15. Окружающая среда: гидросфера, состав.

Гидросфера – водная оболочка Земли, совокупность океанов, морей, водных объектов суши (реки, озера, болота водохранилища), подземных вод, включая запасы воды в твердой фазе (ледники, снежный покров); одна из геологических оболочек нашей планеты. Гидросфера Земли представляет собой единую водную оболочку, основным компонентом которой является химическое соединение H₂O . Гидросфера – это глобальная открытая система, а вода в ней – самое распространенное на Земле вещество.

Вода – единственное химическое соединение, которое в природных условиях существует в виде жидкости, твердого вещества (лед) и газа (пары воды). H₂O – соединение с ковалентным типом химической связи.

Вода представляет собой бесцветную прозрачную жидкость, без запаха, обладающую рядом аномальных физико-химических свойств:

– высоким поверхностным натяжением и зависящим от него значительным капиллярным поднятием, что обеспечивает питание растений по корневым системам;

– высокими температурами замерзания и кипения;

– удельные энтальпии испарения и плавления H₂O (в расчете на 1г) выше, чем у большинства веществ;

– плотность воды в жидком состоянии больше плотности льда, поэтому лед плавает на поверхности воды, и природные водоемы не промерзают до дна.

Эти аномальные свойства воды объясняются существованием в ней водородных связей, которые связывают молекулы H₂O в газообразном, жидком и в твердом состояниях.

15. Природные воды, их качество, основные показатели, классификация.

Природная вода – это раствор многих веществ, в том числе солей, газов, а также веществ органического происхождения, некоторые из них находятся во взвешенном состоянии. В большинстве случаев природная вода имеет атмосферное происхождение (дождевая вода), реже – глубинное (конденсация паров, поднимающихся из недр Земли)

Существует несколько классификаций химического состава природных вод.

В гидрохимии компоненты химического состава природных вод делятся на шесть групп:

1. Главные ионы (макрокомпоненты): K⁺, Na⁺, Mg²⁺ , Ca²⁺ , Cl^- , SO₄^2- , HCO₃^- , CO₃^2- .

2. Растворенные газы: O₂, N₂, H₂S, NH₃, CH₄ и др.

3. Биогенные вещества (продукты жизнедеятельности организмов), главным образом, неорганические соединения азота и фосфора.

4. Растворенные органические вещества (РОВ), т.е. органические формы биогенных элементов. Эта группа включает практически все классы органических соединений.

5. Микроэлементы. В эту группу входят все металлы, кроме главных ионов, а также анионы.

6. Бактерии и микроорганизмы.

Классификация, предложенная Л.А.Кульским, основана на фазовом состоянии и дисперсности примесей, содержащихся в воде.

Примеси первой группы – образования, попадающие в воду вследствие эрозии слагающих ложе водоема пород и смыва с поверхности почв. Они представляют собой нерастворимые в воде суспензии, планктон и бактерии, кинетически неустойчивые и находящиеся во взвешенном состоянии благодаря гидродинамическому воздействию водного потока.

Примеси второй группы – гидрофильные органические и минеральные коллоидные частицы, вымываемые водой из грунтов, а также нерастворимые и недиссоциированные формы гумусовых веществ, детергенты и вирусы, которые по своим размерам близки к коллоидным частицам.

Примеси третьей группы – молекулярно- растворимые вещества: органические соединения, растворимые газы и т.п.

Примеси четвертой группы – вещества, диссоциирующие на ионы.

Из природных вод человек чаще всего сталкивается с так называемыми поверхностными природными водами.

Характеристика веществ, находящихся в водах поверхностных источников во взвешенном состоянии:

Взвешенное вещество	Характеристика
	Размер частиц, мм	Время осаждения частиц на глубину 1 м
Коллоидные частицы	2٠10-4–1٠10-6	4 года
Тонкая глина	1٠10-3–5٠10-4	0,5-2 мес
Глина	27٠10-4	2 сут
Мелкий ил	1٠10-2–5٠10-3	4-18 ч
Ил	5٠10-2–27٠10-3	10-30 мин
Песок мелкий	0,1	2,5 мин
Песок средний	0,5	20 с
Песок крупный	1,0	10 с

За счет антропогенной деятельности в химический состав природных вод можно внести еще одну разновидность – это токсичные загрязняющие вещества: тяжелые металлы, нефтепродукты, хлорорганические соединения, синтетические поверхностно-активные вещества, фенолы и т.д. При хлорировании природной воды в ней могут также образоваться диоксины.