Книги, научные публикации Pages:     | 1 | 2 | -- [ Страница 1 ] --

ПРЕДИСЛОВИЕ Вода - драгоценный дар природы, обеспе Потребление воды км 3 чивающий жизнь на Земле. Естественное рас пределение ее запасов не очень

удобно для че ловека;

большую часть водной массы состав ляют соленые моря и океаны. Пресная вода 6000 доступна нам далеко не вся: значительная ее часть законсервирована в виде льда или та ится глубоко под землей. Лишь доли процен та земных ресурсов пресных вод имеются в нашем распоряжении. Положение осложня ется тем, что все больше растет потребность в 4000 воде и все больше ее расходуется. В 1900 году потребление воды в мире составляло 400 км3.

По прогнозам на 2000 год потребление воды достигнет 6000 км3 (рис. 1.1).

Не удивительно, что нарастающее расходо вание этого важного природного компонен та всерьез беспокоит человечество. Сегодня мы явственно ощущаем исчерпаемость вод ных запасов.

Проблема разумного отношения к приро де и использования ее ресурсов приобретает наибольшую остроту среди важнейших проб лем науки и техники. От того, насколько опе ративно и верно она будет решена, зависит 1900 г. 1925 г. 1950 г. 1975 г. 2000 г.

здоровье и благосостояние ныне живущих и будущих поколений людей. Рис. 1.1. Потребление пресной воды в мире й НиТ, ЧТО ТАКОЕ ВОДА протяженность в 40 раз превышает расстоя Как появилась вода и сколько ее на ние от Солнца до Земли. Нередки случаи па нашей планете дения на Землю остатков кометных ядер - Тобою наслаждаются не ведая, что ты та посланцев далеких миров. Чаще всего они кое, - обращался к воде Антуан де Сент Эк представляют собой гигантские глыбы льда, зюпери. Тот самый, что написал прекрас смерзшегося с метаном, аммиаком и мине ную сказку о маленьком принце. И там вода ральными частицами. Вес достигших Земли играла не последнюю роль: принц постоян ледяных глыб может достигать сотен кило но помнил, что надо поливать свою единст граммов.

венную розу, оставленную на далекой род ной планете. Многолетними исследованиями геологиче ских процессов, происходящих на нашей пла Мы не можем прожить без воды и несколь нете, академик АН Украины Н.П. Семененко ких дней. Между тем долгие столетия люди установил, что именно вода и составляющие не только не знали, что она собой представля ее элементы играли определяющую роль во ет, но не знали даже, сколько ее на Земле. И всей геологической истории Земли. Исследуя уже совсем было неясно, как появилась она содержание кислорода в составе земной на планете.

коры, ученый сделал вывод, что в образова Вода была еще до появления человека:

нии протоземли1 участвовали громадные ко есть все основания полагать, что жизнь воз личества воды. Помимо этого, ее элементы никла в водной среде. А до возникновения входили в состав основных компонентов ис жизни?

ходного облака: водород - в состав гидридов Вода - активный созидатель нашей плане металлов, кислород - в состав оксидов.

ты, один из ее основных строительных мате Согласно теории академика А.П. Виногра риалов.

дова, протоземное облако постепенно уплот Миллиарды лет назад в холодном газопы нялось и саморазогревалось. Источником не левом облаке, со временем сгустившемся, уп обходимой энергии служили процессы радио лотнившемся и ставшем Землей, уже содер активного распада и уплотнения первичного жалась вода. Скорее всего, она была в виде ле вещества планеты. С незапамятных времен в дяной пыли. Это подтверждают исследова недрах планеты происходят глубинные физи ния Вселенной. Установлено, что исходные ко химические процессы. Там развиваются элементы для образования воды - водород и чудовищные давления и температуры;

исход кислород - в нашей Галактике принадлежат ные вещества при этом испытывают слож к шести самым распространенным вещест ные превращения. В результате образуются вам космоса.

паро и газообразные соединения, причем Скопления молекул воды и гидроксидных большинство из них состоит из воды или со радикалов обнаружены за пределами Солнеч ставляющих ее элементов.

ной системы. В созвездиях Кассиопеи и Ори она найдены облака, состоящие из молекул Согласно геохимической модели нашей воды. Размеры облаков колоссальны - их планеты, созданной Н.П. Семененко, зем Прот(о)... [гр. protos первый] - первая составная часть сложных слов - 1) означающая: первоначальный, первый, например, прототип;

2) соответствующая по значению словам высший, старший, главный, например, протоиерей.

й НиТ, H2 + 1/2 O H2O сфера Страто CH4H2 (H2O) (CO2) а сфер Тропо O + CnHm H2O + CO ера Биосф Осадочная 2FeO +O Fe O 2H2 + Fe2O3 2H2O + FeO Гранитная Флюидные потоки КОРА H2OгOкр 2 (OH)кр H2O Базальтовая Кислородный Каркас CO SiAl H2O H ВЕРХНЯЯ МАНТИЯ CH силикаты Mg,Fe Si, Mg H2O + Feмет. + MgSiO (MgFe)2SiO4 + H НИЖНЯЯ МАНТИЯ каркас, смешан CH4 CO2 + 2 H2O + 4Fe + 4MgSiO Кислородный ный с металли 4 (MgFe)2SO4 + ческим и водо родом Вюстит FeO Периклаз MgO SiO гидриды RH 2Rмет + H2 где R - FeNiCoметаллы ВНЕШНЕЕ ЯДРО гидриды RH4 Rмет+ 2H2 Fe3NiFeNi3 (FeNi)Si (FeNi)3Si и т.д.

металлическое и гидридное с Смешанное карбиды R2C + 2H2 CH4 + Rмет водородом цианиды H4R (CH)4 + 2H2 CH4 + 5CN + N + Rмет RH RH4 - гидриды, где R - NiCoFe ВНУТРЕННЕЕ H4Fe (CN)6 - гидрид - цианиды ЯДРО Гидриды и металлов R2C - R3C - карбиды (Fe2C - галенит, Fe3C - цементит) карбиды Рис. 1.2. Геохимическая модель Земли й НиТ, ная кора, состоящая из окисленных пород, ступной современной науке. Эту работу уче является своеобразным кислородным карка ные проделали в рамках программы Между сом, а ядро планеты слагают гидриды не народного гидрологического десятилетия скольких металлов и частично карбид желе 1964...1974 гг. Результаты этой работы опуб за. В зонах самых высоких давлений и темпе ликованы в многотомном труде Мировые ратур выделяются, преимущественно, водо водные ресурсы и водный баланс земного род и углеводороды. Дальше от центра плане шара.

ты эти вещества взаимодействуют с окислен Установлено, что гидросфера - океаны, ными породами - образуются водяной пар и моря, реки, озера, болота, атмосферная влага углекислый газ. Эти соединения постоянно - измеряется внушительной величиной - выделяются на поверхность через жерла вул 1,385109 км3 воды, или 1,41019 т. Три четвер канов, через всевозможные наземные и под ти поверхности планеты покрыто водой.

водные трещины и разломы земной коры Космонавты неоднократно отмечали, что (рис. 1.2).

из космоса Земля выглядит голубой плане По подсчетам Н.П. Семененко, за всю ис той с относительно небольшими вкрапления торию существования Земли на ее поверх ми суши. Голубая планета? Пожалуй, не пла ность таким образом выделилось около нета, а только ее тонкая оболочка. Если рас 3,4109 км3 воды. Треть этого количества в па пределить всю воду равномерно по поверхно рообразном состоянии покинула поверх сти земного шара, средний радиус которого ность планеты, а под воздействием Солнца 6370 км, получится пленка толщиной менее значительная часть фотодиссоциировала1 на 3 км. Не много воды в общем объеме плане водород и кислород. ты. К тому же, основную часть нашего водно го потенциала составляет вода, которой не на Остальная масса воды, очевидно, посте пьешься, не используешь ни в промышленно пенно составила гидросферу. Появившись сти, ни в сельском хозяйстве, ни в быту.

на поверхности планеты таким сложным пу 97,75% или 1,338109 км3, - это соленые воды тем, вода не стала инертной, пассивной сре океанов и морей. Остальные 2,25% - пре дой. Вместе с парами воды выделялись не сные воды, однако, половина их - 24106 км только оксиды углерода, но и соединения азо - законсервирована в виде ледяных гигант та, фосфора, серы, которые вместе с кислоро ских шапок Антарктиды, Арктики, Гренлан дом, углеродом и водородом составляют хи дии, высоких гор в различных районах Зем мическую основу жизни. Наиболее благопри ли. Примерно столько же воды - 23,4106 км ятные условия для появления и развития жиз - скрыто от людских глаз в толще земной ни создались в водной среде. Именно вода коры. Это подземные воды.

гидросферы явилась той обязательной, неза менимой средой, в которой происходило Объем доступной пресной воды исчисляет формирование наиболее сложных органичес ся уже не миллионами, а тысячами кубичес ких соединений, послуживших в дальней ких километров. Больше всего пресной воды шем материалом для построения тел живых на земной поверхности накоплено в озерах - существ. Вода и сейчас является наипростей 176,4103 км3. Если на мгновение задержать шим, но количественно преобладающим хи течение всех рек земного шара, то оказалось мическим компонентом живой материи - бы, что в их руслах одновременно находится всей совокупности организмов, населяющих 2120 км3 воды.

нашу планету, - так оценивает роль воды в Истоки множества рек, больших и малых, возникновении биосферы биохимик находятся в болотах, которые содержат А.И. Опарин.

10300 км3 пресной воды. 13000 т воды содер В настоящее время подсчет количества во жится в ближайших к земной поверхности ды на Земле выполнен со всей точностью, до слоях атмосферы. На высоте до 1 км концент Диссоциация [лат. dissociatio разъединение, разделение] - хим. распад молекул на составные части.

й НиТ, рация водяного пара в воздухе в среднем со Формула тяжелой воды D2O. Она на 10% ставляет 2%. плотнее обычной, ее вязкость выше на 23%.

Она кипит при 101,42С, а замерзает при Вот, пожалуй, и вся вода, на которую мо +3,8С.

жет реально рассчитывать человечество те перь и в ближайшем будущем. Такие особенности позволяют понять не равномерность содержания тяжелой воды в тех или иных природных водах. Например, в Так ли проста вода замкнутых водоемах ее больше, так как по Простейшее устойчивое соединение водо сравнению с обычной водой она испаряется рода с кислородом, - такое определение во менее интенсивно. Поэтому тяжелой воды ды дает Краткая химическая энциклопедия.

больше в местностях с жарким климатом.

Все верно, только простейшее в химии - это Обогащается дейтерием и поверхность океа далеко не простое.

на на экваторе и в тропиках, тем более что До XIX века люди не знали, что вода - хи свою лепту вносят частые атмосферные осад мическое соединение. Ее считали обычным ки, при образовании которых идут процессы химическим элементом. Лишь в 1805 году конденсации воды из паровой фазы (см. да Александр Гумбольдт и Жозеф Луи Гей Люс лее), а тяжелая вода конденсируется быстрее, сак установили, что вода состоит из молекул, чем легкая, следовательно, осадки обогаще каждая из которых содержит два атома водо ны тяжелой водой. Однако для океанской по рода и один кислорода. верхности повышенное содержание тяжелой воды характерно лишь на низких широтах.

После этого свыше ста лет все и всюду счи тали, что вода - индивидуальное соедине Вблизи полюсов свои особенности. В высо ние, описываемое единственно возможной ких южных широтах (в Антарктике) океан формулой H2O. ские воды заметно легче. В этом сказывает Недостаточность этого положения выясни ся влияние талых вод антарктических айсбер лась лишь в 1932 году. Мир облетела сенса гов, которые отличаются наиболее низким со ция: кроме воды обычной, в природе сущест держанием дейтерия на планете.

вует еще и тяжелая вода. В молекулах такой Невелика доля дейтерия и во льдах Грен воды место водорода занимает его тяжелый ландии, тем не менее, океанские воды высо изотоп - дейтерий.

ких северных широт обогащены тяжелой во Тяжелую воду открыли американские фи дой. Тут сказывается таяние тяжелых аркти зики Гаральд Юри и Эльберт Осборн. В 1933 ческих льдов.

году американец Герберт Льюис совместно с Собственно тяжелая вода D2O в природе Ричардом Макдональдом впервые выделили находится в ничтожных количествах - в мил ее в чистом виде.

лионных долях процента. Преобладает ее раз В небольших количествах тяжелая вода по новидность, состав которой можно выразить стоянно и повсеместно присутствует в при формулой HDO.

родных водах, внешне совершенно не отлича ясь от обычной воды. Различить их можно Тяжелая вода - очень важное промышлен лишь по физическим характеристикам. В мо ное сырье, эффективный замедлитель быст лекулу тяжелой воды входят атомы не легко рых нейтронов. Поэтому уже сейчас ее широ го водорода - протия (1H), а его изотопа - ко применяют в различных реакторных уста дейтерия (2D), атом которого на единицу тя новках. А в будущем тяжелая вода может желее протиевого, следовательно, молекуляр стать сырьем для термоядерной энергетики:

ный вес тяжелой воды на 2 единицы больше: 1 г дейтерия при термоядерном распаде дает 20, а не 181. в 10 млн. раз больше энергии, чем 1 г угля Молекулярная масса, значение массы молекулы, выраженное в атомных единицах массы. Одна атомная единица массы равна 1/12 массы нуклида углерода 12С, что составляет 1,6610 27 кг.

й НиТ, Млекопитающие Мальки рыб Эвглена зеленая Дрожжи и плесневой гриб Бактерии Водоросли 0% 20% 40% 60% 80% 100% Содержание дейтерия, % Рис. 1.3. Выживаемость организмов в воде, содержащей дейтерий при сгорании. В Мировом океане содержит во, гораздо многочисленнее и крупнее обыч ся 1015 тонн HDO. ного, яйценоскость кур поднялась вдвое, пшеница созрела раньше и дала более высо Открытия последних лет показали, что тя кий урожай.

желая вода играет немалую роль в биологиче Первые результаты изучения тяжелой во ских процессах. Это и понятно, ведь она явля ды показывают, сколько необычных свойств ется постоянной и повсеместной примесью таит такое обыкновенное вещество, как вода.

природных вод. Систематическое изучение Открытие тяжелой воды послужило толч ее воздействия на животных и растения нача ком к выяснению фракционного состава то сравнительно недавно. Различные иссле воды. Вскоре была обнаружена сверхтяжелая дователи независимо друг от друга установи вода Т20. В ее составе место водорода занима ли, что тяжелая вода действует отрицательно ет его природный изотоп, еще более тяже на жизненные функции организмов;

это про лый, чем дейтерий. Это тритий (Т), он радио исходит даже при использовании обычной активен, атомная масса его равна 3. Тритий природной воды с повышенным содержани зарождается в высоких слоях атмосферы, где ем тяжелой воды (рис. 1.3).

идут природные ядерные реакции. Он являет Подопытных животных поили водой, 1/ ся одним из продуктов бомбардировки ато часть которой была заменена водой состава HDO. Через недолгое время начиналось рас стройство обмена веществ животных, разру шались почки. При увеличении доли тяже лой воды животные погибали.

На развитие высших растений тяжелая во да также действует угнетающе;

если их поли вать водой, на половину состоящей из тяже лой воды, рост прекращается (рис. 1.4).

Пониженное содержание дейтерия в воде стимулирует жизненные процессы. Такие данные получили Б.И. Родимов и И.П. Торо пов. Они долгое время наблюдали за растени ями и животными, потреблявшими воду, в 0% 30% 50% 60% которой содержалось дейтерия на 25% ниже нормы. Оказалось, что, потребляя такую Рис. 1.4. Влияние концентрации дейтерия на воду, свиньи, крысы и мыши дали потомст рост высших растений й НиТ, мов азота нейтронами космического излуче Наиболее распространены в природе 9 ус ния. Ежеминутно на каждый квадратный сан тойчивых разновидностей воды:

тиметр земной поверхности падают 8...9 ато мов трития.

H2 O HD2 O D2 O 1 16 1 16 1 В небольших количествах сверхтяжелая (тритиевая) вода попадает на Землю в соста H217O HD217O D217O 1 1 ве осадков. Во всей гидросфере одновремен но насчитывается лишь около 20 кг Т20. Три H2 O HD2 O D2 O 1 18 1 18 1 тиевая вода распределена неравномерно: в материковых водоемах ее больше, чем в океа нах;

в полярных океанских водах ее больше, Основную массу природной воды - свыше чем в экваториальных. По своим свойствам 99% - составляет протиевая вода - 1H216O. Тя сверхтяжелая вода еще заметнее отличается желокислородных вод намного меньше:

от обычной: кипит при 104С, замерзает при H218O - десятые доли процента.

4...9С, имеет плотность 1,33 г/см3.

H217O - сотые доли от общего количества Сверхтяжелую воду применяют в термо природных вод. Только миллионные доли ядерных реакциях. Она удобнее дейтерие процента составляет тяжелая вода D2O, зато в вой, так как чувствительнее в определении.

форме 1HDO тяжелой воды в природных во Перечень изотопов водорода не кончается дах содержится уже заметное количество.

тритием. Искусственно получены и более тя Еще реже, чем D2O, встречаются и девять желые изотопы 4H и 5H, тоже радиоактивные.

радиоактивных естественных видов воды, со Таким образом, возможно существование держащих тритий:

молекул воды, в которых содержатся любые из пяти водородных изотопов в любом соче тании.

T2 O HT16O DT16O 16 Этим не исчерпывается сложность изотоп ного состава воды. Существуют также изото T217O HT17O DT17O пы кислорода. В периодической системе хи T2 O HT18O DT18O 18 мических элементов Д.И. Менделеева значит ся всем известный кислород 16O. Существуют еще два природных изотопа кислорода - 17O и Со всей научной строгостью классической O. В природных водах в среднем на каждые водой следует считать протиевую воду 1H216O 10 тысяч атомов изотопа 16O приходится 4 ато в чистом виде, то есть без малейших приме ма изотопа 17O и 20 атомов изотопа 18O.

сей остальных 134 изотопных разновидно По физическим свойствам тяжелокисло стей. И хотя содержание протиевой воды в родная вода меньше отличается от обычной, природе значительно превосходит содержа чем тяжеловодородная. Получают ее в основ ние всех остальных вместе взятых видов, чис ном перегонкой природной воды и использу той 1H216O в естественных условиях не сущест ют как источник препаратов с меченым кис вует. Во всем мире такую воду можно оты лородом.

скать лишь в немногих специальных лабора Помимо природных, существуют и шесть ториях. Ее получают очень сложным путем и искусственно созданных изотопов кислоро хранят с величайшими предосторожностя да. Как и искусственные изотопы водорода, ми. Для получения чистой 1H216O ведут очень они недолговечны и радиоактивны. Из них: тонкую, многостадийную очистку природ O, 14O и 15O - легкие, 19O и 20O - тяжелые, а ных вод или синтезируют воду из исходных сверхтяжелый изотоп - 24O получен в 1970 элементов 1H2 и 16O, которые предварительно году. тщательно очищают от изотопных примесей.

Существование пяти водородных и девяти Такую воду применяют в экспериментах и кислородных изотопов говорит о том, что изо процессах, требующих исключительной чис топных разновидностей воды может быть 135. тоты химических реактивов.

й НиТ, Формально протиевую воду можно было считать тяжелой настоящей водой, фактичес бы назвать легкой водой, но чистая 1H216O - ки заменяется смесью разновидностей воды редкость. Поэтому рабочим эталоном легкой с постоянной водородной частью (здесь это воды считают смесь разновидностей воды со дейтерий) и с содержанием изотопов кисло става 1H216O, 1H217O и 1H218O, взятых в том же рода в соответствии с изотопным составом соотношении, в котором присутствуют в воз воздуха.

духе соответствующие изотопы кислорода. Вот какое непростое это простейшее со Получается, что, широко оперируя понятием единением - вода. В дальнейшем, говоря о легкая вода, мы не можем представить ее воде и называя ее общепринятую формулу однородной формулой. Н2O, будем иметь в виду, что состав воды, да Термин тяжелая вода на практике также же полностью освобожденной от минераль не имеет эквивалента. Вода, отвечающая фор ных и органических примесей, сложен и муле D218O, которую как раз и следовало бы многообразен.

й НиТ, НЕОБЫКНОВЕННЫЙ МИР Строение молекул воды и их ассоциаты + + Мир чарующий и фантастический, - та 104 кими словами лауреат Нобелевской премии Альберт Сент Дьердьи характеризует ощуще ния исследователя, изучающего структуру H H + + воды. Результаты тем сильнее впечатляют, что очень уж обычен сам объект изучения.

Итак, молекула воды (1H216O) состоит из O двух атомов водорода (1H) и одного атома кис а) лорода (16O). Оказывается, что едва ли не все - - многообразие свойств воды и необычность их проявления определяется, в конечном сче + + те, физической природой этих атомов, спосо бом их объединения в молекулу и группиров кой образовавшихся молекул.

В отдельно рассматриваемой молекуле во ды атомы водорода и кислорода, точнее их ядра, расположены так, что образуют равно бедренный треугольник. В вершине его - б) сравнительно крупное кислородное ядро, в углах, прилегающих к основанию, - по одно - - му ядру водорода. Модель молекулы воды, предложенная Нильсом Бором, показана на рис. 1.5.

В соответствии с электронным строением атомов водорода и кислорода молекула воды располагает пятью электронными парами.

Они образуют электронное облако. Облако неоднородно - в нем можно различить от дельные сгущения и разрежения. У кислород ного ядра создается избыток электронной плотности. Внутренняя электронная пара ки слорода равномерно обрамляет ядро: схема в) тически она представлена окружностью с центром - ядром O2 (рис. 1.5а). Четыре внеш них электрона группируются в две электрон ные пары, тяготеющие к ядру, но частично не скомпенсированные. Схематически сум Рис. 1.5. Строение молекулы воды марные электронные орбитали этих пар пока а - угол между связями O H;

заны в виде эллипсов, вытянутых от общего б - расположение полюсов заряда;

центра - ядра O2. Каждый из оставшихся в - внешний вид электронного облака молекулы воды.

й НиТ, двух электронов кислорода образует пару с ществ обычно не превышает 1 г/л. От не одним электроном водорода. Эти пары также скольких единиц до десятков граммов на тяготеют к кислородному ядру. Поэтому во литр колеблется содержание солей в морской дородные ядра - протоны - оказываются не воде: например, в Балтийском море их не бо сколько оголенными, и здесь наблюдается не лее 5 г/л, в Черном - 18, а в Красном море - достаток электронной плотности. около 40 г/л. В среднем в 1 л океанской воды растворено 34...35 г солей. Общее количест Таким образом, в молекуле воды различа во их настолько велико, что, выделенные из ют четыре полюса зарядов: два отрицатель воды, они покрыли бы поверхность земного ных (избыток электронной плотности в обла шара слоем стометровой толщины.

сти кислородного ядра) и два положитель ных (недостаток электронной плотности у Солевой состав речных и морских вод раз двух водородных ядер). Для большей нагляд личен не только количественно, но и качест ности можно представить, что полюса зани венно. На 89% морские соли состоят из хло мают вершины деформированного тетраэд ридов (преимущественно - натрия и каль ра, в центре которого находится ядро кисло ция), на 10% - из сульфатов (натрия, калия и рода (рис. 1.5б). магния), на 1% - из карбонатов (натрия и кальция), а также незначительных количеств Общий вид электронного облака молеку других солей. В пресных водах набор мине лы воды показан на рис. 1.5в.

ральных примесей выглядит иначе. Больше Почти шарообразная молекула воды имеет всего здесь карбонатов (натрия и кальция) - заметно выраженную полярность, так как до 80%. Сульфатов (натрия, кальция и маг электрические заряды в ней расположены ния) - около 13%. Остальные 7% приходятся асимметрично. Каждая молекула воды явля на хлориды (натрия и кальция) и другие ется миниатюрным диполем с высоким ди соли.

польным моментом - 1,87 дебая1. Под воз действием диполей воды в 80 раз ослабевают Из газов в пресных и морских водах наибо межатомные или межмолекулярные силы на лее широко представлены кислород, азот, уг поверхности погруженного в нее вещества. лекислый газ, сероводород. В чистых холод Иначе говоря, вода имеет высокую диэлект ных истоках горных рек содержание кислоро рическую проницаемость, самую высокую из да может достигать 6 мг/л. В глубинных сло всех известных нам соединений. ях Черного моря высока концентрация серо водорода - до 100 мг/л. Этот ядовитый газ Во многом благодаря этому, вода проявля присутствует и в нижних слоях некоторых ет себя как универсальный растворитель. Ее озер.

растворяющему действию в той или иной ме ре подвластны и твердые тела, и жидкости, и В пресных и морских водах в небольших газы. количествах имеются и разнообразные орга Постоянно соприкасаясь со всевозможны нические компоненты - растворимые соеди ми веществами, вода фактически всегда пред нения типа белков, сахаров, спиртов, углево ставляет собой раствор различного, зачастую дородов и т.п. Это продукты жизнедеятельно очень сложного состава. сти и распада животных и растительных орга низмов, населяющих водоемы и их берега, а Даже из свежевыпавшей дождевой воды также отходы промышленности и сельского можно выделить различные минеральные и хозяйства.

органические вещества, растворенные в ней (до нескольких десятков миллиграммов на Полярность молекул воды, наличие в них литр). частично нескомпенсированных электричес В пресных природных водах - речных, ких зарядов порождает склонность к группи озерных - содержание растворенных ве ровке молекул в укрупненные сообщества Дебай - внесистемная единица электрического дипольного момента молекул, обозначается Д. 1Д = 11018 ед. СГСЭ = 3,3356410 30 Клм.

й НиТ, стабильного состава. Пространства между ро ями заполняют мономерные молекулы воды.

Исследователи раскрывают все более тон Кислород кие и сложные механизмы внутренней орга низации водной массы. Кроме льдоподоб Водород ной структуры, жидкой воды и мономерных Химическая связь молекул, описан и третий элемент структуры Водородная связь - нететраэдрической.

Определенная часть молекул воды ассоци ирована не в трехмерные каркасы, а в линей ные кольцевые объединения. Кольца, груп пируясь, образуют еще более сложные комп лексы ассоциатов.

Изучение структуры жидкой воды еще не за кончено;

оно дает все новые факты, углубляя Рис. 1.6. Схема объединения молекул воды и усложняя наши представления об окружаю щем мире. Развитие этих представлений помо - ассоциаты. Оказывается, полностью соот гает нам понять многие аномальные свойства ветствует формуле Н2O лишь вода, находяща воды и особенности взаимодействия ее, как яся в парообразном состоянии. Это показали растворителя, с другими веществами.

результаты определения молекулярной мас сы водяного пара. В температурном интерва ле от 0 до 100С концентрация отдельных (мо Аномалии физических и химических номерных молекул) жидкой воды не превы свойств воды шает 1%. Все остальные молекулы воды объе В периодической системе элементов динены в ассоциаты различной степени слож Д.И. Менделеева кислород образует отдель ности, и их состав описывается общей форму ную подгруппу. Она так и называется: под лой (H2O)x.

группа кислорода.

Непосредственной причиной образова Входящие в нее кислород, сера, селен и тел ния ассоциатов являются водородные связи. лур имеют много общего в физических и хи Они возникают между ядрами водорода од мических свойствах. Общность свойств про них молекул и электронными сгущениями слеживается, как правило, и для однотипных у ядер кислорода других молекул воды. Прав соединений, образованных членами подгруп да, эти связи в десятки раз слабее, чем стан пы. Однако для воды характерно отклонение дартные внутримолекулярные химические от правил.

связи, и достаточно обычных движений моле Из самых легких соединений подгруппы кул, чтобы разрушить их. Но под влиянием те кислорода (а ими являются гидриды) вода - пловых колебаний так же легко возникают и легчайшее. Физические характеристики гид новые связи этого типа. Возникновение и ридов, как и других типов химических соеди распад ассоциатов можно выразить схемой: нений, определяются положением в таблице элементов соответствующей подгруппы.

x H2O (H2O)x Так, чем легче элемент подгруппы, тем выше Поскольку электронные орбитали в каж летучесть его гидрида. Поэтому в подгруппе дой молекуле воды образуют тетраэдричес кислорода самой высокой должна быть лету кую структуру, водородные связи могут упо честь воды - гидрида кислорода.

рядочить расположение молекул воды в виде Это же свойство очень явственно проявля тетраэдрических координированных ассоци ется и в способности воды прилипать ко атов (рис. 1.6).

многим предметам, то есть смачивать их.

Возможны и другие модели водной струк При изучении этого явления установили, что туры. Тетраэдрически связанные молекулы все вещества, которые легко смачиваются во воды образуют своеобразные рои довольно дой (глина, песок, стекло, бумага и др.), не й НиТ, tC (H2Se, H2S) температуры кипения и замерза ния все более снижаются. Сохранись и далее эта закономерность, можно было бы ожи Точка дать, что вода должна кипеть при 70С и за кипения мерзать при 90C. В таком случае в земных условиях она никогда не могла бы существо Точка вать ни в твердом, ни в жидком состояниях.

замерзания 0 Единственно возможным было бы газообраз 4 ное (парообразное) состояние. Но на графи 42 ке зависимости температуры неожиданно ре 61 50 зкий подъем - температура кипения воды 51 +100С, замерзания - 0C. Это наглядное пре 64 82 имущество ассоциативности - широкий тем пературный интервал существования, возмо 0 16 34 50 80 100 жность осуществить все фазовые состояния в H2O H2S H2Se H2Te условиях нашей планеты. Ассоциативность Молекулярная масса, у.е. воды сказывается и на очень высокой удель ной теплоте ее парообразования. Чтобы испа Рис. 1.7. Температуры кипения и замерзания соединений водорода рить воду, уже нагретую до 100С, требуется вшестеро больше количества теплоты, чем пременно имеют в своем составе атомы кис для нагрева этой же массы воды на 80С (от лорода. Для объяснения природы смачива 20 до 100С).

ния этот факт оказался ключевым: энергети Каждую минуту миллион тонн воды гидро чески неуравновешенные молекулы поверх сферы испаряется от солнечного нагрева. В ностного слоя воды получают возможность результате в атмосферу постоянно поступает образовывать дополнительные водородные колоссальное количество теплоты, эквива связи с посторонними атомами кислорода.

лентное тому, которое бы вырабатывали Благодаря поверхностному натяжению и тысяч электростанций мощностью 1 млрд.

способности к смачиванию, вода может под киловатт каждая.

ниматься в узких вертикальных каналах на При плавлении льда немало энергии ухо высоту большую чем та, которая допускается дит на преодоление ассоциативных связей ле силой тяжести, то есть вода обладает свойст дяных кристаллов, хотя и вшестеро меньше, вом капиллярности.

чем при испарении воды. Молекулы Н2O фак Капиллярность играет важную роль во тически остаются в той же среде, меняется многих природных процессах, происходя лишь фазовое состояние воды.

щих на Земле. Благодаря этому вода смачива Удельная теплота плавления льда более вы ет толщу почвы, лежащую значительно выше сокая, чем у многих веществ, она эквивалент зеркала грунтовых вод и доставляет корням на расходу количества теплоты при нагреве растений растворы питательных веществ. Ка 1 г воды на 80С (от 20 до 100С).

пиллярностью обусловлено движение крови и тканевых жидкостей в живых организмах. При замерзании воды соответствующее ко личество теплоты поступает в окружающую Самыми высокими оказываются у воды среду, при таянии льда - поглощается. Поэто как раз те характеристики, которые должны му ледяные массы, в отличие от масс парооб были бы быть самыми низкими: температу разной воды, являются своего рода поглотите ры кипения и замерзания, теплоты парообра лями тепла в среде с плюсовой температурой.

зования и плавления.

Температуры кипения и замерзания гидри Аномально высокие значения удельной те дов элементов кислородной подгруппы гра плоты парообразования воды и удельной теп фически представлены на рис. 1.7. У самого лоты плавления льда используются челове тяжелого из гидридов H2Te они отрицатель ком в производственной деятельности. Зна ны: выше 0С это соединение газообразно. ние природных особенностей этих физичес По мере перехода к гидридам более легким ких характеристик иногда подсказывает сме й НиТ, лые и эффективные технические решения. ная теплоемкость разная при различных тем Так, воду широко применяют в производстве пературах, причем характер температурного как удобный и доступный охладитель в са изменения удельной теплоемкости своеобра мых разнообразных технологических процес зен: она снижается по мере увеличения темпе сах. После использования воду можно возвра ратуры в интервале от 0 до 37С, а при даль тить в природный водоем и заменить свежей нейшем увеличении температуры - возраста порцией, а можно снова направить на произ ет. Минимальное значение удельной тепло водство, предварительно охладив в специаль емкости воды обнаружено при температуре ных устройствах - градирнях. 36,79С, а ведь это нормальная температура человеческого тела! Нормальная температу На многих металлургических производст ра почти всех теплокровных живых организ вах Донбасса в качестве охладителя использу мов также находится вблизи этой точки.

ют не холодную воду, а кипяток. Охлаждение Оказалось, что при этой температуре осу идет за счет использования теплоты парооб ществляются и микрофазовые превращения разования - эффективность процесса повы в системе жидкость - кристалл, то есть во шается в несколько раз, к тому же отпадает да - лед. Установлено, что при изменении надобность в сооружении громоздких гради температуры от 0 до 100С вода последова рен. Конечно, кипяток охладитель использу тельно проходит пять таких превращений.

ют там, где нужно охладить объекты, нагре Назвали их микрофазовыми, так как протя тые выше 100C. А вот пример совсем из дру женность кристаллов микроскопична, не бо гой области человеческой деятельности - лее 0,2...0,3 нм. Температурные границы пе сельского хозяйства, садоводства. Когда позд реходов - 0, 15, 30, 45, 60 и 100С.

ней весной внезапные ночные заморозки уг рожают цветущим плодовым деревьям, опыт Температурная область жизни теплокров ные садоводы находят выход, кажущийся со ных животных находится в границах третьей вершенно неожиданным: они проводят дож фазы (30...45С). Другие виды организмов девание сада. Пелена мельчайших водных приспособились к иным температурным ин брызг окутывает замерзающие деревья. Ка тервалам. Например, рыбы, насекомые, поч пельки воды покрывают лепестки цветов. венные бактерии размножаются при темпера Превращаясь в лед, вода надевает на цветы ле турах, близких к середине второй фазы дяную шубу, отдавая при этом им свое тепло (23...25С), эффективная температура весен (335 Дж от 1 г замерзающей воды). него пробуждения семян приходится на сере дину первой фазы (5...10С).

Широкое применение воды в качестве ох ладителя объясняется не только и не столько Характерно, что явление прохождения ее доступностью и дешевизной. Настоящую удельной теплоемкости воды через минимум причину нужно тоже искать в ее физических при температурном изменении обладает свое особенностях. Оказывается, вода обладает образной симметрией: при отрицательных еще одной замечательной способностью - температурах также обнаружен минимум этой высокой теплоемкостью. Поглощая огром характеристики. Он приходится на - 20С.

ное количество теплоты, сама вода сущест Если вода ниже 0С сохраняет не замерз венно не нагревается. Удельная теплоем шее состояние, например, будучи мелкодис кость воды в пять раз выше, чем у песка, и персной, то около 20С резко увеличивается почти в десять раз выше, чем у железа. ее теплоемкость. Это установили американ Способность воды накапливать большие ские ученые, исследуя свойство водных запасы тепловой энергии позволяет сглажи эмульсий, образованных капельками воды вать резкие температурные колебания на зем диаметром около 5 микрон.

ной поверхности в различные времена года и Углубленное изучение физического смыс в разное время суток. Благодаря этому вода ла и направлений практического примене является основным регулятором теплового ния данного явления еще ждут своих исследо режима нашей планеты. вателей. Но уже и теперь ясно, что эти откры Интересно, что теплоемкость воды ано тия представляют очень интересный и цен мальна не только по своему значению. Удель ный познавательный материал.

й НиТ, рования воды в капиллярных системах позво Прочнее стали ляют с определенным основанием говорить о Среди необычных свойств воды трудно капиллярном состоянии воды. В природных обойти вниманием еще одно - ее исключи условиях это состояние можно наблюдать у тельно высокое поверхностное натяжение так называемой поровой воды. В виде тончай 0,073 Н/м (при 20С). Из всех жидкостей бо шей пленки она устилает поверхность полос лее высокое поверхностное натяжение имеет тей, пор, трещин пород и минералов земной только ртуть. Оно проявляется в том, что во коры. Развитые межмолекулярные контакты да постоянно стремится стянуть, сократить с поверхностью твердых тел, особенности свою поверхность, хотя она всегда принима структурной упорядоченности, вероятно, и ет форму емкости, в которой находится в дан являются причиной того, что поровая вода за ный момент. Вода лишь кажется бесформен мерзает при более низкой температуре, чем ной, растекаясь по любой поверхности. Сила обычная - свободная - вода. Исследования поверхностного натяжения заставляет моле показали, что при замерзании связанной во кулы ее наружного слоя сцепляться, создавая ды проявляются не только изменения ее упругую внешнюю пленку. Свойства пленки свойств, - иными становятся и свойства тех также определяются замкнутыми и разомкну горных пород, с которыми она непосредст тыми водородными связями, ассоциатами венно соприкасается.

различной структуры и разной степени упо Детальное изучение поровой воды помо рядоченности. Благодаря пленке некоторые жет ответить на многие вопросы, имеющие предметы, будучи тяжелее воды, не погружа важное практическое значение, позволит уто ются в воду (например, осторожно положен чнить условия и закономерности формирова ная плашмя стальная иголка). Многие насе ния подземных вод в толще кристаллических комые (водомерки, ногохвостки и др.) не массивов, прогнозировать набухание грун только передвигаются по поверхности воды, тов на дорожных магистралях, в шахтах, на но взлетают с нее и садятся, как на твердую мелиоративных объектах и т.д. Полученные в опору. Более того, живые существа приспосо лабораториях результаты исследования поро бились использовать даже внутреннюю сто вой воды могут быть полезными и при пости рону водной поверхности. Личинки комаров жении тайн атмосферы. Высоко над землей повисают на ней с помощью несмачиваемых мельчайшие капельки воды способны, подоб щетинок, а маленькие улитки - прудовики и но тонким слоям капиллярных вод, переохла катушки - ползают по ней в поисках добычи.

ждаться на десятки градусов, оставаясь в жид Высокое поверхностное натяжение позволя ком состоянии.

ет воде принимать шарообразную форму при свободном падении или в состоянии невесомо Странности простого льда сти: такая геометрическая форма имеет мини мальную для данного объема поверхность. Казалось бы, что может быть обычнее льда? В средней полосе Евразии, где зима Струя химически чистой воды сечением длится несколько месяцев, на севере, где зи 1 см2 по прочности на разрыв не уступает ста ма продолжается большую часть года, да и в ли того же сечения. Водную струю как бы це южных горных районах снег и лед - привыч ментирует сила поверхностного натяжения.

ные компоненты ландшафта.

Поведение воды в капиллярах подчиняется и более сложным физическим закономерно Между тем необычен сам процесс образо стям. Сент Дьердьи отмечал, что в узких ка вания льда. Посмотрим, например, как изме пиллярах возникают структурно упорядочен няется объем воды при переходе из жидкого ные слои воды вблизи твердой поверхности. состояния в твердое, то есть при замерзании.

Структурирование распространяется в глубь Это изменение происходит совсем не так, жидкой фазы на толщину слоя порядка десят как у других известных нам веществ. Все они, ков и сотен молекул (ранее предполагали, кроме висмута и галлия, сжимаются, сокра что упорядоченность ограничивается лишь щают объем по мере охлаждения. При затвер мономолекулярным слоем воды, примыкаю девании их объем значительно уменьшается щим к поверхности). Особенности структури по сравнению с такой же массой расплава.

й НиТ, Объем, см Их плотность в твердом состоянии соответст венно становится выше, чем в жидком. 1, Лед При замерзании воды все происходит на 1, оборот - плотность льда уменьшается, а объ ем увеличивается на 10% по сравнению с объ 1, емом, занимаемым той же массой воды.

Издавна люди знали это свойство льда. Не умея его объяснить, они, тем не менее, успеш 1, но им пользовались. Могучие постройки на Вода севере Европы возводились из каменных мо 1, нолитов, весящих сотни килограммов. Что 1, бы изготовить такие блоки, в скалах пробива 0, ли сравнительно неглубокие пазы или выби 4 0 6 8 TC 2 2 3, рали подходящие трещины. Перед наступле нием зимних холодов их заливали водой, и об Рис. 1.8. Зависимость относительного объема разовавшийся лед выполнял роль взрывчат воды от температуры ки. Так терпеливо, год за годом, люди дроби мя соседними. Поэтому в фазе льда вода обра ли крепчайшие скалы, получали строитель зует ажурную конструкцию с каналами меж ный материал, используя расширение воды ду фиксированными группами молекул воды.

при замерзании. Теперь наука может объяс Вероятно, со структурной перестройкой нить причину этого явления. Как видно из связано и еще одно своеобразное свойство во рис. 1.8, изменение объема воды с понижени ды - резкий скачок теплоемкости при фазо ем температуры идет своеобразно. Сначала вом переходе вода - лед. Вода при 0С име вода ведет себя, как и многие другие жидко ет удельную теплоемкость 1,009. Удельная те сти: понемногу уплотняясь, уменьшает свой плоемкость превратившейся в лед воды при объем. Это наблюдается вплоть до 4С (точ этой же температуре вдвое ниже.

нее - до 3,98С). При этой температуре как Благодаря особенности структурного пере будто бы наступает кризис. Дальнейшее охла хода вода - лед, в интервале 3,98...0С при ждение уже не уменьшает, а постепенно уве родные водоемы достаточной глубины обыч личивает объем. Плавность резко прерывает но не промерзают до дна. С наступлением ся при 0С, кривая переходит в отвесную пря зимних холодов верхние слои воды, охладив мую, объем скачком возрастает почти на шись примерно до +4С и достигнув макси 10%. Вода превращается в лед.

мальной плотности, опускаются на дно водо Очевидно, при 3,98С тепловые помехи в об ема. Эти слои несут в глубины кислород и по разовании ассоциатов начинают ослабевать могают равномерному распределению пита настолько, что появляется возможность неко тельных примесей. На их место к поверхно торой структурной перестройки воды в льдо сти поднимаются более теплые массы воды, подобные каркасы. Молекулы взаимно упоря уплотняются, остывая при контакте с припо дочиваются, местами складывается характер верхностным воздухом, и, охладившись до ная для льда гексагональная структура1. +4С, в свою очередь опускаются вглубь. Пе Эти процессы в жидкой воде как бы подго ремешивание идет до тех пор, пока циркуля тавливают полную структурную перестройку, ция не исчерпается и водоем не покроется и при 0С она наступает: струящаяся вода ста плавающим слоем льда. Лед надежно предо новится льдом - кристаллическим твердым те храняет глубины от сплошного промерзания лом. Каждая молекула получает возможность - ведь его теплопроводность намного мень соединиться водородными связями с четырь ше, чем воды.

Гексагональная структура кристалла - строгая периодичность пространственного повторения структуры шестигранника, в узловых точках которого располагаются атомы, ионы или молекулы.

й НиТ, ГИГАНТЫ И КАРЛИКИ зырьками воздуха. Он с легким треском осво Разновидности льда бождается при таянии льда.

В природе существует множество разно Так в течение тысячелетий накапливается видностей и форм льда - морского и пресно ледяной покров Гренландии - родины айс водного, атмосферного и почвенного;

от ко бергов. Под собственным весом белый ги лоссальных плавучих гор айсбергов до мель гантский щит постепенно обретает пластич чайшей пыли, висящей в морозном воздухе.

ность и начинает медленно сползать в океан.

Морской лед образуется преимуществен Ежегодно на побережье этого крупнейшего в но в высоких широтах при замерзании верх мире острова, откалываясь от оконечностей них слоев воды. В Антарктиде преобладают ледников, рождаются 10...15 тысяч айсбер однолетние льды, покрытые слоем снега. гов. Примечателен береговой ледник Ринг, Арктические льды в основном многолетние, разламывающийся через каждые две недели.

толщина их достигает нескольких метров. Об В течение нескольких минут от отвесных разование и существование морского льда склонов этого ледника отделяются и с шу влияют на окружающую морскую среду. При мом погружаются в океан громадины весом в замерзании морской воды происходит как сотни тысяч тонн. В одиночку и группами от бы ее естественное опреснение вследствие правляются они в далекое плавание по океа различных температур замерзания воды и со ну, постепенно достигая южных побережий, левого раствора, каким является морская вплоть до Азорских островов и Флориды.

вода. Поэтому морской лед содержит меньше Многие айсберги оседают на мелях и посте солей, чем вода, из которой он образуется.

пенно тают, однако в периоды солнечной ак Значительное количество запасов пре тивности Северная Атлантика буквально за сных вод находится в кристаллическом состо полняется этими ледяными плавучими гора янии в виде материковых льдов Арктики, Ан ми, нередко окутанными плотным туманом.

тарктики и ледников высокогорных рай Чтобы предотвратить столкновение кораб онов. Ледники являются ценными запасами лей с айсбергами, в Атлантике с 1914 года дей пресных вод, и сейчас изучается возмож ствует специальная служба - Международ ность их рационального использования. В ный ледовый патруль. Он вооружен эхолота Финляндии в песчаном холме на глубине ми и гидролокаторами, способными выяв 30 м находится уникальный подземный лед лять подводные очертания айсбергов. Специ ник. Финские ученые полагают, что это рели альные анализаторы, сигнализирующие о ктовое образование ледникового периода. внезапном падении солености и температу ры воды, предупреждают о приближении ле В высоких широтах Земли снег не тает пол дяных гигантов. Чтобы сделать айсберги бо ностью даже летом. Из года в год нарастают лее заметными издали, их обстреливают сна слои снежного покрова. Образовавшиеся в те рядами, начиненными яркими светящимися плую погоду талые воды впитываются в снег, красками. Любой корабль, находящийся в а при замерзании сырой снежной массы обра опасной акватории, может получить необхо зуются фирновые зерна - снег становится по димую информацию и снимки ледяного по хожим на светлые икринки. Фирн - своеоб крова океана с помощью спутников.

разная промежуточная форма между снегом и льдом. Тяжесть новых слоев спрессовывает Еще более мощный поставщик айсбергов фирн в монолитную ледяную массу. Кое где - Антарктида, необозримый ледовый конти остаются мелкие пустоты, заполненные пу нент. Антарктические айсберги плавают по й НиТ, тей. Полярные льды в напряженном состоя tC нии многоголосо звучат, подобно огромному органу. Характер звучания льда зависит от 20C температуры окружающего воздуха, но при рода этого явления пока остается загадкой.

Еще в начале нашего века в айсбергах виде ли лишь угрозу, теперь люди начинают актив но использовать их для различных целей. Ос новная задача - использовать эти гигантские 10C ледяные консервы как источники водо снабжения. Особенно важно это для безвод ных побережий Австралийского и Южноаме Поток Поток риканского континентов, сравнительно близ воздуха воздуха ких к Антарктическому бассейну. Конечно, 0C дальняя транспортировка айсбергов - дело Рис. 1.9. Схема возникновения снежинки внутри сложное и непривычное. Немало трудностей облака связано и с тем, чтобы заставить айсберги та ять в нужном режиме. Однако по предвари огромной территории холодных южных мо тельным расчетам стоимость талой воды из рей, не стесненных материковыми граница прибуксированных айсбергов все равно ока ми, иногда поднимаются до южных побере зывается намного ниже опресненной мор жий Африки и Австралии.

ской. Кроме того, эта вода сразу пригодна Форма этих айсбергов имеет свои особен для питья.

ности: зачастую это так называемые столо И еще одно, несколько неожиданное свой вые айсберги - плоские ледовые поля, мало ство айсбергов и многолетних толщ материко возвышающиеся над водой. Будучи обломка вых льдов обнаружили ученые. Оказалось, что ми шельфового льда, они имеют солонова это идеальные кладовые памяти нашей пла тые нижние слои, но основная их масса - пре неты. Вследствие циркуляции воздушных сный чистейший лед.

масс мельчайшие частицы взвешенных в воз Самым крупным из антарктических счита духе примесей отлагаются повсеместно на зем ют айсберг, обнаруженный исследователями ной поверхности, но практически нигде, кро в 1964 году. Образовавшийся после разлома ме ледяных массивов, они недоступны после шельфовых ледников Эмери и Западного, дующему наблюдению. В Антарктиде лед на этот гигант достигал 175 км в длину и 75 км в ращивался многие тысячелетия и теперь тол ширину, а его площадь составляла щина его достигает примерно четырех с поло 12 тыс. кв. км.

виной километров. Здесь надежно законсерви Айсберги, подобные этому, поднимаются рованы земная и космическая пыль, вулкани над водой на сотни метров. А поскольку при ческий пепел, микроорганизмы и даже воздух мерно 6/7 их высоты скрыто под водой, то их давно минувших времен. Все это позволяет по несет подповерхностное течение, направле нять ход природных процессов, познать дале ние которого не всегда совпадает с поверхно кое прошлое нашей планеты.

стным. Поэтому айсберги часто меняют Ученые все глубже изучают память ледя курс, что увеличивает опасность столкнове ных покровов Земли, постигают значение ее ния с ними.

для познания общепланетарных явлений ста При длительном дрейфе в айсбергах зачас бильности климата, процессов перераспреде тую образуются целые системы сквозных про ления энергии на Земле и т.д. Хотя ледяные моин. Такие айсберги называют поющими: в монолиты не образуют непрерывного слоя, ветренную погоду они неожиданно издают их начинают выделять в отдельную сферу - фантастические звуки. гляциосферу, наравне с атмосферой, гидро Способность генерировать звуки обнару сферой и литосферой. Льды планеты, состав жена и у льдов, не имеющих заметных полос ляющие десятую часть ее поверхности, - й НиТ, Дендриты Насыщенность воздуха кристаллами льда, % Призмы Дендриты Иглы Полые Дендриты призмы Пластинки ми ара ми п Пластинки яны вод ость енн ыщ нас Пластинки 00% 1 Толстые пластинки 5 0 10 20 25 30 35 tC Рис. 1.10. Зависимость формы кристалла льда от атмосферных условий один из важнейших компонентов окружаю жденные капли (рис. 1.9). В тропосфере ос щего мира. новная масса облаков пребывает при темпе ратуре ниже 0С, но попадающие туда при ис По сравнению с ледяными гигантами осо парении с поверхности планеты водяные па бенно ощутима миниатюрность почвенного ры не сразу превращаются в лед. В заметных игольчатого льда - еще одной разновидно количествах кристаллики льда появляются сти льда, встречающейся на нашей планете.

там лишь в температурном интервале от Такой лед можно наблюдать при медленном до 16С, интенсивное кристаллообразова охлаждении песчаных и гумусовых почв, ког ние идет при 22С, однако еще и при 41С в да температура окружающей среды постепен облаках обнаруживают отдельные капли пе но переходит через нулевую отметку.

реохлажденной воды.

Изысканным геометрическим совершенст вом отличаются многие формы атмосферно Облака получают влагу от восходящих воз го льда - снег, иней, ледяная пыль, крупа, душных потоков и циркулирующих в атмо град. сфере воздушных масс. В этих массах содер жится основное количество (90%) атмосфер Снег образуется в облаках при определен ной влаги. Сложный режим восходящих пото ных температурных условиях: капельки пере ков воздуха, питающих облака влагой, вно охлажденной воды намерзают на ледяные сит разнообразие в образование и рост ледя мельчайшие кристаллики, содержащиеся в ных кристалликов в облаке. Постепенно они облаках. Особенно интенсивно они растут там, где в слое облака преобладают переохла приобретают такие размеры и вес, что преодо й НиТ, левают подъемную силу восходящих потоков воздуха, и выпадают на землю в виде снега.

Надо льдом давление насыщенного пара всегда меньше, чем над переохлажденной во дой при этой же температуре. Когда капля воды в процессе образования снежинки сближается с кристалликом льда, из окружа ющей ее оболочки насыщенного водяного пара к ледяной поверхности, от большего да вления к меньшему, устремляются молеку a) лы воды. Оседая на кристаллике, они увели чивают его размеры. А капли постепенно ис паряются: за счет слагающих их молекул во ды они создают все новые паровые оболоч ки и тут же их теряют.

Структура снежного кристалла зависит от температуры, количества водяных паров, за счет которых он растет, и интенсивности их поступления. Все это создает удивительное разнообразие его форм. Специалисты, изуча ющие формы снежинок для определения их связи с ходом атмосферных процессов, на б) считывают тысячи их разновидностей (рис. 1.10).

Но при всем многообразии снежинки пре имущественно имеют вид шести и двенадца тилучевых звездочек - дендритов, а также ше стиугольных пластинок и шестигранных призм (рис. 1.11). В температурном проме жутке от 8 до 12С в облаке идет образова ние главным образом дендритов. В этих усло виях отмечается наибольший перепад между давлением насыщенного пара над водой и в) над ледяной поверхностью.

При 15С появляются интересные смеж ные формы - запонки. Это кристалличес Рис. 1.11. Разновидности формы кристаллов льда кие иголочки льда, с обеих сторон заканчива а - пластинка;

в - дендрит;

в - комбинация ющиеся наросшими в виде основания ледяны пластинка и дендрит.

ми звездочками или пластинками. Фигурку, у стерженек. Такие кристаллы обычно образу которой оба основания составляют пластин ются в перистых облаках на высоте 7...10 ки ки, называют цузуми за сходство с традицион лометров над поверхностью Земли, то есть ным японским барабаном. Есть предположе почти в стратосфере.

ние, что почти все плоские смежные кристал лы - это цузуми с предельно укороченным В слое воздуха, непосредственно примыка столбиком. Лишь при сравнительно слабых ющем к земной поверхности, у атмосферно морозах с неба летят снежинки звездочки. го льда свои особенности. Тут можно наблю В высоких широтах - в Заполярье, Антарк дать иней, красиво искрящийся зимой на вет тиде - чаще всего стоят суровые холода вях деревьев, на проводах. Он представляет ( 30Е 50С и ниже), и на землю ложится собой дендритные кристаллики, отлагающие очень неласковый снег: каждая снежинка ся из влажного воздуха, процесс охлаждения - это заостренный с одного конца граненый которого проходит через точку росы.

й НиТ, Очень мелкие, чрезвычайно легкие ледя Нетающий лед можно встретить и при бо ные кристаллики размером около 0,1 мм, так лее высокой температуре окружающей среды называемая алмазная пыль, висят в воздухе, - до 20C. Естественно, встречается он не по почти не оседая. Особенно эффектны и на всеместно. Таким теплым льдом нередко рядны они в солнечные морозные дни. Такие оказываются забиты газопроводы. Эта снего кристаллики образуются в холодном влаж подобная масса льда состоит из своеобраз ном воздухе при температуре около 20C. ных образований - газогидратов, где в ледя При более низких температурах иногда в воз ной единой кристаллической структуре связа духе наблюдаются явления типа инверсион ны молекулы воды и гомеополярные молеку ных. Подобно тому, как на фоне голубого не лы предельных углеводородов (преимущест ба сконденсированная водяная влага сохра венно метана). Присутствием органических няет некоторое время белые узоры от проле молекул и объясняется особая тепловая стой тевшего реактивного самолета - инверсион кость такого льда.

ный след, так и зимой позади идущего челове Как выяснилось, газогидраты широко ка может появиться образованная ледяными встречаются и в природе, особенно в север кристалликами полоса протяженностью ных газовых месторождениях. Предполага 300...400 м, остающаяся в воздухе несколько ют, что немалая доля газа в подземных место минут. рождениях хранится в твердом состоянии, в Крупа и град - часто встречающиеся виды виде газогидратов, что затрудняет традицион атмосферного льда. Они образуются, подоб ные способы добычи и транспортировки при но снегу, в относительно высоких слоях атмо родного газа.

сферы. Белая легкая крупа, холодный пред Газогидраты нередко бывают причиной шественник зимних снегопадов, представля серьезных помех нормальной работы газо ет собой маленькие снежные комочки с на вых магистралей. Однако теперь и эту форму липшими капельками переохлажденной льда люди начинают эффективно использо воды. Примерно по такой же схеме образуют вать. Так, принципиально новые методы до ся и зерна града - этого ледяного посланца ат бычи, хранения и транспортировки газа поз мосферы в летние дни. Только при градообра воляют реализовать процессы добычи голубо зовании процесс намерзания на ледяные кри го топлива в твердом виде.

сталлы капель воды повторяется многократ Другое направление использования теп но, чередуясь с намерзанием кристалликов лого льда имеет прямое отношение к реше льда.

нию водных проблем. С помощью образова ния газогидратов, а затем при разделении га Необычный лед зовой и водной фаз разработаны методы опре Гексагональная структура не единственно снения соленых вод.

возможная для ледяных кристаллов. Напри Особенно эффективны эти методы там, мер, в растворах ряда органических веществ где использовать их можно комплексно, на отмечаются упорядоченные группы молекул пример, при одновременном получении пре воды вокруг молекул органических соедине сной воды и выработке из соленых вод ее цен ний. Это так называемые лайсберги, зоны ных примесей - дейтерия, редкоземельных жидкого льда, имеющего кубическую струк металлов, а также при использовании низко туру - более рыхлую, чем гексагональная.

потенциального тепла в кондиционерах.

Вероятно, характером структуры объясня При внешнем разнообразии форм льда, ется и возможность ее образования при поло встречающихся в гидросфере Земли, их физи жительных температурах, особенно в систе ческие свойства одинаковы или достаточно мах с относительно малым содержанием близки. И в снеге, и в граде, и в айсберге, и в воды. Такими системами можно считать, на почвенном игольчатом льде легко узнаем хо пример, зерна хлебных злаков или газовый рошо знакомую нам замерзшую воду.

конденсат, в состав которого входит вода.

Зерна злаков нередко оказываются замерзши Используя возможности современной тех ми при температуре 4,5С. ники, в специальных условиях можно соз й НиТ, дать совершенно необычные разновидности II. При более высоком давлении получают льда. Их получают, моделируя условия, гос лед IV, который быстро преобразуется в лед подствующие на далеких космических телах V. Начиная со льда V, получаемого при давле или глубоко в недрах нашей планеты, где тем нии свыше 500 МПа, модификации представ пература и давление в сотни и тысячи раз от ляют собой тугоплавкий лед. Лед VI уже мож личаются от тех, которые существуют на зем но назвать горячим, он плавится лишь при ной поверхности. 80С.

Самый плотный и тугоплавкий лед VII - В глубоком вакууме при температуре ниже последняя из известных кристаллических мо 170С водяной пар, оседая на твердом теле, дификаций. Получаемый при давлении образует лед, лишенный кристаллической МПа, он плавится при 190С, то есть при тем структуры. Он аморфен и внешним видом на пературе, почти вдвое превышающей темпе поминает стекло. Отдельные молекулы за ратуру кипения воды в нормальных услови мерзшей воды не упорядочены, как у льда в ях. Интересно, что лед VII, при всей необыч обычных условиях. Тем не менее структура ности его свойств, вовсе не научный курьез.

такого аморфного льда оказывается более Вполне вероятно, что он встречается в незем компактной, чем льда кристаллического. По ных условиях и в глубинных слоях земной этому его плотность значительно выше - коры, но об этом пока можно судить лишь 2,3 г/см3.

предположительно. Однако для того, чтобы Не исключено, что такие или сходные фор обнаружить сверхгорячий лед, не нужно за мы льда могут входить в состав комет или об бираться так далеко. Огромные давления, ко разовываться на поверхности иных планет. торые нужны для его образования, могут раз виваться в трущихся деталях крупных меха В условиях повышенного давления также низмов, например, подшипниках мощных существенно изменяются свойства льда. Как турбин электростанций. И если в смазке для правило, он приобретает повышенную плот подшипников оказываются малейшие следы ность. Различают ряд модификаций льда, по воды, она превращается в лед модификации лученного при высоком давлении. Так, при VII. Твердость его очень высока, поэтому он давлении 208 МПа лед приобретает модифи крайне отрицательно действует на подшип кацию III, отличающуюся тем, что плотность ники: изъязвляет их и быстро разрушает.

его превышает 1. Лед III тонет в воде. Еще бо лее плотный лед образуется при давлении Все это еще раз убедительно показывает, около 300 МПа. В соответствии с особенно как много необычного таит в себе вода и как стями структуры его относят к модификации важно ее детальное и всестороннее изучение.

й НиТ, ОБИТАЕМЫЕ ОБЛАКА ние воды в 1 м3, колеблется от 10 до 0,1 г и ме Вода в атмосфере нее. Поскольку объемы облаков очень вели Содержание воды в атмосфере сравнитель ки (десятки кубических километров), то даже но невелико - около 0,001% всей ее массы на одно облако может содержать в виде капель нашей планете. Тем не менее, это совершен или кристалликов льда сотни тонн воды. Эти но незаменимое звено природного круговоро гигантские водные массы непрерывно пере та воды.

носятся воздушными потоками над поверх Основным источником атмосферной вла ностью Земли, вызывая на ней перераспреде ги являются поверхностные водоемы и увлаж ление воды и тепла. Поскольку вода обладает ненная почва;

кроме того, влага поступает в исключительно высокой удельной теплоем атмосферу в результате испарения воды рас костью, испарение ее с поверхности водо тениями, а также дыхательных процессов жи емов, из почвы, транспирация растений по вых существ. глощают до 70% энергии, получаемой Зем лей от Солнца. Количество теплоты, затра Вода в атмосфере находится во всех трех аг ченное на испарение (скрытая теплота паро регатных состояниях - газообразном (водя образования), поступает вместе с водяным ной пар), жидком (капли дождя) и твердом паром в атмосферу и выделяется там при его (кристаллики снега и льда). Конденсация во конденсации и формировании облаков. В ре дяных паров приводит к образованию обла зультате заметно снижается температура вод ков;

атмосферная влага, теряемая в результате ных поверхностей и прилегающего к ним осадков, пополняется за счет поступления но слоя воздуха, поэтому вблизи водоемов в теп вых порций испарившейся воды (рис. 1.12).

лое время года намного прохладнее, чем в Полное обновление состава воды в атмосфере континентальных районах, которые получа происходит за 9...10 дней. Таким образом, ат ют такое же количество солнечной энергии.

мосферная влага является самым активным звеном круговорота воды в природе. Масса облаков и водяные пары, содержа щиеся в атмосфере, существенно воздейству Основное количество водяного пара сосре ют и на радиационный режим планеты: с их доточено в нижних слоях воздушной оболоч помощью происходят поглощение и отраже ки - в тропосфере, на высоте до нескольких ние избытка солнечной радиации, и тем са тысяч метров, и почти вся масса облаков на мым в известной степени регулируется ее по ходится там. В стратосфере (на высоте около ступление на Землю. Одновременно облака 25 км над Землей) облака появляются реже.

экранируют встречные тепловые потоки, иду Их называют перламутровыми. Еще выше, в щие с поверхности Земли, снижая теплопоте слоях мезопаузы, на расстоянии 50...80 км от ри в межпланетное пространство. Из всего Земли, изредка наблюдаются серебристые об этого слагается погодообразующая функция лака. Известно, что они состоят из кристалли атмосферной влаги.

ков льда и возникают при снижении темпера туры в мезопаузе до 80C. Их образование Вследствие высокой лоборачиваемости связывают с интересным явлением - пульса атмосферной воды годовое количество осад цией атмосферы под действием приливных ков для всей планеты составляет около гравитационных волн, вызываемых Луной. 0,5 млн. км3, то есть превышает содержание При кажущейся легкости и воздушности влаги в атмосфере в 40 раз. В среднем на по облака содержат значительное количество верхность Земли в течение года выпадает воды. Водность облаков, то есть водосодержа слой осадков толщиной 1 м, но реальные их й НиТ, 1 3 Рис. 1.12. Принципиальная схема единства вод Земли (по Л.С. Абрамову) 1 - свободные воды океана;

2 - чехол осадочных пород;

3 - кристаллические породы земной коры;

4 - магматический очаг;

5 - породы мантии.

количества весьма неодинаковы для разных ду - после осеннего и весеннего равноденст областей земного шара. Так, известны три зо вия, в тропиках и муссонных областях - ле ны максимума осадков (одна в экваториаль том (при почти полном бездождье зимой), в ной области, две в умеренных широтах обоих субтропиках - зимой. В умеренных конти полушарий) и четыре зоны минимума осад нентальных зонах максимум осадков прихо ков (в двух зонах пассатных широт, а также в дится на лето.

Арктике и Антарктике). В то время как в неко От годового количества осадков во многом торых районах Индии или на Гавайских ост зависят производственная деятельность чело ровах годовой уровень осадков превышает века в целом, состояние и состав растительно 12000 мм, в среднеазиатских пустынях или сти, а следовательно, характер сельского хо на северо востоке Сибири он едва достигает зяйства. Поэтому так важно исследовать со 200 мм.

стояние и пути распространения атмосфер В течение года осадки выпадают крайне не ной влаги, закономерности формирования равномерно. В экваториальных районах наи облачных масс, изучение возможности воз большее количество их выпадает дважды в го действия на них.

й НиТ, Интересно отметить, что функцию дождя Вечные труженики как переносчика минеральных соединений и Атмосферная влага, кроме переноса воды питательных веществ нельзя свести к просто и тепла, осуществляет и другие, не менее важ му подсчету: столько то привнесенных удоб ные функции, сущность и значение которых рений - такое то увеличение урожая.

начали изучать совсем недавно. Оказывает В.Е. Кабаев много лет прослеживал прямую ся, содержащаяся в атмосфере вода активно связь между размером урожая хлопка и коли участвует и в переносе масс твердых веществ.

чеством воды в осадках. В 1970 году он при Ветер поднимает в воздух частицы почвы, шел к интересному выводу: стимулирующее срывает пену с морских волн, уносит мель воздействие дождя на посевы вызвано, оче чайшие капельки соленой воды. Помимо это видно, присутствием в нем пероксида водоро го, соли могут попадать в воздух и в молеку да. Достаточно обычного содержания H2O2 в лярно дисперсном виде, благодаря так назы осадках (7...8 мг/л), чтобы атмосферный азот ваемому физическому испарению их с по связывался в соединения, обогащающие пи верхности океана. Поэтому океан можно счи тание растений, улучшалась подвижность тать главным поставщиком хлора, бора и ио элементов в почве (прежде всего фосфора), да для атмосферы, дождевых и речных вод.

активизировался процесс фотосинтеза. Уста Таким образом, дождевая влага, находясь новив эту функцию дождя, ученый считает в облаке, уже содержит некоторое количест возможным искусственно доставлять расте во солей. В ходе мощных циркуляционных ниям пероксид водорода, добавляя его в воду процессов, осуществляющихся в облачных при опрыскивании.

массах, вода и частицы солей, почвы, пыли, В журнале Химия и жизнь был приведен взаимодействуя, образуют растворы разнооб подсчет количества солей, ежегодно поступа разнейшего состава. По утверждению акаде ющих с осадками на квадратный километр мика В.И. Вернадского, среднее солесодер пляжа в городе Сочи. По ионному составу со жание облака составляет около 34 мг/л.

ли распределяются следующим образом:

В дождевых каплях находят десятки хими ческих элементов и различные органические соединения. Покидая облако, каждая капля Катионы т/км содержит в среднем 9,310 12 мг солей. На пу ти к Земле, соприкасаясь с атмосферным воз Натрий 12, духом, она вбирает в себя новые порции со Магний 3, лей и пыли. Обычная дождевая капля весом 50 мг при падении с высоты 1 км промыва Кальций 5, ет 16 л воздуха, а 1 л дождевой воды захваты вает с собой примеси, содержавшиеся в Анионы т/км 300 тыс. л воздуха. В итоге с каждым литром дождевой воды на Землю поступает до 100 мг Хлор 10, примесей. Из общего количества растворен ных веществ, уносимых реками с материков Сульфат 20, в океан, почти половина возвращается обрат Карбонат 31, но с атмосферными осадками. При этом на каждый квадратный километр земной по Итого 84, верхности приходится до 700 кг одних лишь азотистых соединений (в пересчете на чис тый азот), а это уже ощутимая подкормка для Аэропланктон растений.

Особенно много солей содержат осадки Некоторые примеси дождевой воды так же приморских районов. Например, в Англии неожиданны, как и источники их образова было зафиксировано выпадение дождя с кон ния. Так, американский микробиолог Пар центрацией хлора до 200 мг/л, а в Голландии кер установил, что ливневые осадки содер - до 300 мг/л. жат значительное количество таких органиче й НиТ, ских веществ, как витамин B12, никотиновая среды для кругового обмена веществ его оби тателей. Попадая на поверхность планеты, кислота, биотин. Проверив органический со эти вещества неизбежно оказываются тесно став атмосферных примесей - различных связанными с жизнью земной. Трудно даже твердых частиц, он заключил, что воздух со переоценить возможности, которые даст че держит множество микроорганизмов, в том ловечеству детальное изучение таких процес числе и водоросли, причем часть их находит сов. Это и предотвращение распространения ся в активном состоянии. Временным место болезнетворных бактерий, и использование пребыванием этих организмов могут быть об микрофлоры облаков для биологических спо лака, особенно кучевые: даже на высоте собов борьбы с загрязнением атмосферы, и 6Е9 тыс. м, которая является потолком решение многих других жизненно важных для этих облаков, сохраняется температура, проблем.

приемлемая для протекания жизненных про цессов. Присутствие в облаках воды, микро Работы американских исследователей по элементов, таких газов, как кислород, оксид казали, что бактерии, связанные с фитоплан углерода (IV), азот, а также наличие интен ктоном, населяющим приповерхностный сивной лучистой энергии - все это создает слой океана, служат ядрами конденсации ат благоприятные условия для фотосинтеза, об мосферной влаги. Скапливаясь в морской пене, бактерии забрасываются ветром в атмо мена веществ и роста клеток. По мнению сферу, причем их концентрация над Миро Паркера, лоблака представляют собой живые вым океаном еще выше, чем, например, ми экологические системы, которые дают воз неральных частиц в запыленной атмосфере можность жить и размножаться многоклеточ над пустынными районами Австралии. Это ным микроорганизмам. Их выделения орга подтверждено экспериментально: в лабора нические вещества типа витаминов - попада торных условиях бактерии способствовали за ют на Землю, особенно с ливневыми дождя мерзанию воды, то есть вели себя как типич ми. А ведь до сих пор, зная об лаэропланкто ные ядра конденсации.

не верхних слоев атмосферы - спорах, гриб ках, пыльце растений, ученые считали, что Развитие этих исследований открывает они находятся там в нежизнеспособном со перспективу получения атмосферных осад стоянии. Очевидно, результаты новых иссле ков с помощью микроорганизмов. Наряду с дований многое изменят в наших представле другими методами, возможность направлен ниях об атмосферной влаге. Влага в воздуш но влиять на скорость и интенсивность их ном океане, как и вода в Мировом океане, ве размножения, вероятно, позволит в будущем роятно, выполняет важную роль внешней управлять состоянием атмосферы.

й НиТ, ПРЕСНЫЕ ВОДЫ ЗЕМЛИ Большое значение для функционирова Голубые артерии ния рек имеют атмосферные осадки, кото Реки являются значительной частью ресур рые образуются в результате испарения влаги сов пресной воды. Вследствие непрерывной из океана и суши. При этом непосредствен возобновляемости и легкодоступности имен ное питание рек осуществляется дождями, но речные воды наиболее пригодны для ис при таянии снегового покрова, талыми вода пользования человеком. В развитии человече ми ледников, а также подземными источни ского общества их роль чрезвычайно велика, ками, которые в значительной мере обязаны так как хозяйственная деятельность без них своим образованием атмосферным осадкам.

практически невозможна. Реки служат путя Устойчивая снежная зима, характерная ми сообщения, их используют для создания для большей части территории нашей стра оросительных систем, они являются источни ны, является причиной того, что большинст ками механической энергии, водоснабжения во рек получают в основном снеговое пита и, особенно в последнее время, служат неза ние, и паводок у них наступает весной. Это менимыми поставщиками пресной воды для обусловливает очень сложный состав павод промышленности.

ковых вод, так как в течение долгих зимних месяцев из атмосферы в бассейн реки посту По континентам ресурсы речных вод рас пают с осадками самые различные вещества.

пределены неравномерно: в Европе и Азии, Пылевидные промышленные выбросы, про где проживает 70% населения мира, сосредо дукты сгорания угля и нефти, облака вулкани точено лишь 39% мировых запасов речных ческой пыли и т.п. непосредственно попада вод.

ют в водоемы или оседают на сушу и посте СНГ по общему объему речного стока зна пенно смываются в водоемы. А на территори чительно богаче всех крупнейших государств ях со снежным покровом все эти осевшие час мира, но показатель удельной водообеспечен тицы накапливаются и в половодье в течение ности (на единицу площади) этих государств короткого времени сносятся в реки и озера, в среднем в полтора раза ниже мирового. В изменяя в них состав воды. Хотя подобное из среднем территория СНГ по водообеспечен менение в основном непродолжительно, оно ности оценивается как удовлетворительная. усложняет работу водоочистных сооруже ний, требует специальных мероприятий в Распределение рек на территории нашей рыбном хозяйстве и т.д.

страны крайне неравномерное. Наиболее Реки снегового питания, особенно восточ обеспечены водными ресурсами северные и но сибирские, как правило, имеют низкое со северо восточные районы России. Они зани лесодержание (так называемый малый ион мают половину площади стран СНГ, и на их ный сток), вода в них мягкая, маломинереали долю приходится 80% всех водных ресурсов.

зованная. Во многом это объясняется типом Украина имеет в этом отношении один из промытых подзолистых грунтов, по которым наиболее низких показателей по СНГ - они протекают, а также полноводностью.

4420 м3 на одного жителя и 0,34 км3 на 1 км площади. Причем внутри страны наблюдает В районах с обильными дождевыми осадка ся резкая диспропорция: в Закарпатской об ми паводки в основном бывают дождевого ласти в год на 1 км2 территории приходится происхождения и, как правило, приурочены 625000 м3 водного стока, в Херсонской облас к дождевому сезону (например, в бассейне ти - лишь 5400 м3. Амура - летом, в период летних муссонов, в й НиТ, Средиземноморском бассейне - зимой, в Ма Главные резервы лой Азии - весной, в бассейнах Нигера и Ама Большая часть запасов пресных вод стран зонки - осенью). СНГ сосредоточена в озерах, которых насчи При дождевых паводках, в отличие от сне тывается около 2 млн. 800 тыс. Суммарная говых, чаще и резче колеблются уровни рек, их площадь составляет 2% территорииы. В це причем пики этих показателей многочислен лом на нашей планете запасы пресных озер ны, но кратковременны. Соответственно из ных вод оценивают в 176000 км.

меняется и содержание в речной воде мине Многие современные озера были образова ральных, а также природных органических ны в результате отступления ледников в пери веществ и ядохимикатов, смываемых с полей од последнего оледенения. Таково происхож дождевыми потоками. дение Ладожского, Онежского, а также пяти У горных рек, берущих начало от ледников Великих Американских озер. Глубочайшие и многолетних снежников, половодье при озера возникли там, где образовались прова урочено к летнему времени. Именно в эту по лы в результате разломов и опускания зем ру года достигает максимума таяние снега и ной коры. Самое глубокое озеро на планете - льда. Следует отметить, что такой режим рек Байкал (1620 м), затем африканское озеро важен в хозяйственном отношении: зачастую Танганьика (1470 м). Большую глубину име реки находятся в засушливых зонах с устойчи ют круглые озера, располагающиеся в кра вым теплым климатом и широко используют терах потухших вулканов и карстовых ворон ся для орошения, когда потребность в воде ках. Очень живописные, чистые и глубокие наибольшая (например, большая часть стока озера нередко образуются в горах в результа Амударьи и Сырдарьи). Особый интерес те катастрофических горных обвалов (напри представляют полярные реки такого типа. В мер, Рица на Кавказе, Сарезское озеро на Па Гренландии, например, есть реки, текущие в мире). Дата рождения Сарезского озера изве ледовом ложе. Обнаружили их и в Антаркти стна совершенно точно - 8 февраля 1911 г. В де. Жизнь таких рек длится всего несколь этот день в верхнем течении реки Мургаб в во ко месяцев и совпадает с периодом летнего та ду обрушились миллиарды кубометров скаль яния снега. Это наименее минерализован ных глыб. Образовалась естественная наброс ные реки в мире. ная плотина высотой 600 м и началось фор мирование озера. Через три года оно стабили На острове Шпицберген есть поселок Пира зировалось и получило постоянный сток пу мида. Там в водопровод поступает почти дис тем фильтрации вод через тело плотины.

тиллированная вода прямо из речки, текущей по леднику Бертиль. Зимой для стимулирова Естественная плотина с честью выдержива ния речки, в ледяную, пещеру подают пар от ет давление массы воды весом свыше небольшой ТЭЦ, а недостаток в воде мине 20 млрд. т.

ральных веществ жители поселка восполняют Сарез по таджикски означает льющий употреблением иодированной соли. на голову. Озеро площадью 100 км2 грозно на Наиболее стабильны уровни рек, образую висает над нижележащими поселками. За озе щихся из мощных источников глубинных ром постоянно наблюдают ученые. По предва подземных вод, а также вытекающих из круп рительным расчетам оно будет вполне безопа ных озер. Они отличаются постоянством ми сным, если его уровень искусственно снизить нерального состава и почти полным отсутст на 100 м. Избыток воды может быть эффектив вием (у истоков) микрофлоры. но использован для орошения плодородных земель Горно Бадахшанской автономной об К сожалению, в Европе подземный сток ласти и получения электроэнергии.

на единицу площади вдвое ниже среднего по казателя для всех континентов. Поэтому так Среди пресных озер особое положение за маловодно большинство рек стран СНГ в ме нимает Балхаш, Не будучи вполне пресным, жень (сухое или холодное время года), имен это озеро не может считаться и соленым. Ес но в тот период, когда они имеют возмож тественная дамба почти полностью разделяет ность пополняться главным образом за счет его на две части. В западной содержится пре подземных вод. сная вода, в восточной - соленая. Обе части й НиТ, неодинаковы по составу населяющих их жи сосредоточена в 16 крупнейших озерах (Бай вых организмов. кал, Ладожское, Онежское и др.). На долю од ного только Байкала приходится 88% всего за Озеро Могильное, расположенное на ост паса пресной воды.

рове Кильдин в Кольском заливе, отгороже Байкал, словно естественный колоссаль но от Баренцева моря естественной дамбой, ный биофильтр, производит чистейшую сложенной из пересыпанных песком валу питьевую воду. Молевой сплав леса больше нов, плиток песчаника и гальки. Дамба под не практикуется, и русла крупных рек, впада держивает равновесие между поступающими ющих в Байкал, на протяжении 700 км расчи в озеро соленой морской водой и пресной во щены от затонувшей древесины. Приняты ме дой из атмосферы и с суши. По минерально ры и по предотвращению загрязнения озера му составу это уникальное озеро напоминает нефтесодержащими отходами с судов. Для слоеный пирог: до глубины 4 м вода в нем этого созданы пункты приема отходов и бал пресная, затем соленость воды резко возрас ластных вод, а сброс их в озеро не допускает тает, и на глубине 7 м вода в озере содержит ся. Качество байкальской воды непрерывно почти столько соли, как вода Баренцева контролируется гидрометеослужбой. На бе моря. На глубине 13 м в озере накапливаются регах озера созданы два заповедника и десят сероводород, метан и углекислый газ. Тон ки заказников, где сохраняется и изучается кий слой воды на границе сероводородной зо около 2000 видов растений и животных.

ны окрашен в красивый розовый цвет. Это ре зультат жизнедеятельности фотосинтезирую Развернутая программа охраны и рацио щих серобактерий, не пропускающих ядови нального использования уникального водо тый сероводород в верхние слои воды. Мине ема позволит сберечь Байкал для будущих по ральному составу озера соответствует распре колений.

деление его обитателей: здесь широко пред У большинства озер вековые запасы воды ставлены обычно не встречающиеся в одном крайне медленно возобновляются: в среднем водоеме пресноводные и морские растения и 1,5% в год от общего запаса, а у Байкала - животные. Благодаря такому сосуществова лишь 0,3%. Постепенная деградация озер за нию, они во многом отличаются от родствен висит от интенсивности смыва с полей соеди ных особей, живущих в типичных условиях, нений фосфора и азота - составной части и служат объектом научных исследований. удобрений, от поступления сточных вод, со Однако озеру и его обитателям наносится держащих минеральные и органические за большой урон: оно все больше загрязняется грязнения, а также от отложения остатков отходами, содержащими моющие средства и растений и животных.

нефтепродукты. Озеро Могильное не долж В результате этих процессов озера загряз но остаться безнадзорным, чтобы не оправда няются, падает их биологическая продуктив лось его печальное название.

ность, изменяется режим. Озера либо превра В районах повышенной влажности, где по щаются в болота, либо погибают. Немалую ступление воды намного превышает ее расход роль при этом играет продолжительный на испарение, озера становятся проточными, сброс ядовитых промышленных стоков.

давая начало рекам. Своеобразен Байкал: при Естественные же процессы формирования нимая в себя несколько сот больших и малых озер, особенно бессточных, обычно приводят рек, он выпускает лишь одну Ангару, мощ к их постепенному перерождению в болота.

ную, стремительную. В засушливых районах озера преимущественно бессточные, настоль Болото болоту рознь ко велико испарение с их поверхности.

Болота, или застойные водоемы, также Как и реки, озера распределены крайне не вносят свою лепту в общий круговорот воды.

равномерно. Большинство их находится на Несмотря на то, что площадь одних только северо западе европейской части стран СНГ, торфяных болот во всем мире составляет бо в Западной Сибири и Северном Казахстане.

лее 1106 км3, в настоящее время возникла Преимущественно это небольшие водоемы.

Основная масса пресной воды - 26000 км3 - серьезная проблема охраны болот. С этой це й НиТ, лью, а также для изучения перспективы их ра сничестве, где реку питает заболоченный мас ционального использования в 1967 году в сив общей площадью 1400 га. Поддержанию рамках ЮНЕСКО была создана специальная водного режима Днепра способствует созда международная организация, объединяю ние на всем его протяжении водоохранной зо щая ученых 18 стран. Темпы осушения болот ны шириной 50...300 м.

настолько высоки, что во многих местах это По хозяйски используют болота и в Литве.

грозит их полным исчезновением. Однако та Здесь на болотистых территориях учреждено кой исход совершенно недопустим. В этом 32 клюквенных заказника, запрещены мелио убеждают и экономические аспекты: напри ративные работы и торфодобыча мер, по американским данным, одна лишь Неоценимую пользу приносит не только сдача в аренду охотничьих угодий на болотах, рациональное освоение природных богатств с хижинами и шалашами, дает большую при болот, но и изучение процессов, протекаю быль, чем превращение этих болот в сельско щих в них.

хозяйственные территории. Обычно на боло Бесструктурные, водонепроницаемые пла тах в изобилии водятся сотни видов птиц, стичные слои почвы болотного дна (их назы ценные пушные звери (нутрии, ондатры). Не вают глеевыми) образуются в природных ус редко болота представляют собой великолеп ловиях при активном участии микроорганиз ные ягодники: там без всякого применения мов. Это подсказало ученым пути повыше человеческого труда и удобрений растут клю ния накопительной способности искусствен ква, морошка.

ных водоемов. На основании изучения при Болота являются единственным источни родных процессов глееобразования был пред ком и кладовой неоценимого богатства - тор ложен простой и дешевый биохимический фа. На торфе работают электростанции.

метод, позволяющий значительно умень Торф - важнейшее химическое сырье для по шить влагопроницаемость искусственных во лучения минерально аммиачных удобрений, доемов и снизить потери воды. Этот метод спиртов, кислот, красителей. Лекарствами, был применен. На почве дна котлованов или приготовленными из торфа, лечат глазные бо канав бульдозером распределяли отходы сель лезни, ожоги, воспалительные процессы.

скохозяйственного производства, богатые Трудно переоценить роль болот в природ клетчаткой: солому, сорняки, ботву картофе ном равновесии. Особенно велико значение ля и т.п., насыпали слой грунта толщиной так называемых верховых болот. В них, как в 15...20 см и заливали эту площадь водой. В та огромной губке, накапливается избыток вла ком своеобразном слоистом экране расти ги, расходующийся в течение лета на пита тельное вещество служит питательной сре ние ручьев и рек, на поддержание влажности дой для анаэробных бактерий. В процессе воздуха. Там, где верховые болота непроду жизнедеятельности, отнимая кислород от манно поторопились осушить, сразу снизил почвенных частиц, эти бактерии изменяют ся уровень грунтовых вод, обмелели реки, структуру почвы и способствуют образова превратились в бесплодные солончаки залив нию водонепроницаемого слоя. Уже через ные луга. два месяца появляется глеевый слой толщи Таким образом, болота как природные объ ной до 5 см, а через три года - до 35 см, и про екты представляют собой большую цен сачивание воды в грунт практически прекра ность. Круговорот воды в болотах в десятки щается. Так прирученные бактерии помога раз медленнее по сравнению с реками или ют сохранить сотни миллионов кубометров проточными озерами, и отравление, гибель воды.

болот вместе со всем их неповторимым расти Дальнейшее изучение таких сложных эко тельным и животным миром может насту логических систем, как болота, позволит био пить быстро и необратимо. логам, гидрологам, почвоведам сделать Величественный Днепр зарождается во вклад, имеющий существенное практичес мхах небольшого болота на севере Смолен кое значение. Благоприятную почву для это ской области. Запасы днепровской воды су го создает включение территорий болот в со щественно пополняются в Починковском ле став заказников и заповедников.

й НиТ, ния ценной промысловой рыбы дорадо, кото Искусственные моря рая любит быстрые чистые воды.

Искусственные водоемы - водохранили Сдвигу экологического равновесия способ ща и речные моря - начинают играть в гидро ствовали и дикие утки, численность которых графической сети стран СНГ все большую также возросла на новых мелководьях. В их роль. Сейчас в них насчитывается около рацион входит икра пираний, откладывае крупных водохранилищ. По площади водно мая у корней водорослей. Часть икринок, го зеркала такие водоемы намного превосхо прилипая к лапкам и крыльям уток, перено дят большинство наших природных озер. Об сится в другие водоемы, где раньше пираньи щий полезный объем искусственных водохра не водились.

нилищ достигает 500 км3. Для всех водохрани лищ мира эта величина составляет 2300 км. Чтобы избавиться от напасти, бразильские зоологи пытались разводить другую хищни По гидрологическому режиму водохрани цу - рыбу тукунаре, но ей не подошла темпе лища являются водоемами замедленного во ратура многих водоемов;

пробовали пересе дообмена;

питают их воды основной реки и лить тигровую рыбу из далекого африканско ее притоков. Водохранилища предназначают го озера Карибу, но та оказалась еще более ся, прежде всего, для выравнивания стока (за прожорливой, чем пираньи, и из боязни но регулирования), а также служат для целей ги вых нежелательных последствий опыты с дроэнергетики, орошения и др. Таким обра ней были приостановлены. Теперь пытаются зом, создание водохранилищ позволяет бо искусственно насыщать некоторые водоемы лее рационально использовать водные ресур кислородом с помощью компрессорных уста сы в различных отраслях промышленности, новок.

способствует широкому развитию обводне ния в засушливых районах. Ожидается, что, благодаря широкому осу ществлению гидротехнического строительст Однако зарегулирование стока рек плоти ва, к концу столетия площадь всех орошае нами и образование водохранилищ имеют и мых земель в мире превысит 200 млн. га. Од немалые отрицательные последствия для вод нако техническая деятельность человека, на ного хозяйства в целом. Сокращается водооб правленная на преобразование поверхности мен;

свойственный рекам транзитный тип Земли, может привести и к крайне нежела природного круговорота превращается в пра тельным последствиям. Когда создание водо ктически замкнутый, характерный для озер, хранилищ и оросительных систем проводит поскольку снижается скорость течения, ся недостаточно продуманно, почвы заслоня уменьшается мутность воды, существенно из ются, значительные территории заболачива меняется гидрохимический режим. К каким ются, а по берегам водохранилищ интенсив непредвиденным последствиям это может но развиваются оползни и обвалы.

привести, показывает, например, неожидан ный сдвиг экологического равновесия в бра В СНГ, где многие водохранилища созда зильских водоемах. Издавна в реках и озерах ны на равнинных реках, возникла проблема северо востока Бразилии водились мелкие мелководий. Их площадь составляет уже око рыбы пираньи, снискавшие недобрую славу ло 1 млн. га. Фактически мелководья не игра безжалостных хищников. Нападая всегда ста ют существенной роли в накоплении запасов ями, они в считанные минуты могут обгло воды. Но под ними заняты обширные сель дать до скелета даже крупное млекопитаю скохозяйственные угодья, они подтапливают щее, случайно оказавшееся в водоеме. В пос окружающие земли. В Киевском море до ледние годы наблюдается настоящее нашест 40...50% водного зеркала приходится на мел вие пираний. Основная причина этого - соз ководья. Мелководья, а затем и водохранили дание широкой сети гидростанций, что при ща в целом стали ареной нашествия микро вело к появлению большого количества водо скопических растений - сине зеленых водо емов, скудно насыщенных кислородом, с от рослей. По урону, который они наносят, эти носительно медленным течением. Такие во крошечные организмы ничуть не лучше зуба доемы - удобная среда для пираний. Вместе стых бразильских пираний. Из сотен видов с тем значительно ухудшились условия обита сине зеленых водорослей девять вызывают й НиТ, сильнейшее загрязнение, называемое цвете тан способ продувки кислорода сквозь толщу нием воды. Осуществляемое в широких мас воды, зараженной ими. Применяют и специ штабах зарегулирование крупнейших рек, в альные ядохимикаты, убивающие водную частности Днепра и Волги, создало для цвете флору.

ния воды неограниченные возможности. Под действием минеральных коагулянтов, Идеальная среда обитания сине зеленых во применяющихся также для осветления и очи дорослей - обширные, хорошо прогретые стки воды, идущей в водопроводную сеть, во солнцем, слабопроточные мелководья, обога доросли необратимо слипаются в комки.

щенные фосфором и азотом органических ве Найдены вирусы, для которых сине зеленые ществ, содержащихся в дождевых смывах с водоросли являются желанным блюдом.

почвы. Именно такие условия эти водоросли Перспективно и применение специаль нашли в водоемах зарегулированных рек. ных всасывающих устройств, извлекающих Порой микроскопические водоросли раз водоросли из воды, после чего их используют множаются настолько бурно, что все водохра как удобрения для полей или как промыш нилище затягивается слизистой пленкой. ленное сырье, потому что эти водоросли со Отмирая, сине зеленые водоросли прино держат до 50% белка, большое количество ви сят настоящее бедствие: в воду в большом ко тамина Bы и другие ценные компоненты.

личестве поступают фенолы, индол, скатол, В Институте ботаники АН Туркмении раз другие ядовитые вещества и продукты их раз работан новый метод борьбы с сине зелены ложения. Рыбы покидают такие водоемы, во ми водорослями путем использования их ес да в них становится непригодной даже для ре тественных врагов - высших водных расте креационных1 целей. ний. Установлено, что тростник, рогоз, ка Изыскиваются эффективные способы мыш выделяют фитонциды, токсичные для борьбы с сине зелеными водорослями. В Ин этих водорослей. Особенно сильно угнетает ституте гидробиологии АН Украины разрабо их развитие роголистник погруженный.

Рекреация (лат. recreatio букв. восстановление) - отдых, восстановление сил человека, израсходованных в процессе труда.

й НиТ, ДАРЫ ПЛУТОНА рый может быть постоянно получен за едини Что таится в недрах цу времени.

Значительная часть воды на нашей плане Мировые динамические запасы подзем те скрыта под ее поверхностью. С давних вре ных вод составляют 12000 км3, в том числе мен эту воду называли подземной. Так ее на для СНГ - 880 км3. Это подземные воды так зывают и теперь, хотя правильнее было бы ха называемой зоны активного водообмена, ко рактеризовать ее как внутриземную или под торые дренируются реками и создают устой почвенную. Лишь относительно малая доля чивую часть речного стока.

такой воды выходит на поверхность в виде ти хих ключей, горных ручейков или бурных па Ниже уровня дренажа рек предполагается роводяных фонтанов - гейзеров. Основные наличие не менее 9/10 общего запаса веко же массы ее тысячелетиями накапливаются в вых подземных вод, имеющих очень слабую невидимых кладовых, стиснутые между водо активность водообмена.

упорными слоями, пока не откроется где ли О ресурсах пресных подземных вод можно бо свободный выход или не выпустит их на судить по величине подземного стока в реки.

простор дерзкое вмешательство человека. Для стран СНГ этот сток превышает 30000 м3/с, что составляет почти четверть об Верхняя граница подземных вод проходит щего речного стока.

на различных глубинах - от нескольких мет ров до нескольких десятков и сотен метров. На территории нашей страны пресные под Ниже этой границы почти все поры и трещи земные воды наиболее распространены в Рос ны в горных породах заполнены водой, за ис сии, а также в Казахстаыне, где были обнару ключением отдельных участков нефтяных и жены их огромные линзы, по объему равные газовых месторождений, где поры и трещи нескольким Аральским морям. Обширные ны заняты нефтью и газом. подземные линзы пресной воды найдены и в странах Средней Азии.

По расчетам в верхней пятикилометровой толще земной коры на континентах содер Украина имеет немалые ресурсы пресных жится 84,4106 км3 воды. Из них 60106 км3 со подземных вод. Четвертая часть всей воды, ставляет свободная (гравитационная) вода, поступающей в водопроводы страны, забира способная передвигаться под влиянием силы ется из подземных источников, а в ряде облас тяжести. тей - Львовской, Херсонской, Черновицкой и др., - для питьевых целей используются в Во всей земной коре содержится около основном только подземные воды.

1,5109 км3 воды, что соизмеримо с объемом За счет подземных вод полностью осущест Мирового океана.

вляется водоснабжение почти 2/3 городов Ук Подземные воды - это единственный вид раины. Во многих городах, например в Кие полезных ископаемых, запасы которых мо ве, для водоснабжения используют одновре гут возобновляться в процессе эксплуатации, менно и подземные, и поверхностные воды.

поскольку они являются сложной динамичес кой системой, взаимодействующей с окружа Извечный холодильник ющей средой. Поэтому запасы подземных вод подразделяются на статические (так назы Помимо подземных вод, под обширными ваемые вековые воды) и динамические (во пространствами верхних пластов суши рас зобновляемые). Эксплуатационные запасы пространены еще и подземные льды. Их об подземных вод определяются расходом, кото щая масса оценивается величиной в й НиТ, 500000 км3. Территории, содержащие подзем жными свойствами: в них содержатся одина ный лед (зоны многолетней мерзлоты), зани ковые по массе количества солей и воды. В мают 47% площади России. В толще вечно Туркмении, например, обнаружены рассолы мерзлых грунтов лед заполняет трещины и по с минерализацией 547 г/л.

ры горных пород, выступая в роли своеобраз Химический состав подземных вод опреде ного цемента. В отдельных местах лед образу ляют по сочетанию преобладающих ионов:

ет сплошные залежи в виде пластов и линз, ле гидрокарбонатно кальциевые, хлоридно на дяных жил, штоков. Мощность ледяного триевые и т.п. Степень минерализации под слоя может достигать 50 м. земных вод обычно находится в определен В зонах вечной мерзлоты встречаются свое ной зависимости от их химического состава.

образные подземные воды - криопеги. Так Так, пресные воды - преимущественно ги называются концентрированные подземные дрокарбонатные. В рассолах средней концен рассолы, сохраняющие жидкое состояние трации (100...150 г/л) чаще всего преоблада при отрицательных температурах. Обычно ет хлорид натрия. В более крепких рассолах температура замерзания их не ниже 10С, но наряду с ионами хлора содержится также отдельные зоны жидких рассолов обнаружи много кальция и магния. С ионным составом вали и при 36С.

подземных вод связано и содержание в них Залегая на глубине 200...300 м и имея воз некоторых газов, особенно углекислого. От можность двигаться в пластах горных пород, него зависит карбонатное равновесие (соот криопеги создают природный холодильник, ношение катионов водорода, кальция и анио простирающийся в глубь Земли более чем на нов гидрокарбоната и карбоната). Подзем километр и охватывающий 2/3 Сибирской ные воды повышенной углекислотности аг платформы, острова и побережья Северного рессивны по отношению к строительным со Ледовитого океана, включая его шельф. На оружениям, особенно к тем, которые имеют личие криопегов весьма осложняет водоснаб в своем составе бетон.

жение этих районов, затрудняет добычу неф Фактически подземные воды содержат все ти и газа: при пониженных температурах в элементы периодической системы Д.И. Мен глубоких пластах нефть становится очень вяз делеева, вплоть до редкоземельных. Поэтому кой, а газ (метан) образует с водой льдоподоб они могут являться источником ценного хи ные кристаллогидраты. Ученые предсказыва мического сырья. Известно, что еще в XI ве ют существование мощной криопеговой зо ке поваренную соль на Руси добывали выпа ны и под Антарктическим ледяным щитом.

риванием подземных рассолов. Сейчас из Возможно, исследователи в скором времени подземных вод получают практически весь найдут эффективные пути использования иод и большую часть брома.

криогенных свойств подземных рассолов, и В США и Италии из подземных рассолов, тогда промышленность получит дешевый кроме иода и брома, получают борную кисло природный хладагент в практически неогра ту, вольфрам, литий, германий. В Чехослова ниченных количествах.

кии из минеральных источников Карповых Вар ежегодно добывают 1300 т глауберовой Полезные примеси соли и 800 т соды.

Благодаря тому, что воде, находящейся В подземных водах содержатся также орга под повышенным давлением, присуща высо нические вещества, выделяющиеся в резуль кая растворяющая способность, подземные тате биохимических процессов, которые про воды богаты разнообразными комплексами текают в верхних слоях почвы, или при конта ионных, молекулярных и коллоидных приме кте с залежами горючих ископаемых.

сей, зачастую насыщены газами.

Самая пресная подземная вода встречает Недавно установлено, что в подземных во ся обычно в высокогорных источниках. Ино дах широко распространены в виде газообраз гда содержание солей в ней ниже 0,1 г/л. Под ных примесей низшие углеводороды. Особен земные рассолы, залегающие под равнинны но много их в пластовых водах нефтегазовых ми территориями, отличаются противополо бассейнов. По расчетам ученых только в СНГ й НиТ, в пластовых водах содержится 4000 триллио ных водах. Поэтому даже незначительное за нов кубометров этого ценнейшего сырья. грязнение таких вод может привести к тяже Это в сотни раз больше известных промыш лым последствиям для людей и домашних жи ленных запасов нефти и газа во всем мире. вотных.

Подземные воды начинают рассматривать Значительная часть подземных вод непри как весьма перспективный источник добычи годна для питьевого и хозяйственного водо природного газа. В Японии, например, уже снабжения вследствие их высокого солесо сейчас 30% природного газа получают имен держания, однако и они находят различное но таким путем. Учитывая, что в пластовых применение.

водах содержится много других ценных хими Минерализованные подземные воды с глу ческих компонентов, переработку подзем бокой древности используют в лечебных це ных вод можно осуществлять в виде комп лях. Их целебное действие во многом опреде лексного многоотраслевого производства, ляется повышенным содержанием биологи безотходного и высокорентабельного. чески активных компонентов. В лечебной Как правило, в подземных водах очень сла практике обычно применяют подземные во бо представлены микроорганизмы, а содер ды с температурой не выше 40С.

жание болезнетворных бактерий практичес ки исключено. Недаром с давних времен вы Доступное тепло планеты соко ценилась кристально чистая роднико Термальные воды с температурой до 80С вая вода. Только такую воду подавали по во применяют для обогрева в теплично парни допроводам в Древний Рим - город с милли ковых хозяйствах. В Исландии термальные онным населением;

даже самой чистой реч воды используют для выращивания овощей, ной водой римляне пренебрегали. В то время цветов, винограда и бананов. Около 17 гекта как пересыхали поля, воду из источников бес ров теплиц обогреваются термальными вода контрольно забирали для города. В эпоху рас ми в Болгарии. Длительное время действуют цвета Рима на каждого жителя приходилось крупные тепличные хозяйства на термаль до 1000 л воды в сутки. Никогда и нигде чис ных водах во многих населенных пунктах тейшую питьевую воду не тратили так расто Кавказа.

чительно, используя ее в банях, купальнях, в бесчисленных. Неисчерпаемый источник подземного теп ла находит и другое применение - в плаватель Подземные воды используются в первую ных бассейнах, для обогрева водоемов, для очередь для питьевых целей, потому что, как разведения рыб, для предотвращения оледене правило, они не требуют специальной очист ния опасных участков горных дорог и т.п.

ки, а в ряде случаев и обеззараживания.

Расширение сфер использования термаль Однако стерильность подземных вод таит, ных подземных вод позволяетт не только эко как теперь предполагают, и немалую потен номить топливо, но, что особенно важно, циальную опасность. В случае загрязнения снизить загрязнение окружающей среды.

артезианская, родниковая или колодезная вода, не имея собственных сил сопротивле Воду с температурой до 100С во многих ния, надолго остается опасной для здоровья странах используют для теплофикации. В Ис человека. ландии такая практика существует уже целое Как ни парадоксально, открытые водоемы тысячелетие, со времен первых поселенцев.

оказываются в лучшем положении: в них об Столица государства - Рейкьявик - отапли наружены вибрионы Штольпа - жгутиковые вается природной горячей водой с температу микроорганизмы. Установлено, что пищей рой 86С, которая подается от горячих источ им служат всевозможные микробы, присутст ников по 18 километровому трубопроводу.

вующие в воде, в том числе холерные вибрио Сейчас для этого используют и подземные го ны и тифозные палочки. Именно наличием рячие воды, обнаруженные на большой глу вибрионов Штольпа объясняют могучую спо бине, прямо под городом. Не испытывают не собность природных вод к самоочищению. достатка в этом бесплатном теплоносителе и Этих вибрионов, как правило, нет в подзем другие города и поселки острова.

й НиТ, Под значительной частью территории Вен позволяет возводить электростанции, работа ющие на подземном тепле.

грии расположен подземный горячий бас сейн. Считают, что это остатки древнего Сейчас самая мощная в мире электростан моря. 500 действующих горячих источников ция такого типа находится в Новой Зелан дии, в поселке Вайракей. Ежегодно она выра позволяют отапливать дома горожан, благо батывает 287 МВт электроэнергии. Пять гео даря им в Венгрии действует множество от термальных электростанций общей мощно крытых плавательных бассейнов. Кроме стью до 400 МВт действуют в Италии, менее того, подземная вода обладает ценными ле крупные - в Исландии, Японии, США, Мек чебными свойствами.

сике, Конго.

В странах СНГ для отопления и горячего во Очень перспективным объектом использо доснабжения природные воды используют на вания подземных вод является орошение, кото Камчатке, в Закавказье, Южном Казахстане. рое приобретает особое значение в условиях со временной интенсификации земледелия.

В различных странах в связи с открытием Активно эксплуатируются для орошения обширных запасов горячих вод усилился ин подземные воды в США, особенно в запад терес к геотермальной энергетике. Напри ных штатах с их засушливым климатом. По мер, под Парижем на глубине 1800 м обнару данным Геологической службы США, в сут жен бассейн горячей воды, в котором потен ки отбор подземных вод на эти цели состав циально заключено столько энергии, сколь лял 172106 м3 (третья часть всего объема оро ко сейчас вырабатывают все электростанции сительных вод). 40% поливных земель ороша Франции. 60 подземных бассейнов горячей ются подземными водами в Иране. 30% - в воды найдено на территории стран СНГ. Это Индии.

й НиТ, СТРАННАЯ ВОДА влияние на гидратацию ионов, то есть на воз Чудодейственный магнит никновение вокруг них гидратных оболочек, Мы привыкли к тому, что в природной во состоящих из молекул воды с несколько изме де постоянно растворены разнообразные ненной подвижностью. Чем больше и устой примеси. Однако даже незначительные коли чивее такая оболочка, тем труднее ионам чества некоторых из них изменяют привыч сближаться или оседать в порах адсорбента.

ные свойства воды совершенно неожидан Получены экспериментальные данные в ным образом. Аналогично проявляется и воз пользу лионных гипотез: обнаружено, что действие определенных физических факто под влиянием магнитного поля происходит ров. Это позволяет намного увеличить эффек временная деформация гидратных оболочек тивность обычных свойств воды или найти ионов, изменяется их распределение в воде.

ей новое применение. Не исключено, что роль ионов при магнит ной обработке воды может быть также связа Немало пишут о так называемой магнит на с возникновением электрического тока ной воде и об удивительных результатах, дос или с пульсацией давления.

тигнутых благодаря ее применению в самых различных областях техники. Даже после Сторонники гипотез третьей группы пред кратковременного воздействия на воду маг полагают, что магнитное поле оказывает воз нитного поля в ней увеличивается скорость действие непосредственно на структуру ассо химических процессов и кристаллизации рас циатов воды. Это может привести к деформа творенных веществ, интенсифицируются ции водородных связей или перераспределе процессы адсорбции, улучшается коагуля нию молекул воды во временных ассоциатив ция примесей и выпадение их в осадок. Воз ных образованиях, что также влечет за собой действие магнитного поля на воду сказывает изменение физико химических характери ся на поведении находящихся в ней приме стик протекающих в ней процессов.

сей, хотя сущность этих явлений пока точно Магнитная обработка воды оказалась весь не выяснена. ма эффективной при борьбе с накипью. Уско рение процесса кристаллизации минераль В.И. Классен, известный ученый в облас ных примесей в воде, прошедшей такую обра ти магнитной обработки воды, подразделяет ботку, приводит к значительному уменьше имеющиеся на этот счет гипотезы на три ос нию размеров частиц накипеобразующих со новные группы: коллоидные, лионные и лей;

в результате практически прекращается водяные. В соответствии с гипотезами пер оседание их на стенках аппаратов и труб.

вой группы предполагается, что магнитное поле, действуя на воду, может разрушать со На некоторых нефтепромыслах магнитная держащиеся в ней коллоидные частицы: лос обработка оказалась даже союзником в деле колки образуют центры кристаллизации охраны водоемов от загрязнений. Так, пла примесей, ускоряя их удаление. Наличие ио стовые воды уже не сбрасывают, как прежде, нов железа интенсифицирует появление заро в Каспийское море: кратковременный кон дышей кристаллизации, что приводит к обра такт этих вод с магнитным полем устраняет зованию непрочного осадка, выпадающего в угрозу засорения трубопроводов отложения виде шлама. ми солей, и позволяет использовать их в замк нутом технологическом цикле.

Сторонники гипотез второй группы объяс няют действие магнитного поля наличием ио Интересно, что магнитная обработка помо нов в воде, считая, что поле оказывает особое гает не только предотвращать выпадение не й НиТ, органических солей из воды, но и значитель нитной воде заметно повышает урожай;

по но уменьшать отложения органических ве лив магнитной водой стимулирует рост и уро ществ, например парафинов. Такая обработ жайность сои, подсолнечника, кукурузы, по ка оказывается полезной при добыче и пере мидоров. В некоторых странах магнитная во качке высокопарафинистой нефти, причем да служит и медицине: она помогает удалять замечено, что действие поля возрастает, если почечные камни, оказывает бактерицидное нефть оводнена. Даже уже образовавшиеся действие. Как видим, магнитное воздействие отложения солей и парафинов разрушаются на воду вызывает множество эффектов, при при контакте с магнитной водой. В США и роду и область применения которых еще толь Франции запатентованы методы опреснения ко начинают изучать. Проникновение в суть морской и соленой воды, в которых значи этого явления откроет не только практичес тельную роль играет ее магнитная обработка. кие возможности, но и новые свойства воды.

Эффект ускорения кристаллизации и Эффект активирования уменьшения размеров кристаллов, выпадаю щих из магнитной воды, используется и в дру Сибирскими учеными Ф.А. Летниковым и гих областях, например в строительной инду Т.В. Кащеевой открыто явление, сущность стрии. Так, затворение цемента магнитной которого заключается в следующем. Обессо водой сокращает сроки затвердевания, и об ленная вода или водные растворы, вследст разующаяся мелкокристаллическая структу вие нагревания их до высоких температур ра придает изделиям большую прочность и под большим давлением изменяют свои свой повышает их стойкость к агрессивным воз ства. После возвращения к обычным услови действиям. Для удаления из воды труднооса ям такая вода находится некоторое время в ждаемых тонких взвесей (мути) используется особом, так называемом метастабильном со иное свойство магнитной воды - ее способ стоянии, проявляющемся в повышенной рас ность ускорять коагуляцию (слипание и осаж творяющей способности карбонатов, сульфа дение) частиц с последующим образованием тов, силикатов и других соединений, в спо крупных хлопьев. Омагничивание успешно собности длительно удерживать в своем со применяется на водопроводных станциях ставе аномальные количества растворенного при значительной мутности природных вод;

вещества и значительно повышать кислот аналогичная обработка промышленных сто ность. Такая вода названа активированной, а ков позволяет быстро осаждать мелкодис сам процесс - температурной активацией.

персные загрязнения. И здесь магнитная во При проведении экспериментов по раство да служит делу охраны водоемов, предотвра рению ряда веществ в активированной воде щая попадание в них вредных примесей.

обнаружили интересную особенность. Оказа Способность магнитной воды улучшать лось, очень важно, как осуществляется рас смачивание твердых поверхностей использу творение: при энергичном перемешивании ется для извлечения ценных металлов из руд массы раствора, при периодическом взбалты при их флотационном обогащении. Изуче вании или при длительном просачивании во ние омагничивания водных растворов флота ды сквозь слои солей. На примере карбоната ционных реагентов дало интересные резуль кальция установили, что эффект активиро таты. Так, в обычных условиях при добавле ванной воды совсем не проявляется в первом нии раствора нитрата свинца к раствору едко случае и наиболее отчетливо выражен в треть го кали образуются мелкие звездчатые кри ем. Так, при просачивании через слой карбо сталлики гидроксида свинца. Однако дейст ната кальция в четыре раза увеличила свою вие магнитного поля изменяет ход химичес растворяющую способность вода, активизи кой реакции в водной среде;

образуется иное рованная при 400С, и вдвое втрое - при соединение - карбонат свинца. 200C и 300C. Удельная электропроводность активированной обессоленной воды в 10... Магнитная вода применяется не только в раз выше, чем неактивированной, промышленности. Не менее успешно ее ис пользуют и в сельском хозяйстве. Например, Открытие эффекта активирования может пятичасовое замачивание семян свеклы в маг пролить свет на таинственные процессы, про й НиТ, текающие в толще нашей планеты, где разви рост значительно активнее, чем на контроль ваются высокие давления и температуры, ном участке с обычным поливом. Кислотная происходит медленное просачивание горя вода действовала как в волшебной сказке, чих водных растворов по порам пород и мине словно мертвая - посеянный хлопок даже ралов;

возможно, оно позволит установить не взошел. Когда же этот участок тоже стали новые закономерности образования запасов поливать щелочной водой, словно живой полезных ископаемых и наметить эффектив воды напилась земля, так бурно начал расти ные пути их поиска. хлопок, обогнав даже растения, выращенные на щелочной воде.

Интересные свойства приобретает вода при введении в нее добавок некоторых орга Начались и медицинские эксперименты с нических веществ и даже отдельных элемен актированной водой. Она ускоряет заживле тов. Ничтожные количества таких добавок, ние ран и порезов. Проводятся испытания во воздействуя на воду, очевидно, изменяют ее ды для лечения экземы и аллергии.

структуру.

Рассмотрим явление, связанное с процес Скользкость и другие неожиданные сом давно и хорошо изученным - электроли свойства воды зом воды, при котором у анода образуется ки Найдена возможность получения так назы слая среда, у катода - щелочная, что можно ваемой скользкой воды. Установлено, что легко проверить с помощью лакмусовой бу обычная вода превращается в скользкую при мажки. Прекращение воздействия электриче введении в нее небольшого количества поли ского тока быстро возвращает жидкость в мерных соединений, относительная молеку нейтральное состояние.

лярная масса которых достигает нескольких Чтобы продукты электролиза не смешива миллионов, а в макромолекулах их содержат лись, разделяют электролитическую ванну ся регулярно чередующиеся кислородные полупроницаемой перегородкой. Получая с атомы.

помощью электролиза нужные продукты, Американские ученые использовали поли раньше недостаточно интересовались собст этиленоксид, или полиокс венно водной средой в этом процессе. Недав (ЦCH2ЦOЦCH2Ц)n в качестве такой микро но был обнаружен неизвестный ранее физи добавки и вода приобрела удивительные ческий эффект. Выяснилось, что щелочные свойства: скорость ее течения увеличилась в и кислотные свойства воды в соответствую 2,5 раза, так же быстро заполняла она любую щих участках сохраняются в течение несколь емкость. Причиной такой перемены служат, ких часов. Вода при этом становится своеоб очевидно, особенности взаимодействия по разно активированной. Она представляет со лимерных добавок и молекул воды. Между бой не просто щелочной или кислый рас ними легко возникают водородные связи;

твор, а приобретает способность к активно вновь образованные ассоциаты с длинными сти. Например, для стабилизации глинисто линейными цепочками макромолекул, опре го бурового раствора при проходе нефтяных деленным образом ориентированные по оси скважин в воду нужно добавлять ряд специ потока жидкости, влияют на ее структуру. В альных компонентов - едкий натр, бурый результате уменьшаются обычные турбулент уголь. Применение активированной воды не ные завихрения в потоке и трение между его требует добавок, она не дает побочных загряз струями, благодаря более плавному движе нений. Электрообработка воды позволяет го нию жидкости существенно возрастает ее товить буровой раствор даже из морской скорость.

воды, снижая ее солесодержание до требуемо го уровня. К сожалению, полиоксовые добавки име Интересны перспективы применения ак ют недостаток: их эффект непродолжителен.

тивированной воды в сельском хозяйстве. В СНГ разработан метод получения скольз Опытные участки хлопка поливали либо ще кой воды с добавкой, действующей значи лочной, либо кислотной активированной во тельно дольше. Ученые использовали линей дой. На щелочной воде растения пошли в ный полиакриламид. Сотые доли процента й НиТ, этого полимера действуют на воду аналогич стные виды воды. Возможно, для их созда но полиоксу. ния потребуются новые химические соедине ния в качестве добавок. Однако издавна изве Скользкую воду начали применять там, стные и очень распространенные вещества где нужно быстро подать ее в большом коли тоже могут придавать воде поистине удиви честве, например при тушении пожаров.

тельные свойства. Наиболее замечательные Интересно, что скользкая вода передает качества сообщают воде микродозы серебра, свое свойство и предметам, движущимся меди и других металлов.

сквозь нее. Стальной шарик в ней падает на дно в 2...2,5 раза быстрее, чем в обычной. Обнаружено, что серебро обладает более Скользкость можно успешно использовать высоким антимикробным эффектом, чем пе для очистки воды, поскольку возникновение нициллин, биомицин и другие антибиотики, ассоциатов молекул воды с макромолекула и оказывает губительное действие на анти ми полимерных добавок приводит к разруше биотикоустойчивые штаммы бактерий.

нию гидратных оболочек вокруг частиц за Вода, содержащая серебро в количестве грязнений и делает для них воду как бы более 1 мг/л, хорошо инактивирует вирусы гриппа скользкой, ускоряя их выпадение в осадок. различных штаммов. Даже при значительно Хорошие результаты получены в строитель меньших концентрациях (0,1...0,4 мг/л) она ной индустрии при замешивании бетонных способна убивать многие патогенные орга растворов на скользкой воде: смесь не рассла низмы, вызывающие опасные водные эпиде ивается, быстрее перекачивается по трубо мии. При этом воздействие постороннего фа проводам, а прочность бетонных сооруже ктора (в данном случае совсем незначитель ний повышается. ных количеств серебра) не оставляет види Говоря о разновидностях воды с особыми мых следов на воде (цвет, вкус, запах, агре свойствами, нужно упомянуть и так называе гатное состояние ее остаются неизменны мую сухую воду, в которую превращается ми), и тем не менее вода приобретает свойст обычная вода при введении в нее малых доз ва, которые делают ее целебной. Серебряная кремнесодержащих соединений. Есть рези вода получила широкое практическое приме новая вода, которая, вместо того чтобы вы нение, хотя еще многое в сущности ее образо ливаться из наклоненного сосуда, вытягива вания остается невыясненным (как и меха ется вверх плотным эластичным жгутом. Не низм ее участия во многих биологических исключено, что будут найдены новые, неизве процессах).

й НиТ, ВОДЕ ГРОЗИТ БЕДА Отрицательно влияет также активное осво Прямое и косвенное загрязнение ение берегов рек и водохранилищ. Беспоря Природной воде присущи различные за дочная застройка берегов, вытаптывание рас грязнения. Это естественно. Но неестествен тительности разрушают почвенный покров, ны и вызывают тревогу объем и состав загряз что приводит к нарушению всего природного нений, которые сейчас поступают в реки, озе комплекса, истощению и загрязнению водо ра, моря. Их называют собирательным терми источников.

ном лантропогенные (от греческого слова Происходит загрязнение воды и бытовы лантропос - человек). Такие загрязнения, ми отходами, даже если они накапливаются от которых ощутимо страдают природные на берегах: с дождями они поступают в реки.

воды, в той или иной мере вызваны деятель Человек - тоже источник загрязнения. В ностью человека.

первые 10 минут купания с кожи человека Анализируя характер загрязнений и те пос смываются миллионы бактерий, различные ледствия, которые сказываются на состоя кожные выделения. По расчетам биологов, нии водных ресурсов, можно выделить два ос на одного купающегося необходимо 9...10 м новных типа загрязнений. Назовем их услов пляжа. Если меньше - морская среда ощути но прямым и косвенным. мо изменяется;

пресная - еще более уязвима.

Мало заметны сразу, но не менее опасны Прямое загрязнение возникает при непо результаты необоснованных гидротехничес средственном поступлении в реки и водоемы ких работ. Осушение болот, выравнивание сточных вод. Это могут быть поступления, русла рек ведет иногда к пересыханию терри обусловленные природными процессами, на торий или, наоборот, к их заболачиванию. В пример, талые воды, дождевые стоки. Могут результате и водный баланс ухудшается, и ка быть специально собранные и сброшенные чество воды страдает. Особенно нежелатель сточные воды городов и поселков, отдельных но осушение верховых болот, которые обес предприятий, животноводческих комплек печивают постоянное питание ручьям и ре сов. Прямые загрязнения наносят значитель кам, являются веками отрегулированной при ный ущерб, но источники их поступления об родной системой.

наруживаются не сразу. Сливные трубы лор ганизованных стоков нередко находятся да Традиционным источником загрязнения леко от городов, погружены в водоем, рассре природных вод были и продолжают оставать доточены на значительной территории. ся хозяйственно бытовые стоки. Это воды канализации, отходы жизнедеятельности че Косвенные загрязнения более заметны.

ловека.

Примером может послужить вырубка леса по берегам рек, в результате чего берега уже не Объем их не сокращается, а нарастает. И могут играть роль естественных фильтров и это закономерно. Например, на Украине, по водорегуляторов. При этом нарушается ре данным 1975 года, в 94% городов и поселков жим многих речных притоков, зачастую городского типа имелся водопровод. Неизбе имевших родниковое питание. Пересыхают жно растет и объем сточных вод. Необходимо родники, сокращается поступление чистых увеличивать мощность канализации. Поэто вод, в итоге ветры беспрепятственно несут в му, как правило, наряду с расширением водо водоемы и реки пыль, сор, а дожди порожда проводной сети сооружают и больше канали ют бурные грязевые потоки. зационных линий: водопровод резко увели й НиТ, чивает возможности потребления, и без кана В тех же городах и поселках, где еще нет лизации соответствующее возрастание объе очистки бытовых стоков, загрязнение вод ма стоков создало бы затруднительное поло ных артерий прогрессирует. А главное, прин жение. цип работы очистных сооружений таков, что очистка происходит лишь частичная - меха Изменяется и состав хозяйственно быто ническая (от крупных примесей, взвешен вых стоков. В них в значительных количест ных частиц) и биологическая (это как бы ус вах появляются вещества, которые отличают коренная природная очистка). В специаль ся от биологических отходов жизнедеятель ных сооружениях - аэротенках сточные во ности человека и от легко усваивающихся ды обрабатывают активным илом, насыщен природной средой.

ным микроорганизмами. Они разрушают ор ганические примеси - продукты нашей жиз Сейчас, например, редко найдешь хозяй недеятельности (но не моющую синтетику) и ку, пользующуюся при стирке мылом. Его по болезнетворные микроорганизмы.

всеместно потеснили специальные моющие средства, содержащие синтетические поверх Органические вещества разлагаются до ностно активные вещества (СПАВ). Эти со простых соединений, в частности, содержа единения относятся к лэкологически жест щих азот и фосфор. Эти соединения, посту ким: они очень трудно ассимилируются вод пая с очищенными стоками в природные во ной средой и крайне неблагоприятно изменя доемы, практически безвредны для человека, ют состояние водоемов. На их окисление рас а для растительности, в том числе водной, яв ходуется много растворенного кислорода, а ляются прекрасной питательной средой. Их это сокращает распад в воде других вредных так и называют - биогенные вещества. Они примесей. Под воздействием даже неболь способствуют интенсивному развитию водо ших количеств СПАВ в водоемах образуется рослей, прежде всего сине зеленых - своего обильная и стойкая пена. В ней накапливают рода сорняков. Цикл их жизни краток, они ся всевозможные загрязнения и микроорга быстро и массово отмирают, на смену им вы низмы, часто опасные для здоровья. растают новые. Процессы разложения нарас тают лавинообразно, ухудшая свойства воды У рыб СПАВ вызывают жаберное кровоте и губя высшую растительность и животных, чение и удушье, у теплокровных животных - обитателей водоемов.

нарушения химических процессов в клеточ ных мембранах. СПАВ усиливают токсичес Мы подробно остановились на последстви кое и канцерогенное влияние других загряз ях очистки хозяйственно бытовых стоков, нений воды. так как именно такой тип очистки преимуще ственно осуществлялся и для других катего Согласно ГОСТа действуют жесткие огра рий стоков. Из строящихся и запланирован ничения поступления СПАВ в водоемы - так ных на ближайшие годы очистных сооруже называемые ПДК (предельно допустимые ний каждое четвертое будет обеспечивать концентрации). Для многих СПАВ ПДК не только механическую очистку, и почти все ос превышают долей миллиграмма в литре тальные не предусматривают более глубокой воды. Поэтому стоки, загрязненные СПАВ, очистки, чем биологическая.

обязательно должны тщательно обрабаты Сельскохозяйственные сточные воды и лив ваться на очистных сооружениях перед сли невые смывы также являются источниками за вом их в реки и водоемы.

грязнения. При этом почти не встречаются очистные сооружения для сельхозстоков и Очистные сооружения не всесильны практически нет очистки ливневых стоков.

Во всех крупных городах существуют очи Сельскохозяйственные стоки - понятие стные сооружения канализационных вод пе широкое, оно обозначает различные сточ ред выпуском их в реки и водоемы. Однако, ные воды, образующиеся в процессе сельско зачастую это старые и маломощные сооруже хозяйственного производства. Это ливневые ния, которые не справляются с возрастаю стоки с полей, обработанных ядохимиката щим объемом стоков. ми, стоки складов ядохимикатов, сточные во й НиТ, ды машинно тракторного парка, содержа Многие из этих веществ не чужды приро щие нефтепродукты и масла. Значительную де, они существуют в ней и встречаются в при долю загрязнений составляют сельхозстоки, родных водах. Например, нефтяные соедине содержащие биогенные вещества: удобре ния поступают из природных разломов зем ния, смытые с полей или содержащиеся в сто ной коры, а также являются продуктами жиз ках складов сельхозтехники, жидкие отходы недеятельности некоторых микроорганиз крупных животноводческих ферм (1000 го мов. В водной среде существуют микроорга лов скота загрязняет природные воды так же, низмы, которые питаются нефтепродуктами.

Pages:     | 1 | 2 |    Книги, научные публикации