Охрана гидросферы от загрязнения

Свойства океанических вод

Огромные объемы океанической воды, формирующиеся в конкретных участках океана и отличные по составу и свойствам, называются водными массами.

По каким же признакам могут отличаться водные массы? Свойствами океанических вод считаются цвет, прозрачность, температура, соленость.

1. Одним из свойств воды является цвет, а также прозрачность. Вода в любом водоеме нам кажется прозрачной, однако если присмотреться, можно увидеть какой-либо цвет. Для определения прозрачности воды нужно набрать ее немного в сосуд и поднести к белому листу бумаги. На рисунке показано, что взяли несколько образцов воды, которые отличаются по прозрачности. Самый последний образец – мутный, обладает желто-коричневым цветом и непрозрачен.

Часто в воде содержатся различные примеси, которые и определяют ее цвет. Так цвет морской воды может иметь разные оттенки. К примеру, некоторые моря получили название за цвет своей воды.

Важным свойством воды является температура. Какая температура у воды на поверхности? Средняя температура воды около 17С, при этом в северном полушарии на 3 градуса больше, чем в южном. Во многом величина температуры будет определяться географической широтой.

На экваторе наблюдается весь год 28-29С.Тропики неоднородны по температуре – на западе наблюдается температура 20-25С, на востоке – 16-20С. Уменьшение температуры воды происходит в умеренных областях в пределах 10-0С. У полярных областей температура 0-3С.

Данный показатель также может отличаться в зависимости от глубины. У поверхности понижение значительно, далее замедляется. Около дна температура воды составляет 2-0С.

3. Свойством, отличающим океаническую воду и пресную, считается соленость.

Соленостью называется количество соли в граммах, растворенных в 1 литре морской воды. Измеряется с помощью промилле – ‰.

Средняя соленость вод принята 35‰ или 35 г на литр. Океанская вода обладает специфическим вкусом, определяемым растворенными веществами. Различные факторы влияют на это свойство вод. Так соленость вод океанов определяется объемом осадков и испарением. Уменьшают соленость впадающие реки и айсберги.

Соленость поверхностных вод не везде одинаковая и определяется географической широтой.

В области экватора осадки превышают испарение, соответственно соленость составляет 34-36‰. Район тропиков характеризуется наибольшим испарением по сравнению с осадками, при этом соленость составляет 37‰. Умеренные области отличаются соленостью до 34‰. У полярных кругов соленость невысокая — 31-32‰. Сказывается значительное число осадков и тающие льды. Наивысшая соленость свойственна внутренним морям. Так в Красном море — 43‰, в Персидском заливе — 38‰.

Источники загрязнения гидросферы

Вода используется в большинстве видов человеческой деятельности от бытовой до производственной. В соответствии с этим загрязнение гидросферы происходит из многих источников, среди них выделяются:

• естественные;
• антропогенные.

Влияние естественных источников незначительно и обычно сопровождается совместным действием с антропогенными факторами.

Например, извержения подземных вулканов приводят к тепловому заражению, характеризующемуся изменению среды под действием новых более высоких температур. Ярче всего естественные причины проявляются во время катаклизмов: разрушается инфраструктура, что приводит к загрязнению вод.

Антропогенные источники

Практически все загрязнители попадают в воду в результате человеческой деятельности. Среди отраслей и видов деятельности, оказывающих негативное воздействие на гидросферу, выделяются:

Вид деятельности или отрасль	Как влияет	Примеры
Деятельность, связанная с нефтью	При разливе нефтепродуктов на поверхности образуется тонкая пленка, препятствующая естественным процессам в среде. Кроме этого, такая пленка может быть подвержена возгоранию. Разлив может произойти на любом этапе: добыче, транспортировке, переработке, потреблении.	Взрыв нефтеплатформы в Мексиканском заливе (США), объем утечки – почти 800 миллионов литров.
Работа транспорта	Более 70% грузовых перевозок в мире приходится на морской транспорт. Регулярные отходы составляют остатки портовой деятельности, а также топливные выбросы. Кроме этого, возникают нерегулярные утечки отходов, связанные с авариями.	Авария нефтетанкера вблизи Аляски (США) в 1989 году, объем нефтяной утечки – 40 миллионов литров.
Туризм	Туристическая деятельность в курортных прибрежных местах провоцирует образование дополнительных жилищно-коммунальных стоков, других отходов, связанных с обеспечением работы курорта.	Из-за недостаточного развития инфраструктуры в одном из районов Сочи действует несколько тысяч источников нелегального стока отходов. Закрытие пляжа в Геленджике из-за прорыва канализации.
Сельское хозяйство	Наибольшее воздействие на пресные водоемы и грунтовые воды оказывает сельское хозяйство. Использующиеся для удобрения пестициды через почву попадают в грунтовые воды, питающие реки и озера.	Попадание происходит постепенно без отдельных массовых выбросов.
Промышленные выбросы и стоки	Многие предприятия используют воду для технологических нужд: охлаждение реакторов, выработка энергии, сброс отходов. Этим объясняется распространенная практика размещения заводов (чаще всего старых) на берегах водоемов.	С 1966 года на берегу Байкала действовал целлюлозно-бумажный комбинат (БЦБК), сбросы которого составляли несколько десятков миллионов тонн отходов. В 2013 году БЦБК закрыли, но на других водоемах подобные предприятия продолжают деятельность.
Жилищно-коммунальные стоки	В большинстве городов отработанная вода не проходит очистку для ее стока в элементы гидросферы. Деятельность по водоснабжению и водоотведению приводит к загрязнению и снижению уровня грунтовых вод.	В Санкт-Петербурге действует несколько станций аэрации, которые очищают воду, поступающую из канализации. Более 98% воды проходят очистку перед попаданием в Финский залив. Объем стоков – несколько миллионов тонн воды на каждую из 3 станций.
Человеческая жизнедеятельность	Кроме стоковых отходов, в результате человеческой жизнедеятельности гидросфера загрязняется еще обычным мусором. Такой тип загрязнений характерен для городов и мест массового отдыха.	Почти в два сократилась популяция рыб в реке Читарум в Индонезии – это самая грязная река в мире. Вдоль ее берегов проживают 5 миллионов жителей, работает более 2000 промышленных предприятий. Ежедневный размер образования отходов: 20 тысяч тонн мусора и 340 тысяч загрязненных сточных вод.
Тепловое загрязнение	При нагреве воды происходит нарушение естественных условий обитания. Вода используется для охлаждения в энергетике и промышленности. Для этого вблизи объектов строятся отводные каналы, через который проходит отработанная нагретая вода.	Температура в отводных каналах электростанций в течение всего года положительная, из-за чего не происходит их замерзание.

Строение гидросферы

Гидросфера — это непрерывная водная оболочка планеты, которая располагается между твердой земной оболочкой и атмосферой. Включает в себя абсолютно всю воду, которая, в зависимости от условий окружающей среды, может находиться в трех состояниях: твердом, газообразном и жидком.

Гидросфера является одной из древнейших оболочек планеты, которая существовала практически во все геологические эпохи. Ее возникновение стало возможным благодаря сложнейшим геофизическим процессам, результатом которых стало образование атмосферы и гидросферы, между которыми всегда существовала самая тесная связь.

Гидросфера, так или иначе, пронизывает все геосферы земного шара. До самой нижней границы земной коры просачиваются подземные воды. Основная масса водяного пара распределена в нижней части атмосферы — тропосфере.

На гидросферу приходится порядка 1390 млн. кв. км. Ее принято делить на три основные части:

Мировой океан

— основная часть гидросферы, в состав которого входят все океаны: Тихий, Индийский, Атлантический, Северный Ледовитый. Совокупность океанов не является цельной водной оболочкой: она разделена и ограничена материками и островами. Соленые океанические воды составляют 96% от всего объема гидросферы.

Основная характеристика Мирового океана — общий и не изменяемый солевой состав. В океанические воды вместе с речными стоками и атмосферными осадкам поступает и пресная вода, однако ее количество столь незначительно, что никак не влияет на концентрацию солей.

Рис. 1. Воды Мирового океана

Континентальные поверхностные воды

— это все водные бассейны, расположенные на поверхности земного шара: болота, водохранилища, моря, озера, реки. Поверхностные воды могут быть как солеными, так и пресными, искусственными и естественными.

Моря гидросферы бывают окраинными и внутренними, которые, в свою очередь, делятся на внутриматериковые, межматериковые и межостровные.

ТОП-1 статья
которые читают вместе с этой

Подземные воды

— это все воды, расположенные под землей. Иногда концентрация солей в них может достигать очень большого уровня, в них могут присутствовать газы и различные элементы.

В основе классификации подземных вод лежит глубина их залегания. Они бывают минеральными, артезианскими, грунтовыми, межпластовыми и почвенными.

Большое значение в обменных процессах имеет пресная вода, которая в общей сложности составляет лишь 4% от общих запасов воды на планете. Основная часть пресных вод содержится в снежных покровах и ледниках.

Рис. 2. Ледники — основные источники пресной воды

2.1 Органические и минеральные загрязнения

К органическим нетоксичным
загрязнениям относятся фекальные стоки, отходы лесосплава, целлюлозные волокна
в сбросах бумажных комбинатов и некоторые другие. Они могут вызывать гибель
гидробионтов через ухудшение кислородного режима, образование сероводорода или
вследствие механического воздействия.

Наибольшее распространение в
качестве загрязнителей поверхностных, а в ряде случаев и подземных вод получили
ртуть и свинец. В Швеции многие из пресноводных и морских рыб содержат ртуть в
пределах 200-1000 нг/кг. Отмечено повышенное содержание ртути в форменных
элементах и плазме крови и волосах людей, питавшихся рыбой. Обнаружена ртуть в
мясе орлов, фазанов и других животных. Установлено возрастание ртути по звеньям
пищевой цепи. Реки ежегодно вынося в океаны около 5000 т ртути и ее соединений,
из которых, например, метилртуть обладает более высокой токсичностью и
интенсивно накаливается в тканях гидробионов. Средняя концентрация ртути в морской
воде в наши дни составляет 0,03 мкг/л, а донные отложения обогащены ртутью еще
больше.

Важную роль в загрязнении воды
играет также свинец. Только дожди ежегодно вымывают из атмосферы 250 000 т
свинца над океаном и 100 000 т над сушей. Из почв ежегодно поступает 150 000 т
свинца. В связи с этим за 45 лет содержание свинца в морской воде возросло с
0,01-0,02 до 0,07 мг/кг.

В значительном количестве в
водоемы попадают и другие металлы — цинк, никель, кадмий, хром. При их участии
происходит нейтрализация активных центров ряда ферментов, деструктурирование
некоторых белков. Возникают сердечно-сосудистые заболевания.

Огромнейшее значение в
загрязнении водоемов имеют радиоактивные изотопы, или радионуклиды. Излучения
радионуклидов способны перемещать электроны с одних атомов на другие, в
результате чего каждый из них приобретает заряд. О величине загрязнения
водоемов радионуклидами можно судить по тому, что только США сбросили в Тихий и
Атлантический океаны с 1946 по 1963 г. по нескольку десятков тысяч кюри отходов.
Радиоактивное загрязнение водоемов происходит и в результате осаждения
радионуклидов из атмосферы. Поверхность воды — в 1,5-2 раза более эффективный
коллектор радиоактивных аэрозолей, чем суша.

Источники химических загрязнений

К основным источникам опасного химического загрязнения относятся:

1. Выбросы промышленных предприятий.
2. ТБО разных отраслей.
3. Сточные воды, не прошедшие очистку.
4. Нитраты, пестициды, используемые в сельском хозяйстве.
5. Транспорт.
6. Тепло и электростанции.

Химические загрязнители – это токсичные вещества, загрязняющие окружающую среду, оказывающие мутагенное, канцерогенное, тератогенное воздействие. Среди них самыми опасными считаются:

• асбест, вызывающий серьезные болезни органов дыхания;
• бензол, негативно влияющий на состав крови;
• диоксины, отравляющие живые организмы;
• кадмий, воздействующий на костную, дыхательную систему;
• мышьяк, химикат вызывающий хроническое отравление;
• соединения ртути и свинца, которые могут привести к летальному исходу.

Превышение концентрации любого из химикатов оказывает негативное влияние на окружающую среду и здоровье человека.

Сжигание любого топлива отравляет атмосферу газами, примесями азота, бензапирена, которые оседают на почву. Промышленные, сельскохозяйственные и бытовые стоки, разливы нефтепродуктов в океанах и морях, загрязняют экологию.

https://youtube.com/watch?v=dz0t1oVykoA

Нефтеперерабатывающие заводы выделяют бензапирены, окись углерода, мышьяка, сероводород, формальдегиды. Производство минеральных удобрений через сточные воды, загрязняют среду соединениями фосфора, ангидридов, кислотами. При производстве резины, каучука происходит превышение норм концентрации хлора, водорода, сажи. Лакокрасочная продукция содержит большое количество растворителей, вредит окружающей среде. Выбросы, связанные с ними, составляют 340-360 тысяч тонн ежегодно.

В Российской Федерации находится около 4 тыс. опасных химических объектов, вблизи которых население подвергается потенциальной опасности.

Зимой 2013 года на Липецком металлургическом комбинате произошла утечка бензола. Последствия чрезвычайного происшествия ликвидировали, но в результате аварии погибли люди.

Химическое загрязнение окружающей среды и его последствия

Химическое загрязнение задевает все сферы окружающей среды. Негативные итоги заражения природы ощущаются по мере накопления и выражаются в следующем:

• деградации окружающей среды;
• ухудшение здоровья человека;
• нарушение озонового слоя;
• рост неплодородных земель.

Химические вещества серьезно влияют на экологию планеты и человека.

На Земле зафиксированы масштабные химические катастрофы. На химзаводе итальянского города Севезо летом 1973 года произошел выброс диоксина, приведшее к загрязнению территории в 20 км2. Пострадало больше 1,5 тыс. человек, произошла массовая гибель животных. Последствия аварии ощущались около трех лет.

Осенью 1978 года китайское химическое предприятие допустило утечку 28 тонн цианистого натрия. Такое количество опасного химиката способно убить 50 млн. человек. Принятые срочные меры по эвакуации людей и ликвидации аварии не допустили большого количества жертв. Но погибло больше 3,5 тыс. человек.

Одной из крупнейших мировых катастроф считается взрыв на индийском заводе зимой 1984 года, который мгновенно погубил более 5 тыс. человек. Отравление получили около 50 тыс. жителей. Была заражена почва, вода, воздух на огромной территории.

На втором месте по химическому загрязнению находятся транспортные средства. Автомобильные выбросы повышают концентрацию углеводородов и тяжелых металлов в атмосфере. Использованная резина годами разлагается на свалках, отработанные масла загрязняют почву.

Металлургические предприятия загрязняют окружающую среду на расстоянии до 100 км от объекта. Доказательством тому служат снимки из космоса. Такая территория непригодна для проживания и отдыха.

Деградация окружающей среды

Нарушения, вызванные химикатами, проявляется деградацией экосистемы. Постепенно уменьшается количество представителей флоры и фауны, исчезают редкие виды. Бесконтрольно размножаются вредоносные микроорганизмы.

Одна из опасных проблем загрязнения – радиоактивное заражение. Таким примером может служить авария на Чернобыльской АЭС в апреле 1986 года. Зараженная зона непригодна для проживания, занятий пчеловодством, сельским хозяйством, рыболовством.

Здоровье человека

Загрязняя окружающую среду, человек вредит себе. В природу попадают жидкие, газообразные, твердые химические вещества, которые проникают в почву, воду, растения и продукты питания. Образованная цепочка несет угрозу здоровью человека.

Краткое воздействие проявляется головокружением, болями, тошнотой, кашлем. Большая доза ведет к потере сознания, острому отравлению, даже к летальному исходу. Влияние на организм зависит от возраста, пола и здоровья человека.

Истощение озонового слоя

Верхняя часть атмосферы защищает планету от ультрафиолета, ослабляет солнечную радиацию в 6 000 раз. Антропогенная деятельность истощает озоновый слой до появления дыр. Эту проблему усугубляют полеты реактивных самолетов и запуски ракет.

Особенно опасен для озона газ метан. Большое количество выделяют животноводческие комплексы. Залежи отходов скота испаряют в атмосферу тонны газа. Истощение озонового слоя опасно для всей планеты. Незащищенность от лучей солнца, может погубить все живое.

Неплодородные земли

Химические отходы накапливаются на свалках, пропитывают почву. Проникая через грунт в водоемы, заражают огромные площади земли. В погоне за урожаем, недобросовестные фермеры неконтролируемо используют много химии.

После дождей и полива, она глубоко проникает в почву. Через несколько лет такого использования, почва обедняется, истощается плодородный слой, снижаются урожаи. Брошенные земли деградируют, выветриваются, образуя овраги, непригодные для сельского хозяйства.

Экозащитные мероприятия

Для защиты поверхностных вод от загрязнения предусматриваются следующие экозащитные мероприятия.

• Развитие безотходных и безводных технологий, внедрение систем оборотного водоснабжения – создание замкнутого цикла использования производственных и бытовых сточных вод, когда сточные воды все время находятся в обороте, и попадание их в поверхностные водоемы исключено.
• Очистка сточных вод.
• Очистка и обеззараживание поверхностных вод, используемых для водоснабжения и других целей.

Главный загрязнитель поверхностных вод – сточные воды, поэтому разработка и внедрение эффективных методов очистки сточных вод является актуальной и экологически важной задачей

Роль гидросферы в жизни человека

Без воды ни человек, ни животные, ни растения на планете существовать бы не смогли. Еще в 6 веке до нашей эры древнегреческий математик и философ Фалес Милетский предполагал, что вода является первичной основой жизни на Земле. Гидросфера играет основную роль в формировании климата, без нее климат был бы гораздо более суровым и менее устойчивым. А для возникновения и существования жизни, как известно, необходимо поддержание температурного режима на определенном уровне.

Почему человек не может прожить без воды? Потому что она обеспечивает действие всех процессов в человеческом организме. Кислород и питательные вещества доставляются ко всем клеткам при помощи жидкости. Вода обеспечивает регуляцию температурного режима, участвует в процессе преобразования пищи в энергию, выводит из организма шлаки, помогает в усваивании питательных веществ, а также выполняет множество других необходимых функций.

Воды Мирового океана – среда обитания сотен тысяч видов живых организмов. Человеку она позволяет перемещаться, используя водные виды транспорта. Вода является источником электрической энергии и разных видов необходимого человеку сырья (в том числе, и лекарственного).

Интересные сведения о воде

• Средняя глубина Мирового океана – 4 км
• Если бы существующие ледники одновременно растаяли, уровень воды на Земле поднялся бы на 64 метра. Это примерная высота 8-ми этажного дома. Под водой бы оказалась 1/8 часть суши.
• Вода – единственное вещество на Земле, плотность которого в твердом состоянии меньше, чем в жидком.
• По сравнению с другими известными жидкостями вода имеет наибольшую теплоемкость.
• Ежегодно с поверхности планеты испаряется более 500 тысяч кубометров воды. И столько же приносят Земле дожди и снегопады.
• Большая часть запасов пресной воды нашей планеты находится в ледниках.
• Соленые воды составляют 96,4% от общего объема гидросферы.

Несмотря на то, что вода – вещество, к наличию которого все давно привыкли, ее свойства до сегодняшнего дня до конца не изучены. Вода доступна и широко распространена, однако всех ее свойств не знают даже ученые. Ежегодно публикуются новые научные работы, связанные с изучением ее свойств. Вода обладает целым рядом свойств, которые до сих пор считаются уникальными и даже аномальными.

Есть много любопытных сведений о воде. Так, самой полноводной рекой на планете является Амазонка, а самой длинной – Нил. Самая чистая вода, по сведениям ЮНЕСКО – в Финляндии. Самый сильный ливень за всю историю наблюдений произошел в 1952 году на острове Реюньон. За сутки там выпало 1870 миллиметров осадков. Чилийская пустыня Атакама – самое безводное место на планете. Но вода приносит не только жизнь, иногда она приносит несчастья и разрушения. Так, во время наводнения 1887 года в Китае погибло около 900 тысяч человек, а крупные градины ежегодно убивают десятки людей и около 1% растительности на Земле.

Гидросфера представляет собой водную оболочку Земли, включающую суммарную массу воды найденной на, под и над поверхностью планеты. Вода гидросферы может находится в трех агрегатных состояниях: в жидком (вода), твердом (лед) и газообразном (водяной пар). Уникальная в Солнечной системе гидросфера Земли играет одну из первостепенных ролей для поддержания жизни на нашей планете.

Вариант №3

Что значит гидросфера? От греческого слова гидр это вода, сфера-шар. На русском языке означает оболочка воды нашей планеты Земля, одним словом гидросфера. Вода разделяется на Мировые океаны, поверхностные и подземные воды.

Самый большой объём воды имеет конечно океан, затем ледники, моря и реки.

Загрязнение воды

Все вокруг связано между собой тем или иным способом. Так и океан связан с другими источниками воды. Откуда же может поступать грязная вода в океан, рассмотрим причины:

1. Экологические катастрофы. Сюда относят огромные танкеры, которые перевозят нефть, химикаты, горючие материалы. Из-за разрушенного корабля, могут погибнуть многие люди и животные.

2. Сточные воды. Помимо нефти на поверхности почвы скапливаются достаточно много вредных веществ, которые пагубно влияют на рост растений и рыб, находящиеся в воде.

3. Металлы и химикаты. Обработанные поля пестицидами, гербицидами, инсектицидами и другими препаратами, все это впитывает почва и со временем циркулирует по подземным водам в другие места. Скапливается в больших количествах и мешает росту растений, отравляет животных. Попадая в океан смеси из тяжелых металлов мешают развитию водорослей, ракушкам и другим обитателям воды.

4. Цветение воды. Резко загрязненная вода, начинает терять свои прозрачные свойства и обретает зеленый цвет. В это время начинает активно расти водоросли, появляется тина и вода постепенно начинает превращаться в болото.

5. Пластиковый материал. В океане Тихом и Атлантическом замечено огромное количество скопившего пластикового материала, примерно в остров. Такое скопище тоже ничего хорошего не принесет обитателям воды. Экологи посчитали, что к 2025 году на 3кг рыбы, придется 1кг мусора. С каждым годом риск будет возрастать, а рыба исчезать.

6. Сточная вода. Сюда относят смесь отходов жизнедеятельности человека, грязи, моющих средств и дождевой воды. Такое смешение вод образуют токсическое соединение, больший вред здесь имеют продукты химического происхождения, именно это наносит урон живым организмам.

7. Атмосферные загрязнения. К этому пункту относят сажу, золу, пепел, все газы, скапливаются они в атмосфере и выпадают в осадок с дождем. В результате происходит химическая реакция и образуют кислоты, которые и разрушают все живое вокруг.

Последствия

В связи нехватки пресной воды, планета начнет умирать, а с ней все живое. Смерть придет от жажды и нехватки здоровой пищи. Что еще можно сказать в заключение? Загрязнение, это серьезная проблема человечества и создаем мы ее сами, не задумываясь о будущем. Нужно жестко взяться за проблемы по очистке водных ресурсов, бережно относится к природе.

5-6 класс,7 класс по географии