《环境与化学》PPT课件

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1、一、广阔的水圈海洋面积占地球表面的71％，如果将海洋中所有的水均匀地铺盖在地球表面，地球表面就会形成一个厚度3000米的水圈。第三章水环境与化学第一节概述太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋彼此相通，可以说是一个很大的大洋，它的总面积是3.6亿平方千米，总容积约为14亿立方千米。海洋是地球上淡水供应的源泉，通过水循环把淡水运送到陆地，同时，海洋在传输热量、缓和气候变化方面也起着关键的作用。它通过海水的流动将热量从热带输送到寒带，保持了地球能量的平衡，所输送的能量很大，比全人类一年内耗用的还多几百倍。地球异常热的时候，

2、海洋把热量储存起来，在地球异常冷的时候，向大气放出热量，抑制气候的恶化。海洋对于生命具有特别重要的意义。地球上的生命起源于海洋，没有海洋，生命就不可能形成。而且，浩瀚的大海还蕴藏着巨大的能量，如潮汐能、波浪能。另外，海洋还蕴藏着丰富的石油、天燃气等矿产资源，是人类一个巨大的资源宝库。水圈的基本特征地球上的水以气态、液态和固态三种形式存在于空中、地表和地下，包括大气水、海水、陆地水（河、湖、沼泽、冰雪、土壤水和地下水），以及生物体内的生物水。这些水不停地运动着和相互联系着，共同构成水圈。我们通常所说的水圈一般是指地

3、球上被冰雪、液态水和水汽所占据而构成的壳层。水圈的上限可视为对流层顶，下限为深层地下水所及的深度。在水圈中，水的大部分是以液态和固态的形式在地面上聚集在一起的，构成各种水体，如冰川、海洋、河流、湖泊、水库等等。通常情况下，一个水体就是一个完整的生态系统，包括其中的水、悬浮物、溶解物、底质和水生生物等。此时我们也称其为水环境。全球水的总储藏量约为13.9亿立方千米，其中97.42%是海水，只有2.58%是淡水，而淡水中的约77%是以极地冰帽和高山积雪和冰川形式存在的。它们在各种存在形态之间和各水体之间不断地转化和循环

4、，形成水的大循环和相对稳定的分配。水循环与水量平衡地球上的水圈是一个永不停息的动态系统。在太阳辐射和地球引力的推动下，水在水圈内各组成部分之间不停的运动着，构成全球范围的大循环，并把各种水体连接起来，使得各种水体能够长期存在。海洋和陆地之间的水交换是这个循环的主线，意义最重大。在太阳能的作用下，海洋表面的水蒸发到大气中形成水汽，水汽随大气环流运动，一部分进入陆地上空，在一定条件下形成雨雪等降水；大气降水到达地面后转化为地下水、土壤水和地表径流，地下径流和地表径流最终又回到海洋，由此形成淡水的动态循环。这部分水容易

5、被人类社会所利用，具有经济价值，正是我们所说的水资源。正是这种年复一年、日复一日永不停息的循环，才使得大气圈气象万千，使得地球表面千姿百态，生机盎然。降水、蒸发和径流是水循环过程的三个最主要环节，这三者构成的水循环途径决定着全球的水量平衡，也决定着一个地区的水资源总量。水量平衡是说，在一个足够长的时期里，全球范围的总蒸发量等于总降水量。径流是一个地区（流域）的降水量与蒸发量的差值。多年平均的大洋水量平衡方程为：蒸发量=降水量+径流量；多年平均的陆地水量平衡方程是：降水量=径流量+蒸发量。但是，无论是海洋还是陆地，降

6、水量和蒸发量的地理分布都是不均匀的，这种差异最明显的就是不同纬度的差异。据估计，全球总的循环水量约为496′1012立方米/年，不到全球总储水量的万分之四。在这些循环水中，约有22.4%成为陆地降水，这其中的约三分之二又从陆地蒸发掉了。但总算蒸发量小于降水量，这才形成了地面径流。水是由氢氧二种元素组成的，其中氢和氧的质量比为1：8，水中氢占11.11%，氧占88.89%。由于水分子间还生成较强的氢键，使液态水中有（H2O）2、（H2O）3等缔合水分子。人类居住的地球表层是地球与外界的能量交换面。这里的岩石圈、水圈

7、、大气圈、生物圈除参与能量交换外还使自己卷入了运动与变化。地球表面上的水分又是上述活动中十分积极的一员。这些都使地球表面生机勃勃。在地表流动的水形成溪流和河流，最终汇入海洋。整个这一历程叫作流路，水流的特性随流路的不同而变化。二、水在地球上的分布　　水是地球上分布最广的物质，是人类环境的一个重要组成部分，以气、液、固三种聚集状态存在，地球水的总量约有14亿立方公里，如果全部铺在地球表面上，水层厚度可达到约3000米，海洋中聚集着绝大部分水，占地球总水量的97.2%，它覆盖着地球表面70%以上，淡水只占总水量的2.

8、53%，在高山和冰冻地区积存着巨量冰雪和冰川，占陆地水总量的四分之三且主要分布在南北两极的冰雪中。目前人类可以直接利用的只有地下淡水、湖泊淡水和河床水，三者总和约占地球总水量的0.77%，除去不能开采的深层地下水，人类实际能够利用的水只占地球上总水量的0.2%左右。陆地上到处都分布着江河湖沼，这些地面水总量约为23万立方公里，其中淡水约一半，地下土壤和岩层中