
Вода – Н2О, жидкость без запаха, вкуса, цвета (в толстых слоях голубоватая); плотность 1,000 г/см3 (при 3,98 °С), tпл 0 °С, tкип 100 °С.
|
Рис. 1. Зависимость относительного объема (плотности) воды и льда от температуры |
Вода – одно из самых распространённых веществ в природе (занимает 71% поверхности Земли). Она (водяной пар) появилась на поверхности Земли 4 млрд.лет назад как следствие дегазации мантии при тектономагматической активности Воде принадлежит важнейшая роль в геологической истории планеты. Без воды невозможно существование живых организмов (около 65% человеческого тела составляет вода). Вода – обязательный компонент практически всех технологических процессов как промышленности, так и сельскохозяйственного производства (рис.2).
|
Рис. 2. Основные функции и формы потребления воды
|
Воды природные – представляют собой собственно воду – химическое соединение кислорода и водорода – и растворенные в ней вещества, обусловливающие ее химический состав и свойства. Формирование химического состава природных вод определяют природные и антропогенные факторы, делящиеся, в основном, на две группы:
- прямые факторы, непосредственно воздействующие на воду (т.е. действие веществ, которые могут обогащать воду растворенными соединениями или, наоборот, выделять их из воды): состав горных пород, живые организмы, хозяйственная деятельность человека;
- косвенные факторы, определяющие условия, в которых протекает взаимодействие веществ с водой: климат, рельеф, гидрологический режим, растительность, гидрогеологические и гидродинамические условия и пр.
Факторы формирования химического состава природных вод
Факторы формирования и результаты их воздействия |
Виды природных вод |
||
Атмосферные осадки (дождь, снег, иней, град) |
Поверхностные воды суши (реки, ручьи, озера, болота) |
Подземные воды |
|
Прямые факторы формирования |
почвы, породы, растения, деятельность человека, космическая пыль, разряд атмосферного электричества (оксиды азота), вулканические газы, пыль |
атмосферные осадки, почвы, породы, соли солончаков, соли с поверхности льда, растения, подземные воды, сточные воды (промышленные, сельскохозяйственные, хозяйственно-бытовые) |
поверхностные воды, почвы, породы, физико-химические процессы (растворение-осаждение, сорбция–десорбция и др.) |
Результаты воздействия прямых факторов на состав воды |
переход в растворенное состояние химических веществ, поступление в атмосферу и образование в ней твердых и жидких аэрозолей и газов |
поступление химических веществ в различных формах: взвешенные, коллоидные, растворенные (ионы, комплексные соединения, недиссоциированные соединения) |
поступление химических веществ в растворенной форме, осаждение в результате физико-химических процессов |
Косвенные факторы формирования |
климат |
климат, рельеф, растительность, водный режим |
климат, рельеф, геологические условия, глубина залегания, температура и давление |
Результат воздействия косвенных факторов на состав воды |
обогащение атмосферных осадков химическими веществами в различных концентрациях в зависимости от климатических условий и интенсивности антропогенного воздействия в регионе |
дифференциация поступления химических веществ в поверхностные воды в пространстве (географическая, климатическая зональность) и во времени (гидрохимический режим) |
изменение химического состава воды по концентрации (минерализация) и соотношению компонентов (относительный состав) |
По характеру своего воздействия факторы, определяющие формирование химического состава природных вод, целесообразно разделить на следующие группы:
- физико-географические (рельеф, климат, выветривание, почвенный покров);
- геологические (состав горных пород, тектоническое строение, гидрогеологические условия);
- физико-химические (химические свойства элементов, кислотно-щелочные и окислительно-восстановительные условия, смешение вод и катионный обмен);
- биологические (деятельность растений и живых организмов);
- антропогенные (все факторы, связанные с деятельностью человека).
Гидросфера – совокупность всех водных объектов земного шара: океанов, морей, рек, озер, водохранилищ, болот, подземных вод, ледников и снежного покрова.
Водные объекты – моря, океаны, реки, озёра, болота, водохранилища, а также воды каналов, прудов, подземные воды и другие места постоянного сосредоточения воды на поверхности суши (например, в виде снежного покрова), имеющие границы, объем и черты водного режима. Земли водного фонда занимают в России 19,4 млн. га, из них собственно под водными объектами находится около 99%. Всего же в Российской Федерации под водой находится 71,9 млн. га; причем до 60% этой площади заняты озерами; 30% – реками и ручьями; 8% – водохранилищами и прудами.