Hidrosfera- vodna lupina Zemlje. Običajno ga delimo na Svetovni ocean, celinske površinske vode in podzemne vode.
Skupna prostornina vode na planetu je približno 1.533.000.000 kubičnih kilometrov (izmerjeno leta 2013). Masa hidrosfere je približno 1,46 · 10 21 kg. To je 275-krat večja od mase atmosfere, vendar le 1/4000 mase celotnega planeta.
Oceani pokrivajo približno 71 % zemeljske površine. Njihova povprečna globina je 3800m, največja (Marianski rov v Tihem oceanu) pa 11022m. Oceanska skorja je sestavljena iz sedimentnih in bazaltnih plasti. V vodah Svetovnega oceana so raztopljene soli (v povprečju 3,5 %) in številni plini. Zlasti zgornja plast oceana vsebuje 140 bilijonov ton ogljikovega dioksida in 8 bilijonov ton kisika.
Površinske celinske vode zavzemajo le majhen delež v celotni masi hidrosfere, a kljub temu igrajo pomembno vlogo v življenju kopenske biosfere, saj so glavni vir oskrbe z vodo, namakanja in zalivanja. Poleg tega je ta del hidrosfere v stalni interakciji z atmosfero in zemeljsko skorjo.
Voda, ki je v trdnem stanju (v obliki ledenikov, snežne odeje in permafrosta), je združena pod imenom kriosfera. Prehodi vode iz enega dela hidrosfere v drugega predstavljajo kompleksen vodni krog na Zemlji.
Hidrosfera se v celotni debelini prekriva z biosfero, vendar največja gostota žive snovi pade na površinske plasti, ki jih ogreva in osvetljuje Sonce, ter obalna območja.
Življenje na Zemlji je nastalo v hidrosferi. Šele na začetku paleozojske dobe se je začel postopen pojav živali in rastlin na kopnem.
Hidrosfera vključuje vode oceanov, morij, podzemne vode in površinske vode na kopnem. Določeno količino vode najdemo v ozračju in živih organizmih.
Več kot 96 % prostornine hidrosfere sestavljajo morja in oceani, približno 2 % je podzemna voda, približno 2 % led in sneg.
Površinske vode kopnega - vode, ki tečejo ali se zbirajo na površini zemlje: morje, jezero, reka, močvirje in druge vode.
Svetovni ocean- glavni del hidrosfere, neprekinjena, vendar ne neprekinjena vodna lupina Zemlje, ki obdaja celine in otoke, za katero je značilna skupna solna sestava.
Oceani so regulator toplote. Oceani imajo najbogatejše vire hrane, mineralov in energije.
ocean- velik del Svetovnega oceana, ki ima vse lastnosti, ki so lastne Svetovnemu oceanu. Oceani so po celinah razdeljeni na:
Tihi ocean (178,62 milijona kvadratnih kilometrov);
Atlantski ocean (91,6 milijona kvadratnih kilometrov);
Indijski ocean (76,2 milijona kvadratnih kilometrov);
Arktični ocean (14,8 milijona kvadratnih kilometrov).
Še ni soglasja o identifikaciji Južnega oceana, ki umiva obale Antarktike.
morje- del oceana, ki je bolj ali manj izoliran s kopnim, otoki ali vzpetinami podvodnega reliefa in se od odprtega dela oceana razlikuje po hidrološkem in meteorološkem režimu: slanost, temperatura vode, tokovi itd. Bolj ko je morje zaprto, bolj se razlikuje od oceana.
Morje je včasih odprt del oceana ali veliko jezero.
Glede na stopnjo izoliranosti in značilnosti hidrološkega režima se morja delijo na notranja, obrobna in medotoška.
Notranje morje je morje, ki sega globoko v kopno in komunicira z oceanom ali s sosednjim morjem z ožinami. Baltsko morje, Črno morje, Azovsko morje - zaradi obilnega rečnega toka so bolj osveženi kot na primer Sredozemsko in Rdeče morje, ki imata povečano slanost zaradi sušnega podnebja, šibkega vpliva celinski odtok in visoko izhlapevanje. Glede na hidrološki režim se celinska morja delijo na celinska in medcelinska.
jezero- naravni rezervoar z upočasnjeno izmenjavo vode. Jezera se nahajajo v kotanjah kopnega (jame), so napolnjena znotraj jezerske kotline (jezerske struge) s heterogenimi vodnimi masami, nimajo enostranskega naklona.
Za jezera je značilna odsotnost neposredne povezave s svetovnim oceanom.
Jezera služijo kot naravni rezervoarji vode, ribolovna območja; mineralizirana jezera zagotavljajo kemične surovine. Različne vrste jezer se razlikujejo po nastanku jezerske kotline, vodnem režimu, slanosti in kemični sestavi jezerskih voda, temperaturnem režimu, organskem svetu in drugih značilnostih.
Reka je naravni stalni vodni tok, ki teče v kanalu, ki ga je razvila, in se hrani z odvajanjem atmosferskih padavin iz svojega povodja in podzemne vode.
Najpomembnejše značilnosti reke so: dolžina, površina porečja, pretok vode, struktura pretoka po virih energije, vrsta vodnega režima, naklon vodne površine, širina in globina korita, pretok vode, njena temperatura, kemija vode itd.
Glede na pogoje za nastanek režima in narave ločijo ravninske, gorske, jezerske, barjanske in kraške reke.
Glede na velikost ločimo velike, srednje in majhne reke.
Po količini slanosti vode ločimo reke z nizko, srednjo, povečano in visoko slanostjo.
ledenik- premikajoče se naravno kopičenje ledu in firna na zemeljskem površju, ki je posledica kopičenja in preoblikovanja trdnih atmosferskih padavin s pozitivnim dolgoročnim ravnovesjem. Območja ledenikov segajo od več sto kvadratnih metrov. metrov do nekaj milijonov km 2.
Ledeniki so razdeljeni na pokrivne, šelfaste in gorske ledenike. Glavne vrste kopenskih ledenikov so gorski in ploščati ledeniki.
Podtalnica- vode, ki se nahajajo v zgornjem (do globine 12-16 km) delu zemeljske skorje v tekočem, trdnem in parnem stanju. Podzemna voda je še posebej dragocena zaradi svoje obnovljivosti v naravnih razmerah in med obratovanjem. Količina podzemne vode je ocenjena z njihovimi rezervami.
Glede na pogoje pojavljanja podzemne vode delimo na talne vode, vrhnje vode, podtalnice, medplastne.
Glede na stopnjo mineralizacije podzemno vodo delimo na sladko (do 1 g / l), slano (1-10 g / l), slano (10 do 35-50 g / l) in slanico (več kot 35-50 g / l). g/l).
Po temperaturi podzemno vodo delimo na prehlajeno (pod 0C), hladno (0-20C) in toplotno (nad 20C).
Podtalnico delimo glede na kakovost na pitno in tehnično.
Močvirne vode- vode v močvirjih. Močvirne vode so obogatene z naravnimi organskimi snovmi.
Močvirje- območje zemeljskega površja, ki je nenehno ali večino leta nasičeno z vodo in pokrito s specifično močvirsko vegetacijo. V zgornjih obzorjih se kopiči substrat odmrlih nerazpadlih rastlinskih ostankov, ki se sčasoma spremenijo v šoto.
Močvirja nastanejo ob zaraščanju jezer, zaradi premočenosti tal, s plitvo podtalnico itd.
Ločimo gorska, nižinska in prehodna barja. Glede na prevladujočo vegetacijo ločimo gozdna, grmičasta, travnata in mahovna barja.
Permafrost- dolgo zmrznjene razgibane kamnine zgornjega dela zemeljske skorje, vezane z zamrznjeno vodo.
Permafrost (modra in svetlo modra) na zemljevidu Rusije
Permafrost je nastajal dalj časa zaradi zmrzovanja tal zaradi nizkih padavin in nizkih temperatur. Ohranjanje zamrznjenih tal trenutno podpirajo nizke temperature in zime z malo snega v ostro celinskem podnebju.
Območja porazdelitve permafrosta:
1. Cona neprekinjene distribucije
2. Območje prekinitvenega razmnoževanja
3. Območje otoške razširjenosti
Največje območje je neprekinjeno območje permafrosta, ki se nahaja na severu Rusije. Permafrost tvori različne oblike reliefa: hidrolakolite, termokraške lijake, nasipe.
Vpliv permafrosta:
1. Oblikovanje permafrostnih površin
2. Težave z vdorom vlage v tla
3. Povečanje vsebnosti vode v rekah
4. Nizka rodovitna tla
5. Povečanje stroškov in težavnost gradnje
Dve skupini rezervoarjev:
l Stoji
l Pretočen
Vodna telesa - vodotoki:
l naravno (jezerske reke)
l umetno (ribnik, rezervoar)
Glede na stopnjo slanosti:
1.sveže (podzemne vode, reke)
2.slanati
3.soljeno
4.grenko-soljeno
REKE
Vodotoki, v katerih se voda pod vplivom gravitacije premika od izvira do ustja
Dve skupini rek:
l glavni (tok neposredno v oceane, morja, jezera)
l pritoki (tečejo v glavno reko)
Prvi
Drugič
Tretje naročilo
Povodje- območje, s katerega glavna reka zbira pritoke
postelja - kjer reka teče neposredno
Poplavno območje- del zemljišča, ki se ob poplavah napolni z vodo
REKA + POPLAVA + TERASA = DOLINA
Ripal- del vode, ki meji na obalo
Rod- odseki reke s hitrejšim gibanjem vode
Srednji- sredi reke (globlje)
Rečna struga od izvira do ustja:
l gorvodno(višja hitrost, kamnito dno, brez usedlin)
l povprečje(upočasni; odlaganje delcev sedimentacija; tvorba tal; bolj poln)
l dno(gladki tok, peščena tla, močne usedline, visoka voda)
2 obliki ust:
l delta(ogromna plitva voda)
l estuarijev(globokomorski zalivi)
Reobionti- organizmi, ki naseljujejo reke
reoplankton:
l bakterije
l alge (zelene, diatomeje)
l protozoji
l majhni raki
Reobentos:
l reosoobentos
Sirton- prebivalci bentosa, ki so bili v vodnem stolpcu.
l Ekonosirton- se je pojavilo prostovoljno
l Euryrton- izpere se s tokom vode
Biostok- rušenje organizmov
Litofili- prebivalci kamnitih tal (ličinke kadijevih muh, pijavke)
Argilofili- na ilovnatih tleh (padenki, kadi)
Psamofili- v peščenih tleh (nematode, mehkužci, raki)
Pelofili- blatna tla (mehkužci, protozoji)
Reonekton:
Reoneuston: zelo slab zaradi pretoka vode
Periphyton: - umazane podlage (Bening)
JEZERO
Kontinentalno vodno telo, katerega bazen je napolnjen z vodo.
Razvrstitev geneze:
1. Relikvija (ostanki velikih drugih morij; otok Tethys Balkhash)
2. Tektonski (premikanje ploščnih prelomov; Bajkalsko jezero)
3. Poplavna območja (ostanki nekdanje struge)
4. Marine (ostanki laguna, estuariji)
5. Termokarst (taljenje ledenika; v Kareliji)
Deli jezera
1 - litoral - obalna plitva
2 - sublitoral - spuščanje na dno
3 - profundalni - globokomorski del
Razvrstitev jezer glede na prisotnost organske snovi (Tinemann):
1. Oligotrofni (veliko kisika, globokomorsko, kamnito dno, malo organske snovi)
2. Evtorfi (bolj se segrejejo, več organskih snovi, sedimentna tla)
Sedimentna tla: avtohtona (slika na samem dnu)
alohton (preneseno s kopnega)
3. Mezotrofni (vmesni sv-va m / y 1 in 2)
4. Distrofični (veliko humusnih snovi, kisli pH, veliko organskih snovi, malo kisika)
Razvrstitev jezer po slanosti:
1.sveže (manj kot 0,5 % o)
2. slanati (16 % o)
3.soljeni (do 47% o)
4.grenko soljeno (več kot 47 % o)
Sapropel- avtohtona plast organskih mineralov
Limnobionti- organizmi, ki naseljujejo jezera
l Limnoplankton (alge, bakterije, protozoji)
Limnobentos (bogat v primorju, sublitorali; Makrofiti- polpotopna rast.)
l Limnoneuston (žuželke, žuželke)
l Limnonekton (ribe, plavutonožci)
PODLEMSKA VODA
3 skupine:
l jama (velike votline)
l Friat
l intersticijski (praznine v peščenih tleh)
Pogoji:
l Tema (afotična, oligofotična, evfotična)
l Trdota vode
l Nizke temperature
Troglobionti- prebivalci podzemnih voda. Starodavne, malo spremenjene oblike.
Zmanjšanje vidnih organov; Pomanjkanje svetlih barv.
l Najpreprostejši
l Bakterije (kemosintetike)
l Alge (v afotični coni)
l fitofagi (raki - heliofobi)
Sušni ekosistemi: stepe, puščave, savane.
Stepe
Zelnata vrsta vegetacije, kserofitnega značaja, zavzema pomembna območja v zmernem pasu severne poloble.
Brezdrevesne združbe trajnih kserofitnih trav (žitne združbe). Gozdne skupine najdemo le ob dolinah velikih rek, pa tudi na pesku teras nad poplavno ravnico (borov gozd). Za severno stepo CIS je značilna prevladujoče rastline in visoko bogastvo vrst. Za južne rastlinske skupine je značilna prevlada trav in redka travna odeja.
Deviške stepe samo v rezervatih:
Askanija-Nova
Streletska stepa
Khamutovska stepa
Stepe rezervata Naurzum v severnem Kazahstanu
V Severni Ameriki se imenujejo ekosistemi žit prerija(od južne Kanade do mehiškega višavja)
Trajnice (perja, pšenična trava). Trenutno je orna zemlja/pašnik.
Pampas in Pampas.
Žitni ekosistemi Južne Amerike se odlikujejo po odsotnosti –t pozimi.
Analogi step južne Afrike - velds.
Okoljske razmere v stepah Evrazije:
1.celinsko podnebje (vroča poletja in hude zime z malo snega)
2. nepomembna količina padavin (250-450 mm / leto in nestabilen režim)
3.stalni vetrovi (suhi vetrovi poleti)
Prilagoditev rastlin:
l prevladuje v življenjski obliki - hemikriptofiti
Trajnice> 60 %
letne 15 %
Hamefits 10 %
Fanofiti<1%
l razširjene so ozkolistne, kseromorfne travnate trave (oličje)
l prevladujejo kserofiti z različnimi prilagoditvami (pubescenca, voskasta prevleka)
l sorta geofitov (terafitov) so efemerna čebulasta rastlina-tulipan
Prilagoditve živali:
Živalski svet je raznolik: pretežno gadi, glodalci, kuščarji itd.
Pampas - lisica, patogonska podlasica
Prerije - coete, antilope, prerijski psi.
l Tek na dolge razdalje
l Razširjenost foliobiontov
l ocenjevanje (svirci)
l Somrak, nočni
Puščave
Sušno območje, za katerega je značilna redka vegetacija ali je sploh ni zaradi nizke količine padavin ali suhosti tal.
Suša- glavna značilnost puščave. Podnebni ali talni pojav, za katerega je značilna dolga odsotnost atmosferskih padavin pri visoki T in insolacija (sončno sevanje), kar vodi do padca relativne vlažnosti zraka na 30 % in nižje ter vlažnosti tal< 50% от наименьшей влагоемкости, к повышению концентрации почв.р-ра до токсической величины.
35 % zemljišč je zasedenih.
Glede na naravo sezonske porazdelitve padavin obstajajo 4 vrste puščav:
1. s padavinami pozimi (sredozemski tip)
- Karakum
Severno od Arabskega polotoka
Puščava Victoria v Avstraliji
Iranska puščava
2.s padavinami poleti
Tar - Pakistan
Mehiške puščave
3.z nerednimi padavinami (ekstra sušno)
Središče Sahare
Taklamakan - Srednja Azija
Atacama - Čile
- "puščave megle" - vlaga iz megle, brez dežja - Namib
4.puščave brez izrazite deževne sezone
Razvrstitev puščav glede na značilnosti tal in spodnjih kamnin: litoedafske, 1973 - Petrov:
1. peščena na ohlapnih nanosih dreves. aluvialne ravnine
2.pesek in prodniki na terciarnih in krednih strukturnih planotah
3. Zdrobljena kamnita sadra na terciarnih planotah
4.naplavine na predgorskih ravnicah
5.kamnit v nizkih gorah in plitvih hribih
6.ilovnata na rahlo karbonatnih plaščnih ilovicah
7.les na predgorskih ravnicah
8.glinasti takyrs na predgorskih ravnicah in rečnih deltah
9.slan v slanih depresijah in ob morskih obalah
Okoljske razmere v puščavah:
1.suha klima (atmosferske padavine<250 мм/год или их полное отсутст;высок.испоряемость)
2. visoka T poleti; max + 58C; nizka T pozimi v zmernem pasu.
3.hiperinsolacija
4. Močan padec dnevnega T
5.globoka podtalnica
6. pregrevanje novih horizontov tal do + 87,8C
7.gibljivost in slanost substrata
8.stalni vetrovi: Sahara - sirocco
sreda Azija - sanum
Egipt - kamsin
Ekstremna okoljska raven- kombinacija vseh dejavnikov, ki omejujejo vitalno aktivnost in širjenje organizmov.
Indeksi za oceno ekstremnosti okolja:
1. "Letno izhlapevanje" (z odprtim dovodom vode)
l Suhe stepe / polpuščave 75-120 cm
l Puščavski mrtvi pas 120-175 cm
l Subtropske puščave 175-225 cm
J = R / Q, kjer je R bilanca sevanja
Q - količina toplote, potrebna za izhlapevanje letne količine padavin
p / puščava 2,3 - 3,4
puščava> 3.4
Prilagoditev rastlin:
Pojavljajo se prilagodljive dileme: odkrivanje. stomati, da absorbirajo CO2, zaradi transpiracije izgubijo vlago. Zamenjava listov, da absorbirajo svetlobo, lahko povzroči pregrevanje.
l Enoletnice (cvetijo med dežjem, hitro zorenje semen)
l Efemeroidi - heliofiti, geofiti, terafiti
l Psammophytes - prilagojeno zaspavanju s peskom
l Trajnice z nadzemnimi stalnimi organi. Listi so zmanjšani na trnje.
l nizko grmovje ( Hamefits) v obdobju aktivne rasti v vlažni sezoni. V sušnem obdobju listi odmrejo v akropetalnem zaporedju (od vrha poganjka do dna imena. Sušnolistni - pelin)
l Grmičevje z zmanjšanimi luskastimi listi (saksaul)
l Žita - listi v cevki in korenino seme na večjo globino
l Rastline s popolno odsotnostjo listov (fotosinteza v steblih - peščena efedra)
l Redka rastlinska pokritost - nizka projekcijska pokrivnost
l sukulente (aloja, kaktus)
l Zaščita pred pregrevanjem z odbijanjem sončnega sevanja (fine dlačice, usedline voska)
Prilagoditve živali:
l Oskrba z vodo: - živali, ki redko pijejo (kamela, saiga)
Razširjenost fitofagov (gerbil)
l Zaščita pred pregrevanjem:
Prenehanje dejavnosti
Življenjski slog ponoči - somrak
Dolge noge pri žuželkah
Jajca zarezov. in drugi b / pos. lahko vztraja v tleh več let pred dežjem (efemera)
Bledo ptičje perje in svetlo krzno sesalcev
Dolge vitke okončine, povečujejo dolžino vratu. telesna površina s katero
lahko oddajate toploto
Estilacija
Nabiranje semen v deževnem obdobju
Hitro dihanje, znojenje, lizanje dlake
l Hrana: zmanjšana elektivnost hrane, polifagija
Savannah
Tropske žitno-lesnate združbe z izrazitim sezonskim ritmom razvoja.
Afrika do 40 %
Južna Amerika - llanos
N-V Avstraliji
Količina padavin 500 - 1500 mm / leto
3 vrste savan glede na trajanje suše:
l Mokro (suša 2,5 - 5 mesecev; višina trdolistnih žit 2-5 m - baobab, akacija)
l Suho (suša do 7,5 mesecev; višina dreves nižja; brez neprekinjenega žitnega pokrova; listavci)
l trnasto (suša do 10 mesecev; redka trava v kombinaciji z nizko rastočimi drevesi in grmovnicami - črni trn, kaktus)
Savannah po genezi:
l Podnebje (avtohtono)
l Sekundarni (na mestu požarov in jas tropskih gozdov)
l Edafski (na utrjenih lateritih, kjer korenine dreves ne morejo doseči vodonosnikov)
Prilagoditev rastlin:
l Odpadanje listja v sušnih obdobjih
l Listje se spremeni v trnje
l Sukulenti so značilni (baobab, stekleničasto drevo)
Prilagoditve živali:
l Migracije in selitve po savani v sušnih obdobjih.
44. Ekosistemi zmernih in visokih zemljepisnih širin (tajga, tundra)
Tundra
Zonski tip vegetacije. Zavzema severno obrobje Evrazije in Severne Amerike. Južne meje sovpadajo z julijsko izotermo + 10С
1.nizka T zraka
2.kratka rastna sezona (60 dni)
3.permafrost
4.nizka količina atmosferskih padavin 200-400 mm
5.močvirnata tla
Razvrstitev sever-jug:
1. Polarne puščave (arktična tundra)
l Franz-Jožefovi otoki
l setev zemlje
l Svalbard
l Grenlandski otok
l severni del polotoka Taimyr
Prizemna poledenitev. Polarna noč je dan. Redka rast (mah, lišaji)
2. Moss-lichen tundra
Mahovi in lišaji potrebujejo zaščito pred snegom pred močnimi vetrovi. Med mahovi prevladujejo keonofili (lišaji severnih jelenov). Med mahovi so trave, šaše, pritlikava breza in polarna vrba.
3. Grmovje tundra
Pritlikava breza, borovnica, borovnica, nekatere vrste vrbe. Vloga mahov in lišajev je zmanjšana - ne tvorijo neprekinjenega pokrova. Grmičevje tvori gosto zaprto plast 30-50 cm, ki pomaga zadrževati sneg.
4. Gozdna tundra
Razvrstitev rastlinskih združb tundre na podlagi 3 glavnih značilnosti:
1. Značilnosti vegetacije
l lišaj
l Mokhovaya
l travni mah
2. Značilnosti substrata
Glina
Ilovice
Kamniti
3. Značilnosti reliefa
Lumpy
Ubogi
Poligonalno
Prilagoditev rastlin:
1.flora je relativno revna< 500 видов
2. v Evraziji sta 2 enoletnici tundre - kenigia, encijan. Odsotnost enoletnic je posledica kratke rastne sezone.
3.rastline so razširjene – dolgoživci
l arktična vrba stara 200 let
l pritlikava breza stara 80 let
l rožmarin, star 95-100 let
4. Številne rastline tundre začnejo svoj fenološki cikel s podsnežno vegetacijo.
5. zimska obstojnost (korenice do -60C, zemeljski deli do -50C)
6. Prevladujeta 2 življenjski obliki rastlin: plazeča in blazinasta
7. Površinski koreninski sistem
8. Drevesa (fanerofiti) prodrejo le v najbolj južne dele tundre. Veje dreves se nahajajo. V smeri prevladujočih vetrov (oblika zastave)
9. za rastlinske združbe je značilna nizka plastnost
10.redkost vegetacije
Tajga
Borealni gozdovi zmernih iglavcev severne poloble (Evrazija in Severna Amerika)
Floristična sestava drevesnih vrst je slaba:
Sibirija - 2 vrsti macesna
2 vrsti smreke (sibirska, alijanska)
2 jelke (sibirska, daljni vzhod)
2 borova (sibirski, cedra)
Razlog za monotonost: Kvartarna poledenitev, ki je uničila terciarne gozdove
Značilnosti okolja:
l zmerno (baralno) podnebje
l razširjena permafrost
l kratko obdobje brez zmrzali
l mrzle zime s stabilno snežno odejo
l znatne povprečne letne padavine do 800 mm.
Prilagoditev rastlin:
1. Prevladujoč položaj pri drevesnih vrstah, ki lahko dolgo časa mirujejo z minimalnimi izdatki za dihanje in izhlapevanje
2. Tla z nizko T zaradi permafrosta (eden od dejavnikov, ki omejujejo geografsko porazdelitev iglavcev)
3. Jasna prednost območij permafrosta pri drevesih s stranskimi koreninami.
Prilagoditve živali:
Živalski svet je raznolik: 90 vrst sesalcev; 250 vrst ptic v Ruski federaciji
Dendrofilci in sesanje krvi
l Hipernacija (hibernacija)
l Migracije in nomadstvo
l Prilagoditev na ekstremne zimske razmere (na sneg, shranjevanje hrane, izolacijske prevleke, prehod na družabni način življenja - volkovi)
Hidrosfera - vodna lupina našega planeta, vključuje vso vodo, ki ni kemično vezana, ne glede na njeno stanje (tekoče, plinasto, trdno). Hidrosfera je ena od geosfer, ki se nahaja med atmosfero in litosfero. Ta diskontinuirana lupina vključuje vse oceane, morja, celinska sladka in slana vodna telesa, ledene mase, atmosfersko vodo in vodo v živih bitjih.
Približno 70 % zemeljske površine pokriva hidrosfera. Njegova prostornina je približno 1400 milijonov kubičnih metrov, kar je 1/800 prostornine celotnega planeta. 98% vode hidrosfere je Svetovni ocean, 1,6% je zaprtih v celinskem ledu, preostali del hidrosfere pade na delež sladkih rek, jezer, podzemne vode. Tako je hidrosfera razdeljena na svetovni ocean, podzemne vode in celinske vode, vsaka skupina pa vključuje podskupine nižjih ravni. Torej, v ozračju je voda v stratosferi in troposferi, na zemeljski površini se oddajajo vode oceanov, morij, rek, jezer, ledenikov, v litosferi - vode sedimentnega pokrova, kleti.
Kljub temu, da je večina vode koncentrirana v oceanih in morjih, površinske vode pa predstavljajo le majhen del hidrosfere (0,3%), igrajo glavno vlogo pri obstoju zemeljske biosfere. Površinska voda je glavni vir oskrbe z vodo, oskrbe z vodo in namakanja. V območju izmenjave vode se sladka podzemna voda v splošnem vodnem krogu hitro obnavlja, zato se lahko ob racionalnem izkoriščanju uporablja neomejeno dolgo.
Med razvojem mlade Zemlje je hidrosfera nastala ob nastanku litosfere, ki je v geološki zgodovini našega planeta sproščala ogromno vodne pare in podzemne magmatske vode. Hidrosfera je nastala med dolgoletno evolucijo Zemlje in diferenciacijo njenih strukturnih komponent. Življenje se je prvič na Zemlji rodilo v hidrosferi. Kasneje, na začetku paleozojske dobe, je prišlo do pojava živih organizmov na kopnem in začelo se je njihovo postopno razširjanje po celinah. Življenje je nemogoče brez vode. Tkiva vseh živih organizmov vsebujejo do 70-80% vode.
Vode hidrosfere nenehno sodelujejo z atmosfero, zemeljsko skorjo litosfere in biosfero. Na meji med hidrosfero in litosfero nastanejo skoraj vse sedimentne kamnine, ki sestavljajo sedimentno plast zemeljske skorje. Hidrosfero lahko štejemo za del biosfere, saj je v celoti naseljena z živimi organizmi, ki pa vplivajo na sestavo hidrosfere. Interakcija vod hidrosfere, prehod vode iz enega stanja v drugo se kaže kot zapleten vodni krog v naravi. Vse vrste vodnih krogov različnih volumnov predstavljajo en sam hidrološki cikel, v katerem se obnavljajo vse vrste vode. Hidrosfera je odprt sistem, katerega vode so med seboj tesno povezane, kar določa enotnost hidrosfere kot naravnega sistema in medsebojni vpliv hidrosfere in drugih geosfer.
Povezani materiali:
Seveda zaradi onesnaženja z oljem ne trpijo le morske vode, ampak tudi sladke vode. Odpadne vode iz rafinerij, menjava olja v avtomobilih, puščanje olja iz ohišja motorja, razlitje bencina in dizelskega goriva pri polnjenju avtomobilov - vse to vodi do kontaminacije vodnih virov in vodonosnikov. Hkrati so onesnažene ne le in celo ne toliko površinske vode, ampak podzemne vode. Ker bencin prodre v tla sedemkrat hitreje kot voda in daje pitni vodi neprijeten okus že pri koncentracijah do 1 ppm, lahko zaradi takšne kontaminacije precejšnja količina podtalnice postane neukusna za pitje.
3. Vpliv naftnih derivatov na vodne ekosisteme
Kurilno olje, dizelsko gorivo, kerozin (surova nafta se veliko lažje razgradi biološko in drugo), prekrivanje vode s filmom poslabšajo izmenjavo plina in toplote med oceanom in atmosfero ter absorbirajo pomemben del biološko aktivne sestavine sončni spekter.
Intenzivnost svetlobe v vodi pod razlitim oljem je običajno le 1 % svetlobne jakosti na površini, v najboljšem primeru 5-10 %. Podnevi plast temnega olja bolje absorbira sončno energijo, kar vodi do zvišanja temperature vode. Po drugi strani se količina raztopljenega kisika v segreti vodi zmanjša, stopnja dihanja rastlin in živali pa se poveča.
Pri močnem onesnaženju z oljem je najbolj očiten njen mehanski vpliv na okolje. Tako je naftni madež, ki je nastal v Indijskem oceanu kot posledica zaprtja Sueškega prekopa (poti vseh tankerjev z arabsko nafto so v tem obdobju potekale skozi Indijski ocean), zmanjšal izhlapevanje vode za 3-krat. To je povzročilo zmanjšanje oblačnosti nad oceanom in razvoj sušnega podnebja v okolici.
Pomemben dejavnik je biološki učinek naftnih derivatov: njihova neposredna strupenost za vodne organizme in vodne organizme.
Obalne skupnosti lahko razvrstimo glede na naraščajočo občutljivost na onesnaženost z nafto v naslednjem vrstnem redu:
Kamnite obale, kamnite ploščadi, peščena plaža, prodnata plaža, zaščitene skalnate obale, zaščitene plaže, močvirja in mangrove, koralni grebeni.
4.Policiklične aromatične spojine: viri ben (a) pirena, ben (a) pirena v vodi, talne usedline, planktonski in bentoški organizmi, razgradnja ben (a) pirena z morskimi organizmi, posledice onesnaženja z ben (a) pirenom
Trenutno je onesnaževanje s policikličnimi aromatskimi ogljikovodiki (PAH) globalne narave. Njihova prisotnost je bila najdena v vseh elementih naravnega okolja (zrak, tla, voda, biota) od Arktike do Antarktike.
PAH z izrazitimi toksičnimi, mutagenimi in rakotvornimi lastnostmi je veliko. Njihovo število doseže 200. Hkrati pa PAH, razširjenih po vsej biosferi, ni več kot nekaj deset. To so antracen, fluorantren, piren, krizen in nekateri drugi.
Najbolj značilen in najbolj razširjen med PAH je benzo (a) piren (BP):
BP je zlahka topen v organskih topilih, medtem ko je zelo malo topen v vodi. Najmanjša učinkovita koncentracija benzo (a) pirena je nizka. BP se transformira s oksigenazami. Produkti transformacije BP so končni karcinogeni.
Delež BP v skupni količini opaženih PAH je majhen (1–20 %). Dajo pomen:
Aktivna cirkulacija v biosferi
Visoka molekularna stabilnost
Pomembna pro-kancerogena aktivnost.
Od leta 1977 BP mednarodno velja za indikatorsko spojino, katere vsebnost se uporablja za oceno stopnje onesnaženosti okolja z rakotvornimi PAH.
Viri benzo (a) pirena
Pri tvorbi naravnega ozadja benzo (a) pirena sodelujejo različni abiotski in biotski viri.
Geološki in astronomski viri. Ker se PAH sintetizirajo med toplotnimi transformacijami preprostih organskih struktur, se BP nahaja v:
material meteoritov;
magmatske kamnine;
hidrotermalne formacije (1-4 μg kg -1);
Vulkanski pepel (do 6 μg kg -1). Globalni pretok vulkanskega BP doseže 1,2 t na leto -1 (Izrael, 1989).
Abiotična sinteza BP je možna med zgorevanjem organskih materialov med naravnimi požari. Ko zgori gozd, trava, šota, nastane do 5 t / leto. Biotska sinteza BP je bila ugotovljena za številne anaerobne bakterije, ki so sposobne sintetizirati BP iz naravnih lipidov v spodnjih sedimentih. Prikazana je možnost sinteze BP in klorele.
V sodobnih razmerah je povečanje koncentracije benzo (a) pirena povezano z antropogenim izvorom. Glavni viri BP so: gospodinjski, industrijski izpusti, pranje, transport, nesreče, prevoz na dolge razdalje. Antropogeni pretok BP je približno 30 t na leto.
Poleg tega je transport nafte pomemben vir vstopa BP v vodno okolje. Hkrati pride v vodo približno 10 ton na leto.
Benz (a) piren v vodi
Največja onesnaženost BP je značilna za zalive, zalive, zaprta in polzaprta morska kotanja, ki so izpostavljena antropogenim vplivom (tabela 26). Najvišje stopnje onesnaženosti BP so trenutno zabeležene za Severno, Kaspijsko, Sredozemsko in Baltsko morje.
Benz (a) piren v spodnjih sedimentih
Vnos PAH v morsko okolje v količini, ki presega možnost njihovega raztapljanja, povzroči sorpcijo teh spojin na suspendiranih delcih. Suspenzirana snov se usede na dno in zato se BP kopiči v spodnjih usedlinah. V tem primeru je glavna cona kopičenja PAH plast 1-5 cm.
Pogosto so PAH v usedlinah naravnega izvora. V teh primerih so omejeni na tektonske cone, območja globokega toplotnega vpliva, območja razpršenosti akumulacije plinskega olja.
Kljub temu so najvišje koncentracije BP v območjih antropogenega vpliva (tabela 27).
Tabela 27
Povprečne stopnje onesnaženosti morskega okolja z benzo (a) pirenom μg L –1
Benz (a) piren v planktonskih organizmih
PAH se ne absorbirajo le na površini organizmov, ampak se koncentrirajo tudi znotraj celic. Za planktonske organizme je značilna visoka stopnja kopičenja PAH (tabela 28).
Vsebnost BP v planktonu se lahko giblje od nekaj μg kg – 1 do mg kg – 1 suhe teže. Najpogostejša vsebnost je (2-5) 10 2 μg kg -1 suhe teže. Za Beringovo morje se akumulacijski koeficienti (razmerje med koncentracijo v organizmih in koncentracijo v vodi) v planktonu (Cn / Sv) gibljejo od 1,6 10 do 1,5 10 4, akumulacijski faktorji v neustonu (Cn / Sv) od 3,5 10 2 do 3,6 10 3 (Izrael, 1989).
Benz (a) piren v bentoških organizmih
Ker se večina bentoških organizmov prehranjuje z suspendiranimi organskimi snovmi in detritusom v tleh, ki pogosto vsebujejo PAH v koncentracijah, višjih kot v vodi, bentonci pogosto kopičijo BP v znatnih koncentracijah (tabela 28). Znano je, da polihete, mehkužci, raki in makrofiti kopičijo PAH.
Tabela 28
Koeficienti kopičenja BP v različnih objektih ekosistema Baltskega morja (Izrael, 1989)
Razgradnja benzo (a) pirena z morskimi mikroorganizmi
Ker so PAH naravne snovi, je naravno, da obstajajo mikroorganizmi, ki jih lahko uničijo. Tako so v poskusih v severnem Atlantiku bakterije, ki oksidirajo BP, uničile od 10-67 % vnesenega BP. Poskusi v Tihem oceanu so pokazali sposobnost mikroflore, da uniči 8-30% vnesenega BP. V Beringovem morju so mikroorganizmi uničili 17-66% vnesenega BP, v Baltskem morju - 35-87%.
Na podlagi eksperimentalnih podatkov je bil izdelan model, ki omogoča oceno transformacije BP v Baltskem morju (Izrael, 1989). Dokazano je, da lahko bakterije v zgornjem sloju vode (0-30 m) poleti razgradijo do 15 ton nafte, pozimi pa do 0,5 t. Skupna masa BP v Baltskem morju je ocenjena na 100 Če predpostavimo, da je mikrobno uničenje BP edini mehanizem za njegovo odpravo, bo čas, ki bo porabljen za uničenje celotne razpoložljive zaloge BP, od 5 do 20 let.
Posledice onesnaženja z benzo (a) pirenom
Za BP so bili dokazani toksičnost, rakotvornost, mutagenost, teratogenost in učinki na sposobnost razmnoževanja rib. Poleg tega je BP, tako kot druge težko razgradljive snovi, sposoben bioakumulacije v prehranjevalnih verigah in zato predstavlja nevarnost za ljudi.
Predavanje številka 18; Problem povečanja kislosti voda
Viri in porazdelitev: antropogene emisije žveplovih in dušikovih oksidov.
Vpliv kislih padavin na okolje: občutljivost vodnih teles na povečanje kislosti, tamponska zmogljivost jezer, rek, močvirja; učinek zakisanosti na vodno bioto.
Boj proti zakisanju: perspektive.
Zakisanost okolja s kopičenjem močnih kislin ali snovi, ki tvorijo močne kisline, močno vpliva na kemični režim in bioto več deset tisoč jezer, rek, drenažnih bazenov v severni Evropi, severovzhodni Severni Ameriki, delih vzhoda Aziji in povsod, čeprav v manjši meri. Zakisanost vode je določena z zmanjšanjem nevtralizacijske sposobnosti (ANC). Zakisane vode so podvržene kemičnim in biološkim spremembam, spreminja se vrstna struktura biocenoz, zmanjšuje se biotska raznovrstnost itd. Visoka koncentracija H + vodi do sproščanja kovin iz tal z njihovim kasnejšim transportom v jezera in močvirja. Visoka koncentracija H + v vodotokih vodi tudi do sproščanja kovin, vključno s strupenimi, iz rečnih usedlin.
Vsaka od sfer planeta ima svoje značilne lastnosti. Nobena od njih še ni v celoti raziskana, kljub dejstvu, da raziskave še potekajo. Hidrosfera, vodna lupina planeta, je zelo zanimiva tako za znanstvenike kot za preprosto radovedne ljudi, ki želijo globlje preučiti procese, ki se odvijajo na Zemlji.
Voda je osnova vsega življenja, je močno sredstvo, odlično topilo in resnično neskončno skladišče hrane in mineralnih surovin.
Hidrosfera vključuje vso vodo, ki ni kemično vezana in ne glede na agregacijsko stanje (tekoče, hlape, zamrznjeno) v katerem je. Splošni pogled na razvrstitev delov hidrosfere je videti tako:
To je glavni, najpomembnejši del hidrosfere. Celota oceanov je neprekinjen vodni ovoj. Razdeljen je na otoke in celine. Za vode Svetovnega oceana je značilna splošna sestava soli. Vključuje štiri glavne oceane - Pacifik, Atlantik, Arktični in Indijski ocean. Nekateri viri razlikujejo tudi petega, Južni ocean.
Proučevanje oceanov se je začelo pred mnogimi stoletji. Za prve raziskovalce veljajo navigatorji - James Cook in Ferdinand Magellan. Zahvaljujoč tem popotnikom so evropski znanstveniki prejeli neprecenljive informacije o obsegu vodnega prostora ter obrisih in dimenzijah celin.
Oceanosfera predstavlja približno 96 % svetovnih oceanov in ima dokaj homogeno sestavo soli. Sladke vode vstopajo tudi v oceane, vendar je njihov delež majhen - le približno pol milijona kubičnih kilometrov. Te vode vstopajo v oceane s padavinami in rečnimi tokovi. Majhna količina prihajajoče sladke vode določa konstantnost sestave soli v oceanskih vodah.
Kontinentalne vode (imenovane tudi površinske vode) so tiste, ki so začasno ali trajno v vodnih telesih, ki se nahajajo na površini zemeljske oble. Sem spada vsa voda, ki teče in se zbira na površini zemlje:
Površinske vode delimo na sladke in slane ter so nasprotje podtalnice.
Vse vode v zemeljski skorji (v kamninah) so poimenovane. Lahko so v plinastem, trdnem ali tekočem stanju. Podzemna voda predstavlja pomemben del vodnih zalog planeta. Njihova skupna količina je 60 milijonov kubičnih kilometrov. Podzemna voda je razvrščena po globini. so:
Mineralne vode so tiste, ki vsebujejo elemente v sledovih, raztopljeno sol.
Artesian je podzemna voda pod pritiskom, ki se nahaja med vodoodpornimi plastmi v kamninah. Uvrščamo jih med minerale in se običajno nahajajo na globini od 100 metrov do enega kilometra.
Podzemne vode so gravitacijske vode, ki se nahajajo v zgornji, površinski najbližji, vodoodporni plasti. Ta vrsta podzemne vode ima prosto površino in običajno nima trdne kamnite strehe.
Medplastne vode so nizko ležeče vode med plastmi.
Prstne vode so tiste, ki se premikajo pod vplivom molekularnih sil ali gravitacije in zapolnijo nekatere vrzeli med delci talnega pokrova.
Kljub raznolikosti stanj, sestav in lokacij je hidrosfera našega planeta ena. Vse vode na svetu združuje skupen izvor izvora (zemeljski plašč) in medsebojna povezava vseh voda, vključenih v vodni krog na planetu.
Vodni krog je neprekinjen proces nenehnega gibanja pod vplivom gravitacije in sončne energije. Vodni krog je povezovalni člen za celotno lupino Zemlje, združuje pa tudi druge lupine – ozračje, biosfero in litosfero.
Med tem procesom je lahko v treh osnovnih stanjih. Ves čas obstoja hidrosfere se obnavlja, vsak njen del pa se obnavlja za različno časovno obdobje. Tako je obdobje obnavljanja voda Svetovnega oceana približno tri tisoč let, vodna para v ozračju se popolnoma obnovi v osmih dneh, pokrovni ledeniki Antarktike pa lahko trajajo do deset milijonov let, da se obnovijo. Zanimivo dejstvo: vse vode, ki so v trdnem stanju (v permafrostu, ledenikih, snežni odeji), združuje ime kriosfera.
