25

Тема 1. Гидросфера как главный регулятор климатических и геологических процессов на Земле

1. Цели и задачи курса

Любое инженерное решение проблем защиты и охраны окружающей среды требует ясных представлений о природной обстановке в регионе и на изучаемом объекте. Для того, чтобы студент научился оценивать эту обстановку, вводится комплексный курс основ гидрогеологии, климатологии и общей геологии, цель которого – помочь будущему специалисту-экологу разбираться в общих особенностях этой обстановки, в значительной степени определяющих экологическую ситуацию на изучаемых объектах и обуслов­ливающих комплекс мероприятий по защите окружающей среды. Основные задачи курса: познакомить студента с главными факторами, определяющими физико-географические условия, геологическое строение участков исследо­ваний и условия распространения и залегания подземных вод, часто являющихся одним из главных объектов природной среды, требующих защиты от загрязнения и истощения.Студент должен научиться: квалифицированно оценивать физико-географические особенности территорий, в частности климатические параметры, результаты метеорологических наблюдений и прогнозов; составить ясное представление о геологическом строении участков работ, в том числе о таких геологических явлениях как карст, оползни и обвалы, суффозия, эрозионная и абразионная деятельность поверхностных и подземных вод; оценивать гидрогеологические особенности участков – распространение водоносных горизонтов и водоупоров, фильтрационные свойства водовмещающих пород, химический состав подземных вод, защищенность водоносных горизонтов.Климатология, геология и гидрогеология объединяются в рамках гидросферы. Вода, как будет показано в курсе, формирует климат, участвует в образовании любой горной породы, является важнейшей составной частью недр Земли. Поэтому теме, связаной с водой, как объединяющей составные части этого курса, уделяется особое внимание.

2. Понятие "гидросфера".

Под гидросферой понимаются все природные воды, вне зависимости от формы их существования. Только при таком понимании понятия "гидросфера" можно подойти к представлениям о единстве природных вод. В Геологическом Словаре дано определение гидросферы как "прерывистой оболочки между литосферой и атмосферой", с которым вряд ли можно согласиться.

Можно выделить 3 части гидросферы: надземную, наземную и подзем­ную.

3. Развитие представлений о воде.

¤ Фалес Милетский – вода как первооснова всего существующего, первичное вещество Вселенной. Наблюдения над полыньей.

¤ Древние культы великих рек. Нил, Ганг, Сена, Волга

¤ Культ воды в древнем Египте

¤ Работы лорда Генри Кавендиша (1731-1810). Власть флогистонной гипотезы. Водород, вытесняемый цинком из соляной кислоты как гидрат флогистона; Вода как простой элемент. Установление физических параметров воды.

¤ Работы Антуана Лавуазье (1743-1794). Опыты с окислением раска­ленного железа водяным паром. Синтез воды. Выступление А. Лавуазье и П.Лапласа на заседании Французской Академии 24.6.1793 г – веха в истории изучения воды. Вода была охарактеризована как сложное вещество, которое можно синтезировать из простых газов – водорода (родящего воду) и кислорода (окисляющего вещества). Быстрая реакция на опыты Лавуазье – воздушные шары Жозефа и Этьена Монгольфье (горячий воздух) и Жака Шарля (водород). Гибель Лавуазье.

¤ Работы А.Гумбольта и Ж.Гей-Люссака, (1805 г), установивших соотно­ше­­ние объемов водорода и кислорода 2/1 – Н₂О и молекулярную массу воды –18.