, Bauxit, Mangan und Eisensedimenterze in vergangenen geologischen Epochen unter dem Einfluss der Hydrosphäre und der darin ablaufenden Prozesse.

Der aktuelle Wasserhaushalt auf der Erde wird durch die aktuellen klimatischen Bedingungen bestimmt und durch den globalen Wasseraustausch aufrechterhalten, an dem über 1 Million km 3 Wasser beteiligt sind.

In der Erdgeschichte kam es immer wieder zu gigantischen Veränderungen im globalen Wasserhaushalt, verbunden mit Veränderungen der Strahlungsbilanz auf der Erdoberfläche. Mit der Abkühlung und dem Wachstum der Gletscher sammelt sich Wasser an Land an, das Volumen des Weltozeans nimmt ab und mit der Erwärmung findet der umgekehrte Prozess statt. In Zeiten schwerer Kälteeinbrüche könnte der Meeresspiegel um 110–130 m sinken, eine beträchtliche Wassermasse wurde in Gletschern konserviert und 40–50 Millionen km 3 Wasser wanderten vom Ozean an Land. Änderungen im Wasserhaushalt führten zu erheblichen geophysikalischen Folgen, wie z. B. Änderungen der Erdrotationsgeschwindigkeit, Polverschiebungen usw. Moderne klimatische Bedingungen, die vor etwa 10.000 Jahren entstanden sind, sind recht stabil, globale Temperaturschwankungen treten innerhalb von 1-2 °C auf , wodurch der Wasserhaushalt der Erde stabilisiert wird. Dies wird durch den Verlauf des Weltmeeresspiegels im Holozän und in der historischen Zeit belegt.

Die Gewässer der Hydrosphäre spielen eine entscheidende Rolle im menschlichen Leben. Sie werden für Wasserkraftzwecke, Wasserversorgung, Schifffahrt, Fischerei, Erholung, Gewinnung wertvoller chemischer Rohstoffe (Solen) usw. genutzt. Mineralwässer haben heilende Eigenschaften.

Lit.: Alpatiev A. M. Feuchtigkeitskreisläufe in der Natur und ihre Transformationen. L., 1969; Weltwasserhaushalt und Wasserressourcen der Erde. L., 1974; Atlas der Schnee- und Eisressourcen der Welt. M., 1997. T. 2. Buch. 1; Kliege R. K., Danilov I. D., Konishchev V. N. Geschichte der Hydrosphäre. M., 1998.

Die wässrige Hülle der Erde, zu der Ozeane, Meere und kontinentale Wassermassen, Schneedecke und Gletscher gehören.
Ozeane, Meere, Seen, Flüsse, Grundwasser und Eisschilde bedecken fast 71 % der Erdoberfläche. Die Wasserressourcen des Planeten in flüssigem, gasförmigem und festem Zustand belaufen sich auf 1,6 Milliarden Kubikmeter. km. Das ist 1/800 des Volumens der Erde. Die Hydrosphäre ist ein ziemlich mobiles Element der geografischen Hülle.
Es bildet seine intermittierende wässrige Hülle. Die durchschnittliche Tiefe des Ozeans beträgt 3,8 km, die maximale Tiefe des Marianengrabens des Pazifischen Ozeans beträgt 11.034 km. Etwa 97 % der Masse der Hydrosphäre besteht aus salzigem Meerwasser, 2,2 % sind Gletscherwasser, der andere Teil ist Grundwasser, See- und Flusssüßwasser. Der Bereich der Biosphäre in der Hydrosphäre ist in seiner gesamten Mächtigkeit vertreten, die größte Dichte an lebender Materie findet sich jedoch in den durch die Sonnenstrahlen erwärmten und beleuchteten Oberflächenschichten sowie in Küstenzonen.
Im Allgemeinen wird die Hydrosphäre in den Weltozean, Oberflächengewässer und Grundwasser unterteilt. Der größte Teil des Wassers konzentriert sich im Ozean, viel weniger im kontinentalen Flussnetz und im Grundwasser. Auch in der Atmosphäre gibt es große Wasserreserven in Form von Wolken und Wasserdampf. Mehr als 96 % des Volumens der Hydrosphäre bestehen aus Meeren und Ozeanen, etwa 2 % sind Grundwasser, etwa 2 % sind Eis und Schnee und etwa 0,02 % sind Landoberflächenwasser. Ein Teil des Wassers liegt in festem Zustand in Form von Gletschern, Schneedecke und Permafrost vor und stellt die Kryosphäre dar.
Oberflächengewässer, die einen relativ geringen Anteil an der Gesamtmasse der Hydrosphäre ausmachen, spielen immer noch eine wichtige Rolle im Leben der terrestrischen Biosphäre, da sie die Hauptquelle für Wasserversorgung, Bewässerung und Wasserversorgung sind. Darüber hinaus steht dieser Teil der Hydrosphäre in ständiger Wechselwirkung mit der Atmosphäre und der Erdkruste.
Das Zusammenspiel dieser Gewässer und die gegenseitigen Übergänge von einer Wasserart zur anderen bilden einen komplexen Wasserkreislauf auf der Erde. Das Leben auf der Erde entstand zunächst in der Hydrosphäre. Erst zu Beginn des Paläozoikums begann die allmähliche Landwanderung von Tieren und Pflanzenorganismen.

Der schnelle und qualitativ hochwertige Bau von Gebäuden gilt als die Hauptaufgabe der Bauunternehmen. Die von unserem Unternehmen bereitgestellten Trockenbaumischungen können bei dieser Aufgabe hilfreich sein. Einen zuverlässigen Schutz der Veredelungsmaterialien vor Feuchtigkeit gewährleistet die dreischichtige Verpackung in Papiertüten. Trockenbaumischungen sind wesentlich wirtschaftlicher und bequemer herzustellen als andere Bindemittel und Veredelungsmaterialien.

Fügen Sie Ihren Preis zur Datenbank hinzu

Ein Kommentar

Hydrosphäre (von altgriechisch ὕδωρ „Wasser“ + σφαίρα „Kugel“) ist die wässrige Hülle der Erde. Es wird üblicherweise in den Weltozean, kontinentale Oberflächengewässer und Grundwasser unterteilt.

Ursprung der Hydrosphäre

Über den Ursprung des Wassers gibt es mehrere Versionen. Heute herrscht die Meinung vor, dass Wasser durch den Entgasungsprozess im Magma entstanden sei. Bei der Bildung der Basaltschicht wurden 8 % Wasser und 92 % Basalt aus dem Erdmantel freigesetzt. Diese Hypothese wird durch die Tatsache bestätigt, dass moderne Laven auch 4 bis 8 Prozent Dampf enthalten. So entsteht beim Entgasungsprozess jährlich etwa ein Kubikkilometer Flüssigkeit.

Beschreibung und Struktur

Die Hydrosphäre (abgeleitet von den griechischen Wörtern hydor – Wasser und spharia – Kugel) ist für die Entwicklung der Biosphäre von großer Bedeutung. Dies ist die diskontinuierliche Wasserhülle der Erde, sie nimmt 70 % der Erdoberfläche ein und liegt zwischen der Atmosphäre und der festen Kruste (Lithosphäre) und ist eine Ansammlung von Ozeanen, Meeren und Oberflächengewässern des Landes. Darüber hinaus umfasst die Hydrosphäre auch Grundwasser, Eis und Schnee der Arktis und Antarktis sowie atmosphärisches Wasser und Wasser, das in lebenden Organismen enthalten ist. Der Großteil des Wassers in der Hydrosphäre ist in den Meeren und Ozeanen konzentriert; den zweiten Platz in Bezug auf das Volumen der Wassermassen nimmt das Grundwasser ein, den dritten Platz das Eis und der Schnee der arktischen und antarktischen Regionen. Oberflächengewässer von Land, atmosphärische und biologisch gebundene Gewässer machen Bruchteile eines Prozents des gesamten Wasservolumens in der Hydrosphäre aus.

Die chemische Zusammensetzung der Hydrosphäre nähert sich der durchschnittlichen chemischen Zusammensetzung von Meerwasser.

Die Erde ist einzigartig, weil sie über viel flüssiges Wasser verfügt, das eine sehr wichtige Rolle bei der Entstehung anderer Merkmale des Planeten spielt. Das Wichtigste davon ist die Fülle des Lebens. Die Hydrosphäre ist für die Existenz der Biosphäre von wesentlicher Bedeutung, da das Leben in der Hydrosphäre entstand und die meisten Pflanzen und Tiere hauptsächlich aus Wasser bestehen.

Die Hydrosphäre spielt eine große Rolle bei der Aufrechterhaltung eines relativ konstanten Klimas, das die Fortpflanzung des Lebens seit mehr als drei Milliarden Jahren ermöglicht. Fossile Überreste von Tieren, Pflanzen und Mikroorganismen weisen darauf hin, dass das Leben, das im frühen Präkambrium entstanden ist, nicht unterbrochen wurde und sich auf dem Weg zunehmender Vielfalt und Verbesserung entwickelte.

Leben erfordert Temperaturen im Bereich von 0 bis 100 °C (die Grenzen der flüssigen Phase von Wasser), was bedeutet, dass die Temperatur während des größten Teils der Erdgeschichte relativ konstant war.

Struktur

Im umfangreichsten Teil der Hydrosphäre – der Ozeanosphäre – gibt es drei Regionen. In der Oberflächenschicht (bis zu einer Tiefe von 100 m) gibt es genügend Licht für die Photosynthese, hier können grüne Pflanzen leben; Der Salzgehalt des Wassers variiert je nach Gebiet. Die Bathyal-Region (von 100 bis 1500 m), in der das Licht nur in die oberen Horizonte eindringt, ist durch schwache mechanische Wasserbewegung und konstanten Salzgehalt gekennzeichnet. Der Tiefseeregion (tiefer als 1500 m) fehlt das Sonnenlicht. Die Temperatur darin überschreitet nicht 4 o C; Es gibt keine pflanzlichen Organismen, aber Tiere sind in den tiefsten Senken verbreitet.

Oberflächengewässer, die einen relativ geringen Anteil an der Gesamtmasse der Hydrosphäre ausmachen, spielen dennoch eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung der Biosphäre, da sie die Hauptquelle der Wasserversorgung, Bewässerung und Wasserversorgung sind. Die Gewässer der Hydrosphäre stehen in ständiger Wechselwirkung mit der Atmosphäre und der Erdkruste (Lithosphäre). Das Zusammenspiel dieser Gewässer und die gegenseitigen Übergänge von einer Art zur anderen bilden einen komplexen Wasserkreislauf in der Biosphäre.

Natürliche Gewässer werden in Oberflächen- und Grundgewässer unterteilt. Gleichzeitig ist natürliches Wasser ein komplexes, sich ständig veränderndes System, das mineralische und organische Substanzen in suspendiertem, kolloidalem und vollständig gelöstem Zustand sowie Gase enthält. Natürliche Wässer enthalten im suspendierten Zustand Ton-, Sand-, Gips- und Kalkpartikel, im kolloidalen Zustand verschiedene Stoffe organischen Ursprungs, Kieselsäure, Eisenhydroxid und andere; im wirklich gelösten Zustand sind es hauptsächlich Mineralsalze, die das Wasser anreichern Wässer mit Ionen in Form gelöster Gase - Kohlendioxid, Schwefelwasserstoff, Methan.

Oberflächengewässer zeichnen sich durch einen hohen Gehalt an unlöslichen Stoffen, insbesondere organischen Verbindungen, aus. Sie enthalten neben Sand- und Tonpartikeln Löss, schluffige Stoffe, verschiedene Karbonatverbindungen, Hydroxide von Aluminium, Mangan und Eisen, hochmolekulare organische Verunreinigungen humosen Ursprungs, teilweise in Form von organomineralischen Komplexen, Plankton etc.

Die Größe der suspendierten Partikel variiert von kolloidalen bis hin zu groben Partikeln. Der Gehalt an Schwebstoffen in Oberflächengewässern variiert zwischen mehreren Einheiten und mehreren Zehntausend mg/l.

Grundwasser zeichnet sich im Gegensatz zu Oberflächenwasser durch einen geringen Anteil organischer Stoffe und einen erheblichen Gehalt an Mineralsalzen und teilweise gelösten Gasen (H 2 S, CO 2, CH 4) aus. Bei Vorliegen einer hydraulischen Verbindung zwischen Oberflächen- und Grundwasser zeichnen sich letztere durch eine erhöhte Oxidationsfähigkeit aus. Es besteht ein direkter Zusammenhang zwischen der Tiefe des Grundwassers und dem Grad seiner Mineralisierung. Grundwasser zeichnet sich häufig durch eine erhebliche Härte und einen hohen Gehalt an Eisen, Mangan und Fluor aus.

Die Rolle der Hydrosphäre im menschlichen Leben

Ohne Wasser könnten weder Menschen noch Tiere noch Pflanzen auf dem Planeten existieren. Bereits im 6. Jahrhundert v. Chr. war der antike griechische Mathematiker und Philosoph Thales von Milet ging davon aus, dass Wasser die primäre Grundlage des Lebens auf der Erde sei. Die Hydrosphäre spielt eine wichtige Rolle bei der Klimagestaltung; ohne sie wäre das Klima viel strenger und instabiler. Und für die Entstehung und Existenz von Leben ist es bekanntlich notwendig, die Temperatur auf einem bestimmten Niveau zu halten.

Warum kann ein Mensch nicht ohne Wasser leben? Weil es das Funktionieren aller Prozesse im menschlichen Körper gewährleistet. Sauerstoff und Nährstoffe werden über Flüssigkeit an alle Zellen abgegeben. Wasser reguliert die Temperatur, beteiligt sich an der Umwandlung von Nahrung in Energie, entfernt Giftstoffe aus dem Körper, hilft bei der Aufnahme von Nährstoffen und erfüllt auch viele andere notwendige Funktionen.

Die Gewässer des Weltozeans sind der Lebensraum Hunderttausender Arten lebender Organismen. Es ermöglicht einer Person, sich mit dem Wassertransport fortzubewegen. Wasser ist eine Quelle elektrischer Energie und verschiedener Arten von Rohstoffen, die für den Menschen notwendig sind (einschließlich medizinischer).

Wasserverbrauch und -verbrauch

Der Hauptunterschied zwischen diesen Konzepten besteht darin, dass Wasserverbraucher (viele Industrien, Landwirtschaft usw.) Wasser verbrauchen, während Wasserverbraucher (Wassertransport, Wasserkraft usw.) es praktisch nicht verbrauchen. Aus ökologischer Sicht geht die Hauptgefahr daher von Wasserverbrauchern aus, obwohl Wassernutzer auch zur Verschmutzung der Hydrosphäre beitragen (z. B. Seeverkehr).

Der Hauptverbraucher von Süßwasser auf dem Planeten ist die Landwirtschaft, die mehr als 60 % des verbrauchten Wassers verbraucht. Um 1 Tonne trockene Pflanzenmasse unter verschiedenen Bedingungen der Wärme- und Feuchtigkeitsversorgung zu produzieren, sind allein für die Transpiration 150–200 bis 800–1000 m3 Wasser erforderlich. Ungefähr die gleiche Menge wird für die unproduktive Verdunstung aufgewendet, und etwa ein Viertel dieser Wassermenge wird in der Biomasse selbst zurückgehalten. Heute werden mehr als 4.000 km3 Wasser pro Jahr für die Bewässerung und Bewässerung landwirtschaftlicher Flächen aufgewendet. Dazu kommt noch das für die Viehhaltung genutzte Wasser.

Die wasserintensivsten Branchen sind Bergbau, Metallurgie, Chemie, Zellstoff und Papier sowie Lebensmittelverarbeitung. Zu diesen Branchen gehört auch der Energiesektor, aber betonen wir noch einmal: Diese Branche ist eher ein Wassernutzer als ein Wasserverbraucher. Einigen Daten zufolge erreicht der Wasserverbrauch zur Kühlung von Komponenten und Baugruppen in der Produktion in westlichen Industrieländern manchmal 50 % der gesamten Wassermenge, die für den Bedarf bereitgestellt wird.
Unter modernen Bedingungen ist der Bedarf an Frischwasser für den häuslichen Bedarf deutlich gestiegen. Ein Stadtbewohner auf dem Planeten gibt im Durchschnitt täglich etwa 150 Liter für den Haushaltsbedarf aus, und ein Landbewohner gibt etwa 55 Liter aus. Vor dem Hintergrund dieser Indikatoren erscheint die Frischwasserversorgung Moskaus und St. Petersburgs – bis zu 600-700 Liter pro Tag – selbst im Vergleich zu anderen Großstädten der Welt fantastisch. Streng genommen kann diese Zahl nicht den Gemeinden der genannten Städte zugeschrieben werden, schon allein deshalb, weil sie bereits in den antiken römischen Toiletten bereits verbrauchtes Wasser aus den Bädern verwendeten und diejenigen, die dieser Regel nicht gehorchten, mit Ruten ausgepeitscht wurden.

Besonders schwierig ist die Situation beim Zugang zu sauberem Wasser in Trockengebieten. Expertenberechnungen zeigen, dass der jährliche Anstieg der irreversiblen Wasseraufnahme 4–5 % beträgt. Wenn das derzeitige Bevölkerungswachstum und die Produktionsmengen anhalten, besteht für die Menschheit die reale Gefahr einer Erschöpfung der Süßwasservorräte.

Quellen der Oberflächen- und Grundwasserverschmutzung

Der Eintrag von unbehandeltem Abwasser in Gewässer ist die häufigste Verschmutzungsursache. Dabei handelt es sich sowohl um Industrie- und Haushaltsabwässer als auch um Sammel- und Entwässerungsabwässer.

Industrieunternehmen können Gewässer mit einer Vielzahl chemischer Verbindungen und Stoffe verunreinigen, deren Zusammensetzung von der Tätigkeitsrichtung einer bestimmten Wirtschaftseinheit abhängt.

Bei Abwässern häuslicher und kommunaler Herkunft steht die Gefahr einer bakteriologischen Belastung sowie einer Belastung durch organische Stoffe im Vordergrund. Schließlich handelt es sich hauptsächlich um Abwässer aus dem Wohnbereich, Gesundheitseinrichtungen, der Gastronomie usw.

Viele umweltgefährdende Stoffe gelangen bei Regen und Schneeschmelze in Gewässer, indem sie von Feldern, Weiden und Viehhaltungsbetrieben herabfließen. Dazu können Stickstoffverbindungen, Pestizide, Phosphor und dergleichen gehören. Diese Art der Verschmutzung ist besonders gefährlich, da das aus den Feldern fließende Wasser keinerlei Reinigung unterliegt.

Gas-, Rauch- und Staubverbindungen können zu Schadstoffquellen werden, die viele Probleme verursachen. Sie können sich durch verschmutzte Luft an der Wasseroberfläche ansiedeln. Eine große Gefahr stellen auch Leckagen von Erdölprodukten dar, die die Oberfläche von Stauseen verschmutzen. Ihre Quellen sind die Ölförderung in der Küstenzone und Unfälle von Transportschiffen.

Grundwasser: Hauptverschmutzungsquellen

Ursachen für die Kontamination von Oberflächen- und Grundwasser sind häufig häufig. So kann mit schädlichen Verunreinigungen belastetes Grundwasser durch Filterströme in an der Oberfläche befindliche Gewässer eindringen und diese verschmutzen. Und umgekehrt kann Wasser von der Oberfläche in unterirdische Quellen versickern und die ursprüngliche Zusammensetzung des Wassers erheblich verändern.

Laut Umweltschützern hängen die Verschmutzungsgrade beider Arten von Stauseen zwar nicht direkt, aber stark voneinander ab. Auch die Reinheit des Bodens und sogar der Atmosphäre hängt indirekt von der Reinheit des Grundwassers ab.

Die Quellen für das Eindringen schädlicher Verunreinigungen in das Grundwasser sind häufig dieselben Abwässer – Industrie- und Haushaltsabwässer –, die aus Lagerstätten oder Absetzbecken unter der Erde versickern. Auch alte, defekte Brunnen und Karstlöcher können eine Möglichkeit für das Eindringen von Schadstoffen darstellen.

Die Gefahr der Verschmutzung von Grundwasserkörpern besteht darin, dass durch Fremdstoffe vergiftetes Wasser nicht an einem Ort in der Nähe der Verschmutzungsquelle verbleibt, sondern sich über ein schwer zu bestimmendes Gebiet ausbreitet. Und nicht selten kann es in unterirdische Trinkwasserquellen gelangen.

Die größte Herausforderung beim Schutz der Wasserressourcen besteht heute darin, die Quellen der Kontamination von Oberflächen- und Grundwasser korrekt zu identifizieren und zu beseitigen.

Selbstreinigung von Stauseen

Selbstreinigung von Stauseen wird durch eine Reihe von Faktoren bestimmt. Herkömmlicherweise können sie in physikalische, chemische und biologische unterteilt werden.

• Physische Faktoren. Die Selbstreinigung des Flusswassers erfolgt durch seine Verdünnung mit sauberem Wasser und frischen Zuflüssen. Dadurch sinkt die Konzentration organischer Stoffe im Wasser, wodurch ungünstige Bedingungen für die Vermehrung von Mikroben entstehen. Die Ablagerung unlöslicher organischer und anorganischer Partikel im Wasser und damit auch von Bakterien sowie die zerstörerische Wirkung ultravioletter Strahlen auf Mikroorganismen tragen zur Selbstreinigung des Reservoirs bei.
• Chemische Faktoren. Salze von Silber, Kupfer, Halogenen (Jod, Brom usw.), in Wasser gelöstes NaCl, pH-Wert sowie die Oxidation organischer und anorganischer Substanzen im Reservoir wirken bakteriostatisch und bakterizid auf Mikroorganismen.
• Biologische Faktoren. Eine große Rolle bei der Selbstreinigung von Gewässern spielen biologische Faktoren, deren Wirkung durch die komplexen Beziehungen der Wasserorganismen bestimmt wird. Hydrobionten sind pflanzliche und tierische Organismen, die an das Leben in einer aquatischen Umgebung angepasst sind. Dazu gehören Mikroben, Grünalgen, Protozoen, Bakteriophagen usw.

Die Beziehungen der Wasserbewohner können sich in Form einer Symbiose oder eines Antagonismus entwickeln. Letztlich führen diese gegenseitigen Beeinflussungen zu einer Selbstreinigung des Reservoirs.

Die Verschmutzung von Gewässern mit Abwässern und Abfällen aus Industriebetrieben führt zu einer verstärkten Vermehrung saprophytischer Mikroben, die komplexe organische Verbindungen in einfache Mineralverbindungen (CO2, MH3) abbauen und für die Ernährung autotropher Organismen (nitrifizierende Bakterien, Schwefeleisenbakterien) verfügbar machen , Algen). Die Hauptrolle bei der Entfernung löslicher Stoffe aus Gewässern spielen Mikroben.

Grünalgen und einige Bakterien – Bewohner von Flüssen, Seen, Meeren – produzieren antibiotische Substanzen, die sich nachteilig auf Mikroben auswirken, die in Gewässer gelangen, zu denen auch Erreger von Infektionskrankheiten bei Menschen oder Tieren gehören können. Meerwasser hat eine viruzide Wirkung auf Enteroviren. Bestimmte Arten von Meeresbakterien haben antagonistische Eigenschaften gegenüber Staphylokokken und Escherichia coli.

Protozoen nehmen Kolloide, Schwebstoffe und Mikroben, auch pathogene, aus Gewässern auf. Ein Wimpertier verdaut in einer Stunde bis zu 30.000 Mikroben. Abgestorbene Protozoen und Algen wiederum dienen saprophytischen Bakterien als Nahrung.

Bakteriophagen bewirken die Lyse (Auflösung) homologer Bakterien (z. B. Ruhrphagen, Phagen des Ruhrbakteriums; Anthrax-Phagen – der Erreger von Anthrax usw.) und helfen, Gewässer von pathogenen Mikroben zu reinigen. Bakteriophagen kommen meist in kontaminiertem Fluss- und Meerwasser in der Nähe besiedelter Gebiete vor.

Der Mechanismus der antimikrobiellen Wirkung der aufgeführten Hydrobionten ist nicht derselbe: von der direkten Aufnahme von Bakterien bis zu deren Lyse oder Freisetzung antibiotischer Substanzen in das Reservoir. Alle Hydrobionten sind an der Selbstreinigung eines Reservoirs beteiligt, die Hauptrolle kommt jedoch der aquatischen Mikroflora zu, deren quantitative und qualitative Zusammensetzung je nach Gehalt an organischen Substanzen im Wasser variiert.

Der Verschmutzungsgrad eines Reservoirs wird als Saprobie bezeichnet und charakterisiert die Eigenschaften des Reservoirs: eine bestimmte Konzentration organischer Substanzen, das entsprechende Stadium ihrer Mineralisierung, Entwicklungsbedingungen und Zusammensetzung der Mikroorganismen. Es gibt drei Hauptsaprobierzonen: Polysaprobier, Mesosaprobier und Oligosaprobier.

Polysaprobische Zone (Zone mit starker Verschmutzung) – das Wasser ist mit organischen Substanzen verunreinigt, die Anzahl der Mikroorganismen erreicht mehrere Millionen in 1 ml, während Darm- und anaerobe Fäulnisbakterien überwiegen, die den Prozess der Fäulnis und Gärung verursachen.

Die mesosaprobische Zone (Zone mäßiger Verschmutzung) ist durch die Mineralisierung organischer Substanzen mit überwiegend oxidativen Prozessen und ausgeprägter Nitrifikation gekennzeichnet. Die Anzahl der Bakterien in 1 ml Wasser beträgt Hunderttausende und der Gehalt an Kolibakterien ist deutlich reduziert.

Die oligosaprobe Zone (Reinwasserzone) enthält normalerweise keine organische Substanz. Die Anzahl der Bakterien in 1 ml Wasser beträgt Dutzende, Hunderte, wobei Schwefel- und Eisenbakterien überwiegen.

Somit kennzeichnet das Vorhandensein einer bestimmten quantitativen und qualitativen Zusammensetzung von Mikroorganismen in verschiedenen Sanitärzonen die Aktivität des Prozesses Selbstreinigung des Reservoirs.

• Auf der südkoreanischen Halbinsel kommt es jedes Jahr zu einem einzigartigen Naturphänomen, wenn sich das Ostchinesische Meer aufgrund von Ebbe zwischen den beiden Inseln Modo und Jindo teilt. Der sogenannte Wanderweg ist 2 km lang und 40 m breit. Zu diesem Anlass findet sogar das Festival „Teilung des Meeres“ statt, das Tausende von Touristen anzieht.
• Der tiefste Fluss der Welt ist der Amazonas und liegt in Südamerika. Jede Sekunde transportiert dieser Fluss 200.000 Kubikmeter. Meter Wasser, das sind 15 % des gesamten Flusswassers der Welt. Übrigens beträgt die Länge des Amazonas fast 7.000 km und es gibt keine einzige Brücke über ihn.
• Ströme in Zentralafrika Kongo-Fluss, es ist der tiefste, der Fluss ist ziemlich tief und nach dem Amazonas der zweitgrößte, die Breite seiner Flut erreicht an manchen Stellen 20 km. In manchen Gegenden sind die Stürze über 230 Meter tief.
• Der schlammigste Fluss der Welt fließt in China und hat seinen Namen Gelber Fluss. Das Gelbe Meer wird deshalb so genannt, weil dieser Fluss eine große Menge an Gesteinen hineinträgt, während das Wasser im Meer gelb gefärbt ist.
• Haben Sie schon einmal von einer „Flusskreuzung“ gehört? Dieses seltene Phänomen kommt also in Polen vor, wo Flüsse Nelba und Velna schneiden sich in einem Winkel von 90˚. Das Interessanteste ist, dass sich ihre Gewässer aufgrund der unterschiedlichen Strömungsstärke, Geschwindigkeit und Temperatur nicht vermischen.
• Ein weiterer einzigartiger Ort wird zu Recht als „ Grüner See„in Österreich, am Fuße der Berge. Die Sache ist, dass sich der Grund dieses Sees im Winter in einen Park mit Pavillons zum Entspannen verwandelt, da die Tiefe nicht mehr als zwei Meter beträgt. Aber mit der Erwärmung und der Schneeschmelze auf den Berggipfeln strömt das Wasser nach unten und die Tiefe des Sees erreicht 12 m. Der Grüne See, wie er auf Deutsch heißt, ist ein beliebter Ort für Taucher, stellen Sie sich die grünen Wiesen, Bänke und Wege des Parks unter Wasser vor.

• Ein weiterer See Baikal, das einfach nicht ignoriert werden kann, liegt in Ostsibirien, Russland. Es ist das tiefste der Erde und das größte Süßwasserreservoir der Natur. Das Wasser im See ist so sauber und transparent, dass man in einer Tiefe von 40 Metern den Grund sehen kann.
• Wie viele Ozeane gibt es auf der Erde? Die Antwort scheint bekannt zu sein – vier. Allerdings sind nicht alle Wissenschaftler damit einverstanden. Sie nennen den fünften Ozean auch den Südlichen Ozean. Im Süden umspült es die Antarktis und die nördliche Grenze wird durch die sogenannte subantarktische Polarfrontzone definiert. Andere sind davon überzeugt, dass es drei Ozeane gibt und dass der Arktische Ozean ein Golf des Atlantischen Ozeans ist.
• Was ist der neunte Schacht? Schon in der Antike galt die Zahl Neun als heilige Zahl. Bei einem Sturm sind die Wellen zunächst gleich groß. Dann entstehen riesige Wellen. Unter Seeleuten war die Meinung weit verbreitet, dass der neunte von ihnen der gefährlichste sei. Tatsächlich kann jede Welle so sein.
• Es gab Inseln im Arktischen Ozean, die an derselben Stelle nicht wiederentdeckt werden konnten. So entstanden Legenden über Geisterinseln: Sannikov-Land, Andreev-Land, Gillis-Land. Dieses Rätsel wurde gelöst, als der Arktische Ozean besser erforscht wurde. Es stellte sich heraus, dass es sich bei den Geisterinseln um riesige mehrjährige Eisschollen handelte, die unter dem Einfluss arktischer Strömungen ihre Position veränderten. Material von der Website http://worldofschool.ru
• Im offenen Ozean gelten Strömungen mit einer Geschwindigkeit von bis zu 5,5 km/h als stark. Der Golfstrom hat eine Geschwindigkeit von 6-10 km/h. Die Strömung führt zwanzigmal mehr Wasser als alle Flüsse der Erde. Die Breite dieses warmen Meeresflusses ohne Ufer beträgt 75–200 km, die Mächtigkeit des Flusses beträgt bis zu 800 m. Die Wassertemperatur an der Oberfläche schwankt das ganze Jahr über zwischen +24 und +28°C.
• Die Straße von Kertsch gilt als die kleinste Meeresstraße. Die Mindesttiefe seines schiffbaren Teils beträgt 5 m, die Höchsttiefe 15 m.
• Die Drake Passage ist die tiefste (durchschnittliche Tiefe 5249 m) und breiteste (1120 m) der Welt. Benannt nach dem englischen Seefahrer Francis Drake, der es 1578 zum ersten Mal passierte.

Die Hydrosphäre ist die Wasserhülle unseres Planeten und umfasst alles Wasser, das nicht chemisch gebunden ist, unabhängig von seinem Zustand (flüssig, gasförmig, fest). Die Hydrosphäre ist eine der Geosphären und liegt zwischen der Atmosphäre und der Lithosphäre. Diese diskontinuierliche Hülle umfasst alle Ozeane, Meere, kontinentale Süß- und Salzwasserkörper, Eismassen, atmosphärisches Wasser und Wasser in Lebewesen.

Ungefähr 70 % der Erdoberfläche sind von der Hydrosphäre bedeckt. Sein Volumen beträgt etwa 1400 Millionen Kubikmeter, was 1/800 des Volumens des gesamten Planeten entspricht. 98 % des Wassers der Hydrosphäre sind die Weltmeere, 1,6 % sind im kontinentalen Eis enthalten, der Rest der Hydrosphäre besteht aus Süßwasserflüssen, Seen und Grundwasser. Somit ist die Hydrosphäre in den Weltozean, das Grundwasser und die kontinentalen Gewässer unterteilt, wobei jede Gruppe wiederum Untergruppen niedrigerer Ebenen umfasst. So findet sich in der Atmosphäre Wasser in der Stratosphäre und Troposphäre, auf der Erdoberfläche gibt es Wasser von Ozeanen, Meeren, Flüssen, Seen, Gletschern, in der Lithosphäre - Wasser der Sedimentdecke und des Fundaments.

Obwohl der Großteil des Wassers in den Ozeanen und Meeren konzentriert ist und Oberflächengewässer nur einen kleinen Teil der Hydrosphäre ausmachen (0,3 %), spielen sie eine wichtige Rolle für die Existenz der Biosphäre der Erde. Oberflächenwasser ist die Hauptquelle der Wasserversorgung, Bewässerung und Bewässerung. In der Wasseraustauschzone wird frisches Grundwasser im Rahmen des allgemeinen Wasserkreislaufs schnell erneuert, so dass es bei rationeller Nutzung zeitlich unbegrenzt genutzt werden kann.

Während der Entwicklung der jungen Erde entstand bei der Bildung der Lithosphäre die Hydrosphäre, die im Laufe der Erdgeschichte unseres Planeten große Mengen Wasserdampf und unterirdisches magmatisches Wasser freisetzte. Die Hydrosphäre entstand im Laufe der langen Entwicklung der Erde und der Differenzierung ihrer Strukturbestandteile. Das Leben begann zunächst in der Hydrosphäre der Erde. Später, zu Beginn des Paläozoikums, erreichten lebende Organismen das Land und ihre allmähliche Besiedlung der Kontinente begann. Ein Leben ohne Wasser ist unmöglich. Das Gewebe aller lebenden Organismen enthält bis zu 70-80 % Wasser.

Das Wasser der Hydrosphäre steht in ständiger Wechselwirkung mit der Atmosphäre, der Erdkruste, der Lithosphäre und der Biosphäre. An der Grenze zwischen Hydrosphäre und Lithosphäre entstehen fast alle Sedimentgesteine, die die Sedimentschicht der Erdkruste bilden. Die Hydrosphäre kann als Teil der Biosphäre betrachtet werden, da sie vollständig von lebenden Organismen besiedelt ist, die wiederum die Zusammensetzung der Hydrosphäre beeinflussen. Die Wechselwirkung von Gewässern in der Hydrosphäre, der Übergang von Wasser von einem Zustand in einen anderen, manifestiert sich als komplexer Wasserkreislauf in der Natur. Alle Arten von Wasserkreisläufen unterschiedlichen Volumens stellen einen einzigen Wasserkreislauf dar, in dem alle Arten von Wasser erneuert werden. Die Hydrosphäre ist ein offenes System, dessen Gewässer eng miteinander verbunden sind, was die Einheit der Hydrosphäre als natürliches System und die gegenseitige Beeinflussung der Hydrosphäre und anderer Geosphären bestimmt.

Verwandte Materialien:

Hydrosphäre

Hydrosphäre - die Gesamtheit aller Gewässer der Erde: kontinental (tief, Boden, Oberfläche), ozeanisch und atmosphärisch. Manchmal werden die Gewässer von Ozeanen und Meeren zu einem besonderen Teil der Hydrosphäre zusammengefasst – Ozeanosphäre. Das ist logisch, denn der überwiegende Teil des Wassers konzentriert sich in den Ozeanen und Meeren.

Das Auftreten von Wasser auf der Erde wird normalerweise mit der Kondensation von Wasserdampf aus Vulkanausbrüchen in Verbindung gebracht, die seit der Entstehung des Planeten aufgetreten sind. Ein Beweis für das Vorhandensein von Wasser in der geologischen Vergangenheit sind Sedimentgesteine ​​mit horizontaler Schichtung, die die ungleichmäßige Ablagerung von Mineralpartikeln in einer wässrigen Umgebung widerspiegelt. Solche Gesteine ​​sind bekannt und ihr Alter beträgt 3,8 bis 4,1 Milliarden Jahre. Das Auftreten von Wassertröpfchen könnte jedoch schon früher geschehen sein – in der Luft, auf der Oberfläche des Planeten, in den Hohlräumen von Gesteinen. Damit sich Wasser in Vertiefungen der Erdoberfläche konzentrieren und Teiche bilden konnte, musste zunächst eine Bewässerung des zunächst ausgetrockneten Gesteins erfolgen. Das Primärwasser war stark mineralisiert, was mit der Auflösung verschiedener Substanzen in ihnen verbunden ist, die bei vulkanischen Erscheinungen zusammen mit Wasserdampf freigesetzt wurden. Später tauchten Süßwassergewässer auf. Es ist möglich, dass eine zusätzliche Wasserquelle auf der Erde eisige Kometen waren, die in die Atmosphäre eindrangen. Dieser Vorgang ist auch heute noch zu beobachten, ebenso wie die Bildung von Wasser bei der Kondensation von Dämpfen aus Vulkanausbrüchen.

Trotz der Vielfalt natürlicher Gewässer und ihrer unterschiedlichen Aggregatzustände ist die Hydrosphäre eine Einheit, da alle ihre Teile durch Meeres- und Meeresströmungen, Kanal-, Oberflächen- und Untergrundabflüsse sowie atmosphärischen Transport verbunden sind. Die Strukturbestandteile der Hydrosphäre sind in der Tabelle angegeben. 5.3.

Physikalisch-chemische Eigenschaften von Wasser. Wasser ist die erstaunlichste Substanz der Welt. Obwohl A. Celsius für die Temperaturskala den Schmelzpunkt von Wasser mit 0° und seinen Siedepunkt mit 100° verwendete, kann diese Flüssigkeit bei einer Temperatur von 100 °C gefrieren und bei -68 °C im flüssigen Zustand bleiben , abhängig vom Sauerstoffgehalt und Atmosphärendruck. Es hat viele anomale Eigenschaften.

Süßwasser ist geruchlos, farblos und geschmacklos, während Meerwasser geschmackvoll, farblos und möglicherweise riechend ist. Unter natürlichen Bedingungen kommt nur Wasser in drei Aggregatzuständen vor: fest (Eis), flüssig (Wasser) und gasförmig (Wasserdampf).

Das Vorhandensein von Salzen im Wasser verändert seine Phasenumwandlungen. Süßwasser auf der Landoberfläche hat bei einem Druck von einer Atmosphäre einen Gefrierpunkt von 0 °C und einen Siedepunkt von 100 °C. Meerwasser hat bei einem Druck von einer Atmosphäre und einem Salzgehalt von 35‰ einen Gefrierpunkt von etwa -1,9°C und einen Siedepunkt von 100,55°C. Der Siedepunkt hängt vom Atmosphärendruck ab: Je höher die Höhe über dem Boden, desto niedriger ist er. Wasser ist ein universelles Lösungsmittel: Es löst mehr Salze und andere Stoffe als jeder andere Stoff. Es handelt sich um eine chemisch stabile Substanz, die schwer zu oxidieren, zu verbrennen oder in ihre Bestandteile zu zerfallen ist. Wasser oxidiert fast alle Metalle und zerstört selbst die widerstandsfähigsten Gesteine.

Tabelle 5.3 Wasservolumen und Wasseraustauschaktivität verschiedener Teile der Hydrosphäre

Teile der Hydrosphäre	Volumen	Dauer des bedingten Wasseraustauschs
Tausend km 3	% des Gesamtvolumens	% der Frischwassermenge
Weltozean		96,5	-	2500 Jahre
Das Grundwasser	23 700	1,72	30,9	1400 bis 10.000 Jahre in der Permafrostzone
Gletscher	26 064	1,74	68,7	9700 Jahre
Seen		0,013	0,26	17 Jahre
Bodenfeuchtigkeit	16,5	0,001	0,05	1 Jahr
Gewässer der Atmosphäre	12,9	0,001	0,037	8 Tage
Sümpfe	11,5	0,0008	0,033	5 Jahre
Stauseen	6,0	0,0004	0,016	0,5 Jahre
Flüsse	2,0	0,0002	0,006	16 Tage

Wenn Wasser gefriert, dehnt es sich aus und vergrößert sein Volumen um etwa 10 %. Die Dichte von Süßwasser beträgt 1,0 g/cm 3, Meerwasser 1,028 g/cm 3 (bei einem Salzgehalt von 35‰), frisches Eis 0,91 g/cm 3 (deshalb schwimmt Eis im Wasser). Die Dichte anderer Körper (außer Wismut und Gallium) nimmt beim Übergang vom flüssigen in den festen Zustand zu. Wasser hat eine hohe spezifische Wärmekapazität, d.h. die Fähigkeit, viel Wärme aufzunehmen und sich relativ wenig zu erwärmen. Diese Eigenschaft ist äußerst wichtig, da Wasser das Klima des Planeten stabilisiert.

Die anomalen Eigenschaften von Wasser erklären sich aus der Struktur seines Moleküls: Wasserstoffatome sind nicht „klassisch“, sondern in einem Winkel von 105° an das Sauerstoffatom gebunden. Aufgrund der Asymmetrie ist eine Seite des Wassermoleküls positiv und die andere negativ geladen. Daher stellt ein Wassermolekül einen elektrischen Dipol dar.

Die Prozesse, an denen Wasser beteiligt ist, sind äußerst vielfältig: Photosynthese von Pflanzen und Atmung von Organismen, die Aktivität von Bakterien und Organismen, die aus Wasser (hauptsächlich Meerwasser) entstehen, um ihr Skelett aufzubauen oder chemische Elemente (Ca, J, Co) anzureichern. , Ernährungsprozesse und anthropogene Verschmutzung und viele andere.

Weltozean (Ozeanosphäre)- eine einzige zusammenhängende Wasserhülle der Erde, die Ozeane und Meere umfasst. Derzeit gibt es fünf Ozeane: Pazifik, Atlantik, Indischer Ozean, Arktis (Arktis nach ausländischen Klassifikationen) und Süd (Antarktis). Nach der internationalen Klassifikation gibt es 54 Meere, darunter: intern Und abgelegen.

Das Wasservolumen der Weltmeere beträgt 1340–1370 Millionen km 3 . Das über den Meeresspiegel hinausragende Landvolumen beträgt 1/18 des Volumens des Ozeans. Wäre die Erdoberfläche vollkommen flach, würde der Ozean sie mit einer Wasserschicht von 2700 m bedecken.

Das Wasser des Weltozeans macht 96,5 % des Volumens der Hydrosphäre aus und bedeckt 70,8 % der Erdoberfläche (362 Millionen km 2). Dank seiner enormen Wassermasse hat der Weltozean einen großen Einfluss auf das thermische Regime der Erdoberfläche und fungiert als Planetenthermostat.

Chemische Zusammensetzung der Gewässer des Weltozeans. Meerwasser ist eine besondere Art von natürlichem Wasser. Die Wasserformel H 2 O gilt auch für Meerwasser. Allerdings enthält Meerwasser neben Wasserstoff und Sauerstoff 81 der 92 natürlich vorkommenden Elemente (theoretisch sind alle natürlich vorkommenden Elemente des Periodensystems im Meerwasser zu finden). Die meisten von ihnen kommen in extrem geringen Konzentrationen vor.

1 km 3 Meerwasser enthält etwa 40 Tonnen gelöste Feststoffe, die seine wichtigste Eigenschaft bestimmen – Salzgehalt. Der Salzgehalt wird in ppm (0,1 %) ausgedrückt und sein Durchschnittswert für Meerwasser beträgt 35 ‰ . Wassertemperatur und Salzgehalt bestimmen Dichte Meerwasser.

Nachfolgend sind die wichtigsten Bestandteile des Meerwassers aufgeführt.

1. Feststoffe, durchschnittlich 3,5 % (nach Gewicht). Meerwasser enthält am meisten Chlor (1,9 %), d. h. mehr als 50 % aller gelösten Feststoffe. Es folgen: Natrium (1,06 %), Magnesium (0,13 %), Schwefel (0,088 %), Calcium (0,040 %), Kalium (0,038 %), Brom (0,0065 %), Kohlenstoff (0,003 %). Die im Meerwasser gelösten Hauptelemente bilden Verbindungen, von denen die wichtigsten sind: a) Chloride(NaCl, MgCl) – 88,7 %, was dem Meerwasser einen bitter-salzigen Geschmack verleiht; B) Sulfate(MgSO 4, CaSO 4, K 2 SO 4) - 10,8 %; V) Carbonate(CaCO 3) - 0,3 %. Im Süßwasser hingegen: die meisten Karbonate (60,1 %) und die wenigsten Chloride (5,2 %).

2. Nährstoffe(Nährstoffe) - Phosphor, Silizium, Stickstoff usw.

3. Gase. Meerwasser enthält alle atmosphärischen Gase, allerdings in einem anderen Verhältnis als in der Luft: Es überwiegt Stickstoff (63 %), der aufgrund seiner Trägheit nicht an biologischen Prozessen beteiligt ist. Es folgen Sauerstoff (ca. 34 %) und Kohlendioxid (ca. 3 %), Argon und Helium sind vorhanden. In Meeresgebieten, in denen kein Sauerstoff vorhanden ist (z. B. im Schwarzen Meer), entsteht Schwefelwasserstoff, der unter normalen Bedingungen in der Atmosphäre fehlt.

4. Mikroelemente in geringen Konzentrationen vorhanden.

Geografische Verteilungsmuster von Wassertemperatur und Salzgehalt. Allgemeine Muster der horizontalen (Breiten-)Verteilung von Temperatur und Salzgehalt auf der Oberfläche des Weltozeans sind in Abb. dargestellt. 5.9 und 5.10. Es ist offensichtlich, dass die Wassertemperatur in Richtung vom Äquator zu den Polen abnimmt und der Salzgehalt durch ein ausgeprägtes Minimum in der Äquatorregion, zwei Maxima in tropischen Breiten und niedrigere Werte an den Polen gekennzeichnet ist. Der Wechsel von Zentren mit niedrigem und hohem Salzgehalt in der Nähe des Äquators und in den Tropen erklärt sich aus der Fülle an Niederschlägen in der Äquatorzone und dem Überschuss an Verdunstung gegenüber Niederschlägen in den nördlichen und südlichen Tropen.

Die Wassertemperatur nimmt mit der Tiefe ab, wie in Abb. 5.11 für den Nordpazifik. Dieses Muster ist charakteristisch für den Weltozean als Ganzes, aber die Änderungen der Wassertemperatur und des Salzgehalts unterscheiden sich in seinen einzelnen Teilen, was durch eine Reihe von Gründen (z. B. die Jahreszeit) erklärt wird. Die größten Veränderungen treten in der oberen Schicht bis zu einer Tiefe von 50-100 m auf. Mit der Tiefe verschwinden die Unterschiede.

Wassermassen- Dabei handelt es sich um eine große Wassermenge, die sich in einem bestimmten Bereich des Weltozeans bildet und relativ konstante physikalische, chemische und biologische Eigenschaften aufweist.

Nach V. N. Stepanov (1982) werden folgende Wassermassen vertikal unterschieden: oberflächlich, mittelschwer, tief Und unten

Unter den Oberflächenwassermassen gibt es äquatorial, tropisch(nördlich und südlich), subtropisch(nördlich und südlich), subpolar(Subarktis und Subantarktis) und Polar-(arktische und antarktische) Wassermassen (Abb. 5.12).

Die Grenzen verschiedener Arten von Wassermassen sind Grenzschichten: hydrologische Fronten, Zonen Divergenzen(Unstimmigkeiten) bzw Konvergenz(Konvergenz) Wasser.

Oberflächenwasser interagiert am aktivsten mit der Atmosphäre. In der Oberflächenschicht kommt es zu einer intensiven Durchmischung des Wassers; es ist reich an Sauerstoff, Kohlendioxid und lebenden Organismen. Man kann sie als Gewässer der „ozeanischen Troposphäre“ bezeichnen.

Neben Oberflächenströmungen (siehe Abb. 7.11) gibt es im Weltmeer Gegenströmungen, Bewegungen unter der Oberfläche und in der Tiefe sowie vertikale Vermischung, Gezeitenströmungen und Pegelschwankungen.

Reis. 5.9. Durchschnittliche Jahrestemperatur (°C) der Oberfläche des Weltmeeres (nach V.N. Stepanov 1982): 1 - Isothermen; 2 - Bereiche mit maximaler Wassertemperatur; 3 – Gebiete mit unterdurchschnittlicher Wassertemperatur (durchschnittliche Wassertemperatur 18,56°C)

Reis. 5.10. Durchschnittlicher jährlicher Salzgehalt (‰) der Oberfläche des Weltmeeres (nach V. N. Stepanov, 1982): 1 - Isohalinen; 2 - Gebiete mit maximalem Salzgehalt; 3 - Gebiete mit unterdurchschnittlichem Salzgehalt; 4 - Gebiete mit minimalem Salzgehalt (durchschnittlicher Salzgehalt 34,7 8‰)

Reis. 5.11. Diagramme der vertikalen Temperaturverteilung, typisch für Arktis (1), Subarktis (2), Subtropen (3), tropisch (4) und äquatoriale (5) Gewässertypen

Relief des Grundes des Weltozeans. Im Relief des Grundes des Weltmeeres werden folgende Strukturen unterschieden: Regal(Festlandsockel), normalerweise begrenzt durch eine Isobathe von 200 m, kontinental(kontinental) Neigung bis zu einer Tiefe von 2000-3000 m und Meeresboden. Nach einer anderen Klassifizierung gibt es: Küstengebiet(Und Sublitoral), Bathyal, Abyssal(Abb. 5.13). Websites Mit Tiefen von mehr als 6000 m machen nicht mehr als 2 % der Fläche des Meeresbodens aus; Tiefen von weniger als 200 m machen etwa 7 % aus.

Reis. 5.12. Meeresfronten und Oberflächenwassermassen des Weltmeeres (nach V.N. Stepanov, 1982): Arten von Wassermassen: Ar- Arktis; SbAr- subarktisch; SbTs - subtropische nördliche Hemisphäre; Ts- tropische Nordhalbkugel; E- äquatorial; Ty - tropische südliche Hemisphäre; SbTu- subtropische südliche Hemisphäre; SbAn - subantarktisch; Ein - Antarktis; Teer- Arabischer See; 715 – Golf von Bengalen. Die Namen der Meeresfronten sind in der Abbildung angegeben.

Reis. 5.13. Schematische Unterteilung des Meeresbodens

Die Rolle der Ozeanosphäre. Verschiedene (thermische, mechanische, physikalische, chemische usw.) Prozesse, die in den riesigen (mehr als 70 % der Erdoberfläche) Gewässern des Weltozeans ablaufen, haben einen erheblichen Einfluss auf die Prozesse an Land und in der Atmosphäre. Die chemischen Elemente, aus denen Meerwasser besteht, sind an den Prozessen des Gas-, Massen- und Feuchtigkeitsaustauschs an den Grenzen Hydrosphäre – Lithosphäre – Atmosphäre beteiligt. Hydrochemische Prozesse beeinflussen die Flora und Fauna nicht nur des Ozeans, sondern des gesamten Planeten. Der ständige Gasaustausch mit der Atmosphäre reguliert den Gashaushalt der Erde: Der Kohlendioxidgehalt im Meerwasser ist 60-mal höher als in der Atmosphäre.

Landgewässer, Trotz ihres relativ geringen Volumens spielen sie eine große Rolle für das Funktionieren der geografischen Hülle und das Leben von Organismen. Es ist zu beachten, dass nicht alle Landgewässer frisch sind; es gibt Salzseen und Quellen. Die ionische Zusammensetzung von Süß- und Meerwasser ist in der Tabelle angegeben. 5.4.

Flüsse- der aktivste Vertreter der Süßwassergewässer an Land. Zu den Flüssen gehören dauerhafte und relativ große Wasserläufe. Kleinere Bäche werden aufgerufen Ströme. Relief, geologische Struktur, Klima, Boden, Vegetation beeinflussen das Regime der Flüsse und prägen ihr natürliches Erscheinungsbild. Der Fluss hat Quelle - der Ort, an dem es beginnt, und Mund- der Ort, an dem ein Fluss direkt in ein aufnehmendes Gewässer (See, Meer, Fluss) mündet. Der Mund kann sich verzweigen und bilden Delta Flüsse. Als Landfläche wird die Fläche bezeichnet, die von einem Fluss durchflossen wird entlang des Flussbettes Der Hauptfluss und seine Nebenflüsse ein Flusssystem installieren. Es bilden sich Flüsse, die in den Weltozean münden Flussmündungen- weite Gebiete, in denen sich Fluss- und Meerwasser vermischen. Flussmündungen werden weitgehend vom Meerwasser beeinflusst.

Tabelle 5.4. Ionenzusammensetzung von Fluss- und Meerwasser (nach P. Weil, 1977)

Ionen	Flusswasser	Meerwasser (Salzgehalt 35‰) )
Kationen
Na+	0,27	468,0
K+	0,06	10.0
Mg 2+	0,34	107,0
Ca 2+	0,75	20,0
Summe	1,42	605,0
Anionen
Cl -	0,22	546,5
HCO 3 -	0,96	2,3
SO 4 2-	0,24	56,2
Summe	1,42	605,0

Die Art der Flussströmung hängt mit ihnen zusammen Essen, Dies kann Regen, Schnee, Gletscher und Untergrund sein und wird durch die klimatischen Bedingungen im Flusseinzugsgebiet bestimmt. Flüsse, die überwiegend von Schnee gespeist werden, weisen ausgeprägte Frühjahrsüberschwemmungen und sommerliche Niedrigwasser auf (Wolga, Dnjepr, Donau, Nördliche Dwina, Amur usw.). Unterirdische Wiederauffüllung glättet den Jahresfluss. In regengespeisten Flüssen tritt das Abflussmaximum häufig zu verschiedenen Jahreszeiten auf. Man nennt die Flächen der Erdoberfläche und die Mächtigkeit von Böden und Böden, aus denen der Fluss seine Nahrung bezieht Einzugsgebiet

Flüsse leisten erhebliche Arbeit, indem sie das Bett erodieren und Erosionsprodukte transportieren und ablagern. Schwemmland. Sie zerstören Gesteine ​​nicht nur mechanisch, sondern lösen sie auch auf. Flussablagerungen bilden manchmal riesige Schwemmlandebenen mit einer Fläche von Millionen Kilometern (Amazonas, Westsibirisches Tiefland usw.). Es wird geschätzt, dass sich gleichzeitig 2.100 km 3 Wasser in Flüssen befinden, während jährlich 47.000 km 3 in den Ozean fließen. Das bedeutet, dass sich die Wassermenge in den Flüssen etwa alle 16 Tage erneuert. Zum Vergleich weisen wir darauf hin, dass die Gewässer des Weltozeans in etwa 2500 Jahren einen großen Zyklus durchlaufen.

Seen- ein natürliches Gewässer an Land mit langsamem Wasseraustausch, das keine direkte Verbindung zum Meer hat. Für seine Entstehung ist das Vorhandensein einer geschlossenen Vertiefung der Erdoberfläche (Becken) notwendig. Die Seen nehmen eine Gesamtfläche von etwa 2 Millionen km2 ein und ihr Gesamtwasservolumen übersteigt 176.000 km3. Die Seen sind hinsichtlich der Bedingungen der Beckenbildung, der Größe, der chemischen Zusammensetzung des Wassers und des thermischen Regimes sehr unterschiedlich. Es wurden auch viele künstliche Seen angelegt - Stauseen(ca. 30.000), dessen Wasservolumen mehr als 5.000 km 3 beträgt. Ungefähr die Hälfte des Seewassers ist salzig und die meisten davon konzentrieren sich im größten geschlossenen See – dem Kaspischen Meer (76.000 km 3). Von den Süßwasserseen sind Baikal (23.000 km 3), Tanganjika (18,9.000 km 3) und Werchnee (16,6.000 km 3) die größten. Das Regime von Seen ist durch Wärmeeinfluss, Schwankungen des Wasserspiegels, Strömungen, Wasseraustauschbedingungen, Eisbedeckung usw. gekennzeichnet. Große Seen bestimmen maßgeblich die klimatischen Bedingungen angrenzender Gebiete (z. B. Ladogasee).

Sümpfe- Hierbei handelt es sich um Landflächen, die durch übermäßige Feuchtigkeit, stehende oder schwach fließende Wasserverhältnisse und hydrophytische Vegetation gekennzeichnet sind. Sie nehmen eine Fläche von 2,7×10 6 km 2 ein, also etwa 2 % der Landoberfläche. Das Volumen der Sumpfgewässer auf der Welt beträgt etwa 11,5 km 3 und ist damit fünfmal größer als das einmalige Wasservolumen von Flüssen. Das Auftreten von Sümpfen ist sowohl mit klimatischen Bedingungen (überschüssige Feuchtigkeit) als auch mit der geologischen Struktur des Territoriums (Nähe eines Grundwasserleiters) verbunden, die zur Überschwemmung von Land oder zur Überwucherung von Gewässern beitragen. In einigen Gebieten gemäßigter und subpolarer Breiten spielt Permafrost die Rolle eines Grundwasserleiters. Eine besondere Formation von Sümpfen ist Torf.

Das Grundwasser- Dies sind Wässer, die in Gesteinen in flüssigem, festem oder gasförmigem Zustand vorkommen. Aktuellen Studien zufolge übersteigt der Wassergehalt in Gesteinen innerhalb der Lithosphäre die in der Tabelle angegebenen Werte. 5,3 und beträgt etwa 0,73 - 0,84 Milliarden km 3. Das ist nur halb so viel, wie in den Meeren, Ozeanen und Oberflächengewässern inklusive der weltweiten Eisreserven enthalten ist. Wasser sammelt sich in allen möglichen Hohlräumen – Kanälen, Rissen, Poren. Es wurde festgestellt, dass unterhalb des Grundwasserspiegels bis zu einer Tiefe von 4 – 5 km oder mehr fast alle Hohlräume im Gestein mit Wasser gefüllt sind. Laut Tiefbohrdaten befindet sich Wasser in Gesteinshohlräumen in einer Tiefe von mehr als 9,5 km, also unter dem durchschnittlichen Niveau des Meeresbodens.

Die Gesamtheit von Wasserläufen (Flüsse, Bäche, Kanäle), Stauseen (Seen, Stauseen) und anderen Gewässern (Sümpfe, Gletscher) ist hydrographisches Netzwerk.

Landgewässer wurden durch den Menschen durch Bewässerung, Landgewinnung, Pflügen und andere städtische Prozesse stark verändert, und daher ist das Problem des Trinkwassers akut geworden.

Die Schwierigkeit bei der Lösung liegt darin, dass der Bedarf an sauberem Wasser wächst, die Reserven jedoch gleich bleiben. Gebraucht V Im täglichen Leben, in industriellen und landwirtschaftlichen Kreisläufen gelangt Süßwasser meist in Form von Abwasser in das Flussnetz zurück, das anders oder gar nicht behandelt wird.