Гидрохимические характеристики озер.

Озеро – естественный водоем суши с замедленным водообменном

К основным гидрохимическим характеристикам озер относятся минерализация и химический состав.

Классификации озер по минерализации озера подразделяются на:

Пресные (пресноводные) - с соленостью менее 1‰

Солоноватые - 1-25‰

Соленые (соляные, минеральные) - более 25-50‰

Рапные - более 50‰.

Также выделяют самосадочные озера, в которых естественным путем достигнуто такое насыщение водного раствора, что идет осаждение солей, выпадение их в осадок.

Минерализация вод некоторых крупных озер следующая:

Онежское, Ладожское, Байкал - менее 1‰,Севан - 0,7‰,Балхаш - 1,2-4,2‰

Иссык-Куль - 5-8‰, Каспий - 10-12‰, Арал - более 25-30‰

Мертвое море - 200-300‰, Восточный Сиваш - 13-40‰, Западный Сиваш - 128-205‰, Сакское, Мойнакское - 55-202‰.

В распределении химического состава озерных вод прослеживается подчиненность закономерностям широтной зональности и секторности. Это проявляется в увеличении минерализации воды озер с севера на юг и от менее засушливых районов к более засушливым (для СНГ).

И в том же направлении воды из гидрокарбонатного класса переходят в сульфатный и затем в хлоридный, а из кальциевой группы в магниевую и затем в натриевую по схеме:

HCO₃^- → SO₄^2- → Cl^-

Ca²⁺ → Mg²⁺ → Na^-

В воде озер тундры преобладают ионы гидрокарбоната^- и кремния;

В озерах лесной зоны – гидрокарбонат и кальций;

В озерах степной зоны - SO₄⁺, НСО₃^-, Na⁺,

В озерах пустыни – Сl^-, Na⁺

Самосадочные озера по химическому составу подразделяются на:

- Карбонатные, где осаждается сода Nа₂СО₃∙10Н₂O (озера Кулундинской степи и др.)

- Сульфатные с мирабилитом Na₂SO₄∙10H₂O и эпсомитом MgSO₄∙7Н₂О (Кара-Богаз-Гол)

- Хлоридные с галитом NaCl (Баскунчак).

Помимо растворенных солей вода озер содержит биогенные вещества (соединения N, Р, Si, Fe), газы (О₂, N₂, CO₂, H₂S), органические вещества и антропогенные загрязнители (нитраты, пестициды), в основном из сточных вод и возвратных вод орошения.

Классификация видов воды в грунтах и породах. Понятия «нилас», «губа».

Воды в порах почв, грунтов и горных пород находится в различных состояниях. Основные силы, действующие на воду в порах грунтов следующие: это силы молекулярного взаимодействия; капиллярные силы, обусловленные поверхностным натяжением воды; силы тяжести; гидростатическое давление; десукция, то есть сосущая сила корней растений, обусловленная осмотическим процессом.

Виды воды в грунтах и горных породах:

Конституционная или химически связанная вода - входит в молекулу минералов гидроксильной группы (Fe(OH)₃ - лимонит). Удаляется прокаливанием с распадом минерала.

Кристаллизационная вода является составной частью многих минералов (гипс CaSO₄∙H₂O, мирабилит - Nа₂SО₄∙l0Н₂O) и удаляется из минерала нагреванием до 100-200 градусов Цельсия.

Гигроскопическая вода образуется вследствие адсорбции частицами грунта молекул воды в количестве от 3 до 20 молекул.

Пленочная вода обволакивает частицы породы пленкой поверх гигроскопической воды при максимальной влажности грунтов. Относится к категории рыхлосвязанной.

Капиллярная вода заполняет мелкие поры породы, удерживается и передвигается под действием капиллярных сил. Различают подвешенную воду в верхней части почвенного слоя и поднятую капиллярную воду, расположенную над уровнем грунтовых вод и тесно с ними связанную.

Гравитационная или свободная вода находится в порах и трещинах грунта и перемещается под влиянием силы тяжести и гидростатического давления путем просачивания и фильтрации.

В грунтах вода может находиться также в твердом и парообразном состоянии. Внутриклеточная вода содержится в остатках растений в болотных почвах и торфах.

Нилас - тонкий покров из смерзающихся пятен сала. Сало – плывущие куски ледяной пленки и игольчатые кристаллы.

Губа́ — далеко вдающийся в сушу морской залив или бухта, в которую обычно впадают крупные реки.

Ледовый режим озер

В ледовом режиме озер выделяется 3 фазы: замерзание, ледостав и вскрытие.

3амерзание озер происходит глубокой осенью. Когда температура воды снижается до 0 градусов Цельсия, начинаются ледовые явления, выраженные различными формами льда.

Сало - начальная фаза осенних ледовых явлений. Это плывущие куски ледовой пленки из игольчатых кристаллов льда.

Забереги (или припаи на крупных озерах или морях)- узкие полоски неподвижного тонкого льда у берегов.

Внутриводный (глубинный) лед образуется перед началом ледостава в толще воды. Одновременно на дне встречаются скопления донного льда. Иногда донный лед образует большие скопления - ледяные плотины.

Снежура (снежница) образуется в виде снеговых комковатых рыхлых несмерзающихся масс на водной поверхности.

Шуга - комковатые скопления внутриводного льда, плывущие на поверхности озера. К ней добавляется битый лед и снежура, образуя шугоход.

Ледостав - это наличие сплошного ледяного покрова на поверхности озера.

В период ледостава некоторые участки не замерзают, образуя полыньи, на других участках образуется толстый слой вторичного льда - наледи в виде наростов и бугров.

Ледостав на больших озерах формируется 2-3 месяца, завершаясь в январе, а на малых озерах - в течение нескольких дней.

Ледяной покров состоит из нескольких видов озерного льда:

- водный (озеровидный) - это прозрачный кристаллический лед,

- водно-снеговой лед - мутный, непрозрачный, беловатый, образующийся при смерзании пропитанного водой снега. Он называется «наслузом».

- снеговой лед, образующийся при подтаивании снега на поверхности с последующим замерзанием.

Толщина льда в Северной Евразии - 0,5-2 м, иногда до 3 м, в южных районах - всего несколько см.

Вскрытие озер начинается весной. Вскрытие озер в Европе на 7-14 дней позже, чем вскрытие рек.

Закраины - полосы воды у берегов, свободные ото льда.

Подвижки льда - небольшие перемещения отдельных ледяных полей.В ледяном покрове появляются промоины, прогалины, трещины.