Подземные воды типа верховодка.

Верховодка –первый от поверхности временно существующий водоносный горизонт, залегающий в зоне аэрации на водоупорах ограниченного размера. Отличие верховодки от других типов вод: она располагается выше постоянно существующего горизонта подземных вод, т.е.в зоне просачивания, и приурочена к поверхности слабопроницаемых горных пород, заключенных среди водопроницаемых. Ниже верховодки обычно наблюдается зона неполного насыщения. Вследствие этого верховодка оказывается как бы подвешенной или висячей. Отсюда ее временность и ограниченность в пространстве, т.к. через некоторый промежуток времени подвешенная вода стекает в зону полного насыщения.

Верховодка формируется, главным образом, в супесчано-суглинистых грунтах. Однородные легкопроницаемые и невлагоемкие породы (крупнозернистые пески, трещиноватые скальные горные породы) весьма неблагоприятны для появления верховодки.

На формирование верховодки существенное влияние оказывает рельеф местности. На крутых склонах, где осадки расходуются в основном на поверхностный сток и в незначительном количестве на инфильтрацию, верховодка отсутствует или существует короткое время. На плоских водораздельных и степных пространствах с блюдцеобразными понижениями, а также на поверхности речных террас, создаются благоприятные условия для формирования более устойчивой во времени верховодки, иногда с запасами, достаточными для сезонного хозяйственно-бытового водоснабжения, особенно весной и в летне-осеннее время, когда выпадает много осадков.

На территориях городов и крупных промышленных площадках образованию верховодки способствуют многочисленные понижения, ямы, старые котлованы, оставшиеся от прежних строительных работ и засыпанные отвалами строительного грунта. На территории городов и населенных пунктов воды верховодки сильно загрязнены, она приводит к подтоплению подвалов, погребов, кабелей, затрудняет строительство сооружений.

Состав воды верховодки пестрый: в северных районах это пресные или слабоминерализованные воды с повышенным содержанием органических веществ, железа, кремнекислоты; в южных, где имеет место интенсивное испарение, обычно минерализованные, различного состава.

2-ой этап геологического круговорота - метаморфогенный. Он связан с региональным метаморфизмом осадочных и вулканогенно-осадочных пород и проявляется в условиях геосинклинального режима под действием высоких давлений и температур.

После уплотнения и полной литификации осадков в их составе еще находится 2-5% (от объема) поровых вод. Эти воды в виде свободных выделяются при попадании осадочных толщ в зону прогрессивного метаморфизма, который, сопровождаясь перекристаллизацией пород, приводит к выделению в свободную фазу поровых, кристаллизационных и конституционных разностей, входящих в состав глинистых минералов. При этом происходит дегидратация и дегидроксилирование пород, т.е. выделение гидроксильной группы, ионов водорода и кислорода, которые при соединении синтезируют молекулу воды. Подземные воды, образовавшиеся из связанной воды осадочных, вулканогенно–осадочных или магматических пород в процессе их метаморфизма называются метаморфогенными или возрожденными.

Выделение воды при метаморфизме происходит медленно по мере перекристаллизации минералов. Т.о. захороненная первоначально в осадочных отложениях вода в процессе метаморфизма постепенно полностью освобождается и занимает трещины и межгранулярные пространства горных пород, а также образует восходящие потоки к поверхности земли. Таким путем свободные воды по системе сообщающихся сосудов из зоны метаморфизма оказываются выведенными снова к дневной поверхности, тем самым замыкая геологический круговорот воды и создавая флюидные потоки из коровых (15-30 км) и мантийных недр земли.

Время на прохождение метаморфической ветви геологического круговорота составляет от нескольких десятков до сотен млн.лет.

Защищенность ПВ от загрязнителей – это перекрытость водоносного горизонта слабопроницаемыми отложениями, препятствующими проникновению загрязняющих веществ в подземную гидросферу с земной поверхности.

Билет № 27

Свойства вод.

Можно сказать, для жизни в целом. Вот из этого мы и будем исходить в дальнейшем. Итак, возвращаемся к свойствам воды. Обычно среди свойств воды называются такие, как

прозрачная,

бесцветная,

текучая,

без запаха,

принимает любую форму, в которую её налить,

растворяет вещества,

может замерзать,

может испаряться,

вода расширяется и сжимается.

Возможно, кто-то вспомнит институтский курс и назовёт ещё парочку свойств, типа «молекула воды биполярна» или «вода состоит из 20 % водорода и 80 % кислорода, что-то около того», или «угол между двумя атомами водорода в молекуле воды равен 120 градусов» или ещё какие-нибудь похожие подробности.

 

Но обратите внимание, что эти подробности касаются строения воды. Тогда как вопрос детей (и наша с вами тема статьи) касается СВОЙСТВ воды. Естественно, свойства воды зависят от её структуры. Но когда спрашивают про свойства, нужно отвечать про свойства — иначе это не будет ответом на вопрос. Между прочим, отсутствие ответа на свой вопрос дети презирают

Итак, мы вспомнили, что у воды много свойств. И мы знаем, какие свойства воды нужно выбирать в категорию «основные свойства воды». Давайте разберёмся, какие из перечисленных и неперечисленных свойств воды действительно являются основными.

Начнём с того, что в воде хорошо растворяются разнообразные вещества — и поэтому в воде бывает много солей, в том числе, золото, серебро, платина (говорят, одна тонна морской воды содержит примерно грамм золота). Соответственно, чем больше солей, тем больше солёность воды. Чем меньше солей, тем меньше солёность воды.

Далее, нужно учитывать, что чем больше солей в воде, тем более вода тяжёлая. Чем вода тяжелее, тем быстрее она опускается на дно. Это позволяет организмам в океане жить именно в таких условиях, каких они живут. Если бы такого свойства воды не было, эволюция пошла бы по-другому. И мы с вами имели бы совершенно другой облик.

Далее, то, что в воде могут растворяться разнообразные вещества, очень большой плюс — иначе мы бы с вами не обладали кровеносной системой на основе воды. И, опять же, выглядели бы совершенно иначе. Если бы вообще возникли

 

Естественно, другая сторона медали — это то, что другие вещества в воде СОВЕРШЕННО не растворяются. И, возможно, это даже более основополагающее свойство, так как только благодаря нерастворению в воде жиров могут существовать клеточные мембраны — и жизнь.

ИТАК, ТО, ЧТО В ВОДЕ ХОРОШО / ПЛОХО РАСТВОРЯЮТСЯ РАЗНООБРАЗНЫЕ ВЕЩЕСТВА, ЭТО ОЧЕНЬ ОСНОВНОЕ СВОЙСТВО ВОДЫ, ПОТОМУ ЧТО ОТ НЕГО ЗАВИСИТ ЖИЗНЬ В НЫНЕШНЕЙ ФОРМЕ.

И если вода внезапно потеряет эти свойства, то будет очень и очень печально

Далее, мы все знаем, что когда вода замерзает, то она превращается в лёд. Но это не основополагающее свойство воды. По сути, что угодно жидкое при замерзании превращается в лёд. Намного важнее другое свойство воды: лёд оказывается ЛЕГЧЕ воды.

Благодаря этому основному свойству воды мы все живы — потому что иначе, если бы лёд был тяжелее воды, то он во время зимы опускался на дно рек и озёр, образовывался новый лёд, снова опускался на дно — и так далее, пока водоёмы не промёрзли бы до самого дна. Естественно, рыба и прочие живые существа в в таких условиях жить бы не смогли. Подробнее этот пункт освещается в уже опубликованной статье «Почему мы все живы?..»

Тогда как, вполне вероятно, вы помните, что у всех остальных веществ их твёрдая фаза тяжелее жидкой фазы.

СООТВЕТСТВЕННО, ХОРОШО, ЧТО ЛЁД ЛЕГЧЕ ВОДЫ — И ЭТО ТАКЖЕ ОСНОВНОЕ СВОЙСТВО ВОДЫ, БЛАГОДАРЯ КОТОРОМУ ВОЗМОЖНА ЖИЗНЬ В ЕЁ НЫНЕШНЕЙ ФОРМЕ.

Ну а если бы этого свойства воды не было, пришлось бы нам развиваться на основе, например, аммиака. То ещё удовольствие

 

Теперь остановим своё внимание на том, что вода может испаряться при кипении. Но это не основное свойство воды — так как практически любые вещества при кипении испаряются, и в этом нет ничего зазорного. Важно то, что вода испаряется и просто в жидком состоянии, и даже с поверхности льда. Почему это свойство более важно, чем испарение при кипении? А вот почему.

То, что вода может испаряться не только при кипении — это основное свойство воды, поскольку из-за этого возможен круговорот воды в природе. Что однозначно хорошо, так как вода не накапливается в одном месте, а более менее равномерно расходится по всей планете. То есть, грубо говоря, в пустыне Сахара не так жарко и сухо, как могло бы быть, потому, что в Антарктиде вода испаряется с поверхности ледников. Ну и океаны в этом играют немаловажную роль.

Соответственно, без круговорота воды в природе жизнь бы сидела возле пары оазисов, а остальные места были бы засушливой пустыней, где нет ни капли влаги.

И ПОЭТОМУ СВОЙСТВО ВОДЫ ИСПАРЯТЬСЯ — ЭТО ОСНОВНОЕ СВОЙСТВО ВОДЫ.

Естественно, не только вода может испаряться не при кипении. Большинство ароматических соединений (спирты, эфиры, хлороформ и т.д.) испаряются не при кипении. Но у воды есть один немаловажный плюс, ещё одно основное свойство — вода не токсична для живых организмов. Тогда как спирты и эфиры токсичны. Кстати, подробнее про токсичность (и как с ней справиться) этилового спирта, то есть, водки, в статье «Положительные свойства структурированной водки«.

Конечно, в современных условиях и вода может стать токсичной. Но с этим справляютсяфильтры для воды, и это не настолько большая проблема, чтобы с ней нельзя было справиться.

 

ИТАК, ЕЩЁ ОДНО ОСНОВНОЕ СВОЙСТВО ВОДЫ — ЭТО ТО, ЧТО ОНА НЕ ТОКСИЧНА.

Иначе мы бы, опять же, были иными

И, наконец, основное свойство воды, которое важно не только для жизни, но и для промышленности: вода достаточно медленно нагревается и медленно остывает (то есть, может поглотить много тепла). Это свойство защищает людей и остальных животных, да и Землю, от перегрева. И переохлаждения. Именно поэтому живые организмы могут выживать при -50 градусах по Цельсию и при + 50 градусах. Если бы мы были устроены на основе другого вещества, такой диапазон температур нам был бы не по плечу.

Кроме того, нужно учитывать, что тёплая и холодная вода имеют разный вес — тёплая вода легче, холодная вода тяжелее. Соответственно, в океане происходит расслоение воды — как по солёности, так и по температуре. И в океане возможна именно такая жизнь, как она сейчас организована. Ну а поскольку мы все вышли из океана, то если бы не это свойство воды, то мы бы также были совершенно другими.

Ну и, наконец, свойство воды поглощать тепло и находиться на поверхности в нагретом состоянии позволяет существовать таким штукам, как тёплые течения — и в частности, Гольфстриму. Который обогревает всю Европу, и без которого на месте Европы была бы тундра с тайгой, а не виноградники.

Возможно, вы назовёте какие-то другие основные свойства воды, но перечисленные выше, на мой взгляд, по-настоящему основополагающие, так как от них зависит существование жизни на планете именно в той форме, в которой существует жизнь. Надеюсь, эта информация вам пригодится, когда нужно будет отвечать на вопросы любопытных детей

А вот и обещанная презентация на тему «Основные свойства воды» для скачивания: http://festival.1september.ru/articles/513123/