А. Е. Аствацатуров. Инженерная экология 6 страница

Можно привести и другие примеры: комбинация двуокиси серы с пылью раздражает кожу и слизистые оболочки, с повышением концентрации - приводит к нарушениям дыхания и болям в груди, а при очень высоких концентрациях, значительно превосходящих ПДК, вызывает смерть от удушья.

В машиностроительных предприятиях, особенно в цехах горячей и холодной обработки металлов, в воздушную среду рабочих зон выделяется много пыли, токсических и раздражающих газов. Современный стандарт устанавливает ПДК для вредных веществ около 1000 видов. По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяют на четыре класса:

1-й – вещества чрезвычайно опасные;

2-й – вещества высоко опасные;

3-й – вещества умеренно опасные;

4-й – вещества малоопасные.

Класс опасности веществ установлен в зависимости от норм и показателей (табл.4.3).

Таблица 4.3

Классы опасности и пределы уровня загрязнения

Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны – это концентрации, которые при ежедневной 8-часовой (кроме выходных дней) работе или при другой продолжительности (но не более 41 ч в неделю) в течение всего рабочего стажа не вызывают заболеваний или отклонений в состоянии здоровья.

Предельно допустимая концентрация представляет первичный стандарт, являющийся критерием загрязнения, это максимальный уровень загрязнения, который человек может переносить без ущерба для здоровья, плюс 10-15% как запас прочности.

2. Углеводороды – это органические соединения углерода и водорода. В технике и промышленности они используются в качестве энергоносителей, например, природный газ, пропан, бензин, растворители для красок и чистящих средств и др. Среди особо опасных углеводородов важное место занимает бензапирен – составная часть выхлопных газов автомобилей и выбросов в атмосферу от угольных печей.

3. ^ Угарный газ. При полном сгорании топлива и отходов, представляющих собой органические соединения, образуются углекислый газ и вода:

CH4+2O2=CO2+2H2O.

В случае полного сгорания выбрасывается в воздух двуокись углерода, называемая также углекислым газом (СО2) при неполно окисленном углероде – угарный газ (СО).

Двуокись углерода – бесцветный газ со слабым запахом образуется при дыхании живых организмов, а также при сжигании угля, нефти и газа на тепловых станциях, в котельных и т.п. В небольшом количестве углекислый газ не опасен, но в очень больших дозах он приводит к смерти. Содержание СО2 в воздухе постоянно растет, что связано с все более увеличивающимся количеством сжигания угля и нефти. За последние 100 лет содержание двуокиси углерода в воздухе увеличилось примерно на 14%. Рост содержания углекислого газа в воздухе способствует повышению температуры на Земле, так как слой углекислого газа создает мощный экран, не пропускающий в космос тепло, излучаемое Землей, что нарушает естественный теплообмен между планетой и окружающим ее пространством. Это так называемый парниковый, или оранжерейный, эффект.

Окись углерода (СО) – не полностью окисленный углерод, так называемый угарный газ. СО – ядовитый газ, не имеющий цвета и запаха. Вдыхание угарного газа блокирует поступление кислорода в кровь, приводит к кислородному голоданию тканей с последующим наступлением обморока, паралича дыхательных путей и смерти.

4. ^ Оксиды азота (NOx) – газообразные соединения веществ, вырабатываемые микроорганизмами; также могут образоваться в продуктах сгорания топлива в автомобильных двигателях, в химической промышленности, например, при производстве азотной кислоты. При высоких температурах горения часть азота (N2) окисляется, образуя монооксид (NO), который в воздухе, вступая в реакцию с кислородом, окисляется до диоксида (NO2) и/или тетраоксида (N2O4).

Оксиды азота способствуют возникновению фотохимического смога, образованного из продуктов реакции между окислами азота и ненасыщенными углеводородами под активным действием ультрафиолетового излучения Солнца.

Оксиды азота раздражают органы дыхания, слизистые оболочки, особенно легких и глаз, а также отрицательно действуют на мозг и нервную систему человека.

5. ^ Двуокись серы или так называемый сернистый газ (SO2) – остро пахнущий, бесцветный газ, раздражающий дыхательные пути человека и животных, особенно в среде тонкой пыли. Основными источники загрязнения воздуха двуокисью серы являются горючие ископаемые, сжигаемые в энергетических установках. Топливо и отходы, которые при сгорании попадают в воздух, содержат серу (например, в угле от 0,2 до 5,5% серы). В процессе сгорания сера окисляется с образованием SO2. Двуокись серы наносит серьезный ущерб окружающей среде – у растений под действием SO2 происходит частичное отмирание хлорофилла, что пагубно действует на сельскохозяйственные урожаи, лесные деревья, водоемы, выпадая в виде так называемых кислотных дождей.

6. ^ Тяжелые металлы, загрязняя окружающую среду, приносят огромный вред человеку и природе. Свинец, ртуть, кадмий, медь, никель, цинк, хром, ванадий – постоянные компоненты воздушной среды крупных промышленных центров. Примеси тяжелых металлов могут содержать уголь, а также различные отходы.

Примеры: там, где используется в качестве дополнителя в бензин тетраэтилсвинец с целью дешевого предотвращения стука двигателей (в ряде стран такой способ добавки запрещен) воздух значительно загрязняется свинцом. Высвобождаясь с выхлопными газами, этот вредный тяжелый металл, остается в воздухе и, прежде чем осесть, переносится ветром на большие расстояния.

Другой тяжелый металл – ртуть, попадая из загрязненного воздуха в воду в процессе биоаккумуляции в озерах, попадает в организмы рыб, что создает серьезную опасность отравления человека по пищевой цепочке.

7. Озон и различные активные органические соединения, которые образуются в процессе химических взаимодействий оксидов азота с летучими углеводородами, стимулируемых лучами солнца. Продукты этих реакций называются фотохимическими окислителями. Например, под действием солнечной энергии диоксид азота распадается на монооксид и атом кислорода, который, соединяясь с О2, образует озон О3.

8. Кислоты, преимущественно серная и азотная, которые образуют кислотные дожди.

Какие же объекты источников загрязнения атмосферы составляют главную опасность здоровью планеты?

Основными загрязнителями воздуха в индустриальных странах являются автомобили и другие виды транспорта, промышленные предприятия, тепловые электростанции, крупные комплексы военной промышленности и атомной энергетики.

Автотранспорт загрязняет воздух городов окисью углерода и азота, углеводородами и другими вредными веществами. Ежегодные выбросы автомобилей в России в начале 90-х годов составили 36 млн. т или 37% от общего объема выбросов (около 100 млн. т/год), в том числе: оксиды азота – 22%, углеводороды – 42%, окиси углерода – около 46% (наибольший объем выбросов от автомобилей отмечен в Москве – более 840 тыс. т/год).

Сейчас в мире несколько сотен миллионов только личных автомобилей, почти половина из них – около 200 млн. - на американском континенте. В Японии из-за ограниченной территории на единицу площади приходится почти в 7 раз больше автолюбителей, чем в США. На совести автомобиля – этой "химической фабрики на колесах" – более 60% всех вредных веществ в городском воздухе. Выхлопные газы автомобиля содержат около 200 веществ, приносящих вред здоровью и природе. В них присутствуют несгоревшие или неполностью разложившиеся углеводороды топлива. Количество углеводородов резко увеличивается, если двигатель работает на малых оборотах или при увеличенной скорости, например, при старте на перекрестках у светофоров. В момент нажатия на педаль акселератора выделяется большое количество несгоревших частиц (в 10-12 раз больше чем при нормальном режиме). Кроме того, в несгоревших выхлопных газах двигателя при нормальном режиме содержится около 2,7% окиси углерода, количество которого увеличивается при снижении скорости примерно до 3,9-4%, а на тихом ходу – до 6,9%.

Выхлопные газы, в том числе окись углерода, углекислый газ и многие другие выбросы двигателей, тяжелее воздуха, поэтому все они скапливаются у земли, отравляя человека и растительность. При полном сгорании топлива в двигателе часть углеводородов превращается в сажу, содержащую различные смолы. Особенно при неисправности двигателя за автомобилем тянется черный шлейф дыма, содержащий полициклические углеводороды и в том числе бензапирен. В выхлопных газах содержатся также оксиды азота, альдегиды, обладающие резким запахом и раздражающим эффектом, соединения неорганического свинца.

Черная металлургия – один из крупных источников загрязнения атмосферы пылью и газами. В процессе выплавки чугуна и переработки его на сталь выбросы пыли в расчете на 1 т предельного чугуна составляют 4,5 кг, сернистого газа – 2,7 кг и марганца – 0,5-0,1 кг.

Существенную роль в загрязнении атмосферы играют выбросы мартеновских и конверторных сталеплавильных цехов. Выбросы мартеновских печей в основном содержат пыль из триокиси железа (76%) и триокиси алюминия (8,7%). При бескислородном процессе на 1 т мартеновской стали выделяется 3000-4000 м3 газов с концентрацией пыли около 0,6-0,8 г/м3. В процессе подачи кислорода в зону расплавленного металла образование пыли значительно увеличивается, достигая 15-52 г/м3. Одновременно происходит выгорание углеводорода и серы, в связи с чем в выбросах мартеновских печей содержится до 60 кг окиси углерода и до 3 кг сернистого газа в расчете на 1 т выдаваемой стали.

Процесс получения стали в конверторных печах характерен выбросом в атмосферу дымовых газов, состоящих из частиц окислов кремния, марганца и фосфора. В составе дыма содержится до 80 % окиси углерода, а концентрация пыли в отходящих газах составляет около 15 г/м3.

Выбросы цветной металлургии содержат технические пылевидные вещества: мышьяк, свинец, фтор и др., поэтому представляют собой серьезную опасность для здоровья людей и окружающей среды. В процессе производства алюминия электролизом в атмосферу выбрасывается большое количество газообразных и пылевидных фтористых соединений. Для получения 1 т алюминия расходуется от 33 до 47 кг фтора (в зависимости от мощности электролизера), более 65 % которого попадает в атмосферу.

Предприятия химической промышленности относятся к группе наиболее опасных источников загрязнения атмосферы. Состав их выбросов весьма разнообразен и содержит много новых, чрезвычайно вредных веществ. Мы мало знаем о потенциально вредном воздействии 80 % этих веществ на людей, животных и природу. К основным выбросам предприятий химической промышленности относятся окись углерода, окислы азота, сернистый ангидрид, аммиак, органические вещества, сероводород, хлористые и фтористые соединения, пыль от неорганических производств и др.

Топливно-энергетический комплекс (тепловые электростанции, теплоэлектроцентрали, котельные установки) выделяет в атмосферный воздух дым, образующийся при сгорании твердого и жидкого топлива. Выбросы в атмосферный воздух от использующих топливо установок содержат продукты полного сгорания – окислы серы и зола, продукты неполного сгорания – в основном окись углерода, сажа и углеводороды. Общий объем всех выбросов весьма значительный. Например, тепловая электростанция, потребляющая ежемесячно 50 тыс. т угля, содержащего примерно 1% серы, ежедневно выбрасывает в атмосферу 33 т серного ангидрида, который может превратиться (при определенных метеорологических условиях) в 50 т серной кислоты. За одни сутки такая электростанция производит до 230 т золы, которая частично (около 40-50 т в день) выбрасывается в окружающую среду в радиусе до 5 км. Выбросы тепловых станций, сжигающих нефть, почти не содержат золы, однако выделяют в три раза больше серного ангидрида.

Воздушные загрязнения нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности содержат большое количество углеводородов, сероводорода и дурно пахнущих газов.

^ 4.2. Вредные последствия загрязнений

Миллионы лет в атмосферный воздух поступали продукты сгорания и различные загрязняющие вещества в результате природных пожаров, стихийных бурь, извержений вулканов. Но благодаря природным механизмам биосферы эти загрязнители рассеиваются в атмосфере, выпадают с осадками или оседают на поверхности земли, а почвенные микроорганизмы неустанно перерабатывают ядовитые вещества в безвредные соединения.

До середины ХХ в. люди считали, что выбросы в воздух различных загрязнителей и в первую очередь продуктов сгорания рассеиваются в атмосфере без какого-либо вреда. Если вокруг промышленных предприятий и населенных пунктов воздух значительно загрязнялся, то сравнительно на небольшом расстоянии от источника загрязнения он оставался чистым.

Перелом в понимании пагубного влияния человека на окружающую его среду произошел в 50-е годы, когда к числу загрязнителей присоединился бурно развивающийся в это время автомобильный транспорт. В конце 70-х годов (1977) в мире уже было 280 млн. только личных автомобилей (из них 124 млн. на Американском континенте). В среднем в год выброс составляет около 200 млн. т окиси углерода, 40 млн. т углеводорода и 20 млн. т окиси азота. В крупных промышленных городах стала появляться едкая коричневая дымка, состоящая в основном из смеси тумана с дымом и копотью, так называемый смог. Разновидностью его является фотохимический смог, образованию которого способствует солнечный свет.

Загрязняющие атмосферу вещества значительно ухудшают микроклимат города – увеличивается количество туманных дней, снижаются прозрачность воздуха, освещенность и ультрафиолетовая радиация. Смог ухудшает здоровье людей, вызывая головные боли, обострения различных хронических заболеваний типа астмы, а при повышении уровня загрязненности повышается смертность, гибнут животные, вымирают многие виды деревьев. При смещении облака смога за пределы города поражаются или даже полностью погибают урожаи сельскохозяйственных культур. В ряде крупных промышленных городов планеты катастрофическое загрязнение воздуха вызвало трагические последствия, связанные с тяжелыми заболеваниями и гибелью людей (табл.4.4).

Отсюда и пошла печальная слава некоторых крупных городов как родины смога – явления, искусственно созданного человеком.

Таблица 4.4

Загрязнение городов и стран

Лондонский смог – это смесь дыма и тумана, главный компонент которого сернистый газ в количестве 510 мг/м3 и выше. Фотохимический туман может возникнуть при несколько низких концентрациях загрязнителей, чем лондонский смог. Родиной фотохимического смога считают Лос-Анджелес, где сильно выраженная желто-зеленая или сизая сухая дымка фотохимического тумана наблюдается более 60 дней в году. Основной причиной образования такого смога является сильное загрязнение воздуха сочетанием газовых выбросов предприятий химической промышленности и выхлопными газами автомобилей.

С глобальными экологическими потрясениями связывают сейчас парниковый эффект и неуклонное повышение уровня Мирового океана. Эти опасения вполне реальны в обозримом будущем жизни Земли. Что это за глобальные последствия изменения атмосферы, гидросферы и климата нашей планеты?

За последние 100 лет средняя температура поверхности Земли возросла на 0,5-0,6 градуса. Некоторые газы антропогенного происхождения, попадая в верхние слои атмосферы, образуют экранирующий слой, затрудняющий отдачу тепла с поверхности Земли, подобно тому, как действует прозрачная пленка или стекло в сооружаемых теплицах. Отсюда и название – парниковый эффект, который способствует нарушению нормального теплообмена планеты с окружающим космическим пространством и ведет к повышению температуры Земли. Специальными замерами доказан прирост в атмосфере углекислого газа на 0,4% в год, метана – на 1% и закиси азота на 0,2%. Основным источником парникового эффекта до недавнего времени считался углекислый газ, получаемый в результате сгорания ископаемого топлива.

По данным, полученным в период международного геофизического года (1957-1958гг.), средняя концентрация СО2 в атмосферном воздухе равна 314,510-6, а экстремальные колебания ее в отдельных регионах составляют примерно 610-6 (шесть частей на миллион). При этом около половины углекислого газа, получаемого при сгорании ископаемого топлива, идет на увеличение концентрации его в воздухе, а вторая половина потребляется растительными организмами в процессе фотосинтеза. Более 5/6 СО2 поглощается на поверхности океанских и морских вод и всего 1/6 – на суше. Расчеты советского ученого Г. Заварина и американского ученого профессора У. Кларка показали, однако, что интенсивное развитие парникового эффекта происходит по причине антропогенного нарушения жизнедеятельности огромных микробных сообществ Сибири и части Северной Америки. По оценкам ученых глобальная температура планеты будет возрастать на 0,50 каждые следующие 10 лет.

Важную роль в создании парникового эффекта играют и пары воды в атмосфере, которые поглощают инфракрасное (тепловое) излучение, образуя как бы тепловое покрывало, сохраняющее тепло планеты.

Отмеченная тенденция к накоплению тепла на земле ведет к резкому изменению климата и опустыниванию земель, которые и сейчас уже простираются на 6 млн. га. В текущем столетии процесс превращения культурных земель и богатых естественных пастбищ в пустыни приобрел характер планетарного бедствия, основной причиной которого является пагубная для природы деятельность человека. Так, в Азии долина реки Инд, известная в прошлом непроходимыми лесами, сохранила леса лишь на 3% территории, а бывшие могучие джунгли на севере Бангладеш сейчас занимают всего 16% площади страны.

Еще в 30-х гг. климатологи установили, что температура воздуха на территориях, занимаемых крупными городами планеты, выше температуры окружающих эти города местностей. Такие города с населением свыше 1 млн. человек, отличающиеся более высокой среднегодовой температурой, климатологи стали называть "тепловыми островами". Например, температура воздуха в Москве и Петербурге устойчиво выше, чем в прилегающих местностях, на 1-20С. В крупных городах Европы и США разница между среднегодовыми температурами воздуха центральных районов и окраин составляют 4-60С. В результате испарение в городах увеличивается на 5-20%. Статистика показывает, что увеличение температуры над городом вызывает увеличение количества осадков на 5-20% по сравнению с прилегающими местностями. Здесь мы коснулись локальных температурных колебаний, которые, казалось бы, мало что могут изменить на планете. Однако это не совсем так, всякие колебания климата (особенно скачкообразные), как и колебания других характеристик в биосфере, губительны для всего живого, они могут привести к непредсказуемым изменениям. Академик Ф.Ф.Давитая утверждает, что современная биосфера насчитывает менее 1% видов животных и растений, обитавших на Земле за время ее существования.

Антропогенные изменения климата Земли трудно предсказать равно, как нельзя гарантировать человечеству возможность выжить при любых изменениях окружающей среды. Действительно, если, как утверждают ученые, увеличение содержания в воздухе углекислого газа будет продолжаться, то это приведет в обозримом будущем к повышению температуры воздуха (например, в этом столетии – на несколько градусов). А увеличение температуры всего лишь на 20С приведет к таянию льдов Арктики и Антарктики, повышению уровня Мирового океана на 70-75 м. На первом же этапе такой глобальной катастрофы окажутся затопленными многие крупнейшие города, густонаселенные сельские местности, пашни, луга и т.д. Резко уменьшится дебит пресной воды планеты за счет поглощения ее водами морей и океанов. Некоторые ученые утверждают, что может произойти обратное, т.е. не потепление, а похолодание по причине уменьшения прозрачности воздуха, интенсивно загрязняемого техногенными выбросами в атмосферу. В этом случае понижение среднегодовой температуры вызовет оледенение новых пространств, наступление льдов на умеренные широты с вытекающими отсюда последствиями изменения окружающей среды.

Подъем уровня Мирового океана как глобальное последствие изменения климата сейчас уже начался. Считается, что за последнее столетие уровень океана поднялся на 10-12 см., в наше время этот процесс ускорился примерно в 10 раз.

В 1990г. в Стокгольме на международной конференции по экологии парниковый эффект был признан одной из актуальных угроз жизни планеты. Было уточнено, что в современных условиях повышение температуры воздуха будет происходить на 0,30С в десятилетие, а подъем Мирового океана за этот срок составит 6 см. По расчетам экспертов – это катастрофическая динамика характеристик парникового эффекта, которая должна быть рассмотрена в ООН по представлению ученых экспертов международного сообщества по экологии.

^ К вредным последствиям загрязнения среды относятся:

- вред для здоровья человека – распространение инфекционных заболеваний, изменения на генетическом уровне, увеличение количества детских заболеваний, нервные и раковые заболевания, ухудшение репродуктивной функции, снижение иммунитета, болезни легких;

- ущерб растительности и животному миру – эпидемии, болезни животных и их гибель, снижение качества и урожайности продовольственных культур, ухудшение продуктивности лесов;

- изменение климата – нарушение систем жизнеобеспечения, нарушение естественных процессов круговорота и поступления энергии, обеспечивающих нормальную жизнедеятельность человека и живых организмов;

- ущерб материальным средствам – физические и химические разрушения материалов, коррозия металлов, загрязнение зданий, зеленых насаждений;

- эстетический ущерб – загрязнение городов, памятников культуры, уменьшение видимости в атмосфере, неприятный запах и вкус и т.д.

^ 4.3. Регламент загрязнения атмосферы

Для улучшения качества окружающей среды необходим контроль загрязнения, который в индустриально развитых странах проводится двумя способами: посредством контроля на входе и контроля на выходе.

^ Контроль на входе – это мера предупреждения, которая препятствует распространению загрязнителя в окружающую среду или значительно сокращает его проникновение. Примером может служить удаление примесей серы из каменного угля до его сжигания, что резко сократит выбросы в атмосферу диоксида серы, приносящего вред растениям и здоровью человека. Второй пример – это повторное использование или рециркуляция многих продуктов деятельности человека. Можно также использовать экономические "рычаги", устанавливая налоги и штрафы, вынуждая тем самым использовать ресурсы с большей эффективностью.

^ Контроль на выходе – ставит своей целью ликвидацию отходов, выброшенных в окружающую среду. Например, предупредить попадание в окружающую среду диоксида серы и других химических веществ, образующихся при сжигании угля, можно с помощью очистных устройств на дымовых трубах.

В промышленно развитых странах, исходя из перечня наиболее распространенных загрязняющих веществ, устанавливаются стандарты, уровни которых не должны превышаться для того, чтобы сохранить окружающую среду и уберечь здоровье человека. Выполнение требований стандартов и регламентирующих норм содержит следующие этапы: выявление загрязнителей; определение источников загрязнений; установление степени вредности для здоровья человека и окружающей среды; разработка и внедрение мер по защите от загрязнений. Принятие стандартов и нормативных актов, ограничивающих загрязнение окружающей среды в странах с крупной индустрией, происходило в разное время. России принадлежит приоритет в разработке нормативных регламентирующих актов, в частности устанавливающих предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязнений в атмосферном воздухе. ПДК – это критерий загрязнений, т.е. это максимальный уровень для каждого вредного вещества, который человек может переносить без ущерба для здоровья, плюс 10-15% как гарантия запаса прочности.

Основные критерии вредности атмосферных загрязнений:

1. Допустимой может быть признана такая концентрация того или иного вещества в атмосферном воздухе, которая не оказывает на человека прямого или косвенного вредного и неприятного действия, не снижает его работоспособности, не влияет на самочувствие и настроение.

2. Привыкание к вредным веществам должно рассматриваться как неблагоприятный момент и доказательство недопустимости изучаемой концентрации.

3. Недопустимы такие концентрации вредных веществ, которые неблагоприятно влияют на растительность, климат местности, прозрачность атмосферы и бытовые условия жизни населения.

Для каждого вещества, загрязняющего атмосферный воздух, были установлены два норматива – разовая и среднесуточная ПДК с использованием современных научно обоснованных методов. К тому же периоду относится принятие ПДК атмосферных загрязнений для растений.

Конгресс США, в ответ на требования со стороны граждан, принял в 1970г. акт о чистом воздухе и в 1977г. поправки к нему. Однако не все проблемы были решены, а в некоторых отношениях стало только хуже.

^ Глава 5. ГИДРОСФЕРА И ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ ВОД

5.1. Водные ресурсы Земли

Гидросфера (от греч. hydro – вода + sphaira – шар) – водная оболочка Земли, объединяющая все свободные воды, способные передвигаться под влиянием солнечной энергии и гравитационных сил, а также переходить из одного состояния в другое. Круговорот воды гидросферы образует взаимосвязанную, замкнутую систему океан – атмосфера – суша.

Мировой водный баланс и водные ресурсы Земли включают в себя массивы жидкой (солевой и пресной), твердой (пресной) и газообразной (пресной) воды. По приблизительным подсчетам объем Мирового океана равен 1338 млн. км3, т.е. в Мировом океане сосредоточено около 97% массы воды на Земле1. Остальные 3% приходятся на ледники, подземные воды, воды рек, озер и испарения в атмосферу. Из этого количества воды наибольшие запасы аккумулированы в ледниковых массивах Антарктики и Арктики, объем ледников с учетом снежного покрова планеты равен 24,06 млн. км3. Это огромные запасы пресной воды, которые в настоящее время используются крайне мало. Запасы подземных вод составляют примерно 23,4 млн. км3 (из них 10,5млн. км3 – пресные воды), которые также практически мало используются из-за трудностей, связанных с добыванием этих вод. На долю озер приходится 176,4 тыс. км3 (в том числе около 55% воды в проточных озерах, а 45% – в бессточных озерах с разным содержанием солей). В атмосфере в виде пара содержится 12,9 тыс. км3 воды. Общий объем пресной воды на планете равен 35,029 млн. км3 (табл.5.1).

Для того чтобы получить общую картину масштабов гидросферы, отметим, что площадь поверхности нашей планеты, покрытая только океанами и морями, составляет 361,2 млн. км2. На долю ледников приходится 16,3 млн. км2 (11% суши), озер и рек – 2,3 млн. км2 (1,7% суши), а болот и других мелких бессточных водоемов – 3 млн. км2 (табл.5.2).

Таблица 5.1

Запасы воды на Земле

Таблица 5.2

Площадь гидросферы и ее составляющих

на поверхности Земли, млн. км2 (по К. С. Лосеву)

Таким образом, при общей поверхности планеты в 510 млн. км2 площадь, занимаемая гидросферой, составляет более 380 млн. км2 – более 75% поверхности (см.табл.5.2). Всего площадь гидросферы (без снежного покрова) около 383 млн. км2. Причем большая часть Мирового океана находится в южном полушарии, где он занимает 81% площади, в северном полушарии на его долю приходится 61% поверхности.

Вода Мирового океана, как уже отмечалось, представляет собой сложный раствор солей (в среднем 35 г солей на 1 кг воды). Эти соли вместе с другими веществами находятся в воде в виде ионов. Основную массу химических элементов, растворенных в воде морей и океанов, составляют 9 главных ионов. Академик В.И.Вернадский, исходя из предположения о том, что соотношение главных ионов морской воды существует в течение огромного периода времени, близкого к миллиарду лет, предлагал принять это соотношение за константу. В табл.5.3 приводятся главные ионы воды.

Соленость воды меняется в зависимости от глубины и по акватории, например, в Северном Ледовитом океане, она составляет 31%, в Красном море - 42%.

Таблица 5.3

Главные ионы морской воды