Лекционный материал по Теме 2. Файл

Физико-химические свойства воды и ее пригодность для жизни
Удельная теплоемкость (УД) воды
Теплоемкость воды равна 4.9 . 103 Дж/кг.
УД воды характеризующее количество тепла, необходимого для
увеличения температуры массы в 1 г на 10С – 1 (самая высокая среди
жидкостей, за исключением аммиака (1.23) и жидкого водорода (3.4)); УД
камней – 0.2.
Получаемая тепловая энергия расходуется на разрыв водородных связей
между ассоциированными молекулами воды.
Много тепла требуется на парообразование и плавление льда.
1
Вода переходит в твердое состояние (лед) при 0 0С
Лед, представляющий собой твердую фазу воды, легче
жидкости (0.917 г/мл-1), т.е. на 8.5% легче воды.
2
При образовании льда его объем увеличивается на 10 %.
Плотность воды
Изменяется
аномально:
с
повышением солености воды (море)
вязкость возрастает, с повышением
температуры снижается.
При 4 0С плотность чистой воды
равна
1г/см3.
С
повышением
температуры изменяется и плотность
(уменьшается).
По степени солености природные
водоемы делятся на:
• пресные (олигогалинные) –
концентрация солей до 1 г/л;
• солоноватые (мезогалинные) –
концентрация солей 1–10 г/л;
• соленые (эугалинные) –
концентрация солей 10–50 г/л;
• рассолы (гипергалинные) –
концентрация солей более 50 г/л.
3
По отношению к фактору
минерализации выделяют :
• эвригалинные или стеногалинные,
• галофильные или галофобные
• и другие экологические формы
организмов.
Как правило, организмы, населяющие
внутренние воды, подразделяют на
четыре группы:
1) пресноводные виды, обитающие при минерализации менее 3 г/л,
среда их обитания – пресные, или олигогалинные (до 0.5 г/л) и
солоноватые, или субгалинные (0.5–3 г/л) воды;
2) пресноводные солевыносливые виды, которые обитают при
минерализации до 15 (20) г/л (гипогалинные воды);
3) галофильные виды, встречающиеся главным образом в соленой воде
до 50 г/л (мезогалинные воды), но иногда и в пресных водах;
4) галобионтные виды, ограниченные соленостью 50–300 г/л
(гипрегалинные воды).
4
Свойство воды – высокие величины поверхностного
натяжения
В основе этого лежит наличие межмолекулярных
сил,
действующих
перпендикулярно
к
поверхности
и
образующие
пленку
поверхностного натяжения.
5
•
Вода – универсальный растворитель
•
Высокое содержание воды в живых организмах
•
Оптические свойства воды
Прозрачность воды – отношение потока излучения,
прошедшего через слой воды
с определенной
толщиной, к вошедшему в него.
Для измерения прозрачности воды используют
белый диск Секки.
Прозрачность (П) = 1.7 : k,
где k – коэффициент поглощения света
Цвет воды зависит от избирательности поглощения и
рассеивания различных лучей. Чистая вода кажется синей. С
увеличение содержания взвесей в воде цвет становится
желтоватым или коричневатым.
6
Свойства грунта
• Физические свойства грунтов характеризуются механическим,
или гранулометрическим, составом, т.е. размером частиц.
•Плотность прилегания друг к другу частиц.
•Стабильность взаимоположения частиц.
•Степень смыва течениями.
•Темп аккумуляции за счет оседания взвешенных частиц.
По размерам частиц грунты делятся:
- Мелкозернистые или мягкие грунты с размерами от 0.01 до 1.0
мм (глины, илы и тонкозернистый песок).
- Жесткие грунты:
• 0.1- 1.0 – гравий
• 1-10 см – галька
• 10-100 см – валуны
• > 1 м – глыбы
7
8
По отношению к грунтам донные, или бентосные
организмы различаются :
литофильные - обитатели камней и других твердых субстратов,
гипнофильные - обитающие на торфянистых грунтах,
фитофильные - живущие на макрофитах,
псаммофильные - обитатели песков,
пелофильные - обитатели илов,
псаммопелофильные - промежуточные между псаммофильными и
пелофильными организмами.
По отношению к плотности грунта донные организмы
делятся на:
• обитающие
на мягком грунте – инфауна;
• на поверхности более плотных грунтов – эпифауна.
9
Физико-химические явления в водоемах
• давление воды (эврибатные и стенобатные
организмы);
• гидродинамика (течения, волнение, перемещение
вод);
• температура (эвритермные и стенотермные
гидробионты);
• свет;
• акустический эффект (звук);
• электричество и магнетизм.