Навигация
Фізичні властивості води
34729
знаков
2
таблицы
2
изображения
2. Фізичні властивості води
Вода, в якій розпочалося життя на Землі, - це важливий екологічний фактор, що визначається її фізичними властивостями, зокрема, прозорістю, щільністю, теплопровідністю і теплоємністю, а також текучістю. Остання зумовлює циркуляцію в озерах і ставках.
Водне середовище однофазне - в ньому різко переважає рідка фаза. Одночасно природна вода, яка утворює гідросферу, являє собою складну полідисперсну систему, що складається з водних розчинів і зависі частинок неорганічних і органічних речовин, а також із живих органічних тіл, котрі втримуються в системі за рахунок різності співвідношень маси, постійного перемішування і переміщення водних мас або активної протидії силі тяжіння з боку живих організмів.
В поняття гідросфери включають і дно водоймища (тверда фаза), і приводний шар повітря (газоподібна фаза). Велике значення мають площини контактів цих фаз: дно-вода, вода-повітря. Це складні біогоризонти, насичені живими організмами. Відомо, що основну масу гідросфери Землі утворюють води Світового океану (95,5% за об'ємом), які містять величезну кількість органічної речовини, в тому числі незначну частку живих організмів - не більше 3 млрд. т, або 0,15%.
Головним джерелом тепла, яке надходить у водні шари, є сонячна енергія. Сонячне проміння, проникаючи крізь водну поверхню, поглинається і розсіюється водою, розчиненими в ній речовинами і зваженими частинками.
Зрозуміло, що зі зростанням у воді зважених частинок і дрібних організмів планктону зростає коефіцієнт затухання і, відповідно, погіршується прозорість води, а отже, зменшується інтенсивність фотосинтезу водяних рослин.
Сонячне тепло завдяки малій теплопровідності води майже не передається на глибину. Переміщення теплих мас з поверхні на глибину відбувається за рахунок вертикального переміщення (вітрового, конвективного, турбулентного у прісних порівняно мілководних водоймищах), а також за рахунок глибинних течій у морських водах. Прогрівання шарів води як у внутрішніх водоймах, так і в морях має сезонний характер.
Важливими фізичними властивостями води є її висока щільність, яка послаблює земне тяжіння, що дає змогу гідробіонтам мікроскопічних розмірів перебувати у зваженому стані. Крупніші гідробіонти для полегшення плавання знижують свою щільність, включаючи до складу тіла велику кількість води (медузи), жирових крапель (діатомові водорості), повітря (ламінарії і молюск наутілус), а також утворюючи різні відростки.
Водне середовище сформувало планктонні організми з характерною формою тіла, що дає можливість їм легко утримуватись "на плаву" або "ширяти" у водному просторі (медузи, лангусти, молюски). Цьому також сприяє розмір організмів: невеликі тіла зоопланктону мають теж здатність "ширяння" у водній товщі.
Для організмів, зокрема членистоногих, які живуть на поверхні води, має значення поверхневий натяг рідини (для чистої води становить 76 дін/см при 0°С і 73 дін/см при 20°С). Коли сила поверхневого натягу більша маси тварини, остання буде утримуватись завдяки поверхневому натягу. У комах, "ковзаючих по поверхні", тіло несуть передні і задні лапки, а середні кінцівки служать веслами.
До прісних вод, з одного боку, належать стоячі води, або стрічкові фації, з другого - проточні, або лотичні, фації. Рух води приводить до вирівнювання температури у всій її товщі, а також до збагачення киснем.
Текучі води в процесі адаптації формували тіло риб, яке, наприклад у форелі, в поперечному розрізі є округле, тоді як у риб стоячих вод (ставків, озер) воно плоске (короп, карась, окунь). Своєрідним для тварин швидкотекучих вод є екологічне пристосування - реотропізм: тварини приймають певне положення відносно течії і намагаються подолати її.
Вода, яка містить речовини у завислому стані, стає каламутною. З екологічної точки зору такий стан води через погане проникнення в її товщу сонячного проміння веде до зниження продуктивності автотрофної рослинності. Як правило, в такій воді менше кисню і багато організмів перебувають у пригніченому стані. Причина каламутності - змив дощовими чи талими водами дрібних частинок ґрунту, особливо гумусу.
3. Забруднення природних вод
3.1 Важкі метали
Важкі метали (ртуть, свинець, кадмій, цинк, мідь, миш'як) належать до числа поширених і досить-таки токсичних, забруднюючих навколишнє середовище, речовин. Вони широко застосовуються в різних промислових виробництвах, а тому, незважаючи на заходи з їх очистки, вміст сполук важких металів в стічних водах досить високий. Великі маси цих сполук надходять у водойми з атмосферними опадами. Для морських біоценозів найбільш небезпечними є ртуть, свинець, кадмій. Ртуть надходить до океану з материковими стоками і через атмосферу. При вивітрюванні осадових та вивержених порід щорічно виділяється близько 1,1 • 104 т ртуті, при цьому значна частина цього вмісту має характер антропогенного походження. Близько половини річного промислового виробництва цього металу (9,1 • 104 т/рік) різними шляхами надходить в океан. В районах, забруднених промисловими водами, концентрація ртуті (в розчинах та в звішеному стані) значно підвищується. При цьому деякі бактерії перетворюють хлориди у високотоксичну метилртуть. Забруднення морських продуктів ртуттю неодноразово призводило до ртутного отруєння мешканців прибережних районів. До 1977 р. налічувалось 1280 жертв хвороби Міномата, причиною якої були відходи підприємств по виробництву хлорвінілу та ацетальдегіду, на яких в якості каталізатора використовувалась хлориста ртуть, а недостатньо очищені стічні води надходили в затоку Міномата.[8]
Свинець - типовий розсіяний елемент, який міститься в усіх компонентах оточуючого середовища: в гірських породах, ґрунтах, природних водах, атмосфері, живих організмах. Свинець активно розсіюється в оточуючому середовищі в процесі господарської діяльності людини. Це зумовлено викидами з промисловими і побутовими стоками, з димом і пилом промислових підприємств, з вихлопними газами двигунів внутрішнього згорання тощо. Міграційні потоки свинцю з континентів в океан ідуть не лише з річковими стоками, але і через атмосферу. З континентальним пилом океан отримує (2-3) • 104 т свинцю на рік.
Похожие работы
... змінах клімату; — виявлення природних i антропогенних факторів, що зумовлюють зміну клімату; — виявлення критичних елементів біосфери, вплив на які може спричинити клiматичнi зміни. Розділ 3. Моніторинг поверхневих вод Вода вiдiграє вирішальну роль у пiдтриманнi життя людини. Її наявнiстъ i способи використання нерідко визначають долі народів i країн. Особливої гостроти набуває ця ...
... їнсько-російський КА “Океан-О” 2.4.2 Призначення КА “Океан-О” оперативне отримання і передача користувачам даних дистанційного зондування для дослідження природних ресурсів Землі та Світового океану; вирішення господарських завдань природокористування; екологічний моніторинг; попередження та контроль надзвичайних ситуацій. 2.4.3 Вимірювальна апаратура КА “Океан-О” Таблиця 2.4 Вимі ...
... й поливної води. Інгулець фактично перетворився на скидну канаву для залізорудних підприємств Кривбасу. Одним з найскладніших етапів раціональної технології прийняття рішень є пошук альтернативних варіантів. В управлінській практиці використовуються різноманітні методи творчого пошуку альтернативних варіантів, які умовно поділяють на три групи: методи індивідуального творчого пошуку (аналогії, ...
... . Такими культурами є озима пшениця, озиме жито, ячмінь, кукурудза, цукрові буряки, картопля. 2. Причини і види забруднення водних джерел. Оцінка економічного збитку від забруднення і нераціонального використання водних ресурсів У нашій країні вимоги до якості води в різних галузях народного господарства різні і визначаються нормативними документами. Найбільш якісною повинна бути вода для ...
0 комментариев