Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Химический состав вод озер и водохранилищ

Читайте также:
  1. I. СОСТАВ И ОБЪЕМ ПРОЕКТА.
  2. I.5.3) Составные части Свода Юстиниана (общая характе­ристика).
  3. NB! НачинайтеРАЗБОР ПО СОСТАВУ глагольной формы не с окончания, а С ОСНОВЫ (т.е. одной из словарных основ). Вспомните известную фразу: ЗРИ В КОРЕНЬ! 1 страница
  4. NB! НачинайтеРАЗБОР ПО СОСТАВУ глагольной формы не с окончания, а С ОСНОВЫ (т.е. одной из словарных основ). Вспомните известную фразу: ЗРИ В КОРЕНЬ! 10 страница
  5. NB! НачинайтеРАЗБОР ПО СОСТАВУ глагольной формы не с окончания, а С ОСНОВЫ (т.е. одной из словарных основ). Вспомните известную фразу: ЗРИ В КОРЕНЬ! 11 страница
  6. NB! НачинайтеРАЗБОР ПО СОСТАВУ глагольной формы не с окончания, а С ОСНОВЫ (т.е. одной из словарных основ). Вспомните известную фразу: ЗРИ В КОРЕНЬ! 12 страница
  7. NB! НачинайтеРАЗБОР ПО СОСТАВУ глагольной формы не с окончания, а С ОСНОВЫ (т.е. одной из словарных основ). Вспомните известную фразу: ЗРИ В КОРЕНЬ! 13 страница
  8. NB! НачинайтеРАЗБОР ПО СОСТАВУ глагольной формы не с окончания, а С ОСНОВЫ (т.е. одной из словарных основ). Вспомните известную фразу: ЗРИ В КОРЕНЬ! 14 страница
  9. NB! НачинайтеРАЗБОР ПО СОСТАВУ глагольной формы не с окончания, а С ОСНОВЫ (т.е. одной из словарных основ). Вспомните известную фразу: ЗРИ В КОРЕНЬ! 15 страница
  10. NB! НачинайтеРАЗБОР ПО СОСТАВУ глагольной формы не с окончания, а С ОСНОВЫ (т.е. одной из словарных основ). Вспомните известную фразу: ЗРИ В КОРЕНЬ! 16 страница

 

Химический состав озерных вод зави­сит от физико-географических условий, от состава вод впадающих рек, биологических процессов, протекающих в самом озере. Решающим фактором, определяющим химический состав воды, яв­ляется климат, создающий общий фон, на котором протекает большинство процессов, влияющих на состав воды. В последнее время большую роль в формировании химического состава воды играют антропогенные факторы.

Как и в реках, содержащиеся в озерной воде вещества, определяющие ее химический состав, можно разделить на несколько групп: ионы, соли, микроэлементы, растворенные газы, биогенные и органические вещества.

Соли, растворяясь в воде, формируют ее минерализацию. Минерализация озер, в отличие от рек, меняется в очень широких пределах и может достигать 300–350 г/кг - образуются рассолы, соле­ность которых может во много раз превышать соленость морской воды. К основ­ным ионам, преобладающим в озерной воде, относятся HCO , CO , SO , Сl-, Са2+, Mg2+, Na+ , K+. Микроэлементы содержатся в воде в ничтожных количествах. Распределение ионов подчи­няется географической зональности и связано с ионным составом речных и подземных вод. Так, в зоне тундры Северной Америки и Евразии преобладают ионы кремния, в лесной зоне северного полушария – HCO , Са2+, в степной зоне – SO , HCO , Na+, в зоне полупустынь и пус­тынь – С1- , в тропической зоне Южной Америки, Африки, юга Азии, се­вера Австралии – Si, HCO . Большим разнообразием ионного состава воды отличаются горные озера.

Одним из важнейших факторов накопления солей в озерной воде явля­ется наличие или отсутствие стока из озера. В сильно проточных озерах накопление солей незначительно, но по мере уменьшения стока из озера их количество возрастает и достигает некоторой предельной величины при равновесии прихода и расхода солей. Поэтому наибольшая минерали­зация воды отмечена в бессточных озерах, в которых аккумулируются все приносимые в них соли. Поступление, расходование и аккумуляция солей определяются солевым балансом, который полностью зависит от водного.

По степени солености воды водоемов делятся на четыре группы:

1. Пресные, с минерализацией до 1 ‰ (предел вкусового ощущения).

2. Со­лоноватые – от 1,0 до 24,7 ‰ (точка совпадения температуры наиболь­шей плотности и температуры замерзания воды).



3. Соленые – от 24,7 до 47 ‰ (наибольшая соленость Мирового океана).

4. Соляные или минераль­ные – более 47 ‰.

Подавляющая часть озер по составу – гидрокарбонатно-кальциевые. К ним относятся: Ладожское, Онежское, Байкал, Мичиган, Гурон, Эри, Виктория. При возрастании минерализации озера переходят в класс суль­фатных и натриевых (Балхаш, Иссык-Куль, Большое Соленое, Тана). Так как минерализация во многом определяется интенсивностью водообмена, то в речных водохранилищах в зоне избыточного и достаточного увлажнения минерализация воды мало отличается от минерализации воды в реках. В зоне недостаточного увлажнения минерализация воды в водохранилище и в реках может раз­личаться.

Растворенные в воде газы делятся на аллохтонные и автохтонные. К аллохтонным относятся газы, поступающие в воду из атмосферы. Это пре­жде всего О2, N2, СО2. К автохтонным относятся газы, образующиеся не­посредственно в водной массе или в донных отложениях. Это также О2, СО2, а в илах содер­жатся сероводород (H2S), метан (СН4), водород (Н2), и др., образующиеся при разложении остатков организмов.



Наиболее важным газом в жизни озера является кислород, определяю­щий окислительные процессы в толще воды и донных отложениях. Так как большая часть кислорода попадает в озеро из воздуха, то наиболее обогащен­ными кислородом являются верхние слои воды, а потребле­ние его происходит во всей толще воды и особенно в донных отложениях. Поэтому обычно наблюдается уменьшение О2 с глубиной. Обратная картина имеет место в распределении СО2. Однако особенности строения котловины, величина внешнего водообмена, тол­щина и состав иловых отложений создают условия, при которых распределение О2 по глубине отклоня­ется от нормального. Например, в больших и глубоких холодных озерах, где биологические процессы не интенсивны, количество и распре­деление О2 зависит от температуры воды и вида стратификации. Поэтому наибольшее его содержание наблюдается зимой, наименьшее - летом; зимой содержание О2 с глубиной уменьшается, летом - увеличивается. В неглубоких озерах с интенсивными биологическими процессами влияние температуры воды на количество и распределение кислорода резко снижа­ется и главным фактором становится интенсивность окис­лительных процессов. В этом случае наблюдается уменьшение кислорода ко дну. Содержание же СО2 с глубиной увеличивается. Зимой при нали­чии ледяного покрова и, следовательно, отсутствии поступления О2 из воздуха расход кислорода настолько велик, что часто наблюдается его по­лное отсутствие. Распределение по глубине кислорода и углекислого газа выравнивается весной и осенью из-за конвекции.

Распределение автохтонных газов также доста­точно сложно. Например, в озерах с большим содержанием кислорода по­явление СН4, H2S, как правило, не наблюдается. В озерах с интенсивными биологическими процессами, где кислород в глубинные слои проникает лишь в периоды весенней и осенней циркуляции, а в период стагнации отсутствует, создаются анаэробные условия, способ­ствующие появлению автохтонных газов, образовавшихся в илах тех же СН4, H2S, H2 и др.

Таким образом, распределение растворенных в воде газов зависит от климата (погоды), особенностей строения котловин и сезона. С режимом растворенных газов связано углекислотное равновесие, или активная реакция воды (рН). Величина рН зависит от содержания СО2 и изменяется от 1,5–2,0 до 10–11, от наиболее кислой до наиболее ще­лочной реакции. Величина рН изменяется по сезонам и в то же время на­блюдается определенная ее зональность.

Биогенные и органические вещества, как и газы, могут быть автохтон­ными и аллохтонными. Их количество и состав также определяются кли­матом, физико-географическими условиями, морфологическими особен­ностями котловин, которые в свою очередь определяют ионный состав воды, биологическую продуктивность, состав биогенных и органических веществ, вносимых в водоем притоками. К биогенным элементам относят­ся соединения азота (NH4, NO3, NO2), фосфора (Р), содержащегося в виде растворенных соединений и в виде взвешенных частиц; соединения крем­ния, железа и др. Биогенным веществам принадлежит исключительная роль во всех биологических процессах, происходящих в водоемах. В процессе развития фитопланктона, высшей водной растительности, ихтиофауны, связанном с этими вещес­твами, происходит круговорот вещества, так как, отмирая, эти биологи­ческие виды вновь переходят в различные растворенные формы биогенов. Органические вещества состоят главным образом из аллохтонных гуминовых соединений, автохтонных образований при фотосинтетической деятельности. Все органические вещества, находящиеся в водоеме, также подвергаются разрушениям и минерализации, удаляются из него и оседа­ют на дне, где также подвергаются разнообразным превращениям.

Распределение биогенных и органических веществ в водоемах подчи­няется определенным закономерностям. В водоемах зоны избыточного увлажнения (тундра, лес), в условиях относительно низких температур, содержание органического вещества аллохтонного происхождения во много раз превосходит содержание автохтонного вещества. Вода прито­ков имеет слабую минерализацию, содержит большое количество гумусо­вых соединений и мало биогенных, так как их бассейны часто сильно забо­лочены. В самом водоеме планктон развит слабо из-за наличия гумуса и низких рН. Так же слаб фотосинтез. Все это приводит к невысокой продуктивности органического вещества в водоеме.

В условиях более высоких температур в водоемах лесной и лесостеп­ной зон значительно благоприятнее условия для образования планктона, притоки богаты биогенными и минеральными веществами и бедны гуму­сом. В таких озерах вода обогащена различными растворенными соедине­ниями органического происхождения. Озера, расположенные в горной местности, содержат мало растворен­ных органических веществ, биологические процессы здесь протекают не интенсивно. В условиях аридного климата преобладают бессточные или периоди­чески сточные минерализованные озера. Эти типы озер бедны раститель­ностью, а количество биогенных и органических веществ, поступающих с бассейнов, зависит от особенностей их расположения.


Дата добавления: 2014-11-13; просмотров: 133; Нарушение авторских прав


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Внешний водообмен водоемов | Донные отложения и заиление водоемов
lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2017 год. (0.176 сек.) Главная страница Случайная страница Контакты