هیدروسفر چیست؟ – شیمی آب کره به زبان ساده

۱۰۲
۱۴۰۵/۰۱/۸
۱۳ دقیقه
PDF
آموزش متنی جامع
امکان دانلود نسخه PDF

هیدروسفر (Hydrosphere) یا آب کره، به تمامی منابع آبی که اطراف زمین قرار دارند گفته می‌شود. این منابع آب شامل آب دریاها، اقیانوس‌ها و آب‌های روی زمین، آب‌های زیر زمینی، ابرها و رطوبت اتمسفر، یخچال‌های طبیعی و ... گفته می‌شود. هیدروسفر نقش مهمی در ادامه حیات گیاهی و جانوری روی زمین را دارد و بدون این منابع آب عملا زندگی روی زمین غیرممکن خواهد بود. در این مطلب از مجله فرادرس به بررسی هیدروسفر و شیمی آب می‌پردازیم.

آنچه در این مطلب می‌آموزید:
  • می‌آموزید هیدروسفر چیست و توزیع آب در کره زمین چگونه است.
  • با منابع آب در هیدروسفر وعوامل موثر بر آب شیرین آشنا می‌شوید.
  • خواص مهم آب مانند قطبیت و پیوند هیدروژنی را می‌آموزید.
  • با غلظت مواد مختلف در منابع آب هیدروسفر آشنا می‌شوید.
  • می‌آموزید دلیل اهمیت هیدروسفر چیست.
  • با انواع آلودگی آب آشنا می‌شوید.
هیدروسفر چیست؟ – شیمی آب کره به زبان سادههیدروسفر چیست؟ – شیمی آب کره به زبان ساده
997696

در ابتدای این مطلب می‌آموزیم هیدروسفر چیست و از چه اجزایی تشکیل شده است. سپس به بررسی توزیع آب در کره زمین و منابع آن می‌پردازیم. در ادامه، عوامل موثر بر آب شیرین را بررسی کرده و خواص آب را می‌آموزیم. پس از آن به بررسی خواص آب و غلظت مواد در هیدروسفر پرداخته و در نهایت اهمیت هیدروسفر را بررسی می‌کنیم. با مطالعه این مطلب تا انتها می‌توانید به شکلی کامل بیاموزید هیدروسفر چیست.

هیدروسفر چیست؟

هیدروسفر (Hydrosphere) یا آب کره به معنی آب موجود بر سطح و اطراف کره زمین است. آب کره منابع مختلفی مانند اقیانوس‌ها و یخ‌های طبیعی، ابرها و رطوبت و همچنین منابع آب سطحی و زیرزمینی را شامل می‌شود. مواد مغذی و معدنی بسیاری و همچنین اکسیژن موجود در هیدروسفر، به ادامه حیات روی زیست کره کمک می‌کنند.

آب کره (هیدروسفر) قسمتی از زمین و محیط اطراف آن است که شامل آب است. این سیستم شامل اقیانوس‌ها، آب‌های زیرزمینی، رودخانه‌ها ... است. آب کره یکی از مهم‌ترین سیستم‌ها برای ادامه حیات روی زمین است.

نمودار تعریف هیدروسفر و منابع آن - هیدروسفر چیست
هیدروسفر چیست؟

هیدرولوژی چیست؟

هیدرولوژی شاخه‌ای از علم شیمی است که خواص آب، ساختار آن در حالت‌های مختلف، منابع زمین و اهمیت آب در زندگی موجودات کره زمین را برسی می‌کند. هیدرولوژی در واقع علم مطالعه آب است.

توزیع آب در کره زمین

منابع آب طبیعی حدود سه چهارم کره زمین را فراگرفته‌ند. این منابع آب عمدتا شامل دریاها ، اقیانوس‌ها و دریاچه‌ها هستند. یک چهارم کره زمین نیز از خشکی تشکیل شده است.

برخی از منابع آب به صورت آب‌های سطحی و زیرزمینی در بخش خشکی زمین وجود دارند. به علمی که به بررسی آب‌های موجود بر خشکی زمین می‌پردازد، ژئوهیدرولوژی گفته می‌شود. بخش عمده‌ای از آب‌های موجود در کره زمین را آب‌های شور و غیرقابل شرب تشکیل داده‌اند و تنها ۳٫۵ درصد این آب‌ها، آب شیرین هستند.

اگر تا این قسمت از مطلب را مطالعه کرده‌اید، با تعریف هیدروسفر و توزیع آب در کره زمین آشنا شده‌اید. در ادامه این مطلب نیز به بررسی بیشتر شیمی هیدروسفر می‌پردازیم.

پیشنهاد می‌کنیم برای مطالعه بیشتر این نوع مطالب و دسترسی همیشگی و رایگان به آن‌ها در موبایل خود، اپلیکیشن رایگان مجله فرادرس را نصب کنید تا همیشه به مطالب مجله فرادرس دسترسی داشته باشید.

برای نصب اپلیکیشن رایگان مجله فرادرس، کلیک کنید.

۹۷ درصد کل آب‌های موجود در کره زمین را یخ‌ها و برف‌های دائمی و آب‌های زیرزمینی و رودخانه‌ها تشکیل داده‌اند. حدود ۳ درصد از آب‌های هیدروسفر را آب موجود در چرخه‌های تجدید‌پذیری که با بارش و تبخیر در حرکت هستند تشکیل داده‌اند.

چرخه آب چیست؟

چرخه آب به حرکت مداوم آب بر سطح زمین و در اتمسفر بر اثر تغییرات فیزیکی مختلفی مانند تبخیر و میعان گفته می‌شود. آب موجود در هیدروسفر، همواره در حرکت است و از حالتی به حالت دیگر تبدیل می‌شود. در چرخه آب، رطوبت موجود در هواکره به عنوان یک ماده برای در تنفس جانوران، فتوسنتز گیاهان، واکنش‌های شیمیایی و... شرکت می‌کند.

آب موجود بر روی سطح خشکی از رودها و رودخانه‌ها به دریاها و اقیانوس‌ها ریخته می‌شود. همچنین بخشی از آب به خاک و درون زمین نفوذ کرده و در زیر سطح زمین و در سفره‌های آب زیرزمینی جاری می‌شود.

چرخه آب : تبخیر ابر میعان بارش تجمع آب
چرخه آب

همچنین آب دریاها و اقیانوس‌ها و این آب‌های سطحی طی واکنش تبخیر، تبدیل به بخار آب شده و در هوای سردتر و سطوح بالاتر تروپوسفر با متراکم شدن به ابر تبدیل می‌شوند. ابرها طی فرآیند چگالش به برف و طی فرآیند میعان به باران تبدیل می‌شوند. برف و باران مجددا به منابع آب سطحی و زیرزمینی تبدیل می‌شود و در اثر تصعید،‌ به طور مستقیم به گاز (بخار) تبدیل می‌شوند. آب در فازهای مختلف خود، در اتمسفر زمین در حال حرکت است که به این فرآیند، «انتقال»‌ (Transportation) می‌گویند.

منابع آب هیدروسفر

آب بر روی کره زمین به اندازه رفع نیازهای انسان وجود دارد و بیشتر از ۷۰ درصد سطح زمین را آب تشکیل داده است. با این وجود حفظ منابع آب امروزه یکی از مهم‌ترین چالش‌ها برای انسان است. بیشترین حجم منابع آب موجود در سطح زمین را آب شور اقیانوس‌ها تشکیل داده‌اند. پس از آب به ترتیب آب موجود در خشکی زمین، یخ‌های قطبی و طبیعی، آب‌های زیرزمینی و آب‌های شور بیشترین منابع موجود آب در هیدروسفر هستند.

مهم‌ترین منابع آب موجود در کره زمین آب‌های جوی، آب‌های سطحی و آب‌های زیرزمینی هستند. در ادامه این موارد را معرفی می‌کنیم.

منابع آب هیدروسفر
منابع آب هیدروسفر

آب های جوی

آب‌های جوی به رطوبت موجود در اتمسفر اشاره دارد که به صورت باران و برف بر سطح کره زمین می‌بارند. میزان غلظت آب‌های جوی بسته به پوشش گیاهی، منابع آب سطحی مانند دریاها و رودها و میزان فاصله سطح زمین از خورشید و فصل‌های مختلف و ارتفاعات مختلف، متفاوت است.

آب های سطحی

آب‌های سطحی منابع آبی مانند آب رودخانه‌ها، دریاچه‌ها، دریاها و اقیانوس‌ها هستند. این منابع آب اغلب به صورت طبیعی ایجاد شده و بسته به شرایط جوی مناطق مختلف و ترکیبات موجود در آب می‌توانند غلظت، ابعاد و حجم متفاوتی داشته باشند.

حدود ۷۵ درصد از آب‌های موجود در زمین را آب‌های سطحی تشکیل داده‌اند که شامل آب شور دریاها و اقیانوس‌ها هستند. این آب‌ها برای مصارف آشامیدنی، مصارف صنعتی و کشاورزی قابل استفاده نیستند. پیشنهاد می‌کنیم برای درک این منابع آب، فیلم آموزش آشنایی با آب‌های سطحی در زمین شناسی فرادرس که لینک آن در ادامه آورده شده است را مشاهده کنید.

آب های زیرزمینی

منابع آب زیرزمینی شامل آب چشمه‌ها، چاه‌ها، قنات‌ها، رطوبت زمین و ... هستند. قسمت عمده آب قابل شرب و قابل استفاده زمین از آب‌های زیرزمینی مانند قنات‌ها و چشمه‌ها تامین می‌شود. همچنین یخ‌های قطبی و طبیعی نیز قسمت عمده‌ای از آب‌های شیرین و قابل شرب تشکیل می‌دهد. اما این آب‌ها نمی‌توانند به خوبی نیازهای آب شرب انسان را تامین کنند زیرا دسترسی و استفاده از آن‌ها دشوار و هزینه‌بر است.

یادگیری شیمی محیط زیست با فرادرس

برای درک بهتر این موضوع که هیدروسفر چیست، ابتدا باید با مفاهیمی چون ساختار کره زمین، آب در شیمی، خواص آب، قطبیت، انحلال‌پذیری و یونش آشنا شویم. پیشنهاد می‌کنیم برای آشنایی بیشتر با این مفاهیم، به مجموعه فیلم آموزش شیمی از دروس دانشگاهی تا کاربردی مراجعه کنید که با زبانی ساده ولی کاربردی به توضیح این مفاهیم می‌پردازد.

مجموعه فیلم آموزش دروس شیمی از دروس دانشگاهی تا کاربردی فرادرس
برای تماشای مجموعه فیلم آموزش دروس شیمی از دروس دانشگاهی تا کاربردی فرادرس، روی عکس کلیک کنید.

همچنین، با مراجعه به فیلم‌های آموزش فرادرس که در ادامه آورده شده است می‌توانید به آموزش‌های بیشتری در زمینه هیدروسفر دسترسی داشته باشید.

عوامل موثر بر آب های شیرین

مواردی مانند موقعیبت جغرافیایی منطقه، شرایط دمایی منطقه، شرایط آب و هوایی و میزان بارش بر میزان پراکندگی منابع آب قابل شرب در زمین بر میزان آب‌های شیرین موجود بر زمین در هیدروسفر، تاثیر می‌گذارند.

  • موقعیت جغرافیایی: در برخی از مناطق زمین، منابع آب زیرزمینی یا یخ‌های قطبی بیشتر هستند.
  • شرایط دمایی: شرایط دمایی و اقلیمی مناطق مختلف می‌تواند بر میزان آب شرب و شیرین موجود در هر منطقه تاثیری مستقیم بگذارد.
  • شرایط آب و هوایی: شرایط آب و هوایی مناطق مختلف مانند میزان بارش‌های طبیعی، بازگشت آب به اتمسفر و چرخه آب و ... می‌توانند بر میزان منابع آب شیرین موجود در مناطق مختلف زمین اثر بگذارند.
  • میزان بارش: میزان بارش در مناطق مختلف می‌تواند اثر بسزایی بر میزان منابع آب شیرین موجود در زمین داشته باشد. بارش به شکل باران و برف‌های دوره‌ای و فصلی می‌تواند به منبعی برای آب شیرین و قابل شرب تبدیل شود.

خواص آب چیست؟

در قسمت‌های قبل آموختیم هیدروسفر چیست. هیدروسفر یا آب کره یکی از مهم‌ترین قسمت‌های زمین (زیست کره) است که باعث ادامه حیات گیاهان و جانوران شده است. آب با فرمول شیمیایی (H2OH_2O) مایعی بدون رنگ و بدون بو است که از اتم‌های هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده است. این ماده تنها مایع فراوان کره زمین است و خواص فیزیکی غیر عادی مانند افزایش حجم و شکل‌دهی ساختاری بلوری در اثر انجماد را دارد.

آب تنها ماده‌ای است که در زمین به هر سه حالت ماده جامد (یخ‌ها)، مایع (آب مایع) و گاز (بخار آب) یافت می‌شود. در ادامه برخی از مهم ترین خواص آب را بررسی می‌کنیم.

قطبیت آب

قطبیت آب یکی از مهمترین خواص آب است که باعث انحلال بسیاری از مواد معدنی و مواد آلی قطبی در آب می‌شود. بسیاری از مواد معدنی مانند کلسیم و بسیاری از کانی‌های قطبی به دلیل قطبیت مولکول آب در آن حل می‌شوند. مولکول آب شکلی خمیده داشته و به دلیل بالاتر بودن میزان الکترونگاتیوی اتم اکسیژن نسبت به اتم‌های هیدروژن، یک ممان دو قطبی از هر اتم هیدروژن به سمت اتم اکسیژن تشکیل می‌شود.

این قطبیت پیوندهای آب به دلیل توانایی بیشتر اکسیژن برای جذب الکترون‌ها به سمت خود است. در نتیجه برآیند این ممان‌ها، قطبیت مولکول آب به شکل برداری از محور بین دو پیوند به سمت بالای مولکول اکسیژن شکل می‌گیرد. این خاصیت قطبی بودن مولکول آب باعث جهت‌گیری و تغییر رفتار آب در میدان الکتریکی و مغناطیسی شده و بسیاری از خواص فیزیکی و شیمیایی آب را تعیین می‌کند. شکل مولکول آب و قطبیت آن در تصویر زیر مشخص شده است.

ساختار مولکول آب و فلش قطبیت
ساختار مولکول آب

ساختار مولکول آب شکلی خمیده داشته و از دو پیوند سیگما بین اتم اکسیژن و دو اتم هیدروژن تشکیل شده است. بر روی اتم اکسیژن دو جفت الکترون ناپیوندی وجود دارد و این دو جفت الکترون دلیل خمیده بودن شکل مولکول آب و به وجو آمدن زاویه پیوندی ۱۰۴٫۵ درجه شده است. پیشنهاد می‌کنیم برای درک بهتر این خاصیت آب، مطلب قطبیت در شیمی مجله فرادرس که لینک آن در ادامه آورده شده است را مطالعه کنید.

رسانایی الکتریکی آب

آب به تنهایی و در حالت خالص رسانایی الکتریکی بسیار ناچیزی دارد. آب در حالت طبیعی، ثابت یونشی برابر با k=1014k=10^{-14} دارد. اما به دلیل قطبیت آب و انحلال بسیاری از مواد در آن، این مواد دچار یونش شده و رسانایی قابل توجهی به آب می‌دهند. به همین دلیل آب پایه حلال بسیاری از محلول‌های الکترولیت به شمار می‌رود.

تشکیل پیوند هیدروژنی

مولکول آب به دلیل داشتن اتم‌های اکسیژن و هیدروژن می‌تواند به خوبی با سایر مولکول‌های آب یا مولکول‌های دیگر بین ۲ تا ۴ پیوند هیدروژنی برقرار کند. این پیوندهای قوی بین مولکولی و جهت‌گیری این پیوندها در فضای سه بعدی یکی از مهم‌ترین دلالیل خواص غیرعادی آب مانند افزایش حجم در اثر انجماد است.

حلالیت آب

آب یکی از عمده‌ترین حلال‌های موجود در جهان است. بسیاری از ترکیبات یونی می‌توانند در آب دچار یونش شده و به یون‌های سازنده آن‌ها تقسیم شوند. همچنین، بسیاری از مواد آلی قطبی نیز به دلیل قطبیت خوب مولکول آب در آن حل می‌شوند.

برای انحلال یک ماده در آب، باید نیروی کافی برای شکستن پیوندهای بین مولکول‌های آب توسط حل‌شونده و همچنین نیروی کافی برای به دام انداختن مولکول‌های حل شونده توسط آب وجود داشته باشد. این نیروها در بسیاری از موارد و برای بسیاری از مواد باعث تشکیل محلول‌های اشباع، و فوق اشباع می‌شود.

انحلال پذیری مواد در آب

در قسمت قبل آموختیم آب به خوبی می‌تواند بسیاری از مواد را در خود حل کند. این پدیده یک ویژگی مهم برای آب‌های موجود در هیدروسفر زمین است. زیرا این آب‌ها می‌توانند مواد معدنی و آلی متفاوتی را در مناطق مختلف با خود حمل کنند و در مکان‌های دیگری رسوب دهند و کانی‌های مختلف را به وجود آورند.

همچنین، نوع دیگری از مواد که در آب حل می‌شود، گازها هستند. گازها در آب سرد بیشتر در آب حل شده و در برخی از آب‌های موجود در هیدروسفر منابعی مانند چشمه‌های آب سرد گازدار را به وجود می‌آورند. میزان انحلال‌پذیری گازها و مواد مختلف در آب بسته به دمای آب می‌تواند متفاوت باشد و این مقادیر با نموداری به نام نمودار انحلال‌پذیری مشخص می‌شوند.

غلظت یون های مختلف اقیانوس ها و رودها

در قسمت‌های قبل آموختیم بخش عظیمی از آب‌های هیدروسفر از اقیانو‌س‌ها و آب‌های جاری روی زمین تشکیل شده است. میزان غلظت یون‌های مختلف و مواد مختلف بسته به عوامل تاثیرگذار بر هیدروسفر مانند شرایط آب و هوایی و منطقه جغرافیایی می‌توانند متفاوت باشند.

اما به طور کلی میتوان میزان نسبی این یون‌ها را به طور تقریبی در این آب‌ها اندازه گیری کرد. غلظت یون‌های مختلف در اقیانوس‌ها، به ترتیب از زیاد به کم شامل یون‌های سدیم، منیزیم کلسیم و غلظت آنیون‌ها به ترتیب کلر، سولفات و هیدروزن کربنات است.

در آب‌های سطحی رودخانه‌ها ترتیب غلظت این یون‌ها، کاتیون‌های کلسیم، سدیم و منیزیم از زیاد به کم و آنیون‌ها به ترتیب شامل یون‌های هیدروژن کربنات، سولفات و کلر است.

ظرفیت گرمایی ویژه آب

آب از ظرفیت گرمایی ویژه بسیار بالایی برخوردار است. ظرفیت گرمایی ویژه، مقدار حرارتی است که باید به یک گرم از یک ماده بدهیم تا میزان دمای آن به اندازه یک درجه سانتی‌گراد، بالا برود این پارامتر برای آب برابر با ۴ گرم بر سانتی‌متر مکعب است. این ظرفیت گرمایی بالا باعث می‌شود که آب در مدت زمانی طولانی‌تر، گرمای دریافت کرده را بازتاب داده یا جذب کند. این پدیده باعث ایجاد تعادل دمایی بسیار زیادی در مکان‌هایی است که دارای آب‌های سطحی و اقیانوس‌ها هستند.

میزان تفاوت دمای شب و روز در مکان‌هایی که دارای دریا و رودخانه هستند بسیار کمتر از مکان‌هایی مانند کویرها و مناطق خشک است. زیرا منابع آب موجود در این مکان‌ها گرمای دریافت شده در طول روز را به آرامی در شب به محیط باز پس می‌دهند.

شیمی دریاها و اقیانوس ها

در قسمت‌های قبل آموختیم هیدروسفر چیست و چه اهمیتی در حیات بر روی کره زمین دارد. حدود سه چهارم آب‌های موجود بر روی کره زمین، به صورت دریاها و اقیانوس‌ها وجود دارد. این دریاها و اقیانوس‌ها از آب‌های شور حاوی نمک‌ها و املاح مختلف تشکیل شده‌اند. در جدول زیر، مقدار غلظت عمده‌ترین نمک‌های موجود در این آب‌ها مشخص شده است.

نام مادهمقدار (بر حسب گرم بر لیتر)
کلسیم کلرید۲۷٫۵
منیزیم کلرید۶٫۷۵
کلسیم سولفات۵٫۶۲۵
منیزیم سولفات۱٫۸
پتاسیم کلرید۰٫۷۵
کلسیم کربنات۰٫۱۱۱
پتاسیم برمید۰٫۱۰۲

مقدار غلظت یون ها در آب دریا و اقیانوس

نمک‌ها و ترکیبات یونی مختلف حل شده در آب دریاها و اقیانوس‌ها عموما یونیزه شده و تفکیک می‌شوند. بنابراین می‌توان مقدار غلظت کاتیون‌ها و آنیون‌های موجود در این آب‌ها را به صورت جداگانه اندازه‌گیری کرد. مقدار غلظت کاتیون‌های مختلف موجود در این آب‌ها بر حسب گرم بر کیلوگرم آب دریا در ادامه آورده شده است.

نام کاتیون و نماد شیمیاییغلظت (گرم بر کیلوگرم آب دریا)
سدیم۱۰٫۷۶
منیزیم۲٫۰۷۵
کلسیم۰٫۴۱۳
پتاسیم۰٫۳۸۷
استرانسیم۰٫۰۰۸

همانطور که مشاهده می‌کنید مقدار غلظت سدیم در این آب‌ها بیشترین مقدار و استرانسیم کمترین مقدار را دارد. این پدیده به علت انحلال‌پذیری زیاد نمک‌های سدیم و انحلال‌پذیری کم نمک‌های استرانسیم در آب است. در جدول زیر، غلظت آنیون‌های آب دریا نیز بر حسب گرم بر کیلوگرم آب دریا ارائه شده است.

نام و نماد شیمیایی آنیونغلظت (گرم بر کیلوگرم آب دریا)
کلرید۱۹٫۳۵۳
سولفات۲٫۷۱۲
هیدروژن کربنات۰٫۱۴۲
برمید۰٫۰۶۷
نیترات۰٫۰۰۴
فلوئورید۰٫۰۰۱

در بین این آنیون‌ها، کلرید بیشترین غلظت را داشته و غلظت یون فلوئورید تقریبا ناچیز است.

مقایسه غلظت یون ها در منابع مختلف آب

میزان غلظت یون‌های مختلف در منابع آب مختلف مانند آب‌های سطحی مانند دریاها و رودخانه‌ها، آب‌های زیرزمینی آب‌های عمقی و بستر اقیانوس‌ها متفاوت است. آب دریاها و بستر اقیانوس‌ها معمولا آب‌های شور با املاح بسیار زیاد بوده و آب‌های زیرزمینی عموما آب‌های شیرین و قابل شرب با غلظت کمتر نمک‌های مختلف هستند. در جدول زیر، میزان غلظت یون‌های مختلف در آب دریاها و اقیانوس‌ها بر حسب گرم بر لیتر مقایسه شده است.

آب دریاهاآب‌های زیرزمینی
منیزیم: ۲۰۶۰ گرم بر لیترمنیزیم: ۶۰۱ گرم بر لیتر
کلسیم: ۲۱۳ گرم بر لیترکلسیم: ۵۳۶ گرم بر لیتر
کلر: ۱۹۳۵۳ گرم بر لیترکلر: ۶۵۰ گرم بر لیتر
سولفات: ۲۷۱۲ گرم بر لیترسولفات: ۲۳۶۸ گرم بر لیتر
مجموع یون‌ها: ۱۴۵۲۸ گرم بر لیترمجموع یون‌ها: ۵۵۷۲ گرم بر لیتر

به دست آوردن غلظت یون‌ها در این منابع آب مختلف می‌تواند ترکیب شیمیایی خاک و اقلیم یک منطقه، میزان احتمالی آلودگی‌ها و جنس بستر این آب‌ها را مشخص کرده و اطلاعات مناسبی از زیست بوم (اکوسیستم) موجود در این آب‌ها و محیط آن‌ها را مشخص کند.

آلودگی آب

در قسمت‌های قبل آموختیم هیدروسفر چیست و چرا اهمیت دارد. آب یکی از مهم‌ترین مواد شیمیایی موجود در زمین است که برای ادامه حیات گیاهی و جانوری بر روی آن ضروری است. آلودگی آب به معنی وجود مواد اضافی و مضری در منابع آب است که برای سلامت انسان و آبزیان خطرناک است.

آلودگی آب باعث ناخالص شدن آن شده و در برخی از موارد بسته به نوع آلودگی می‌تواند باعث تغییر رنگ، بو و شفافیت آب شود. این مواد آلاینده که می‌توانند به صورت حل شده یا معلق در آب وجد داشته باشند، باعث کاهش کیفیت آب شده و آن‌ را برای مصارف معمولی نامناسب می‌سازند. آب آلوده شده باید تصفیه و پاکسازی شود و سپس به مصرف برسد.

از سایر منابع آلودگی آب می‌توان به ذرات معلق، مواد شیمیایی صنعتی مانند حشره‌کش‌ها، کودهای شیمیایی و مواد آلی فرار اشاره کرد. این آلودگی‌ها را می‌توان با استفاده از فیلتراسیون کربن فعال، تصفیه شیمیایی یا اسمز معکوس از آب جدا کرد.

آلودگی آب ناشی از استفاده از حشره کش ها

یکی از مهم‌ترین مواد آلاینده‌ای که باعث آلودگی سطح آب می‌شود، حشره‌کش‌ها و آفت‌کش‌ها هستند که به صورت عمده در صنایع کشاورزی استفاده می‌شوند. آلودگی آب سطحی باعث انتقال آلودگی به رودخانه‌ها و منابع آب وسیع‌تر و به خطر افتادن حیات گیاهی و آبزیان می‌شود.

مثال حشره کش ها

یکی از مهم‌ترین منابع آلودگی آب‌های سطحی در هیدروسفر، DDT یا «دی کلرودیفنیل تری کلرواتان» است. ساختار این ماده در تصویر زیر مشخص شده است.

ساختار آلاینده DDT
ساختار آلاینده DDT

این حشره‌کش بسیار پرکاربرد است، ساختاری کریستالی دارد و تقریبا بی‌رنگ و بدون بو است. این ماده یک آلاینده سمی است و استفاده از آن در حشره‌کش‌ها در سال‌های گذشته ممنوع شده است. وجود حتی مقادیر بسیار کم از حشره‌کش‌ها در منابع آب سطحی هیدروسفر باعث از بین رفتن آبزیان، مسمومیت آن‌ها یا حتی تغییر الگو‌های رفتاری و تغییر نرخ تخم‌گذاری و زاد و ولد آن‌ها شود.

اهمیت هیدروسفر

در این مطلب از مجله فرادرس آموختیم هیدروسفر چیست و چه منابعی، آب کره زمین را تشکیل داده‌اند. همانطور که در قسمت‌های قبل آموختیم، آب یکی از مهم‌ترین مواد شیمیایی برای ادامه حیات گیاهی و جانوری است. بدون آب بسیاری از واکنش‌های شیمیایی انجام نشده و حیات گیاهی و جانوری زمین از بین خواهند رفت. به همین دلیل دانشمندان همواره به دنبال روش‌هایی برای حفظ منابع آب، تصفیه آب‌های شور و جلوگیری از تغییرات اقلیمی و کاهش منابع آب هستند.

در ادامه برخی دیگر از مهم‌ترین اثرات بیولوژیکی آب را بر بدن انسان و جانوران بررسی می‌کنیم.

  • آب تقریبا در تمامی فرآیندهای سلولی نقش دارد.
  • آب یکی از مایعات حیاتی بدن برای انتقال مواد مغذی است.
  • آب در واکنش‌های آنزیمی، متابولیسم سلولی و دفع مواد زاید نقش دارد.
  • کمبود آب می‌تواند به مشکلاتی مانند خستگی، سردرد، تضعیف عملکرد کلیه‌ها و حتی بیماری‌های جدی‌تری مانند دیابت منجر شود.
  • آب به حفظ تعادل الکترولیتی و دمای بدن کمک می‌کند.
  • آب به عنوان یک رسانا در سیستم عصبی عمل می‌کند.

علاوه بر موارد ذکر شده، آب به عنوان یکی از اصلی‌ترین عوامل شکل‌گیری پوشش‌های گیاهی مختلف و تولید اکوسیستم‌های گوناگون و همچنین شکل‌گیری زنجره‌های غذایی و ادامه حیات طبیعی عمل می‌کند.

بر اساس رای ۱ نفر
آیا این مطلب برای شما مفید بود؟
اگر پرسشی درباره این مطلب دارید، آن را با ما مطرح کنید.
منابع:
مجله فرادرس
PDF
مطالب مرتبط
نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *