Физико-химические процессы в гидросфере

Содержание

Слайд 2

Что предстоит?

В семестре
8 лекций.
8 семинаров.
2 контрольные работы - по 10 баллов каждая.
Итоговая

Что предстоит? В семестре 8 лекций. 8 семинаров. 2 контрольные работы -
контрольная работа по материалам двух семестров - до 15 баллов
Самостоятельные работы, контрольные по лекциям и фильмам - общая оценка до 15 баллов.
Доклад - до 10 баллов.
Экзамен
Вопросы по материалам двух семестров -
оценка до 40 баллов.

Слайд 3

Гидросфера - водная оболочка Земли, представляющая совокупность всех водных объектов планеты:
океанов,

Гидросфера - водная оболочка Земли, представляющая совокупность всех водных объектов планеты: океанов,
морей, рек, озер, болот, ледников, снежного покрова, подземных вод.
В состав гидросферы также входит вода в атмосфере, почвенная влага и вода живых организмов.
В гидросфере представлены основные фазовые состояния воды - жидкое, твердое и газообразное.

Слайд 4

Границы гидросферы
Воды Мирового океана охватывают территорию
в 71% Земли.
Средняя глубина океана

Границы гидросферы Воды Мирового океана охватывают территорию в 71% Земли. Средняя глубина
составляет 3800 метров, а максимальная – 11022 метра.
На суше расположены так называемые континентальные воды (поверхностные и подземные), которые обеспечивают всю жизнедеятельность биосферы, водоснабжение, обводнение и орошение.
Гидросфера имеет нижнюю и верхнюю границу в литосфере. Она проходит по так называемой поверхности Мохоровичича.
Верхняя граница располагается в верхних слоях атмосферы.

Слайд 5

Вода - единственное химическое вещество, которое находится в природе в 3-х агрегатных

Вода - единственное химическое вещество, которое находится в природе в 3-х агрегатных
состояниях.
Свойства воды, играющие важную роль в поддержании жизни на Земле:
Аномальный вид температурной зависимости плотности.
При 40С плотность воды - 1 г/см3.
Плотность льда - 0,92 г/см3, т.е. лед плавает на поверхности.
Способствует сохранению жизни в водоемах зимой (теплопроводность льда очень маленькая)
Вызывает эрозию. Вода проникает в микроскопические трещины, замерзает и увеличивает трещины

Слайд 6

Высокая теплоемкость воды (выше, чем у всех твердых и жидких веществ-

Высокая теплоемкость воды (выше, чем у всех твердых и жидких веществ- за
за исключением аммиака и водорода) - океаны сглаживают колебания и перепад температуры воды от экватора до полюсов (разница до 30 градусов).

Свойства воды, играющие важную роль в поддержании жизни на Земле:

Слайд 7

Высокая теплота плавления воды, т.е. льда. Весна и осень на Земле -

Высокая теплота плавления воды, т.е. льда. Весна и осень на Земле -
фазовый переход воды.
Сравнительно легко нагреваясь или охлаждаясь, вода, снег, лед для перехода в другое фазовое состояние требует значительных расходов энергии. Поэтому переходы растянуты во времени.

Свойства воды, играющие важную роль в поддержании жизни на Земле:

Слайд 8

Высокая теплота испарения
Наибольшее значение теплоты испарения приводит к тому, что большая часть

Высокая теплота испарения Наибольшее значение теплоты испарения приводит к тому, что большая
солнечной энергии, достигающей Земли, расходуется на испарение воды, препятствуя перегреву ее поверхности.
При конденсации паров воды в атмосфере происходит выделение этой энергии, которая может переходить в кинетическую энергию воздушных масс, вызывая ураганные ветры.

Свойства воды, играющие важную роль в поддержании жизни на Земле:

Слайд 9

Высокая теплота испарения
Наибольшее значение теплоты испарения приводит к тому, что большая

Высокая теплота испарения Наибольшее значение теплоты испарения приводит к тому, что большая
часть солнечной энергии, достигающей Земли, расходуется на испарение воды, препятствуя перегреву ее поверхности.
При конденсации паров воды в атмосфере происходит выделение этой энергии, которая может переходить в кинетическую энергию воздушных масс, вызывая ураганные ветры.

Слайд 10

Свойства воды, играющие важную роль в поддержании жизни на Земле:

Поверхностное натяжение
Максимальное, за

Свойства воды, играющие важную роль в поддержании жизни на Земле: Поверхностное натяжение
исключением ртути, поверхностное натяжение воды приводит к появлению ряби и волн на водной поверхности уже при слабом ветре.
В результате этого резко возрастает площадь водной поверхности, и интенсифицируются процессы теплопередачи между атмосферой и гидросферой

Слайд 11

Диэлектрическая постоянная
Диэлектрическая постоянная имеет аномально высокое значение.
Это определяет самую большую растворяющую

Диэлектрическая постоянная Диэлектрическая постоянная имеет аномально высокое значение. Это определяет самую большую
способность воды по отношению к веществам с полярной и ионной структурой.
Поэтому в природе нет химически чистой воды, мы всегда имеет дело с ее растворами

Свойства воды, играющие важную роль в поддержании жизни на Земле:

Слайд 12

Соленость, или общая минерализация

Общая минерализация представляет собой суммарный количественный показатель содержания растворенных

Соленость, или общая минерализация Общая минерализация представляет собой суммарный количественный показатель содержания
в воде веществ. , которые находятся именно в виде солей.
К числу наиболее распространенных относятся неорганические соли
бикарбонаты
хлориды
сульфаты кальция, магния, калия и натрия
небольшое количество органических веществ, растворимых в воде

Слайд 13

Классификация природных вод по величине их минерализации

Классификация природных вод по величине их минерализации

Слайд 14

Классификация О.А. Алёкина

Классификация О.А. Алёкина

Слайд 15

группа – температура;
тип – окислительно-восстановительные условия;
класс – щелочно-кислотные условия;
семейство

группа – температура; тип – окислительно-восстановительные условия; класс – щелочно-кислотные условия; семейство
– общая минерализация;
род – растворенное органическое вещество;
вид – ведущие катионы и анионы (кроме Н+ и ОН- ).

Классификация А.И. Перельмана

Слайд 17

Мировые запасы воды

Мировые запасы воды

Слайд 19

Глобальный кругооборот воды в природе
Qиспарения = Qосадки
Qиспарения = Qиспарения океан + Qиспарения

Глобальный кругооборот воды в природе Qиспарения = Qосадки Qиспарения = Qиспарения океан
суша
520 тыс. км3 = 449 тыс. км3 + 71 тыс. км3
Qосадки = Qосадки океан + Qосадки суша
520 тыс. км3 = 404 тыс. км3 + 116 тыс. км3
_____________________________________________
Океан Суша
- 45 тыс. куб. км +45 тыс. куб. км

Слайд 20

Примерный расход воды в мире
(тыс. км3)
Сельское хозяйство 7
Промышленность 1,7
Разбавление
сточных вод

Примерный расход воды в мире (тыс. км3) Сельское хозяйство 7 Промышленность 1,7
9
В быту 0,6
Прочие 0,4
Подземный сток 13
Итого 31,7
Остаток 13,3

Слайд 21

Резолюция Генеральной ассамблеи ООН
Преобразование нашего мира: Повестка дня в области
устойчивого развития

Резолюция Генеральной ассамблеи ООН Преобразование нашего мира: Повестка дня в области устойчивого
на период до 2030 года
Цель 6 устойчивого развития - Обеспечение наличия и рационального использования водных
ресурсов и санитарии для всех

Слайд 24

Средний состав природных вод

Средний состав природных вод

Слайд 25

В океанической воде обнаружены практически все элементы, но содержание их весьма различно.

В океанической воде обнаружены практически все элементы, но содержание их весьма различно.
На первые восемь элементов - кислород (85,7%), водород (10,8%), хлор (1,93%), натрий (1,03%), магний (0,13%), сера (0,09%), кальций (0,04%), калий (0,039%) - приходится 99,78% массы воды Мирового океана. Все остальные элементы в сумме составляют менее 0,3% от массы гидросферы.

Слайд 26

Легко заметить, что для всех рассмотренных нами природных вод более 90% растворенных

Легко заметить, что для всех рассмотренных нами природных вод более 90% растворенных
солей представлено одними и теми же анионами и катионами. Поэтому катионы
Na+ , Ca2+, Mg2+ и K+
называют главными катионами, а анионы
HCO3- , SO42- и Cl- -
главными анионами природных вод.

Слайд 27

ЗАКОН ДИТМАРА

В воде открытого океана независимо от абсолютной концентрации количественные соотношения между

ЗАКОН ДИТМАРА В воде открытого океана независимо от абсолютной концентрации количественные соотношения
главными компонентами основного солевого состава всегда постоянны. В воде открытого океана независимо от абсолютной концентрации количественные соотношения между главными компонентами основного солевого состава всегда постоянны.