Состав гидросферы, схема круговорота углерода, азота и кислорода

Прежде всего, стоит понимать, что гидросфера – это природная водная оболочка земной поверхности. Иначе говоря, гидросфера включает в себя все воды суши, морей, океанов, а также подземных течений.

Характерные черты
Химический состав
Заключение

О значимости воды в жизни человека написано уже немало. Мы же в этой статье постараемся максимально подробно рассказать о водном балансе Земли, а также о том из чего состоит гидросфера.

Характерные черты

Чтобы понимать сущность вопроса, в первую очередь, нужно знать максимум характеристик о водной составляющей земной поверхности. К их числу можно отнести следующие немаловажные свойства:

объем воды на земном шаре составляет 1390 млн. м³;
70% земной поверхности покрыто водой;
состав воды имеет хорошее насыщение различными химическими веществами;
вода является основным компонентом жизнедеятельности человека и окружающего мира в целом.

Какие границы гидросферы

Немаловажным является тот аспект, что пределы этой части биосферы не ограничиваются только расстоянием между атмосферой и литосферой – гидросфера имеет гораздо больше границы, а именно:

верхняя граница находится на высоте от 12 до 18 км от поверхности земли;
нижний предел – 10–15 км ниже уровня земли.

В каких состояниях может находиться

Вышеуказанное распространение гидросферы может четко свидетельствовать о том, что вода в этой среде может находиться в трех следующих агрегатных состояниях:

твердый вид, который представлен в виде льда;
жидкое состояние – вода;
газообразное состояние – водяной пар.

Основные компоненты

Стоит понимать, что такое распространение гидросферы и разнообразие агрегатных состояний воды, позволяет ее разделять на следующие виды:

атмосферная вода, выпадающая на поверхность земли в виде различных осадков, имеет незначительную долю в гидросфере, составляющую 0,02% от общего объема;
воды на поверхности земли составляют также 0,02%;
постоянные ледники и снега содержат 1,86% воды;
океаны и моря содержат наибольшее количество воды, составляющее 96,4% от общего объема гидросферы.

Немаловажным аспектом также является тот факт, что количество пресной воды в гидросфере составляет 2,64%.

Химический состав

Вышеуказанное разнообразие природных вод в гидросфере может говорить лишь о том, что их химический состав может быть весьма насыщен.

Как правило, в состав природных вод любого вида входят следующие группы химических веществ:

микроэлементы металлов;
ионы натрия, кальция и магния;
хлоридные, сульфатные и карбонатные ионы;
биогенные элементы представлены соединениями кремния, фосфора и азота;
органические вещества;
растворенные в воде газы, к которым смело можно отнести:
- углерод CO₂;
- кислород O₂;
- азот N₂.

Мы умышленно выделили последний пункт в предыдущем списке, так как наличие растворимых газов в воде непосредственно отображается на ее качестве. На описании этого аспекта остановимся более подробно.

Наличие кислорода в воде

Этот химический элемент в природных водах представлен в виде растворенных молекул. Среди особенностей нахождения кислорода в составе волы можно выделить следующие важные моменты:

поступает в воду из атмосферы;
источником наличия кислорода в воде являются природные процессы фотосинтеза водных растений;
является мощным окислителем, который играет важную роль при формировании химического состава воды;
кислород в воде является необходимым условием существования живых организмов в природных водоемах;
накопление кислорода в составе природных вод происходит в дневное время суток, а ночью – он расходуется;
способствует минерализации органических веществ в воде;
средняя концентрация кислорода в воде колеблется в пределах от 0 до 14 мг/л.

Анализируя вышеописанные аспекты наличия кислорода в составе воды смело можно утверждать, что этот элемент играет ключевую роль в круговороте воды в природе, так как с его помощью осуществляются следующие природные действия:

испарение воды с поверхности моря и суши;
перенос воды воздушными массами;
конденсация водяных паров;
преобразование паров в осадки в виде дождя, снега, тумана и града.

При этом стоит понимать, что вода, проходя круговорот в природе, все время насыщается кислородом.

Углерод в природных водах

Источниками появления углерода в воде являются следующие моменты:

окисление органических веществ;
дыхание живых организмов, находящихся в воде;
биохимический распад остатков органических веществ;
углекислый газ также интенсивно выделяется из известняков и других пород, залегающих на дне водоемов;
вулканические газы, которые выделяются из недр земли.

Стоит также понимать, что при взаимодействии гидросферы и атмосферы круговорот углерода имеет переменчивое равновесие. При этом этот процесс выглядит следующим образом:

живые организмы поглощают углекислый газ;
из остатков организмов создаются известняковые пласты на дне водоемов;
извержения вулканов, структурными компонентами которых являются углекислый газ и водяные пары.

Благодаря этим процессам, углерод постоянно поступает из гидросферы в атмосферу.

Круговорот азота в гидросфере

Наличию азота в составе природных вод способствуют следующие факторы:

поступление нитратов в водоем вместе с дождевой водой;
окисление азотосодержащих веществ в водоемах;
наличию азота в воде способствуют электрические разряды в атмосфере;
азотофиксирующие бактерии, которые имеют немаловажное значение в жизнедеятельности живых организмов в природных водах.

Круговорот азота в гидросфере можно обозначить следующими важными моментами:

растения водного мира получают азот из среды своего произрастания;
морские животные, поедая растительность, по пищевой цепи получают необходимое количество азотосодержащих веществ;
мертвые организмы продуцируют насыщение природных вод азотом;
часть веществ на азотной основе возвращается на сушу с продуктами морского промысла, а также с помощью птиц.

Заключение

Подводя итог цикличному обращению в гидросфере кислорода, углерода и азота, можно отметить следующие важные аспекты:

в круговороте азота, углерода и кислорода в гидросфере непосредственно принимают участие водные живые организмы, которые посредством своей жизнедеятельности, поглощают одни вещества и выделяют другие;
атомы этих химических элементов постоянно совершают миграционный путь из литосферы и атмосферы в гидросферу, причем этот процесс проходит весьма циклично;
главным фактором цикличного движения химических элементов в гидросфере является солнечная энергия, тепло которой в значительной степени способствует циркуляции химических элементов в этой природной сфере;
устойчивость процессов, происходящих в гидросфере, во многом зависит от постоянного круговорота таких химических веществ, как кислород, углерод и азот.

Таким образом, изложив подробную информацию о круговороте химических элементов в гидросфере, мы искренне надеемся, что это станет для вас достаточно познавательным материалом, который в значительной степени расширить ваш кругозор.