Запасы воды на земле анализ

. Общее количество воды на Земле составляет 1386 млн. км 3 (табл. 3.3) Общая площадь океанов и морей в 2,5 раза превышает территорию суши. Средняя глубина Мирового океана равна 3704 м, а наибольшая — 11034 м. На 75 % его площади преобладают глубины от 3 до 6 тыс. м.

Таблица 3.3. Запасы воды на Земле

Объем Мирового океана немногим более 0,1 % объема земного шара, а по массе всего 0,023 % от массы Земли. Толщина слоя океанической воды в среднем равна лишь 1 /₃₄₄₈ части (или 0,03%) земного диаметра. Средняя соленость океанической воды 3,5 %, или 35 г/л. Пресная вода содержит солей не более 1 г/л.

Из общего количества воды на Земле доля пресных вод составляет 2,5%, или 35 млн. км 3 . Но подавляющая часть пресной воды труднодоступна. Почти 70 % пресных вод заключено в ледниковых покровах полярных стран и в горных ледниках. Льды покрывают 16 млн. км 2 суши, из них 14 млн. км 2 находится в Антарктиде Горные ледники в умеренных и тропических широтах занимают площадь 224 тыс. км 2 . Общий объем льда на Земле достигает 27 млн. км 3 .

В верхней части земной коры на разной глубине под почвой находятся обширные запасы подземных вод. Точное количество воды подсчитать трудно,но известно, что пресные воды, как правило, залегают на глубине до 150 — 200 м , а ниже они переходят в солоноватые воды и в рассолы. Объем подземных пресных вод примерно в 100 раз больше, чем объем поверхностных пресных вод, содержащихся в озерах, реках и болотах. В реках одновременно содержится 0,006 % пресных вод, т.е. около 2120 км 3 . За год реки выносят в моря и океаны около 45 тыс. км 3 воды. В общем это не так уже и много, если учесть, что один лишь Байкал содержит 23 тыс. км 3 , т.е. годовой сток всех рек мира всего лишь в 2 раза больше объема Байкала. Это и есть собственно водные ресурсы, которыми располагает человечество для удовлетворения своих потребностей в воде. На каждого жителя Земли приходится в год в среднем 9 тыс. м 3 речной воды. Отдельные страны мира обеспечены водой далеко неравномерно. Так, наиболее населенные страны мира — Индия и Китай — имеют лишь 2,8 и 3,1 тыс. м 3 воды в год на одного человека, Украина — 4,2 тыс. м 3 , Россия — 30 тыс. м 3 , Бразилия — 86 тыс. м 3 , Канада — 108 тыс. м 3 .

Речной сток Украины составляет в среднем 85,1 км 3 в год (без Дуная), а в засушливые годы уменьшается до 48,8 км 3 . Годовой сток Днепра — 48,2 км 3 , Днестра — 8,5 км 3 . На Донецко-Приднепровский и Южный экономические регионы, в которых проживает 60 % населения страны и где расположены наиболее водоемкие отрасли народного хозяйства, приходится всего 30 % стока. Состояние воды больших рек Украины зависит от состояния их притоков и малых рек, количество которых достигает 22 тыс. В бассейнах этих рек формируется свыше 60 % водных ресурсов Украины.

Вода в атмосфере — это главным образом водяной пар и его конденсат (капельки воды и ледяные кристаллы). Чем выше температура воздуха, тем больше водяного пара он может содержать.

Биологическая вода — это вода, содержащаяся в живых организмах и растениях, в которых в среднем ее находится до 80 %. Общая масса живого вещест­ва биосферы 1400 млрд. т. Отсюда масса биологической воды равна 1120 млрд. т, что соответствует 1120 км 3 .

Вода — это единственное вещество на Земле, существующее в природе во всех трех агрегатных состояниях: жидком, твердом и газообразном.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

источник

ЧАСТЬ 1. ВОДНАЯ СРЕДА ОБИТАНИЯ. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ГРУППЫ ГИДРОБИОНТОВ

ТЕМА 2. ОСНОВНЫЕ СРЕДЫ ЖИЗНИ, АДАПТАЦИИ К НИМ ОРГАНИЗМОВ

Водная оболочка Земли (гидросфера) включает Мировой океан, воды суши (реки, озера, болота, ледники) и подземные воды (таблица 3).

Мировой океан занимает почти 70% поверхности Земли, содержит около 96,5% от общих запасов воды и является уникальной экосистемой, которой присущи: а) гигантские размеры; б) огромные глубины, освоенные жизнью; в) непрерывность, так как все океаны связаны друг с другом; г) постоянная циркуляция водных масс; д) соленость и буферность; е) наличие растворенных биогенных элементов; ж) заметная периодичность жизни в связи с приливно-отливными ритмами; з) ярко выраженная зональность в градиенте закономерно изменяющихся экологических условий. Океаны и моря являются наиболее плотно, но нерав-номерно заселенными экосистемами: наряду с зонами высокой плотности жизни имеются и большие пустынные акватории. Океаносфера регулирует глобальный обмен энергии и веществ на суше, а геологические и геохимические процессы, протекающие в морях и океанах, оказывают очень сильное влияние на всю земную кору.

Эустарии и морские побережья, как переходные зоны, характеризуются своеобразны-ми экологическими условиями. Их важнейшие особенности: а) интенсивная циркуляция питательных веществ и конечных продуктов обмена, обусловленная приливами и отливами; б) очень тесные контакты автотрофов и гетеротрофов; в) высокая круглогодичная первичная продукция; г) огромное разнообразие организмов и их жизненных форм, не встречающихся ни в открытом море, ни в пресных водах.

Реки и ручьи – пресноводные проточные водоемы – активно эксплуатируются чело-веком. Для организмов этих экосистем большое значение имеет подвижность воды (течения), способствующая перемешиванию, а также поступление органического вещества из примы-кающих озерных и наземных экосистем.

Озера и пруды характеризуются наличием стоячей пресной (иногда соленой) воды. Ви-довое разнообразие в них относительно невелико. Почти для всех озер и прудов свойственна достаточно четкая зональность и стратификация, т.е. разделение водной толщи на слои различной плотности, что препятствует перемешиванию вод. Озера разделяются на олиготрофные (малопродуктивные) и эвтрофные (высокопродуктивные).

Пресноводным болотам присущи периодические колебания уровня воды; потенциаль-но они обладают высоким плодородием и стабильностью. Характеризуются преобразовани-ем мертвых неразложившихся растительных остатков в запасы торфа. Болота поддерживают гидрологический режим, биологический круговорот и экологический баланс на больших территориях. В процессе естественной сукцессии болота вытесняются наземной древесной растительностью.

Задание 1. Дайте краткую характеристику основных свойств водной среды.

Плотность и давление ___________________________________________________________

Кислородный режим _____________________________________________________________

Солевой режим__________________________________________________________________

Пресные воды _________________________________________________________________

Соленые воды _________________________________________________________________

Световой режим ________________________________________________________________

Температурный режим __________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 2(для самостоятельной работы).Четко различающиеся по природным усло-виям крупные структурные части океана или его морей называются экологическими зона-ми Мирового океана. Главнейшими из них являются водная масса – пелагиаль и дно – бенталь. В составе бентали различают супралитораль, литораль, сублитораль, батиаль, абиссаль и ультраабиссаль. Обобщающее название для организмов, живущих в биотопах бентали – бентос. Пелагиаль по вертикали делят на эвфотическую зону, или собственно пелагиаль (эпипелагиаль), дисфотическую зону, или батипелагиаль, и афотическую зону, или абиссопелагиаль. По горизонтали пелагиаль разделяют на неритическую и океаническую области, или районы. Поскольку океан – трехмерное образование – толща воды неритичес-кой области совпадает с эвфотической зоной, а океанической – с дисфотической и афотичес-кой. Организмы и сообщества пелагиали называют пелагическими (пелагос). Изучите рис. 12 и сделайте необходимые пояснения к нему.

Рис. 12. Экологические зоны (области) Мирового океана (по Н. Ф. Реймерсу, 1991)

Супралитораль__________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Литораль_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Сублитораль____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Батиаль________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Абиссаль________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Ультраабиссаль_________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Эпипелагиаль___________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Батипелагиаль__________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Абиссопелагиаль_________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 3(для самостоятельной работы). Наука, изучающая озера, называется лимно-логия. Внимательно изучите рис.13. Что общего в принципах выделения экологических зон озера и океана? Сделайте пояснения к рисунку и дайте определения понятиям «компен-сационный слой», «термоклина», «весеннее и осеннее перемешивания».

Рис. 13. Экологические зоны озера (по Н. Ф. Реймерсу, 1991)

Побережье______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Подводная терраса ______________________________________________________________

Свал____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Котел__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Профундаль_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Эпилимнион____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Металимнион___________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Гиполимнион____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Компенсационный слой___________________________________________________________

Термоклина_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Весенне-осеннее перемешивания___________________________________________________

Задание 4.Обитатели водной среды (гидробионты) представлены разнообразными экологическими группами, среди которых важнейшими являются планктон, нейстон, плейс-тон, нектон, перифитон и бентос. Дайте краткую характеристику каждой из экологических групп, приведите примеры морских организмов, в них входящих, и назовите основные их адаптации к данному образу жизни.

Фитопланктон__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Зоопланктон____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Нейстон________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Плейстон_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Нектон_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Перифитон_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Бентос_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 5.Изучите рис. 14 и поместите изображенных животных в соответствующую экологическую группу. Дополните эти сведения литературными данными.

Нейстон _________

источник

Водная оболочка Земли или гидросфера объединяет водные ресурсы планеты. Вода на земле играет огромную роль в жизни обитателей.Можно рассматривать воду как основу жизни на земле, она присутствует во всех живых организмах, служит растворителем питательных веществ, поступающих в клетку. Большой объем водных ресурсов потребляет производственная сфера, сельское хозяйство. Воздух, земля и вода – основные ресурсы для жизнедеятельности людей. Вода присутствует на планете в трех агрегатных состояниях: в виде газа, жидкости и твердого льда. Несмотря на простоту химической формулы Н₂О, свойства воды как вещества до конца не изучены.

Рассматривая воду как среду жизни, стоит отметить, что человек, животные состоят из воды на 80%. Утверждение «вода это жизнь» доказывают результаты исследований:

• человек погибнет при снижении уровня влаги в организме на 15–20%;
• критическое обезвоживание наступает при потере 10% влаги;
• без воды люди живут не более 5 суток.

До конца не изучена жизнь под водой, но доподлинно известно, что жизнь зародилась в водной среде. Есть гипотеза, что кровь млекопитающих, в том числе людей, повторяет химический состав биологической среды, из которой возникло все живое. Утверждение, что вода – это источник всей жизни на земле, имеет право на существование. Из Мирового океана возникли одноклеточные микроорганизмы, виды животных.

Какая же часть Земли покрыта водой: почти 71% поверхности занимает Мировой океан, плюс реки, озера. Водные пласты поглощают основную массу солнечной энергии, от поверхности отражается не более 8% лучей. Мировой океан отвечает за терморегуляцию планеты. Передвижение теплых и холодных течений формирует климат.

В организм человека Н₂О поступает не только при питье. Потребность во влаге пополняется за счет содержания воды в продуктах:

• в овощах, фруктах содержится от 72 до 95%;
• молоке, кисломолочных продуктах от 87 до 90%;
• мясе животных, птиц – от 58 до 74%;
• рыбе – от 62 до 84.;
• сухом молоке – от 0,5 до 5%;
• сухофруктах, орехах воды от 12 до 25%;
• растительных и животных жирах – от 0,25 до 1%;
• сахаре – от 0,14 до 0,4%.

В среднем за жизнь человек выпивает до 35 тонн воды. На бытовые цели в среднем за сутки расходует от 20 до 50 литров. Огромную роль играет вода в промышленности. На производственные и сельскохозяйственные цели в год расходуется до 4,4 тысяч кубических километров, это 1/10 часть годового водного речного стока. Вода используется практически во всех технологических процессах, она нужна:

• как универсальный растворитель большинства компонентов;
• как составная часть готовых продуктов;
• как теплоноситель для охлаждения и нагрева;
• как источник энергии в виде пара, предварительно проводится деаэрация воды – ее очищают от кислорода, примесей;
• как среда для транспортировки реагентов или нерастворимых соединений;
• для удаления отходов, образуются промышленные стоки;
• для орошения сельхозугодий, содержания скота в сельском хозяйстве.

Запасы воды небезграничны. В последние годы в целях экономии водные ресурсы используются на промышленных предприятиях по замкнутому циклу: после очистки поступает в систему технического водоснабжения. Резервы Мирового океана являются источником промышленных ресурсов, сырьевой базой. В морской воде содержится практически вся система Менделеева, много питательных веществ. В одном кубическом метре до 1,5 г белка, минеральных солей, микроэлементов. По расчетам ученых, питательная ценность Атлантического океана в 20 раз выше, чем суммарный годовой урожай, получаемый на планете.

Большой объем воды на планете Земля содержится в газообразном состоянии, по средним оценкам порядка 14 тысяч кубических километров. Вода в атмосфере появляется в результате испарения, переносится с воздухом в другие уголки планеты. Из пара жидкость выделяется в виде атмосферных осадков: снега, града, дождя. Со способностью Н₂О изменять свои агрегатные состояния связаны такие важные понятия как «влажность», «климат».

Водяной пар в атмосфере выполняет функцию защитного покрывала. Без него было не невозможно существование всего живого на Земле. Пар поглощает основную долю инфракрасного излучения, сохраняет тепло Земли в темное время суток. С выделением тепла связаны процессы конденсации, таяния. Замерзание, испарение – теплопоглощающие процессы.

Содержание пара в воздухе постоянно меняется. Не только от температуры воздуха, но и влажности зависит состав флоры, фауны. Пар необходим для существования биосферы. Наличие пара в воздухе выдают белые полосы при движении самолета. Основные погодные процессы, связанные с влажностью, происходят на высоте до 17 км над уровнем моря.

Наземные и подземные водоемы объединяет гидросфера. Примерное распределение воды на земле:

• львиная доля 90,4% принадлежит мировому океану;
• ледники, снег составляют 1,87% запасов воды на Земле;
• доля подземных источников – 1,7%, земля под водой объединяет грунтовые воды и подземные водяные пласты;
• реки, озера, другие водоемы на суше составляют 0,02% запасов водных ресурсов;
• в живых клетках, атмосфере содержится остальные 0,02% водных запасов.

Средняя толщина гидросферы планеты не более 4 км. Если бы структура почвы была песчаной, влага не задерживалась бы на поверхности. Какой же слой земли задерживает воду на поверхности? Это глинистый грунт. Глина при набухании обладает способностью образовывать водяной замок, не пропускает влагу. По подсчетам ученых, в почвенном слое содержится в 10-12 раз больше воды, чем в мировом океане. Но в основном она не пригодна для питья.

Ответ на вопрос, какой воды на Земле больше, однозначный, пресной воды не более 3% мировых запасов, причем большая ее часть содержится в ледниках. Существует много методов получения воды путем опреснения. Технологии очистки водных ресурсов актуальны в районах, где нет запасов пресной воды, нет питьевых наземных и подземных источников.

Вода в жизни всего живого имеет первостепенное значение. Водные ресурсы на планете возобновляемые, но их необходимо оберегать, рационально использовать, не загрязнять. Гидросфера – основа жизни биосферы, от ее состояния зависит судьба всего живого на Земле. Тайны воды еще не разгаданы, ученые продолжают ее исследование.

источник

2. Запасы воды на планете и ее распределение

Общий объем воды на Земле составляет, по данным отечественных ученых Калинина и Быкова, составивших Мировой водный баланс — 1млрд. 386млн. км 3 . Более 97 % этого объема приходится на воды Мирового океана.

Таблица 1. Мировые запасы воды

Площадь распространения, млн. км 2

Доля в мировых запасах, % От обших запасов от запасов пресных вод 1. Мировой океан 361,3 1338000 96,5 — 2. Подземные воды 134,8 23400 1.7 — 3 В том числе подземные пресные воды – 10530 0,76 30.1 4. Почвенная влага 82,0 16,5 0.001 0.05 5. Ледники и постоянные снега 16.2 24064 1.74 68,7 6. Подземные льды 21,0 300 0,022 0,86 7. Воды озер: 7а. пресных 1,24 91,0 0,007 0,26 76. соленых 0,82 85.4 0,006 8. Вода болот 2,68 11.5 0.0008 0.03 9. Воды рек 148,2 2,1 0.0002 0.006 10. Вода в атмосфере 510,0 12,9 0,001 0,04 11. Вода в организмах — 1,1 0.0001 0,003 12. Общие запасы воды — 1385984,6 100.0 — 13. Общие запасы пресной воды — 35029,2 2,53 100,0