Гидросфера

Содержание

Слайд 2

Свойства воды По массе в воде содержится 11,19 % водорода и

Свойства воды

По массе в воде содержится 11,19 % водорода и 88,81

% кислорода. Тяжелая вода содержит 20 % водорода.
Вода - химически и физически стойкое вещество, ее очень трудно окислить, сжечь или разложить на составные части. Однако вода окисляет почти все металлы. Она является универсальным растворителем, растворяет больше солей и других веществ, чем любое другое вещество. Дистиллированная вода очень плохо проводит электрический ток, но даже весьма малые добавки солей превращают ее в очень хороший проводник.
вода имеет очень высокую скрытую теплоту плавления (80 кал/г) и испарения (540 кал/г), т.е. она поглощает значительное количество дополнительной теплоты при неизменности температуры во время замерзания и кипения.
Плотность воды в 775 раз превышает плотность воздуха. Удельный вес (плотность) пресной воды при +4 °С составляет 1,0 г/см3. Средняя плотность морской воды при температуре +20 °С составляет 1,025 г/см3. При температуре О °С и солености 35 %о морская вода имеет плотность 1,028 г/см3.
Слайд 3

Вода Трехдневный зародыш человека содержит воды столько же, сколько медуза (97

Вода

Трехдневный зародыш человека содержит воды столько же, сколько медуза (97 %),

3-месячный - 95 %, 8-месячный - 81 %, новорожденный ребенок — 80 %, годовалый — 66 %, а взрослый человек — от 60 до 65%.
в тканях человека содержание равно примерно 70-80%, в мозге - 75%, а в крови 92%!
Слайд 4

Гидросфера (от др. греч. Yδωρ — вода и σφαῖρα — шар)

Гидросфера

(от др. греч. Yδωρ — вода и σφαῖρα — шар)

— это водная оболочка Земли.
Средняя глубина океана составляет 3800 м, максимальная (Марианская впадина Тихого океана) — 11022 метра.
Общий объём воды на планете около 1 532 млн. км3.
Масса гидросферы примерно 1,46*1021 кг. Это в 275 раз больше массы атмосферы, но лишь 1/4000 от массы всей планеты.
Верхний слой океана содержит 140 трлн. тонн углекислого газа, а растворенного кислорода — 8 трлн. тонн.
Слайд 5

Гидросфера В общем виде принято деление гидросферы на Мировой океан, континентальные

Гидросфера

В общем виде принято деление гидросферы на Мировой океан, континентальные

воды и подземные воды. Большая часть воды сосредоточена в океане, значительно меньше — в континентальной речной сети и подземных водах. Также большие запасы воды имеются в атмосфере, в виде облаков и водяного пара. Свыше 96 % объёма гидросферы составляют моря и океаны, около 2 % — подземные воды, около 2 % — льды и снега, около 0,02 % — поверхностные воды суши. Часть воды находится в твёрдом состоянии в виде ледников, снежного покрова и в вечной мерзлоте, представляя собой криосферу.
Слайд 6

Слайд 7

Круговорот воды

Круговорот воды

Слайд 8

Океанология – наука, изучающая Мировой океан. Гидрология суши, — раздел гидрологии,

Океанология – наука, изучающая Мировой океан.
Гидрология суши, — раздел гидрологии, изучающий

поверхностные воды суши: реки, озера, водохранилища, болота и ледники.
гидрология рек,
лимнология,
болотоведение
гляциология
Слайд 9

Мировой океан — основная часть гидросферы, составляющая 94,1 % всей её

Мировой океан

— основная часть гидросферы, составляющая 94,1 % всей её

площади, непрерывная, но не сплошная водная оболочка Земли, окружающая материки и острова и отличающаяся общностью солевого состава.
Слайд 10

Происхождение Мирового океана Происхождение Мирового океана является предметом споров. Считается, что

Происхождение Мирового океана

Происхождение Мирового океана является предметом споров.
Считается, что в архее

океан был горячим. Благодаря высокому парциальному давлению углекислого газа в атмосфере, достигавшему 5 бар, его воды были насыщены угольной кислотой Н2СО3 и характеризовались кислой реакцией (рН ≈ 3−5). В этой воде было растворено большое количество различных металлов, в особенности железа в форме хлорида FeCl2.
Деятельность фотосинтезирующих бактерий привела к появлению в атмосфере кислорода. Он поглощался океаном и расходовался на окисление растворенного в воде железа.
Слайд 11

Общие физико-географические сведения об океанской воде Средняя температура: 5 °C; Среднее

Общие физико-географические сведения об океанской воде

Средняя температура: 5 °C;
Среднее давление: 20

МПа;
Средняя плотность: 1,024 г/см³;
Средняя глубина: 3730 м;
Общая масса: 1,4×1021 кг;
Общий объем: 1370 млн км³;
рН : 8,1±0,2.
Слайд 12

Состав воды Химический состав морской воды подразделяется на 5 групп: 1)

Состав воды

Химический состав морской воды подразделяется на 5 групп:
1) основные

И ионов (хлорид, натрий, сульфат, магний, кальций, калий, бикарбонат, бромид, барит, стронций, фторид), которые составляют 99,98 % массы всех растворенных солей;
2) биогенные элементы (С, Н, N, P, Si, Fe, Mn), из которых состоят организмы;
3) растворенные в воде газы (О2, N2, CO2, H2S, Аr и другие инертные газы), при этом соотношение О2: N2 = 1: 2, а не 1 : 4, как в воздухе;
4) группа микроэлементов с концентрацией меньше 1 • 10-6;
5) органические вещества.
В природных водах преобладают три аниона (гидрокарбонат HCO3-, хлорид Cl- и сульфат SO42-) и четыре катиона (кальций Ca2+, магний Mg2+, натрий Na+ и калий K+) - их называют главными ионами.
Основная часть растворенных в океанской воде солей — хлориды (89%) и сульфаты (почти 11%), значительно меньше карбонатов (0,5%).
в морской воде
Cl – > SO4 2– > HCO3 –
Na+ > Mg 2+> Ca 2+
Слайд 13

Минерализация воды - сумма всех растворимых в воде веществ - ионов,

Минерализация воды

- сумма всех растворимых в воде веществ - ионов,

биологически активных элементов (исключая газы), выражается в граммах на 1 л воды.
За рубежом минерализацию также называют «общим количеством растворенных частиц» — Total Dissolved Solids (TDS).
Обычно минерализацию подсчитывают в миллиграммах на литр (мг/л), но, учитывая, что единица измерения «литр» не является системной, правильнее минерализацию выражать в мг/куб.дм, при больших концентрациях — в граммах на литр (г/л, г/куб.дм).
Промилле (лат. pro mille — за тысячу) — одна тысячная доля, 1/10 процента. Обозначается (‰). Используется для обозначения количества тысячных долей чего-либо в целом.
Пропромиле - одна миллионная часть, обозначается тремя латинскими буквами - ppm, читается как «пи-пи-эм». Интересно, что при этом саму аббревиатуру ppm чаще понимают как «частей на миллион» (англ. «Parts per million»), а не как «Pro pro mille».
1 ppm в 1000 раз (на 3 порядка) меньше чем 1 промилле
1ppm =1/1000000 = 0,000001 = 1⋅10-6 = 0,001‰ = 0,0001%
Соотношение между единицами измерения в мг/л и ppm почти равное и для простоты можно принять, что 1 мг/л = 1 ppm
Если соленость воды составляет 11 ‰ (одиннадцать промилле)», это то же самое, что и 1,1 % и означает, что из общей массы воды 0,011 (11 тысячных) занимают соли; так, если взять 1 кг воды, то в ней будет 11 г солей.
Слайд 14

Содержание некоторых элементов в морской воде

Содержание некоторых элементов в морской воде

Слайд 15

Соленость крови человека (около 1 %) в 3,5 раза меньше солености

Соленость крови человека (около 1 %) в 3,5 раза меньше солености

океана и близка к солености воды средней части Балтийского моря.
Слайд 16

Соленость воды разных водоемов

Соленость воды разных водоемов

Слайд 17

Органические вещества в воде в воде океанов концентрация органического вещества составляет

Органические вещества в воде

в воде океанов концентрация органического вещества составляет только

2,0-5,4 мг/л (в среднем 3,0 мг/л, а в воде рек в среднем 20 мг/л).
Максимальная концентрация – до 500 мг/л
Слайд 18

В соответствии с действующими стандартами и нормами под термином питьевая вода

В соответствии с действующими стандартами и нормами под термином питьевая вода

высокого качества подразумевается: вода с соответствующими органолептическими показателями — прозрачная, без запаха и с приятным вкусом;
вода с рН = 7—7,5
жесткостью не выше 7 ммоль/л;
суммарное количество полезных минералов не более 1 г/л;
вредные химические примеси либо составляют десятые-сотые доли их ПДК, либо вообще отсутствуют;
вода, в которой практически нет болезнетворных бактерий и вирусов.
Слайд 19

Классификация воды по минерализации По показателю общей минерализации (М) различают: слабоминерализованные

Классификация воды по минерализации

По показателю общей минерализации (М) различают:
слабоминерализованные (1-2 г/л),


малой (2-5 г/л),
средней (5-15 г/л),
высокой (15-30 г/л) минерализации,
рассольные минеральные воды (35-150 г/л)
крепкорассольные (150 г/л и выше).
Рапа - высокоминерализованные минеральные воды открытых водоемов (озер, лиманов).
Согласно ВОЗ пресная вода по органолептическим показаниям предел общей минерализации питьевой воды - 1000 мг/л
Слайд 20

Температура воды в озерах Наибольшая глубина, на которой с поверхности воды

Температура воды в озерах

Наибольшая глубина, на которой с поверхности воды

можно видеть погруженные под воду белые диски Секки диаметром 30 см, составила 67 м (в южной части Тихого океана). В Черном море вдали от берегов диски перестают различаться на глубине 25 м, в Балтийском море — на глубине от 7 до 13 м. В воде рек и озер диск может стать невидимым уже на глубине 0,5—1,5 м.
Поглощение лучей с различной длиной волны идет неравномерно. Красные лучи (длинноволновая часть видимого спектра) почти полностью поглощаются поверхностными слоями воды, зеленые лучи не проникают глубже 100 м, а коротковолновая часть (фиолетовые лучи) в наиболее прозрачной океанской воде может проникать на глубину до 1000—1500 м.
Слайд 21

Газы в воде Растворимость газов при нагревании воды уменьшается. Концентрация растворенного

Газы в воде

Растворимость газов при нагревании воды уменьшается.
Концентрация растворенного кислорода в

природных водах колеблется в ограниченных пределах (от 0 до 14 мг/л).
Растворимость СО2 до 2166 мг/л (при давлении 1013 гПа и t=12˚С). Содержание диоксида углерода в природных водах - от нескольких десятых долей до 3000-4000 мг/л. В реках и озерах концентрация CO2 редко превышает 20-30 мг/л.
Слайд 22

Влияние растворенных в воде газов на выветривание горных пород Почвенный раствор,

Влияние растворенных в воде газов на выветривание горных пород

Почвенный раствор, обогащаясь

органическими кислотами и CO2, во много раз ускоряет химическое выветривание алюмосиликатов и карбонатов , содержащихся в почвах.
Известняк легко образует растворимый (до 1,6 г/л) гидрокарбонат кальция:
CaCO3 + H2O + CO2 ↔ Ca(HCO3)2
Слайд 23

Слайд 24

Рельеф дна Мирового океана

Рельеф дна Мирового океана

Слайд 25

Среднегодовая температура поверхности Мирового океана

Среднегодовая температура поверхности Мирового океана

Слайд 26

Среднегодовая солёность воды Мирового океана (в промилле).

Среднегодовая солёность воды Мирового океана (в промилле).

Слайд 27

Роль воды в формировании климата Под действием солнечной радиации вода испаряется

Роль воды в формировании климата

Под действием солнечной радиации вода испаряется и

переносится на континенты, где выпадает в виде различных атмосферных осадков.
Вода сглаживает суточные и сезонные колебания температуры воздуха.
Океанические течения ответственны за распределение тепла по планете. Течения, температура воды в которых выше средней температуры для тех же широт, называют тёплыми, ниже — холодными, а течения, имеющие ту же температуру, что и окружающие его воды, — нейтральными. На направление течений в Мировом океане оказывает влияние отклоняющая сила, вызванная вращением Земли, — сила Кориолиса. В Северном полушарии она отклоняет течения вправо, а в Южном — влево. Скорость течений в среднем не превышает 10 м/с, а в глубину они распространяются не более чем на 300 м.
Слайд 28

Слайд 29

Жизненные формы организмов (по Д.Н. Кашкарову, 1945) Чисто водные: а) нектон,

Жизненные формы организмов (по Д.Н. Кашкарову, 1945)

Чисто водные:
а) нектон,
б)

планктон,
в) бентос.

2. Полуводные:
а) ныряющие,
б) неныряющие,
в) лишь добывающие из воды пищу.

Слайд 30

Слайд 31

Планктон Фито- Зоо-

Планктон

Фито-

Зоо-

Слайд 32

Слайд 33

Слайд 34

Слайд 35

Биомасса в океане

Биомасса в океане

Слайд 36

Карты продуктивности в океане

Карты продуктивности в океане

Слайд 37

Оценка токсичности Подавляющее большинство тестов токсичности воды в биоиндикации использует какой-либо

Оценка токсичности

Подавляющее большинство тестов токсичности воды в биоиндикации использует какой-либо один

вид организмов:
рачки дафния (Daphnia magna)
артемия (Anemia salina)
инфузория-туфелька
красные (Champia parvula) и бурые водоросли (Laminaria saccharina)
валлиснерия (Vallisneria americana)
ряска.
Так же для оценки токсичности применима вышеуказанная кишечная палочка и бактерии рода псевдомонас.

Daphnia magna

Artеmia salina

Champia parvula

Laminaria saccharina

Vallisneria americana

Ряска

Инфузория-туфелька

У тест-организмов оценивают
такие показатели как:
Выживание
Дыхательную активность
Изменение формы
Движения

Слайд 38

Биоиндикация в водной среде Основные задачи, которые решаются при оценке качества

Биоиндикация в водной среде

Основные задачи, которые решаются при оценке качества воды,

могут быть объединены в три группы:
угроза инфекционных заболеваний;
токсичность;
эвтрофикация (цветение воды).
Слайд 39

Escherichia coli - кишечная палочка- индикатор неочищенных канализационных стоков

Escherichia coli - кишечная палочка- индикатор неочищенных канализационных стоков