Текст книги "Инженерная геоэкология"

Окраска позволяет судить не только о минералогическом и химическом составе почвенной массы, но и о направлении почвообразовательного процесса.

Черная окраска почвы обусловлена содержанием гумуса и его качественным составом, так как не всякий гумус придает почвенным горизонтам темную окраску. Изменение темной окраски может наблюдаться в диапазоне от интенсивно-черной до белой.

Белая окраска почвы обусловлена в основном минералогическим составом почвы и содержанием в ее массе кварца, карбонатов кальция, каолинита, глинозема, а также аморфной кремниевой кислоты, светлоокрашенных полевых шпатов и легкорастворимых солей. Чистые белые цвета в окраске генетических горизонтов практически не встречаются. Более светлая окраска присуща подзолистому горизонту А2, но, как правило, она изменяется от белесой до белесовато-светло-серой или белесовато-палевой. Чистый цвет дают белоснежные корочки и налеты солей на поверхности солончаков.

Красная окраска почвы возникает при высоком содержании в ее составе оксидов железа.

Для определения гранулометрического состава почвы применяется метод ее раскатывания в шнур.

Перечень методов исследования почвы приведен в табл. 2.

Таблица 2. Методы исследования почвы

Таким образом, полевое исследование почв позволяет не только определять их морфологические характеристики, но и оценивать экологическое состояние почв.

2.10. Экология и почвоведение

Почву необходимо рассматривать как объект природного наследия человечества. Почва является компонентом природно-антропогенного комплекса; она взаимодействует с воздушной средой, водами, биотой и объектами техногенной среды. Испытывая антропогенную нагрузку, почва изменяется и воздействует, прямо и косвенно, на все компоненты природно-антропогенного комплекса. Как и другие компоненты окружающей среды, почва испытывает не только антропогенную нагрузку, но и воздействие природных факторов, в первую очередь климатических. К их числу относятся воздействия температуры и влажности воздуха, скорости и направления ветра, количества и качества осадков, уровня солнечной радиации, характера облачности. Экологические факторы влияют на протекание процессов почвообразования, развития и жизнедеятельности почвенных организмов, обмена энергией и массой, а следовательно, прямо и косвенно, на ее экологическое состояние (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Схема современного землепользования

Для определения экологического состояния природной среды (в том числе почвы) проводятся ее единовременная оценка (ОВОС), а также постоянный по времени экологический мониторинг. Экологическая оценка состояния почвы заключается в проведении комплексных исследований биолого-почвенных, геоморфологических, геохимических, геофизических и других факторов и параметров ее состояния, а также в оцеке изменения этих свойств под влиянием антропогенной нагрузки.

Качество почвы определяет ее потребительские свойства и возможность использования человеком почв или территорий, а также необходимость проведения восстановительных мероприятий.

Экологическая оценка состояния почвы проводится с учетом следующих факторов:

– антропогенной нагрузки на почву и на все ее компоненты;

– нарушений почвы, ее взаимосвязей и взаимовлияний на другие компоненты природно-антропогенного комплекса, обусловленных антропогенной нагрузкой и природными явлениями;

– способности почвы к текущему и последующему воспроизводству питательных веществ, морфологических структур, биоразнообразия, биотических связей и др.;

– экологических проблем, связанных с ухудшением состояния почвы.

Оценка экологического состояния почвы связана с вопросами оценки состояния животного и растительного мира, а также среды обитания человека. Для оценки экологического состояния почвы необходимо исследование ее как в целом, так и по компонентам – почвенных воздуха и раствора, химического состава, чужеродных и естественных включений, почвенной биоты и других экологических свойств. Если при этом не учитывать какие– либо экологические свойства почвы, то вероятна опасность ошибочной оценки ее состояния.

В отличие от оценки состояния воздушной и водной сред, оценка экологического состояния почвы представляет собой более сложную задачу по следующим причинам.

Во-первых, почва – сложный объект исследования, который «живет по законам и живой природы, и минерального царства» (В.И. Вернадский).

Во-вторых, почва – многофазная система, химические взаимодействия в которой происходят с участием твердых фаз, почвенного раствора, почвенного воздуха, корней растений, живых организмов; при этом на нее оказывают постоянное влияние физические почвенные процессы (перенос влаги, испарение и т. д.).

В-третьих, опасные, загрязняющие почву химические элементы – токсиканты (ртуть, кадмий, мышьяк, селен и др.) – являются природными составляющими горных пород и почв. В почву они поступают из естественных и антропогенных источников, а при проведении экологического мониторинга обычно требуется оценка влияния лишь антропогенной составляющей. Причем диапазон встречающихся значений содержания химических веществ в почве настолько широк, что бывает трудно установить степень превышения в них исходного (фонового) уровня содержания химических веществ.

В-четвертых, поступление в почву различных химических веществ антропогенного происхождения происходит практически постоянно.

Оценка качества почвы приобретает характер мониторинга при проведении наблюдений во времени, обобщении результатов и прогнозе состояния почв на будущее. Хозяйственная деятельность человека, осуществляемая без учета интересов охраны окружающей среды, приводит к загрязнению почв. В результате добычи каменного угля, нефти и других полезных ископаемых почва загрязняется отходами производства и теряет свои плодородные свойства.

Загрязнение почв происходит и от выброса промышленных отходов в атмосферу. Химические вещества, попадая в почву с осадками кислотных дождей, служат причиной изменения ее химического состава, что приводит к снижению плодородия почвы, растения начинают плохо развиваться или гибнут.

Важными антропогенными факторами, отрицательно воздействующими на почву, являются парниковый эффект и озоновые дыры в атмосфере Земли.

На состояние почвы влияют твердые бытовые отходы, вызывающие не только ее химическое загрязнение, но и характерное в настоящее время для окрестностей крупных городов отчуждение плодородной земли.

Мощным и для некоторых местностей опасным антропогенным фактором, воздействующим на почву, является ее загрязнение радиоактивными веществами, которые выпадают из атмосферы в виде пыли.

Почва загрязняется также при неправильном применении ядохимикатов, предназначенных для повышения урожайности растений. Гербициды, пестициды и другие ядохимикаты, накапливаясь в почве, способствуют ее химическому загрязнению и вызывают гибель почвообразующих организмов; это снижает плодородие почвы.

Перечисленные загрязнители почвы распространяются как воздушным путем, так и с талыми и почвенными водами.

Почва имеет способность к самоочищению, но, в отличие от воздушной и водной сред, этот процесс протекает очень медленно и способность самоочищения почвы не безгранична; причем каждый тип почв имеет свой предел самоочищения. Когда почва теряет способность к самоочищению, при постоянном ее загрязнении вредные химические вещества, в том числе и тяжелые металлы, попадают в плоды сельскохозяйственных растений. Эти отравленные плоды вызывают заболевания человека и животных.

Нарушения почвы могут быть вызваны и природными процессами – пожарами, сезонными климатическими явлениями, вулканическими процессами, стихийными бедствиями и др.

Почвы можно рассматривать как ненарушенные, т. е. существующие в естественных природных условиях, и нарушенные, т. е. преобразованные и измененные человеком. К последним относятся сельскохозяйственные угодья, почвы городов, агропромышленных и других районов.

По признакам изменений различают следующие основные типы нарушений почвы.

1. Полное уничтожение почвы, т. е. удаление почвенного слоя, выход на поверхность почвообразующих пород.

2. Перекрытие почвенного профиля различными материалами – отходами, дорогами, покрытиями, застройками, затоплением. Городами и прочими населенными пунктами отторгнуто из естественного биосферного процесса около 5 % почвенного покрова, и эта величина неуклонно растет.

3. Эрозия почв – разрушение почв и вынос рыхлых компонентов почвенного материала водой и ветром. Водная эрозия происходит под воздействием поверхностного стока, дождевых и талых вод. Ветровая эрозия представляет собой выдувание мелкозема из верхних почвенных горизонтов, особенно в засушливые периоды, при сильных ветрах. Отсутствие растительности приводит к усилению негативных последствий выветривания (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Деградация почв

4. Механические нарушения – уплотнение, переувлажнение (подтопление), иссушение, образование плотных корок, пирогенные нарушения (являются результатом пожаров). Механические нарушения приводят к ухудшению физических (водно-тепловых, воздушных) и химических свойств, замусориванию почв.

5. Загрязнение почв – накопление и распространение в них веществ, не связанных с почвообразованием. Такие вещества могут относиться как к естественным компонентам (соли, закисляющие вещества, нефть и нефтепродукты, некоторые минеральные удобрения и др.), так и к загрязнителям-токсикантам (тяжелые металлы, хлорорганические пестициды, радионуклиды и др.). В результате загрязнения почвы снижается ее плодородие, а сама почва может стать губительной средой для существующих в ней и находящихся в контакте с ней организмов. Загрязнение почв сопровождается попаданием загрязнителей в другие среды и объекты окружающей среды – живой и неживой природы.

По характеру воздействия на объекты окружающей среды выделяются различные группы нарушений почвы (табл. 3).

Таблица 3. Основные группы нарушений почвы

Оценивая состояние почвы, необходимо не только описывать приведенные выше ее нарушения, но и выявлять почворазрушающие процессы и их проявления (табл. 4), а также конкретные антропогенные процессы (табл. 5).

Таблица 4. Почворазрушающие процессы и их проявление

Таблица 5. Антропогенные почворазрушающие процессы

Между нарушениями почвы и почворазрушающими процессами имеется различие, так как нарушение (нарушенность) можно определить как состояние почвы, которое является следствием почворазрушающего процесса (рис. 2.4).

Рис. 2.4. Захоронение отходов

При проведении экологического мониторинга применяют экологические карты со специальными условными знаками. Для этого используют обозначение маркированного ареала. В разрыве контура ареала помещают индексы химических элементов, загрязняющих почву, а также цифры, указывающие уровень превышения ПДК каждого конкретного загрязнителя.

Таким образом, две науки – почвоведение и экология – теснейшим образом связаны между собой: специалист-эколог не может не владеть основами почвоведения, так же как и почвовед не должен игнорировать современные экологические тенденции.

Контрольные вопросы

1. Охарактеризуйте цели и задачи почвоведения.

2. Оцените взаимодействие почвенных и экологических законов природы.

3. Что такое морфология почв и каково ее влияние на экологическую ситуацию?

4. Опишите минералогический, механический и химический состав почв.

5. Перечислите основные вещества, загрязняющие почву.

6. Охарактеризуйте почвенные растворы и коллоиды.

7. Опишите свойства и режимы почв.

8. Перечислите факторы и условия плодородия почвы.

9. Охарактеризуйте основные типы почв России.

10. Опишите процесс эрозии почв.

11. Назовите основные методы проведения полевого исследования почв.

12. Определите связь между почвоведением и экологией.

Глава 3
Гидрология

3.1. Круговорот воды в природе

На поверхности земного шара преобладает водное пространство – океаны, моря, реки, озера, болота. Вместе с литосферой и атмосферой гидросфера составляет географическую оболочку Земли. Гидросфера включает в себя химически не связанную воду, которая может двигаться под влиянием силы тяжести, притяжения и тепловой энергии.

Гидрология – наука, изучающая гидросферу Земли. Она тесно связана с метеорологией, почвоведением и экологией; при ее изучении широко применяются физика, химия, математика, география и геодезия.

Специалистов-экологов прежде всего интересуют экологические аспекты гидрологии, в том числе загрязняемость поверхностных вод суши вредными веществами, а также способность самоочищения водных объектов.

Исходя из этого определяются и задачи науки гидрологии, как общие (изучение гидросферы Земли, ее структуры и протекающих в ней процессов, пространственные характеристики, оценка ее взаимосвязи с другими сферами Земли), так и экологические (приспособленность живых организмов к жизни в водных объектах, влияние водных ресурсов на безопасную жизнедеятельность человека, прогнозирование загрязнения поверхностных вод суши и океана).

В настоящем учебнике акцент в основном сделан на поверхностных водах суши, так как влияние антропогенных факторов на них наиболее существенно.

Основной задачей экологической гидрологии как учебной дисциплины является освоение закономерностей и процессов, протекающих в водной оболочке Земли, и определение связей экологии и гидрологии.

Гидрология занимается решением следующих вопросов:

1) получение сведений о водных объектах на начальной стадии их изучения;

2) измерение и анализ параметров воды при проведении стационарных многолетних исследований (уровни и расходы воды, замерзание водоемов, испарение и состав воды, ее температура и т. д.);

3) получение сведений о крайних характерных величинах: наивысшем и наинизшем уровнях, минимальном и максимальном расходах воды, о внутригодовом ходе стока;

4) расчеты водных запасов и водного запаса рассматриваемых объектов;

5) получение данных об эрозионной деятельности реки, условиях формирования русла, изменении уклона и заилении водоемов;

6) оценка сведений о гидротехнических сооружениях, агролесомелиоративных мероприятиях, заболоченности бассейна и т. п.;

7) решение экологических проблем, связанных с гидросферой.

С использованием водных ресурсов страны связано развитие промышленности, сельского хозяйства, транспорта, энергетики, водоснабжения, рыбного хозяйства, лесосплава.

Этапы проведения гидрологических исследований, необходимых и при проведении экологических работ:

– создание и эксплуатация на водных объектах гидрологических постов;

– проведение гидрологического мониторинга;

– обработка и анализ полученных данных;

– соблюдение условий сопоставимости, необходимой точности и единства измерений в сети гидрологических постов;

– составление гидрологических и экологических прогнозов;

– предупреждение населения об опасных природных и антропогенных явлениях, связанных с водной стихией (наводнения, сели, оползни, катастрофические загрязнения водоемов).

Вода незаменима для жизни на Земле: это важнейший растворитель различных веществ, участник основных реакций в живых организмах, переносчик веществ внутри них; вода поддерживает тонус растительных и животных тканей, оказывает влияние на тепловую регуляцию, является жизненной средой для многих организмов.

Гидросфера Земли охватывает различные по природе воды. Они неодинаковы не только по своим физико-химическим характеристикам и свойствам, но и по некоторым географическим признакам (например, по месту расположения на планете). В течение длительного времени (несколько геологических периодов) под влиянием сложных и разнородных процессов на поверхности Земли и в верхних слоях земной коры образовывались скопления вод различных типов, каждый из которых обладает определенными гидрологическими особенностями.

Водными объектами называются обособленные сосредоточения различных видов вод. Они представляют собой составные части гидросферы Земли и по определенным признакам подразделяются на несколько групп.

Водоемы – скопления вод в понижениях земной поверхности. Котловина и заполняющая ее вода представляют собой единый природный комплекс, для которого характерно замедленное движение воды. К этой группе водных объектов относятся океаны, моря, озера, водохранилища, пруды, болота.

Водотоки – скопления вод в относительно узких и мелких углублениях поверхности Земли с поступательным движением воды в направлении уклона этого углубления. К этой группе водных объектов относятся реки, ручьи, каналы. Они могут быть постоянными (с течением воды круглый год) и временными (пересыхающими, перемерзающими).

Особые водные объекты – ледники (движущиеся естественные скопления льда) и подземные воды.

Вода на Земле находится в жидком, твердом и парообразном состоянии; она включена в водоносные горизонты и артезианские бассейны.

Водные объекты имеют водосбор – часть земной поверхности или толщи почв и горных пород, откуда вода поступает к определенному водному объекту. Граница между соседними водосборами называется водоразделом. В природе водоразделы обычно разграничивают водные объекты суши, главным образом речные системы.

Каждый водный объект, относящийся к той или иной группе, характеризуется своими особенностями природных условий. Они изменяются в пространстве и во времени под влиянием физико-географических, прежде всего климатических, факторов. Закономерные изменения состояния водных объектов, образующих в совокупности гидросферу, в той или иной мере отражаются на ней.

Общий объем вод на Земле составляет около 1390 млн км³, из которого на долю Мирового океана приходится 96,4 % этого объема.

Среди водных объектов суши наибольшее количество воды – 25,8 млн км³ (1,86 % всех вод на Земле) – содержат ледники. При этом на ледники Антарктиды и Гренландии приходится соответственно 89,8 и 9,7 %, а на ледники островов Арктики – 0,3 %. В горных ледниках содержится 0,2 % всех ледниковых вод Земли.

Общий объем пресных вод на Земле равен примерно 36 700 км³, т. е. около 2 % всех вод гидросферы. Поскольку основная часть пресной воды, сосредоточенная в ледниках в виде льда, недоступна для использования, объем остальной части пресных вод равен около 0,3 % общего объема гидросферы. Эти цифры свидетельствуют о бедности нашей планеты пресными водами, в которых наиболее заинтересовано человечество.

Поверхность суши земного шара по условиям стока воды делится на две части: область внешнего стока и область внутреннего стока. Из 149 млн км² площади суши область внешнего стока занимает 119 млн км², или 80 %, а остальные 30 млн км³, или 20 %, приходятся на область внутреннего стока.

Областью внешнего стока называют часть суши, речной сток воды с которой поступает непосредственно в океаны или моря, соединенные с Мировым океаном.

Областью внутреннего называют сушу, не имеющую стока в океан; вода ее рек поступает в бессточные озера.

Сток воды с поверхности суши распределяется неравномерно. Примерно 98 % общего объема стока сбрасывается в моря и океаны, на долю же бессточных областей, занимающих более 20 % площади суши, приходится всего лишь 2 % общего стока.

Из объема стока 45,8 тыс. км³, формирующегося в областях внешнего стока, поверхностный приток воды в океаны и моря достигает 44,7 тыс. км³, остальная часть, приблизительно равная 1,1 тыс. км³, составляет потерю речных вод в пути.

Гидрологический цикл

Гидрологический цикл совершается за счет большей части (более 90 %) энергии солнечного излучения, поступающего на поверхность Земли. Основные его процессы – испарение и конденсация.

Под воздействием солнечного излучения вода испаряется (больше всего – из океанов: примерное годовое количество осадков над океаном 112 см, тогда как над сушей – 72 см) и в виде водяных паров поступает в атмосферу, а после конденсации в виде осадков возвращается на Землю. На суше часть ее вновь сразу испаряется, часть стекает по поверхности, часть впитывается. Вместе с водой циркулируют и все вещества, содержащиеся в ней.

Количество воды оказывает влияние на облик всей экосистемы. Минимальное количество осадков отмечается в пустынных областях (0,25 см в год и менее), максимальное – в Гималаях (до 1232 см в год). Однако важно не только общее количество осадков, но и их распределение в течение года.

Благодаря гидрологическому циклу вода является неисчерпаемым природным источником. Однако человек опаснейшим образом вмешивается в этот цикл:

– ускоряет отток воды с суши (спрямление водотоков, вырубка лесов и т. д.), в результате чего происходит высыхание территорий, усиливается эрозия почвы;

– загрязняет воду до такой степени, что она становится непригодной для использования;

– усиливает парниковый эффект за счет огромных выбросов в атмосферу углекислого газа и окислов азота, в результате чего происходит таяние ледников и затопление части суши.

На рис. 3.1 показан круговорот воды в природе.

Рис. 3.1. Гидрологический цикл на Земле (относительные массы воды приведены в процентах)

Приведенные на рис. 3.1 цифры дают приблизительное представление о распределении воды по отдельным частям гидросферы. Вода на земном шаре находится в непрерывном движении, в процессе которого она переходит из одного состояния в другое. В этом вечном движении принимают участие воды океанов и морей, а также воды атмосферы и воды, находящиеся в пределах суши.

Основной причиной круговорота воды является солнечная энергия, поступающая на всю земную поверхность.

Солнечная энергия обусловливает как процессы, происходящие в атмосфере и гидросфере (испарение, осадки, ветры, течения и пр.), так и все явления органической и неорганической жизни на Земле. Такие явления, как испарение воды и образование облаков, выпадение осадков в виде дождя и снега, таяние ледников и течение рек, высыхание почвы и водоемов, представляют собой закономерные звенья общего круговорота воды на земном шаре. Количество воды, испаряющейся в течение года с поверхности земного шара, составляет 577 тыс. км³.

Под влиянием солнечного тепла с поверхности океанов и морей непрерывно испаряется большое количество воды. Эта масса влаги, поднимаясь в атмосферу в виде пара, переносится воздушными течениями за сотни и тысячи километров на материки.

Попадающие в атмосферу пары при определенных условиях сгущаются и конденсируются, образуя облака, которые дают осадки, выпадающие на земную поверхность в виде дождя, снега, града. Осадки просачиваются в почву и питают грунтовые воды, стекают по склонам местности, образуя ручьи и реки, а остальная часть их снова испаряется.

Атмосферные осадки, стекающие через реки и подземные потоки в моря и океаны, вновь испаряются с их поверхности; затем происходит перенос водяных паров и снова возвращение их на поверхность суши в виде различного рода осадков и т. д.

В природе существует два вида круговорота воды:

– малый, или океанический, круговорот, когда испарившаяся с поверхности океанов и морей влага не переносится на сушу, а, поднявшись вверх, конденсируется и возвращается непосредственно в моря и океаны в виде атмосферных осадков;

– большой круговорот – это процесс перемещения воздушными течениями на материки водяных паров, не выпавших в виде осадков в океаны и моря; выпадающие на поверхность суши атмосферные осадки затем снова поступают в моря и океаны в виде стока рек.

Большой круговорот включает местный, или внутриматериковый, влагооборот, происходящий непосредственно на суше, когда часть выпавших осадков испаряется и снова конденсируется (превращается в облака), затем опять выпадает в виде дождя или снега на поверхность Земли. Эта влага, прежде чем вернуться в океан, совершает несколько оборотов, снабжая влагой территории, далеко отстоящие от океана.

Продвижение влаги вглубь материка можно проследить на примере европейской территории России и Западной Сибири, представляющих в климатическом отношении единое целое. Весь этот район обеспечивается влагой, поступающей со стороны Атлантического океана и Балтийского моря. Западные и северо-западные ветры переносят водяные пары на юго-восток – в Нижнее Поволжье и на восток – в Западную Сибирь. При этом чем дальше воздушные потоки проходят вглубь материка, тем меньше в них остается влаги. Некоторое пополнение влаги происходит за счет испарения с поверхности суши, где основная роль принадлежит лесу и земледельческим культурам, испаряющим в период вегетации сравнительно большое количество влаги. Водоемы суши (реки и озера) большой роли во внутриматериковом влагообороте не играют, так как они имеют незначительную общую площадь по сравнению с материком.

Итак, поступление влаги в климатически замкнутую часть материка зависит от подачи влаги с океанов и морей и ее распределения внутри самого материка под воздействием тех или иных метеорологических факторов, а также от распространенности растительного покрова и наличия водоемов.

Круговорот воды в пределах бессточных областей суши является относительно самостоятельным, хотя и связанным с общим влагооборотом на земном шаре. Незначительный влагообмен бессточных областей суши с Мировым океаном объясняется тем, что вода с бессточных областей попадает в него не путем непосредственного стока реками, а в результате переноса влаги в парообразном состоянии воздушными течениями в периферические области суши или непосредственно на моря и океаны. Гидросфера – это планетарная динамичная система, которой присущи многоплановые, в том числе и экологические, функции, выполняемые ею в разных аспектах, прежде всего исходя из понимания экологии как науки о взаимоотношениях живых организмов между собой и с окружающей средой.

Вместе с тем экологическому функционированию гидросферы свойственны и другие, не менее значимые, проявления. Они выражаются в ее взаимосвязях и взаимодействии не только с биосферой, но и с другими оболочками Земли. Отсюда следует, что экологические функции гидросферы – одна из наиболее существенных ее сторон, оказывающих влияние на планету в целом.

По масштабам проявления экологические функции гидросферы можно подразделить на:

– региональные, происходящие на значительных по размерам пространствах, обычно океанских;

– местные, наблюдаемые в сравнительно ограниченных районах.

Взаимодействие водной среды с другими средами, а также внутриводные физико-химические процессы не обязательно дают собственно экологический эффект, т. е. прямо не отражаются на взаимодействии организмов с окружающей средой; различают прямые и косвенные экологические функции гидросферы. Здесь виден широкий спектр функциональных связей гидросферы с другими сферами, преимущественно планетарного масштаба. В основном это косвенные функции, но они сказываются на органическом мире не только вод, но и Земли в целом, через посредство различных природных процессов и факторов, обусловливающих жизнедеятельность планеты.

Преобладающая часть метеорологических процессов в той или иной мере связана с реальным взаимодействием воздушной и водной оболочек планеты. Такое взаимодействие проявляется в разных отношениях, среди которых экологически наиболее значимы тепло– и влагообмен между океанской и воздушной средами. Гидросфера, особенно океан, постоянно энергетически питает атмосферу. Мировой океан – это огромный аккумулятор тепла и влаги на Земле. Именно его тепло, а не тепло атмосферы, главным образом расходуется на возникновение и развитие метеорологических процессов. Теплоемкость воздуха составляет 25 % теплоемкости воды, поэтому при изменении температуры на одно и то же значение вклад гидросферы в теплосодержание вертикального столба атмосферы значительно больше, чем вклад атмосферы. Таким образом, с тепловым взаимодействием атмосферы связаны климатические условия Земли. Они различны в разных ее районах – в одних благоприятны для существования животных и растений и для жизни человека, в других неблагоприятны. Через климат осуществляется одна из важных экологических функций гидросферы.

Другой характерный пример – растворение и перемещение водными потоками гидросферы вещества почвенной оболочки и литосферы. Ежегодно только реками выносится с континентов более 20 млрд тонн вещества. Кроме того, в прибрежной зоне океана действием донной эрозии и других процессов постоянно измельчается, перемещается и растворяется большая масса твердого вещества.

Растворение, переработка и перемещение твердых веществ водой служат предпосылкой для осуществления такой экологической функции гидросферы, как формирование химических соединений и структурных образований и горизонтов почвенной сферы и литосферы, в чем проявляются взаимосвязи почвенной оболочки и литосферы. Так, важнейшим условием возникновения многих видов осадочных пород считается отторжение вещества на водосборах в результате химического выветривания, которое без участия водных растворов практически не происходит. В этом проявляется экологически взаимосвязанное функционирование гидросферы и литосферы.

Характерный пример прямых экологических функций гидросферы – сложное и многогранное взаимодействие водной среды с населяющими ее организмами. Биологические процессы, протекающие в воде, тесно связаны с ее свойствами и гидрологическими условиями. Так, у многих видов морских организмов сроки размножения приурочены к определенным температурным условиям. Часто наблюдается массовая гибель икры и личинок, если в период размножения неблагоприятно изменилась температура воды. С прогревом и похолоданием связаны сроки подхода рыбы к берегу и обратной их откочевки в море.

В свою очередь, водные организмы воздействуют на среду обитания. В результате фотосинтетической деятельности растений она получает добавочное количество энергии. Жизнедеятельность органического мира оказывает влияние на химический и газовый состав вод.