Содержание
Речная вода является важным поверхностным водным ресурсом для домашних хозяйств, сельского хозяйства и промышленности. Кроме того, реки также предоставляют множество экосистемных услуг. Количество и качество речной воды сильно зависит от системы стока, сезонных изменений и общего состояния почвы и растительности, через которые она протекает на пути к морю.
Речная вода
Река — это лентообразный водоем, который течет вниз по склону под действием силы тяжести. Река может быть широкой и глубокой или достаточно мелкой, чтобы человек мог перейти ее вброд.
Проточный водоем, который меньше реки, называется ручьем. Некоторые реки текут круглый год, другие — только в определенное время года или во время сильных дождей.
Длина самых крупных рек может достигать тысячи километров. Благодаря эрозионной силе рек образуются такие геологические чудеса, как Большой каньон.
Как образуется речная вода
У всех рек имеется начальная точка, откуда вода начинает свой поток. Этот источник называется верховьями. Исток может формироваться в результате дождей или таяния снега в горах, но он также может вытекать из подземных вод или формироваться на краю озера или большого пруда.
Другой конец реки называется устьем, где вода впадает в более крупный водоем, такой как озеро или океан. По пути реки могут проходить через водно-болотные угодья, где растения замедляют движение воды и отфильтровывают загрязняющие вещества.
Интересно! Атмосферные осадки — типы и виды осадков и как они образуются
Вода, текущая в реках, пресная, то есть содержит менее одного процента соли. Однако реки все равно переносят и распределяют важные соли и питательные вещества, необходимые для поддержания жизни растений и животных. По этой причине некоторые из самых биоразнообразных мест обитания на нашей планете можно найти вокруг рек.
По оценкам ученых, все реки мира ежегодно переносят с суши в океан около 3,6 миллиарда метрических тонн (четыре миллиарда тонн) соли.
Быстро текущие реки несут гальку, песок и ил. Когда река начинает замедляться — например, в заболоченной местности, на внешней стороне изгиба или там, где река расширяется, например, в устье — эти отложения опускаются и накапливаются, образуя дельты. Реки, выходящие из берегов, также откладывают осадки на окружающей пойме. Эти дельты и поймы являются высокоплодородными сельскохозяйственными зонами, которые приносят огромную пользу окружающим людям.
Например, в Египте река Нил и прилегающая к ней дельта способствовали возникновению египетской империи, построившей пирамиды. Сегодня фермеры в пойме Центральной долины Калифорнии производят примерно одну треть овощей и две трети фруктов и орехов, потребляемых в США.
Интересно! Что такое Туман и как он образуется
Химический состав речной воды
Речной сток является основным источником для океанов. Морская вода имеет более однородный состав, чем речная. По весу она содержит около 3,5 процента растворенных солей, тогда как речная вода — всего 0,012 процента. Средняя плотность Мирового океана примерно на 2,75% больше, чем у обычной речной воды.
Из средних 35 частей на тысячу солей морской воды натрий и хлор составляют почти 30 частей, а магний и сульфат — еще четыре части. Из оставшейся одной части солей кальций и калий составляют по 0,4 части, а углерод в виде карбоната и бикарбоната — около 0,15 части.
Таким образом, девять элементов (водород, кислород, сера, хлор, натрий, магний, кальций, калий и углерод) составляют 99 процентов морской воды, хотя в ней обнаружено большинство из 94 встречающихся в природе элементов.
Важное значение имеют питательные элементы фосфор, азот и кремний, а также такие важные микроэлементы, как железо, кобальт и медь. Эти элементы в значительной степени регулируют производство органических веществ в Мировом океане.
В отличие от океанской воды, средняя соленость рек мира низкая — всего около 0,012 процента, или 120 промилле по весу. Из этого количества солей углерод в виде бикарбоната составляет 58 частей, или 48%, а кальций, сера в виде сульфата и кремний в виде растворенной мономерной кремниевой кислоты составляют в общей сложности около 39 частей, или 33%. Остальные 19 процентов состоят преимущественно из хлора, натрия и магния в порядке убывания их значимости.
Очевидно, что концентрации и относительные пропорции растворенных видов в речных водах резко отличаются от таковых в морской воде. Таким образом, несмотря на то, что морская вода частично образуется в результате химической дифференциации и испарения речной воды, эти процессы по-разному влияют на каждый элемент, указывая на то, что простое испарение и концентрация являются совершенно вторичными по отношению к другим процессам.
Физические свойства речной воды
В целом, состав речной воды, а значит и озер, контролируется взаимодействием воды и горных пород. Воздействие заряженных углекислым газом дождевых и почвенных вод на отдельные минералы континентальных пород приводит к образованию растворенных компонентов для озер, рек и ручьев. Это также приводит к образованию твердых продуктов изменения, которые образуют почвы или взвешенные частицы в пресноводных водных системах.
Содержание углекислого газа в дождевых и почвенных водах имеет особое значение в процессах выветривания. pH дождевой воды, уравновешенной при парциальном давлении углекислого газа в атмосфере 10-3,5 (0,00032) атмосферы, составляет 5,6.
В промышленных регионах значения pH дождевой воды могут быть ниже из-за выброса и последующего гидролиза кислых газов — диоксида серы и оксидов азота (NOx), образующихся при сжигании ископаемого топлива. После попадания дождевой воды в почву ее характеристики заметно меняются.
Обычные несколько частей на миллион солей в дождевой воде значительно увеличиваются по мере того, как вода вступает в реакцию. Верхняя часть почвы является зоной интенсивной биохимической активности. Бактериальная популяция вблизи поверхности велика, но быстро уменьшается вниз.
Одним из основных биохимических процессов бактерий является окисление органического материала, что приводит к выделению углекислого газа. Почвенные газы, полученные выше зоны насыщения водой, могут содержать в 10-40 раз больше углекислого газа, чем свободная атмосфера, а в некоторых случаях было доказано, что углекислый газ составляет 30 процентов почвенных газов по сравнению с 0,03 процента свободной атмосферы. В дополнение к кислотному воздействию углекислого газа существует сильно кислая микросреда, создаваемая корнями живых растений.
Значения pH до 2 были измерены непосредственно рядом с корневыми волосками. Общая длина корневых волосков растений может достигать нескольких километров, поэтому их химическое воздействие на кислую воду просто огромно.
Польза и вред речной воды для человека
Преимущества:
|
Недостатки:
|
Пресная вода является конечным и ограниченным ресурсом на Земле, и все чаще большая ее часть загрязняется как болезнетворными микробами, так и химическими загрязнителями.
Несмотря на то, что реки могут быть активными зонами отдыха, некоторые реки по-прежнему загрязняются как точечными источниками загрязнения, такими как канализационные системы и заводы, так и неточечными источниками загрязнения, такими как совместное воздействие стоков с ферм и городских ливневых канализаций.
Спрос человека на пресную воду растет. Она требуется для орошения сельскохозяйственных культур, чтобы прокормить быстро растущее человеческое население. Существует несколько методов добычи речной воды для использования, некоторые из них требуют привлечения квалифицированной рабочей силы.
