15. Круговорот воды в природе. Антропогенное воздействие на круговорот воды.
Круговорот воды. Вода находится в постоянном движении. Испаряясь с поверхности водоемов, почвы, растений, вода накапливается в атмосфере и, рано или поздно, выпадает в виде осадков, пополняя запасы в океанах, реках, озерах и т.п. Т. о., кол-во воды на Земле не изменяется, она только меняет свои формы. Из всех выпадающих осадков 80% попадают непосредственно в океан. Для человека наибольший интерес представляют оставшиеся 20%, выпадающие на суше, т.к. большинство используемых источников воды пополняются именно за счет этого вида осадков. Для воды, выпавшей на суше, есть два пути. Либо она, собираясь в ручьи и реки, попадает в озера и водохранилища – т.н. открытые источники водосбора. Либо просачиваясь через почву, пополнит запасы грунтовых вод. Поверхность и грунтовые воды и составляют 2 основных источника водоснабжения. Он играет гл. роль в связывании геологического и биотического круговоротов. В биосфере вода, непрерывно переходя из одного состояния в другое, совершает малый и большой круговорот. Испарение воды с поверхности океана, конденсация водяного пара в атмосфере и выпадение осадков на поверхность образуют малый круговорот. Если же водяной пар переносится воздушным течением, круговорот становится сложнее. В этом случае часть осадков используется и поставляется обратно в атмосферу, др. - питает реки и водоемы, вновь возвращаясь в океан речным или подземным стоком, завершая тем самым большой круговорот. Важное свойство круговорота воды - связывает воедино все части гидросферы: океан, реки, почвенную влагу, подземные воды и атмосферную влагу. Вода - важнейший компонент всего живого. Наиболее медленной частью круговорота воды является деятельность полярных ледниковых масс. Наибольшей активностью обмена после атмосферы влаги отличаются речные воды, которые сменяются в среднем каждые 11 дней. Чрезмерная быстрая возобновляемость основных источников пресных вод и опреснение вод в процессе круговорота является отражением глобального процесса динамики вод на земном шаре.
Антропогенное воздействие на круговорот воды. Человечество постоянно стремилось к увеличению водопотребления, оказывая на гидросферу огромное многообразное давление. На нынешнем этапе развития техносферы происходит осознание такого страшного зла, как загрязнение и истощение поверхностных и подземных вод.
Загрязнение атмосферы, принявшее крупномасштабный характер, нанесло ущерб рекам, озерам, водохранилищам, почвам. Загрязняющие вещества и продукты их превращений рано или поздно из атмосферы попадают на поверхность Земли. Эта и без того большая беда значительно усугубляется тем, что и в водоемы, и на землю непосредственно идет поток отходов. Огромные площади сельскохозяйственных угодий подвергаются действию различных пестицидов и удобрений, растут территории свалок. Промышленные предприятия сбрасывают сточные воды прямо в реки. Стоки с полей также поступают в реки и озера. Загрязняются и подземные воды - важнейший резервуар пресных вод. Загрязнение пресных вод и земель бумерангом вновь возвращается к человеку в продуктах питания и питьевой воде. Загрязнение Мирового океана приводит к постепенному снижению первичной биологической продукции. По оценкам ученых, она сократилась к настоящему времени на 10%. Соответственно этому снижается и ежегодный прирост других обитателей моря. Сейчас уже ясен путь, который позволит людям избежать экологического тупика. Это безотходные и малоотходные технологии, превращение отходов в полезные ресурсы. Но потребуются десятилетия для воплощения идеи в жизнь.
Кислотные дожди — осадки, кислотность которых выше нормальной. Связаны с выбросами в атмосферу сернистого газа, сероводорода, окисла и диокисла азота, углекислого газа. Антропогенным источником SO2 является процесс сжигания ископаемого топлива. Происходят реакции: SO2+H2O=H2SO3+Q; H2SO3+O=H2SO4 или SO2+NO2+H2O=H2SO4+NO. Негативное воздействие: подкисление озер и рек, деградация лесов, вымывание биогенов из почвы, влияние на людей и изделия.
Оценка качества атмосферы.
Для санитарной оценки воздушной среды используется несколько видов допустимых концентраций вредных веществ, в т.ч. ПДК для рабочей зоны, максимально-разовая, среднесуточная ПДК, которые установлены на основе рефлекторных реакций организма человека на присутствие в воздухе токсикантов.
Существуют критерии загрязнения для основных загрязнителей. Сейчас виды стандартов по охране атмосферного воздуха включают нормативы ПДК загрязняющих веществ (взвешенные частицы, аэрозоли, пыль; газообразные компоненты); нормативы биологического загрязнения (микробы, вирусы, аллергены); нормативы предельно допустимых уровней (ПДУ) вредных физических воздействий (звуковые колебания, электромагнитное воздействие, тепловое загрязнение, проникающая радиация, вибрация…); стандарты выбросов: нормативы ПДВ. За состоянием воздуха в стране наблюдает общегосударственная служба. Качество воздуха регламентируется Санитарными нормами, которые содержат максимально разовые и среднесуточные ПДК. Наряду с ПДК для контроля за промышленными выбросами пользуются рядом дополнительных характеристик (нп ДОК – допустимое остаточное кол-во и др).
Смог — любое видимое загрязнение воздуха, обычно в сочетании дыма, влаги и пыли. Различают смог лондонского типа (влажный), и лос-анджелесского типа (сухой или фотохимический); второй содержит продукты разложения загрязняющих веществ солнечными лучами. Первый тип наблюдается при пасмурной, туманной погоде, способствующей возрастанию концентрации сернистого ангидрида и трансформации его в аэрозоль серной кислоты; симптомы: удушье, резь в глазах, тошнота. Механизм образования фотохимического тумана: молекулы NxOy, содержащиеся в выхлопных газах, возбуждаются за счет энергии ультрафиолета, затем реагируют с кислородом, образуя озон; последний, реагируя с углеводородом выхлопов или выбросов нефтехимии, образует фотооксиданты, которые, накапливаясь при ясной безветренной погоде на улицах города, всячески вредят.
Парнико́вый эффе́кт — повышение температуры нижних слоёв атмосферы планеты по сравнению с эффективной температурой, то есть температурой теплового излучения планеты, наблюдаемого из космоса. Существенно изменяется состав атмосферного воздуха планеты благодаря увеличению выбросов диоксида углерода и аэрозолей, что ведет к чрезмерному поглощению воздухом теплового излучения Земли - созданию «парникового эффекта». В результате потепления климата прогнозируются таяние ледников, подъем вод Мирового океана, затопление большой площади материков. Дальнейшие последствия этого процесса трудно предсказать.