Гидросфера, ее структура и функции в географической оболочке. Экологические проблемы гидросферы

Гидросфера – это совокупность всех водных объектов земного шара. Воды гидросферы в зависимости от их распределения по земной поверхности разделяют на Мировой океан – он включает водную массу океанов и морей Земли, и воды суши, к которым относят воды, содержащиеся на поверхности и в толще литосферы (реки, озера, ледники, воды болот, почвенная влага, подземные воды). Гидросфера, таким образом, непрерывна. В гидросферу обычно не включают парообразную и капельно-жидкую воду атмосферы, в которой одновременно содержится около 15 тыс. км³ воды (примерно 0, 001 % объема гидросферы).

Объем гидросферы приблизительно равен 1,5 млрд. км³. Главная масса природной воды сосредоточена в океанах – 1 370 322 тыс. км³ (около 94 %). Из них примерно 35 тыс. км³ приходится на айсберги. Второе место по объему занимает вода земной коры. Ее объем не поддается точному учету. Однако предполагается, что объем воды, сосредоточенный в земной коре, составляет около 170-200 млн. км³. Третье место по объему воды занимают ледники Антарктиды, Арктики и горных стран (24 млн. км³ пресных вод). Объем воды в ледниках составляет около 1,65 % гидросферы и около 90 % запасов пресной воды на Земле.

Поверхностные воды сосредоточивают только 0, 04-0,06 % вод планеты. Например, объем озерной воды оценивается в 230 тыс. км³. В реках сосредоточено всего 1,2 тыс. км³ (около 0,0001 %). Таким образом, единовременный запас пресной воды на Земле составляет около 32 млн. км³. Условно к гидросфере можно причислить воду, содержащуюся в живых организмах.

Пребывание одновременно в газообразном, жидком и твердом состояниях и абсолютная подвижность определили вездесущность воды, она пронизывает всю географическую оболочку и производит в ней разнообразную работу. Универсальная растворительная способность воды обеспечивает перенос веществ в географической оболочке, в том числе солевой обмен. Вода может подниматься по капиллярам, что является непременным условием почвообразования и питания растений, а, следовательно, и сельскохозяйственного производства.

Воды гидросферы постоянно обновляются. Известно, что льды Антарктиды и Гренландии обновляются за 15 тыс. лет, подземные воды за 300 лет, озерные воды за 3,5 года, почвенные воды за 8 – 11 месяцев, речные воды за 12 суток.

В результате беспечно отношения к воде уже в середине ХХ в. возникла резкая диспропорция между потребностями в воде и ее наличием. До этого времени водная проблема была уделом аридных стран, сейчас она приобрела глобальный характер. Особенно остра водная проблема в индустриальных странах Западной Европы, в США и в Японии. Почти везде потребление воды выше научно обоснованных норм. Сейчас загрязнена почти 1/8 часть мировых водных ресурсов.

Главной причиной загрязне­ния воды является хозяйственная деятельность человека, особенно бытовое хозяйство, промышленность и сельское хо­зяйство. Промышленные предприятия, ТЭС ежегодно вы­брасывают в воду огромное количество твердых и растворенных веществ, среди которых много ядовитых (ртуть, сви­нец и др.). Быстрый рост потребления воды вызван развитием индустрии в целом и появлением новых отраслей промышленности в частности: на производство 1 т стали расходуется 250 м³ воды, а при выделке синтетических волокон – свыше 5000 м³ воды.

Опасно для растений и животных водоемов так называе­мое тепловое загрязнение. Для охлаждения рабочих систем электростанций из реки, озера или моря забираются огром­ные объемы воды. Потом уже нагретая вода снова сбрасывает­ся туда, откуда была взята. При увеличении температуры уменьшается способность воды растворять кислород.

Развитие сельского хозяйства связано с применением удо­брений и различных химических средств защиты растений от вредителей. Ежегодно на полях рассеиваются миллионы тонн химических удобрений и ядохимикатов. Они попадают в поч­ву, смываются в реки, озера. Особенно велики непроизводительные потери воды при искусственном орошении. Опасными загрязнителями водоемов являются нефть и нефтепродукты.

Воды рек, озер, морей загрязняются также обычным мусо­ром: макулатурой, пищевыми отходами, металлоломом, стек­лом, пластиковыми бутылками и пакетами и др.

Если химические вещества иногда можно обезвредить, то радиоактивные отходы человек обезвреживать пока не на­учился. Поэтому эти вещества самые опасные. Они попадают в воду при авариях на подводных атомных лодках, атомных электрических станциях, при ядерных взрывах. Радиоактив­ное загрязнение может вызвать неизлечимые заболевания.

Благодаря большому (мировому) круговороту воды, вода постоянно находится в движении, перемешивается. Вместе с водой распространяются вещества, попавшие в воду и загряз­нившие ее. А так как круговорот воды связывает между собой гидросферу, атмосферу, литосферу и живые организмы, то за­грязняется вся поверхность Земли.

Необходимо предотвратить загрязнение природных вод: вво­дить на предприятиях безотходные, «сухие» производства; за­претить слив сточных вод после мойки нефтяных судов; в сель­ском хозяйстве прекратить использование наиболее ядовитых ядохимикатов. Прежде всего, нужно уменьшить потребление воды. Одну и ту же воду в производстве нужно использовать несколько раз.