Основные сведения о гидросфере

Гидросфера — это совокупность всех вод Земли: материковых (глубинных, почвенных, поверхностных), океанических, атмосферных. Как особая водная оболочка Земли, здесь рассматриваются лишь воды, находящиеся на поверхности планеты,— материковые и океанические. В человеческом теле доля воды составляет 65%, при этом человеку необходимо 2,5 л воды в сутки.

Важнейшим веществом в биосфере является вода, без которой невозможна жизнь. Вода является жизненно необходимым, витальным (от лат. vita – жизнь) фактором в жизни любых организмов планеты от бактерии до человека, так как их внутренняя среда на 70–90 % процентов состоит из воды. Главная роль воды состоит в том, что она является средой жизни и источником водорода для жизненных процессов. Без воды невозможен процесс фотосинтеза, создающий первичное органическое вещество и кислород биосферы. Вода участвует в поддержании газового баланса и состава атмосферы, поглощая углекислый газ и другие вещества; служит регулятором климатических процессов глобального масштаба. Одним из главных свойств воды как компонента эколого-географической среды биосферы является ее незаменимость. Минерально-сырьевые ресурсы, используемые человеком, в своем большинстве взаимозаменяемы, а для воды нет альтернативы. Главным потребителем воды в биосфере является человечество и его деятельность.

Распределение водных масс в гидросфере Земли

Части гидросферы Объем (в тыс. км³) % от общего объема

Мировой океан 94,2

Подземные воды, всего, 4,12

в т. ч. зоны активного водообмена 0,27

Ледники 1,65

Озера 0,016

Почвенная влага 0,005

Пары атмосферы 0,001

Речные воды 1,2 0,0001

Пресные воды гидросферы

Части гидросферы Обьем пресной воды, км³ % от общего объема пресной воды

Ледники

Подземные воды

Озера и водохранилища 0,6

Почвенная влага 0,3

Пары атмосферы 0,06

Речные воды 0,004

Около 70 % мирового водопотребления приходится на сельскохозяйственное производство, 13 % – на промышленное производство, 10 % – на коммунально-бытовое хозяйство, 7 % – на другие отрасли (рыбное хозяйство, судоходство, гидроэнергетику и др.). Водоемкость разных отраслей хозяйства не одинакова. Например, в сельском хозяйстве для получения 1 т пшеницы необходимо 1500 м³ чистой пресной воды, 1 т хлопка – 10000 м³ воды. За вегетационный период на 1 га кукурузы расходуется 3000 м³, капусты – 8000 м³, риса – 12000–20000 м³ воды. В промышленности на производство 1 т стали приходится 40 м³, нефти – 3 м³, бумаги – 900 м³, резины – 2300 м³ пресной воды. Ученые считают, что человеческому организму в среднем необходимо 2,5 литра воды в сутки, при этом один литр приходится на питьевую воду. При определенных условиях потребность в воде может возрастать до 4–5 литров в сутки, а в условиях жаркого климата – до 6 литров и более. Основные расходы воды в коммунально-бытовом хозяйстве связаны с санитарно-гигиеническими нуждами (250–300 л на человека в сутки).

Классификация сточных вод

Сточные воды предприятий по составу подразделяются на 3 вида:

— производственные — использованные или сопутствующие технологическому процессу, которые в свою очередь можно разделить на загрязненные и нормативно чистые;

— бытовые — от санитарных узлов и пищеблоков, душевых установок;

— атмосферные — дождевые, талые, к ним можно отнести и поверхностные после полива территорий.

Характер загрязнения производственных сточных вод в основном определяется профилем предприятия, составом перерабатываемых материалов, сырья и видом выпускаемой продукции.

Все многообразие производственных сточных вод по характеру основных загрязнений можно отнести к 3 группам:

— содержащие минеральные примеси (металлургия, машиностроение, производство строительных материалов, минеральных кислот, удобрений и т. д.);

— содержащие органические примеси (мясная, рыбная, консервная, пищевая промышленность и т. д.);

— содержащие органоминеральные примеси (нефтедобывающие, нефтеперерабатывающие, текстильные и др. предприятия).

Загрязненность сточных вод органическими веществами, как известно, характеризуется тремя показателями: ВПК, ХПК, ООУ.

БПК — биохимическая потребность в кислороде — опосредованный показатель содержания органических веществ — характеризует необходимое количество кислорода для микробного окисления биологически окисленных органических веществ.

Различают БПК_полн, БПК₂₀,БПК_|0, БПК₅, соответственно обозначающие, сколько кислорода израсходовано на полное окисление органических веществ в течение 20, 10 и 5 суток.

ХПК — химическая потребность в кислороде — также опосредованный показатель — характеризует необходимое количество кислорода для химического окисления всех органических веществ, а заодно и восстановленных неорганических (аммонийный азот, сульфиды, сульфиты т. д.).

ООУ — общее содержание органического углерода, характеризует суммарную концентрацию органических веществ.

Если в одной и той же пробе определить эти характеристики, то они выстроятся в убывающий ряд: ХПК > ООУ > БПК.