Контрольная работа: Подземные воды зоны многолетней мерзлоты и реки
Воды промежуточной
структурной зоны образуются главным образом из поверхностных, опускающихся в
местах интенсивных нисходящих движений, которые возбуждаются горизонтальной
циркуляцией на поверхности. Увлекаясь на различные глубины (в зависимости от
плотности и мощностивертикальных потоков), они несколько охлаждаются и
уплотняются в результате смешения с другими водами. Затем промежуточные водные
массы начинают перемещаться на различных уровнях в горизонтальном направлении.
Возникновение горизонтального переноса обусловлено компенсационным эффектом,
поскольку в одних местах происходит постоянное опускание вод, а в других - их
подъем.
С началом
горизонтального движения заметно ослабевает влияние поверхностных
макроциркуляционных систем. Преобладание зональной циркуляции отмечается до оси
промежуточных вод, располагающейся большей частью на глубине 800-1000 м. Ниже этой оси все более усиливается меридиональный перенос. Тем самым начинает осуществляться
межзональный обмен вод, энергии и веществ. Следовательно, промежуточная
структурная зона играет особую «промежуточную» роль в процессах обмена энергии
и веществ в Мировом океане, подобно стратосфере воздушной оболочки. На верхнюю
часть промежуточной структурной зоны, как и на нижние слои стратосферы, большое
влияние оказывают процессы, зарождающиеся у поверхности Земли. В остальной же
толще обеих сред формируются существенно отличные условия.
В промежуточной
структурной зоне воды из низких широт, проникая в полярные области, создают
теплую промежуточную прослойку. Опресненные воды высоких широт, перемещаясь в
направлении экватора, образуют под высокосолеными поверхностными тропическими
водами мощный промежуточный слой с пониженной соленостью. Вынос вод из
Средиземного, Красного морей и Персидского залива создает в смежных районах
океана промежуточный слой с повышенной соленостью.
Процессы, свойственные
промежуточной структурной зоне, распространяются до глубины 1500-2000 м. Ниже располагаются глубинные воды, еще более изолированные от непосредственного влияния
обмена океана с атмосферой, создающего всю сложность процессов в поверхностных
и промежуточных водах. Однако динамика и свойства глубинных и придонных вод
определяются тем переносом и перераспределением масс, которые возбуждаются
планетарным обменом энергии и веществ. Для глубинных вод большую роль играет
меридиональный обмен, прослеживающийся на большей части Атлантического,
Индийского и Тихого океанов, а также обмен между всеми океанами. Он
возбуждается различием свойств вод каждого из океанов и антарктическим
циркумполярным (круговым) переносом, захватывающим всю толщу океана.
Глубинным водам
свойственна большая гомогенность (однородность) и небольшая интенсивность
обращения. Однако масса переносимой энергии и веществ весьма велика, поскольку
огромны объемы вод. Толщина занимаемого ими слоя около 2000 м, в нем заключена почти половина всей массы вод Мирового океана.
Граница между
глубинными и придонными водами располагается примерно на глубине 4000 м. Придонные воды, образуясь главным образом в Антарктике, перемещаются на север по наиболее
глубоким котловинам и соединяющим их проходам. Распространяясь по обширнейшим пространствам
и смешиваясь с глубинными водами, они воспринимают поток тепла из недр земли и
вступают в химический обмен с дойными осадками. Поэтому придонные воды
подвергаются значительной трансформации и их свойства изменяются в несколько
большей степени, чем у глубинных.
Благодаря различию
направлений и скоростей переносе поверхностных, промежуточных, глубинных и
придонных вод сохраняется многообразие свойств водных масс, поддерживается
квазистационарность стратификации и структуры вод Мирового океана, характерных
для современной эпохи развития Земли. Смешение водных масс и перераспределение
энергии и веществ не только в пределах отдельных структурных зон, но и между
ними происходит в значительной степени путем вертикальных перемещений. В этих
условиях динамическое равновесие поддерживается за счет большой устойчивости
макроциркуляционных систем. Если бы этого не было, воды Мирового океана за
долгую историю Земли подверглись бы полному перемешиванию; они стали бы
совершенно однородными, не было бы столь хорошо выраженной стратификации вод.
Четырехслойность
циркуляции и структуры вод имеет исключительно большое значение не только для
процессов протекающих в Мировом океане, но и для глобального обмена энергии и
веществ, а, следовательно, планетарных процессов определяющих формирование и
изменение природы Земли в целом.
Природные воды реки Оби
во все фазы гидрологического режима относятся к гидрокарбонатному классу группе
кальция. Минерализация их колеблется в зависимости от водности сезона в
пределах от 60-120 мг/л в период весенне-летнего половодья до 310 мг/л в
межень. Содержание кислорода колеблется от 6 до 12 мг/л, жесткость от 1,1 до
3,1 мг-экв/л. Концентрации биогенных элементов в речных водах региона,
обусловленные в значительной степени комплексом антропогенных и естественных
факторов, могут достигать весьма больших значений, существенно превышающих их
обычные содержания. Уровень содержания микроэлементов изменяется в достаточно
широком диапазоне, однако в целом наблюдаются относительно невысокие их
концентрации, близкие по величине к средним показателям для рек мира.
Содержание органических
веществ (по БПК5) колеблется по сезонам от 1,2 мг/л до 7,7 мг/л. Для Оби
характерно несколько повышенное естественное содержание в воде фенолов (0,002 –
0,016 мг/л), меди, рН колеблется от 7,3 до 8,9.
Химическое потребление
кислорода по имеющимся данным достигает значительных величин, что объясняется
сильной заболоченностью большой части бассейна Оби. Качество воды в реке Оби и
ее притоках контролируется по 25 показателям. Основные загрязнители: БПК,
взвешенные вещества, нефтепродукты, азот аммоний, фенолы, нитриты, железо,
цинк, хром шестивалентный, медь, СПАВ, капролактам, сероуглерод, сульфиды.
Особенно выражено
техногенное загрязнение р. Оби - концентрация нефтепродуктов и систематических
поверхностно-активных веществ (СПАВ) превышают ПДК как по средним, так и по
максимальным значениям, причем максимальные значения концентрации
нефтепродуктов превышают ПДК от 5 до 350 раз.
В течение безледного
периода 2002 г. на территории Новосибирской области впервые проводился биомониторинг
пресных вод по показателям макрозообентоса. Исследования проводили в комплексе
с гидрохимическим анализом и биотестированием вод. Всего было исследовано 10
створов на р. Обь, Пня, Бердь и Тула. Наиболее загрязненным был участок р. Тула
в черте Новосибирска. Также загрязненными следует признать участки Оби от
Искитима до 9 км ниже Новосибирска и нижнее течение р. Бердь. Река Обь в окрестностях
с. Дубровино должна считаться слабозагрязненной, а Бердь выше Искитима -
относительно чистой. Участки рек Иня (о. п. Отгонка - о. п. Разъезд Иня) и
Бердь (с. Новососедово) являются чистыми [Ежегодник..., 2004].
Были определены
различные группы гетеротрофных и литотрофных микроорганизмов, среди которых
имеют место:
а) бактерии,
усваивающие азотсодержащие органические вещества;
б)бактерии, усваивающие
безазотистые органические вещества;
в) олигптрофные;
г)
углеводородоокисляющие;
д) денитрифицирующие;
е) тионовые бактерии.
В целом состояние
речных вод можно охарактеризовать как неудовлетворительное. Наиболее
критическая ситуация отмечается для нефтепродуктов, по содержанию которых воды
изученных рек соответствуют сильно и очень сильно загрязненным даже по
среднегодовым значениям. Кроме нефтепродуктов речные воды сильно загрязнены
другими органическими веществами, азотом аммонийным и нитритным, железом.
Использование других показателей во многих случаях не меняет полученной
картины, либо невозможно из-за ограниченности необходимой информации.
Анализ результатов
классификации качества речных вод позволил сделать следующие выводы:
- речные воды бассейна
Средней Оби с вероятностью 5 % соответствуют классам сильно и очень сильно
загрязненных вод;
-сильное загрязнение
речных вод во многих случаях поддерживается в течение всего года;
-с учетом
систематичности обнаружения повышенных концентраций практически во всех реках
приоритетными загрязняющими веществами следует считать органические соединения;
-наблюдается
существенное микробиологическое загрязнение речных вод, представляющее
серьезную проблему для водопользования;
-значительное
загрязнение наблюдается также по содержанию железа, азота аммонийного и
нитритного. В ряде случаев отмечается сильное загрязнение по величине рН, а в
северных реках - по содержанию кремния;
-уровень содержания
тяжелых металлов в речных водах в целом значительно ниже существующих
хозяйственно-питьевых ПДК, что однако не исключает возможность обнаружения их
экстремальных величин на отдельных участках, особенно в районах крупных городов
в результате аварийных сбросов;
-по ряду показателей
(макро-, микроэлементы, биогенные вещества) влияние антропогенных факторов на
состояние рек в значительной степени нивелируется интенсивным водообменом в
речных бассейнах.
Полученные при исследовании
эколого-геохимического состояния Попытки изменить неудовлетворительное
состояние водных объектов бассейна Оби осуществляются достаточно давно на
различных уровнях. Однако значительных изменений в состоянии водных ресурсов за
это время не произошло - в течение последних десятилетий поддерживаются
относительно устойчивые антропогенно-природные условия формирования
гидрохимического и
гидробиологического режима поверхностных вод, обусловливающие
неудовлетворительное экологическое состояние водных объектов. Его кардинальное
улучшение возможно только при разработке и внедрения целой серии мероприятий
одновременно по нескольким направлениям.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5 |