Опорный конспект лекций Основные понятия, термины, законы, схемы Для студентов заочной и дистанционной форм обучения




Скачать 1.12 Mb.
Название Опорный конспект лекций Основные понятия, термины, законы, схемы Для студентов заочной и дистанционной форм обучения
страница 5/15
Дата публикации 22.04.2016
Размер 1.12 Mb.
Тип Конспект
edushk.ru > Биология > Конспект
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15

6. Гидросфера


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.

^ Природная вода

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- , SO42- , HCO3- , CO32- .

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.

^ Качество природной воды

Показатели качества природной воды обычно подразделяют на физические (температура, цветность, взвешенные вещества, запах, вкус и др.), химические (жесткость, активная реакция, окисляемость, сухой остаток и др.), биологические (гидробионты) и бактериологические (общее количество бактерий, коли-индекс и др.)

Критерий качества воды может быть представлен следующим образом:

С  ПДК,

где С – обнаруженная концентрация, мг/дм3; ПДК – предельно-допустимая концентрация, мг/дм3.

Если в питьевой воде обнаружено несколько веществ с одинаковым лимитирующим признаком вредности, то для них критерий качества воды имеет вид :

С1 / ПДК1 + С2 / ПДК2 + ... Сn / ПДКn  1 ,

где С1, С2, ... Сnобнаруженные концентрации веществ 1, 2 .... n, мг/дм3; ПДК1, ПДК2 ... ПДКn – предельно-допустимые концентрации веществ 1, 2 .... n, мг/дм3.

В настоящее время число установленных ПДК для водных объектов различного назначения составляет около 2000 (для атмосферного воздуха около 500, а для почвы более 100).

В качестве интегральной характеристики загрязненности поверхностных вод используют классы качества воды.

Различают 7 классов качества воды: I класс - очень чистые воды, II класс - чистые, III класс - умеренно-загрязненные, IV - загрязненные, V - грязные, VI - очень грязные, VII - чрезвычайно грязные. Отнесение к классу качества проводится по величине "индекса загрязненности воды" (ИЗВ) - комплексного показателя, характеризующего сумму нормированных (отнесенных к ПДК) среднегодовых значений концентраций загрязняющих веществ.

^ Цветность (окраска) обусловлена присутствием в природных водах гумусовых и дубильных веществ, белково- и углеводоподобных соединений, жиров, органических кислот и других органических соединений. Кроме того, окраска воды может быть вызвана присутствием в ней соединений железа, сточных вод некоторых производств, “цветением” воды.

Мутность характеризуется наличием в воде взвешенных частиц песка, глины, ила, планктона, водорослей и др.

^ Водородный показатель (pH). Природные воды по величине pH обычно классифицируют на: кислые с pH от 1 до 3, слабокислые с pH от 4 од 6, нейтральные с pH около 7, слабощелочные с pH от 8 до 10 и щелочные с pH от 11 до 14.

^ Сухой остаток характеризует содержание в воде в основном примесей неорганического происхождения. Представляет собой остаток от выпаривания известного объема нефильтрованной воды, высушенный при температуре 110°С до постоянной массы.

^ Хлориды и сульфаты присутствуют во всех природных водах обычно в виде солей кальция, магния, и натрия.

Железо и марганец в поверхностных водах обычно встречаются в виде органических и минеральных комплексных соединений, либо в виде коллоидных и тонкодисперсных взвесей.

^ Окисляемость воды обусловливается присутствием в ней органических и некоторых легкоокисляющихся неорганических соединений (железо (II), сульфиты, сероводород и др.).

^ Азотсодержащие вещества (ионы аммония, нитриты, нитраты) чаще всего образуются в природной воде в результате окислительно-восстановительных процессов с участием сероводорода, гумусовых веществ и др., либо в результате разложения белковых соединений.

^ Химические процессы в гидросфере

Гидросфера – глобальная открытая система, стабильность которой тем выше, чем больше разнообразие составляющих её компонентов. Опасность разбалансировки такой системы, нарушение равновесия и стабильности возникает тогда, когда существенно изменяется химический состав или физико-химические параметры на входе и, соответственно, продукция на выходе.

^ Особенности химических процессов в гидросфере

К особенностям химических процессов в гидросфере можно отнести:

1. Многообразие форм химических соединений: присутствуют все классы органических и неорганических веществ;

2. Влияние гидролиза на химические процессы и участие в них гидратированных молекул и ионов;

3. Участие в химических процессах водорослей и бактерий.

В гидросфере протекают разнообразные химические и физико-химические процессы. Рассмотрим некоторые из них.

1. Химические реакции в водных растворах, в основном ионообменные и окислительно-восстановительные.

2. Испарение и растворение газов на поверхности раздела воздух-вода. Например, растворение газов O2, N2, CO2, H2S и NH3 в природной воде.

3. Сорбционные процессы, т.е. процессы, адсорбции, абсорбции и десорбции, обычно протекающие с участием органических соединений и способствующие самоочищению природных вод.

4. Фотолиз – фотохимические превращения, протекающие в природных водах под воздействием УФ-излучения Солнца при участии свободных радикалов и возбужденных частиц.
^ Примеры химических процессов в гидросфере


ъ

1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15

Похожие:

Опорный конспект лекций Основные понятия, термины, законы, схемы Для студентов заочной и дистанционной форм обучения icon Учебно-практическое пособие Владивосток 2007 удк 658 012. 1 Е 72
Ермаченко А. И., д т н. Предпринимательская дяетельность: Учебное пособие для студентов дневной, заочной форм обучения с применением...
Опорный конспект лекций Основные понятия, термины, законы, схемы Для студентов заочной и дистанционной форм обучения icon В. Б. Щенева “микроэкомика” опорный конспект лекций днепропетровск 2005
Учебное пособие предназначено для студентов фдп дну, изучающих дисциплину “Микроэкономика”
Опорный конспект лекций Основные понятия, термины, законы, схемы Для студентов заочной и дистанционной форм обучения icon Аттестационные вопросы
Государственного экзамена для студентов очной, очно-заочной и заочной форм обучения (специальность «Финансы и кредит», специализация...
Опорный конспект лекций Основные понятия, термины, законы, схемы Для студентов заочной и дистанционной форм обучения icon Аттестационные вопросы
Государственного экзамена для студентов очной, очно-заочной и заочной форм обучения (специальность «Финансы и кредит», специализация...
Опорный конспект лекций Основные понятия, термины, законы, схемы Для студентов заочной и дистанционной форм обучения icon Методические указания для студентов очной, очно-заочной и заочной...
К 78 Расчет экономической части дипломного проекта: Методические указания для студентов специальности 090600- альметьевский государственный...
Опорный конспект лекций Основные понятия, термины, законы, схемы Для студентов заочной и дистанционной форм обучения icon Методические указания предназначены для студентов очной и заочной...
Методические указания предназначены для студентов очной и заочной форм обучения специальности 080115 «Таможенное дело» Института...
Опорный конспект лекций Основные понятия, термины, законы, схемы Для студентов заочной и дистанционной форм обучения icon Методические указания для проведения семинарских занятий по дисциплине...
Методические указания предназначены для аудиторной и самостоятельной работы студентов очной и заочной форм обучения по специальности...
Опорный конспект лекций Основные понятия, термины, законы, схемы Для студентов заочной и дистанционной форм обучения icon Программа преддипломной практики специальность: 080507. 65 менеджмент организации Согласовано
Программа предназначена для студентов очной, заочной и очно-заочной форм обучения, а также руководителей практики
Опорный конспект лекций Основные понятия, термины, законы, схемы Для студентов заочной и дистанционной форм обучения icon Конспект лекций для студентов специальности Прикладная информатика (в экономике)
Отличительные признаки высокоэффективных технологий и основные принципы их проектирования
Опорный конспект лекций Основные понятия, термины, законы, схемы Для студентов заочной и дистанционной форм обучения icon Учебное пособие 28365942
Учебное пособие предназначено для студентов всех специальностей дневной, вечерней и заочной форм обучения
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
edushk.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов