Состав гидросферы. Источники и загрязнители гидросферы

Вода в природе нигде не встречается в виде химически чистого вещества. Под составом природных вод принято понимать весь сложный комплекс растворённых газов, ионов, взвесей и коллоидов минерального и органического происхождения. В природных водах обнаружено около половины химических элементов, входящих в периодическую таблицу Д.И. Менделеева. Ещё большим качественным и количественным многообразием примесей отличаются сточные воды; состав этих примесей всецело зависит от характера производства, в котором они образуются.Состав примесей воды как природной, так и сточной имеет решающее значение для выбора способа её очистки. Все вещества присутствующие в водах, можно разделить на взвешенные и растворённые. В свою очередь растворённые примеси природных вод подразделяются, согласно О.А. Алёкину, на органические вещества, главные ионы (макрокомпоненты), микроэлементы, биогенные вещества и растворённые газы.Взвешенные вещества. Количество взвешенных веществ Rм, которое река переносит в единицу времени,называется расходом взвешенных наносов и выражается в кг/с. Содержание взвешенных веществ в воде См,выражаемое в г/м3 (мг/дм3), называется мутностью и связано с расходом взвешенных наносов соотношением С_м=1000 R_м/Q

где Q – расход воды, м3/с или т/с.Зависимость массы частиц m, переносимых водотоком, от скорости течения v, подчиняется закону Эри:m = Av6,где А – коэффициент пропорциональности.

Общее содержание взвешенных веществ в речной воде также находится в прямой зависимости от скорости течения и расхода воды в реке. Основной причиной наличия взвешенных веществ в речных водах является эрозия русла и склонов. Величина эрозии зависит от сопротивления поверхности размыву и от энергии водотока Е,которая на участке L может быть вычислена по формуле E =1000QH,где Н – перепад высот для данного участка, м.В соответствии с этим эрозия более ярко выражена в гористых местностях и слабее на равнинах. В связи с сезонными изменениями речного стока распределение переносимых речной водой взвешенных веществ в течение года неравномерно. В некоторых водоёмах источником взвешенных веществ органического происхождения является планктон, развитие которого наблюдается преимущественно в летние месяцы.Производственные сточные воды нередко содержат значительные количества взвешенных веществ.Органические вещества. Эта группа веществ включает различные органические соединения: органические кислоты, спирты, альдегиды и кетоны, сложные эфиры, в том числе эфиры жирных кислот (липиды), фенолы,гуминовые вещества, ароматические соединения, углеводы, азотсодержащие соединения (белки, аминокислоты, амины) и т.д. Ввиду сложности определения индивидуальных органических веществ, их многообразия и малых природных концентраций для количественной характеристики используют косвенные показатели: общее содержание органических – углерода, азота и фосфора; окисляемость воды, биохимическое потребление кислорода (БПК) и др.Органические вещества присутствуют в поверхностных водах в относительно невысоких концентрациях (обычно < 0,1 мг/дм3, или < 10–5 М). Как правило, основной вклад вносят фульвокислоты, особенно в северных районах, где в гумифицированных реках содержание их достигает 100 мг/дм3. Вода при таких концентрациях приобретает коричневую окраску.Имеются два основных источника поступления органических веществ в водоёмы. Во-первых, поступление извне, главным образом с площади водосбора с ливневыми и талыми водами. Во-вторых, образование органического вещества в самом водоёме в результате метаболизма и биохимического распада остатков организмов.Главные ионы. Содержание ионов в природных водах, определяющее величину их минерализации (солесодержание), изменяется в широких пределах. Принято следующее деление вод по величине минерализации: пресные – солесодержание до 1 г/дм3; солоноватые – солесодержание 1…25 г/дм3; соленые – солесодержание более 25 г/дм3.