11

ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΝΕΡΟΥΝΕΡΟΥ

22

Συνένωση των μορίων νερού με δεσμούς υδρογόνου

Οι ισχυροί αυτοί δεσμοί ηλεκτροστατικής φύσης οι δεσμοί υδρογόνου, που αναπτύσσονται ανάμεσα στα μόρια του νερού επιδρούν σημαντικά στις φυσικές και χημικές ιδιότητες του νερού.

33

ΠυκνότηταΠυκνότητα (Density) (Density)

44

  

Διαστρωμάτωση των υδάτων (θερμική στρωμάτωση)

θερμική στρωμάτωσηθερμική στρωμάτωση

• Η θερμοκρασία του νερού των λιμνών παρουσιάζει Η θερμοκρασία του νερού των λιμνών παρουσιάζει σημαντικές εποχιακές διακυμάνσεις.Τον χειμώνα, με την σημαντικές εποχιακές διακυμάνσεις.Τον χειμώνα, με την προϋπόθεση ότι η λίμνη δεν παγώνει, η θερμοκρασία του προϋπόθεση ότι η λίμνη δεν παγώνει, η θερμοκρασία του νερού είναι σχεδόν σταθερή σε όλο το βάθος. νερού είναι σχεδόν σταθερή σε όλο το βάθος.

• Με την άνοδο της θερμοκρασίας η σχέση πυκνότητας-Με την άνοδο της θερμοκρασίας η σχέση πυκνότητας-θερμοκρασίας του νερού και το γεγονός ότι το νερό είναι θερμοκρασίας του νερού και το γεγονός ότι το νερό είναι μάλλον κακός αγωγός της θερμότητας, έχουν ως αποτέλεσμα μάλλον κακός αγωγός της θερμότητας, έχουν ως αποτέλεσμα το σχηματισμό στρωμάτων (θερμική στρωματοποίηση). το σχηματισμό στρωμάτων (θερμική στρωματοποίηση).

• Κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, το επιφανειακό στρώμα Κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, το επιφανειακό στρώμα θερμαίνεται από την ηλιακή ακτινοβολία. Επειδή δε είναι θερμαίνεται από την ηλιακή ακτινοβολία. Επειδή δε είναι ελαφρύτερο σχηματίζει ένα επιφανειακό στρώμα, το ελαφρύτερο σχηματίζει ένα επιφανειακό στρώμα, το επιλήμνιο (επιλήμνιο (epilimnionepilimnion)),, πάνω από το στρώμα του πυθμένα που πάνω από το στρώμα του πυθμένα που ονομάζεται υπολήμνιο (ονομάζεται υπολήμνιο (hypolimnionhypolimnion).).

55

θερμική στρωμάτωσηθερμική στρωμάτωση

• Το στρώμα που βρίσκεται ανάμεσα στο επιλήμνιο και Το στρώμα που βρίσκεται ανάμεσα στο επιλήμνιο και υπολήμνιο ονομάζεται μεταλήμνιο ή θερμοκλινές υπολήμνιο ονομάζεται μεταλήμνιο ή θερμοκλινές ((metalimniometalimnio--thermoclinethermocline). ).

• Όταν υπάρχει σημαντική διαφορά θερμοκρασίας ανάμεσα Όταν υπάρχει σημαντική διαφορά θερμοκρασίας ανάμεσα στα δυο στρώματα αυτά δεν αναμιγνύονται μεταξύ τους στα δυο στρώματα αυτά δεν αναμιγνύονται μεταξύ τους και χαρακτηρίζονται από διαφορετικές χημικές και και χαρακτηρίζονται από διαφορετικές χημικές και βιολογικές δράσεις.βιολογικές δράσεις.

• Με την πτώση της θερμοκρασίας το φθινόπωρο το Με την πτώση της θερμοκρασίας το φθινόπωρο το επιφανειακό στρώμα ψύχεται, αποκτά μεγαλύτερη επιφανειακό στρώμα ψύχεται, αποκτά μεγαλύτερη πυκνότητα, αναμιγνύεται με το κατώτερο στρώμα και η πυκνότητα, αναμιγνύεται με το κατώτερο στρώμα και η θερμική στρωμάτωση εξαφανίζεται. Η ανάμιξη των θερμική στρωμάτωση εξαφανίζεται. Η ανάμιξη των στρωμάτων ονομάζεται αναστροφή (στρωμάτων ονομάζεται αναστροφή (overturnoverturn). Αναστροφή ). Αναστροφή συμβαίνει και τη άνοιξη.συμβαίνει και τη άνοιξη.

66

77

Χαρακτηριστικές μορφές στοιχείων σε στρωματοποιημένη λίμνη. Οι συνθήκες στο επιλήμνιο είναι αερόβιες και τα στοιχεία βρίσκονται στην πιο οξειδωμένη τους μορφή, ενώ κοντά στον πυθμένα, όπου επικρατούν αναερόβιες συνθήκες τα στοιχεία βρίσκονται με την πιο ανηγμένη τους μορφή.

88

ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΝΕΡΟΥΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΝΕΡΟΥ

• Σημείο ζέσης και τήξηςΣημείο ζέσης και τήξης

• ΘερμοχωρητικότηταΘερμοχωρητικότητα

• Λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισηςΛανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης

• Διαλυτική συμπεριφοράΔιαλυτική συμπεριφορά

Boiling point 100Boiling point 100 o oCCMelting point 0Melting point 0 o oCC

Το νερό (ΗΤο νερό (Η220), με μοριακή μάζα 18, έχει υψηλότερο 0), με μοριακή μάζα 18, έχει υψηλότερο σημείο ζέσης από ενώσεις όπως σημείο ζέσης από ενώσεις όπως HH22SS, , HH22SeSe και και HH22TeTe, , ενώ θα έπρεπε να είναι πολύ περισσότερο πτητικό ενώ θα έπρεπε να είναι πολύ περισσότερο πτητικό από αυτές τις ενώσεις με μεγαλύτερες μοριακές από αυτές τις ενώσεις με μεγαλύτερες μοριακές μάζες (34, 81 και 130 αντίστοιχα), αφού το μάζες (34, 81 και 130 αντίστοιχα), αφού το OO, , SS, , SeSe και και TeTe ανήκουν στην ίδια ομάδα, την ανήκουν στην ίδια ομάδα, την VIVI, του , του περιοδικού συστήματος.περιοδικού συστήματος.

Λόγω της μεγάλης διαφοράς μεταξύ του σημείου Λόγω της μεγάλης διαφοράς μεταξύ του σημείου ζέσεως 100 ζέσεως 100 οοC C και τήξεως 0 και τήξεως 0 ooCC το μεγαλύτερο το μεγαλύτερο μέρος του νερού στον πλανήτη μας βρίσκεται σε μέρος του νερού στον πλανήτη μας βρίσκεται σε υγρή κατάσταση.υγρή κατάσταση.

99

ΘερμοχωρητικότηταΘερμοχωρητικότητα((το ποσό της θερμότητας που απαιτείται για την το ποσό της θερμότητας που απαιτείται για την

ανύψωση της θερμοκρασίας μάζας κατά 1ανύψωση της θερμοκρασίας μάζας κατά 1οοCC

• Εξαιτίας της ιδιότητας αυτής το νερό θερμαίνεται και Εξαιτίας της ιδιότητας αυτής το νερό θερμαίνεται και ψύχεται με βραδύτερους ρυθμούς από σχεδόν ψύχεται με βραδύτερους ρυθμούς από σχεδόν οποιαδήποτε άλλη ένωση. οποιαδήποτε άλλη ένωση.

• Λόγω της ιδιότητας αυτής το νερό εμποδίζει μεγάλες Λόγω της ιδιότητας αυτής το νερό εμποδίζει μεγάλες διακυμάνσεις θερμοκρασίας στη μάζα του, διακυμάνσεις θερμοκρασίας στη μάζα του, προστατεύοντας έτσι την ύπαρξη ζωής.προστατεύοντας έτσι την ύπαρξη ζωής.

• Επίσης κοντά σε μεγάλες μάζες νερού (λίμνες, Επίσης κοντά σε μεγάλες μάζες νερού (λίμνες, θάλασσες, ποτάμια) επικρατούν ήπιες κλιματολογικές θάλασσες, ποτάμια) επικρατούν ήπιες κλιματολογικές συνθήκες. συνθήκες.

• Μπορεί να αιτιολογηθεί από την σύνδεση των μορίων Μπορεί να αιτιολογηθεί από την σύνδεση των μορίων του με δεσμούς υδρογόνου. Για να αυξηθεί η του με δεσμούς υδρογόνου. Για να αυξηθεί η θερμοκρασία του νερού εκτός από την ενέργεια που θερμοκρασία του νερού εκτός από την ενέργεια που απαιτείται για την θερμική κίνηση των μορίων, απαιτείται για την θερμική κίνηση των μορίων, απαιτείται και ενέργεια για την διάσπαση δεσμών απαιτείται και ενέργεια για την διάσπαση δεσμών υδρογόνου.υδρογόνου.

1010

Λανθάνουσα θερμότητα Λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισηςεξάτμισης

• Η λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης του νερού (η Η λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης του νερού (η θερμότητα που απορροφάται κατά την εξάτμιση σε θερμότητα που απορροφάται κατά την εξάτμιση σε καθορισμένη θερμοκρασία, το σημείο ζέσης) είναι η καθορισμένη θερμοκρασία, το σημείο ζέσης) είναι η μεγαλύτερη από κάθε άλλης ένωσης μεγαλύτερη από κάθε άλλης ένωσης ((είναι υψηλή γιατί είναι υψηλή γιατί κατά τη μετατροπή του νερού σε αέριο κατά τη μετατροπή του νερού σε αέριο καταστρέφονται όλοι οι δεσμοί υδρογόνου) και έχει καταστρέφονται όλοι οι δεσμοί υδρογόνου) και έχει σημαντική επίδραση στις κλιματολογικές συνθήκες σημαντική επίδραση στις κλιματολογικές συνθήκες του πλανήτη μας. του πλανήτη μας.

• Κατά την εξάτμιση των επιφανειακών νερών Κατά την εξάτμιση των επιφανειακών νερών απορροφάται το 30% της ηλιακής ενέργειας που απορροφάται το 30% της ηλιακής ενέργειας που φθάνει στην επιφάνεια της γηςφθάνει στην επιφάνεια της γης.. Η ενέργεια αυτή Η ενέργεια αυτή απελευθερώνεται κατά την συμπύκνωση του νερού απελευθερώνεται κατά την συμπύκνωση του νερού στην ατμόσφαιρα Έτσι το νερό δρα ρυθμιστικά στη στην ατμόσφαιρα Έτσι το νερό δρα ρυθμιστικά στη μεταφορά θερμότητας και νερού στην ατμόσφαιρα.μεταφορά θερμότητας και νερού στην ατμόσφαιρα.

1111

Διαλυτική συμπεριφοράΔιαλυτική συμπεριφορά (solvent properties)(solvent properties)

Το νερό διαλύει τις περισσότερες ενώσεις από Το νερό διαλύει τις περισσότερες ενώσεις από οποιοδήποτε άλλο υγρό-κυρίως ιοντικές και πολικές οποιοδήποτε άλλο υγρό-κυρίως ιοντικές και πολικές

μοριακές ενώσειςμοριακές ενώσειςΤα κυριότερα διαλυτά άλατα Τα κυριότερα διαλυτά άλατα (soluble salts )(soluble salts )είναι:είναι:

• τα νιτρικά, τα νιτρικά, NONO33--

• Τα χλωριούχα (Τα χλωριούχα (ClCl--), βρωμιούχα (), βρωμιούχα (BrBr--), ιωδιούχα (), ιωδιούχα (II--), ), εκτός από αυτά του αργύρου (εκτός από αυτά του αργύρου (AgAg++), του υδραργύρου ), του υδραργύρου ((HgHg++), και του μολύβδου (), και του μολύβδου (PbPb+2+2). Τα ). Τα PbClPbCl22 και και PbBrPbBr2 2

είναι λίγο διαλυτά στο κρύο νερό.είναι λίγο διαλυτά στο κρύο νερό.

• Τα θειικά (Τα θειικά (SOSO442-2-), εκτός από του ), εκτός από του BaSOBaSO44, , PbSOPbSO44. Τα . Τα

CaSOCaSO44, , AgAg22SOSO44, , HgHg22SOSO44 είναι λίγο διαλυτά. είναι λίγο διαλυτά.

• Τα οξικάΤα οξικά..

• Όλα τα άλατα του νατρίου (Όλα τα άλατα του νατρίου (NaNa++), καλίου (), καλίου (KK++), ), αμμωνίου αμμωνίου NHNH44

++). ). 1212

Διαλυτική συμπεριφοράΔιαλυτική συμπεριφορά(solvent properties)(solvent properties)

• Τα κυριότερα αδιάλυτα άλατα είναι:Τα κυριότερα αδιάλυτα άλατα είναι:• Τα ανθρακικά (Τα ανθρακικά (COCO33

--),τα φωσφορικά (),τα φωσφορικά (POPO443-3-) και τα ) και τα

πυριτικά (πυριτικά (SiOSiO444-4-), εκτός από αυτά των αλκαλίων (), εκτός από αυτά των αλκαλίων (NaNa++, ,

KK++) και του αμμωνίου. Πολλά όμως όξινα ανθρακικά ) και του αμμωνίου. Πολλά όμως όξινα ανθρακικά και όξινα φωσφορικά άλατα είναι διαλυτά όπως π.χ. και όξινα φωσφορικά άλατα είναι διαλυτά όπως π.χ. CaCa((HCOHCO33))22, , CaCa((HH22POPO44))22

• Τα θειούχα (Τα θειούχα (SS2-2-), εκτός από αυτά των αλκαλίων ), εκτός από αυτά των αλκαλίων ((NaNa22SS, , KK22SS, κλπ.) των αλκαλικών γαιών (, κλπ.) των αλκαλικών γαιών (MgSMgS, , CaSCaS, , BaSBaS), και του αμμωνίου (), και του αμμωνίου (NHNH44))22SS..

• Αδιάλυτα είναι επίσης τα υδροξείδια, εκτός από αυτά Αδιάλυτα είναι επίσης τα υδροξείδια, εκτός από αυτά των αλκαλίων (των αλκαλίων (LiOHLiOH, , NaOHNaOH, , KOHKOH), του αμμωνίου ), του αμμωνίου ((NHNH44OHOH) και του βαρίου () και του βαρίου (BaOHBaOH). Λίγο διαλυτά είναι ). Λίγο διαλυτά είναι τα τα CaCa((OHOH))22 και και SrSr((OHOH))22..

1313

1414

1515

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΝΕΡΟΥΝΕΡΟΥ

• Τα φυσικά νερά ανάλογα με την Τα φυσικά νερά ανάλογα με την προέλευση και τη σύστασή τους προέλευση και τη σύστασή τους διακρίνονται σε τρεις κατηγορίες:διακρίνονται σε τρεις κατηγορίες:

• α) στο α) στο θαλάσσιο νερόθαλάσσιο νερό • β) στο β) στο νερό της ατμόσφαιραςνερό της ατμόσφαιρας, στο , στο

οποίο περιλαμβάνεται και το νερό της οποίο περιλαμβάνεται και το νερό της βροχής και του χιονιού.βροχής και του χιονιού.

• γ) στο νερό των γ) στο νερό των ηπείρωνηπείρων, στο οποίο , στο οποίο περιλαμβάνονται ταπεριλαμβάνονται τα υπόγεια υπόγεια και τα και τα επιφανειακά επιφανειακά νερά, δηλαδή τα νερά των νερά, δηλαδή τα νερά των πηγών ποταμών και λιμνών.πηγών ποταμών και λιμνών.

1616

Στοιχείο Συγκέντρωση (mg/L)

Κυριότερες ενώσεις με τις οποίες εμφανίζονται

C 28 HCO3-, H2CO3, CO3

2-, οργανικές ενώσεις

N 0.5 ΝΟ3-, ΝΟ2

-, ΝΗ4+, Ν2(g)

O 857,000 H2O, O2(g), SO24

- και άλλα ανιόντα

F 1.3 F-

Ne 0.0001 Ne (g)Na 10,500 Na+

Mg 1,350 Mg2+, MgSO4

Al 0.01Si 3 Si(OH)4, Si(OH)3O-

P 0.07 HPO42-, H2PO4-, PO4

3-, H3PO4

S 2,700 SO42-

Cl 19,000 Cl-

K 380 K+

Ca 400 Ca+2, CaSO4

V 0.002 VO2(OH)32-

Cr 0.00005 - Mn 0.002 Mn2+, Mn2SO4

Fe 0.01 Fe(OH)3

Co 0.0005 Co2+, CoSO4

Ni 0.002 Ni2+, NiSO4

Cu 0.003 Cu2+, CuSO4

Zn 0.01 Zn2+, ZnSO4

As 0.003 HAsO42-, H2AsO-

4, H3AsO4 H3AsO3

Br 65 Br-

Rb 0.12 Rb+

Sr 8 Sr2+, SrSO4

Ag 0.00004 Ni2+, NiSO4

Cd 0.00011 Cd2+, CdCl+

Sn 0.0008 -Ba 0.03 Ba2+, Ba SO4

Au 0.000004 AuCl4-

Hg 0.00003 HgCl3-

Pb 0.00003 Pb2+, PbSO4

1717

Το Θαλάσσιο ΝερόΤο Θαλάσσιο Νερό

• Πυκνότητα θαλάσσιου νερού (Πυκνότητα θαλάσσιου νερού (1,02431,0243g/cmg/cm3 3 , 20, 20ooCC))• pHpH θαλάσσιου νερού (7,5-8,4). θαλάσσιου νερού (7,5-8,4). • ΑλατότηταΑλατότητα (salinity)(salinity): η συνολική ποσότητα : η συνολική ποσότητα

αλάτων σεαλάτων σε g g σε 1σε 1kg kg θαλάσσιου νερού μετά από θαλάσσιου νερού μετά από εξάτμιση και ξήρανση σε καθορισμένες εξάτμιση και ξήρανση σε καθορισμένες πειραματικές συνθήκεςπειραματικές συνθήκες

• το 99,9% της συνολικής διαλυμένης μάζας το 99,9% της συνολικής διαλυμένης μάζας αντιστοιχεί μόνο σε δέκα ιόντα και το βορικό αντιστοιχεί μόνο σε δέκα ιόντα και το βορικό οξύ. Η αναλογία των ιόντων αυτών παραμένει οξύ. Η αναλογία των ιόντων αυτών παραμένει σταθερή, ανεξάρτητα προς τη μεταβολή της σταθερή, ανεξάρτητα προς τη μεταβολή της ολικής διαλυμένης μάζας. ολικής διαλυμένης μάζας.

1818

Τα κυριότερα συστατικά του θαλάσσιου Τα κυριότερα συστατικά του θαλάσσιου

νερούνερού (major constituents of seawater) (major constituents of seawater) % σε σχέση με% σε σχέση μετην αλατότητατην αλατότητα

(34g(34g//kg)kg)

ΣυγκέντρωσηΣυγκέντρωσησε σε mgmg//kgkg

ClCl-- 5555 19.35219.352

SOSO44-2-2 7,77,7 2.7072.707

HCO3HCO3-- 0,40,4 0,1430,143

BrBr-- 0,20,2 0,6660,666

FF-- 0,0030,003 0,0010,001

HH33BOBO33 0,0070,007 0,0270,027

NaNa++ 30,630,6 10.75810.758

MgMg2+2+ 3,73,7 1.2951.295

CaCa2+2+ 1,21,2 0,4150,415

KK++ 1,11,1 0,3880,388

SrSr2+2+ 0,030,03 0,0110,011

1919

Το νερό της ατμόσφαιραςΤο νερό της ατμόσφαιρας

• Πολύ αραιό διάλυμα αλάτων, γεγονός που Πολύ αραιό διάλυμα αλάτων, γεγονός που υποδεικνύει την αξιοσημείωτη δυνατότητα υποδεικνύει την αξιοσημείωτη δυνατότητα της φυσικής απόσταξης -της παραγωγής της φυσικής απόσταξης -της παραγωγής «καθαρού νερού» από θαλάσσιο”.«καθαρού νερού» από θαλάσσιο”.

• Κατά τη μεταφορά του από τους ωκεανούς Κατά τη μεταφορά του από τους ωκεανούς στη γη, το νερό περνά από το κατώτερο στη γη, το νερό περνά από το κατώτερο τμήμα της ατμόσφαιρας και διαλύει τα τμήμα της ατμόσφαιρας και διαλύει τα διάφορα αέρια της ατμόσφαιρας.διάφορα αέρια της ατμόσφαιρας.

• ΤοΤο NN2 2 (17.5 (17.5 mgmg//kgkg) και το ) και το OO22 ( (39.3 39.3 mgmg//kgkg) ) κύρια συστατικά είναι λίγο διαλυτά στο νερόκύρια συστατικά είναι λίγο διαλυτά στο νερό

• H H διαλυτότητα όμως του διαλυτότητα όμως του COCO22 (1450 (1450 mgmg//kgkg) ) και και SOSO22 (94.100 (94.100 mgmg//kgkg) είναι μεγάλη) είναι μεγάλη. *25. *2500CC

• σύσταση του εξαρτάται από την περιοχήσύσταση του εξαρτάται από την περιοχή• pHpH= 5.5 - 6.5 μικρότερο από = 5.5 - 6.5 μικρότερο από pHpH θαλάσσιου θαλάσσιου

νερού (7,5-8,4).νερού (7,5-8,4).

2020

Συστατικό 1 2 3 4 5

SiO2 0,0 1,2 0,3

Al (III) 0,01

Ca2+ 0,0 0,65 1,2 0,8 3,3

Mg2+ 0,2 0,14 0,7 1,2 0,36

Na+ 0,6 0,56 0,0 9,4 0,97

K+ 0,6 0,11 0,0 0,0 0,23

NH4+ 0,0 0,42

HCO3- 3 7 4 0,0

SO42- 1,6 2,18 0,7 7,6 6,1

Cl- 0,2 0,57 0,8 17 2,0

NO2- 0,02 0,0 0,02

NO3- 0,1 0,62 0,2 0,0 2,2

Ολικά διαλυμένα στερεά

4,8 8,2 38

pH 5,6 6,4 5,5 4,4

Πίνακας 1.5 Χημική σύσταση βροχής και χιονιού (mg/L)1.σύσταση χιονιού (Η.Π.Α.)2.,3., 4., σύσταση βροχής (Η.Π.Α.)5. σύσταση βροχής (Βέλγιο)

2121

Επιφανειακά νεράΕπιφανειακά νερά

• Το νερό της βροχής το οποίο πέφτει και παραμένει Το νερό της βροχής το οποίο πέφτει και παραμένει στην επιφάνεια του εδάφους έρχεται σε επαφή με στην επιφάνεια του εδάφους έρχεται σε επαφή με πετρώματα, ορυκτά και φυτικούς και ζωικούς πετρώματα, ορυκτά και φυτικούς και ζωικούς οργανισμούς. Οι χημικές αντιδράσεις που οργανισμούς. Οι χημικές αντιδράσεις που συμβαίνουν μεταβάλλουν τη σύσταση του νερού συμβαίνουν μεταβάλλουν τη σύσταση του νερού και τα νερά αυτά αποτελούν τα και τα νερά αυτά αποτελούν τα επιφανειακά επιφανειακά νεράνερά

• Η σύσταση του εδάφους, ο χρόνος και η έκταση Η σύσταση του εδάφους, ο χρόνος και η έκταση επαφής νερού και εδάφους, η βιολογική και επαφής νερού και εδάφους, η βιολογική και ανθρώπινη δραστηριότητα επηρεάζουν τη ανθρώπινη δραστηριότητα επηρεάζουν τη σύσταση των επιφανειακών νερών η οποία σύσταση των επιφανειακών νερών η οποία εμφανίζεται διαφορετική από περιοχή σε περιοχή. εμφανίζεται διαφορετική από περιοχή σε περιοχή.

Επιφανειακά νεράΕπιφανειακά νεράTTα κυριότερα ανόργανα συστατικά:α κυριότερα ανόργανα συστατικά:

• CaCa++22, Mg, Mg2+2+, Ν, Νaa++, Κ, Κ++,, ClCl--, , SOSO4 4 2-2-, , SiOSiO22 , , POPO44

3-3-

Σε μικρότερες συγκεντρώσεις υπάρχουνΣε μικρότερες συγκεντρώσεις υπάρχουν: :

• φθοριόντα, σίδηρος μαγγάνιο, μόλυβδος και φθοριόντα, σίδηρος μαγγάνιο, μόλυβδος και άλλα ιχνοστοιχεία. άλλα ιχνοστοιχεία.

• αμμωνιακά, νιτρώδη και νιτρικά αμμωνιακά, νιτρώδη και νιτρικά (δράση διαφόρων (δράση διαφόρων μικροοργανισμών σε αζωτούχες ενώσεις)μικροοργανισμών σε αζωτούχες ενώσεις)

• οργανικά συστατικά οργανικά συστατικά (από την αποδόμηση φυτικών και (από την αποδόμηση φυτικών και ζωικών οργανισμών -χουμικά και φουλβικά οξέα)ζωικών οργανισμών -χουμικά και φουλβικά οξέα)

• οργανικές συνθετικές ενώσεις οργανικές συνθετικές ενώσεις ανθρωπογενούς προέλευσης -ανθρωπογενούς προέλευσης -από απορροές και από απορροές και άμεση διάθεση αποβλήτων (απορρυπαντικά, εντομοκτόνα, άμεση διάθεση αποβλήτων (απορρυπαντικά, εντομοκτόνα, μυκητοκτόνα, διαλυτικά, κ.α.).μυκητοκτόνα, διαλυτικά, κ.α.).

2222

2323

Υπόγεια Νερά (Υπόγεια Νερά (groundwatergroundwater)) • νερά ατμοσφαιρικών κατακρημνίσεων που κατεισδύουν το νερά ατμοσφαιρικών κατακρημνίσεων που κατεισδύουν το

έδαφοςέδαφος• ζώνη κορεσμούζώνη κορεσμού:: η υποεπιφανειακή περιοχή όπου τα διαθέσιμα η υποεπιφανειακή περιοχή όπου τα διαθέσιμα

εδαφικά και πετρώδη διαστήματα γεμίζουν από νερό εδαφικά και πετρώδη διαστήματα γεμίζουν από νερό • υδροφόρος ορίζοντας (υδροφόρος ορίζοντας (water tablewater table):):η ανώτερη επιφάνεια η ανώτερη επιφάνεια

της ζώνης κορεσμού και αποτελεί μια διακυμαινόμενη της ζώνης κορεσμού και αποτελεί μια διακυμαινόμενη διαχωριστική περιοχή μεταξύ των κορεσμένων με νερό και διαχωριστική περιοχή μεταξύ των κορεσμένων με νερό και ακόρεστων πετρωμάτων. ακόρεστων πετρωμάτων.

• Υδροφόρα στρώματαΥδροφόρα στρώματα ((aquifersaquifers)),, ονομάζονται τα κορεσμένα ονομάζονται τα κορεσμένα με νερό πορώδη πετρώματα μέσα στα οποία ρέει το υπόγειο με νερό πορώδη πετρώματα μέσα στα οποία ρέει το υπόγειο νερό και βρίσκονται σε διάφορα βάθη, μεταξύ πετρωμάτων νερό και βρίσκονται σε διάφορα βάθη, μεταξύ πετρωμάτων μικρής διαπερατότητας, σε αυτά βρίσκεται το 99% του μικρής διαπερατότητας, σε αυτά βρίσκεται το 99% του διαθέσιμου σε υγρή κατάσταση γλυκού νερού της γης. Τα διαθέσιμου σε υγρή κατάσταση γλυκού νερού της γης. Τα υδροφόρα στρώματα αναπληρώνονται φυσικά.υδροφόρα στρώματα αναπληρώνονται φυσικά.

• Η περιοχή μέσω της οποίας αναπληρώνεται ονομάζεται Η περιοχή μέσω της οποίας αναπληρώνεται ονομάζεται περιοχή περιοχή αναπλήρωσης αναπλήρωσης ((recharge arearecharge area) και μπορεί να ) και μπορεί να βρίσκεται σε μεγάλη απόσταση από το υδροφόρο στρώμα. βρίσκεται σε μεγάλη απόσταση από το υδροφόρο στρώμα.

• απολιθωμένααπολιθωμένα ( (fossil waterfossil water): υδροφόρα στρώματα τα οποία ): υδροφόρα στρώματα τα οποία δεν αναπληρώνονται, σε μεγάλο βάθος, ένδειξη ενός δεν αναπληρώνονται, σε μεγάλο βάθος, ένδειξη ενός περισσότερο υγρού και ψυχρού κλίματος του πλανήτη. περισσότερο υγρού και ψυχρού κλίματος του πλανήτη.

Υπόγεια Νερά (Υπόγεια Νερά (groundwatergroundwater)) • Τα υπόγεια νερά γενικά περιέχουν διαλυμένα Τα υπόγεια νερά γενικά περιέχουν διαλυμένα

περισσότερα ανόργανα άλατα από τα επιφανειακά περισσότερα ανόργανα άλατα από τα επιφανειακά νερά, και λιγότερες οργανικές ουσίες. Οι οργανικές νερά, και λιγότερες οργανικές ουσίες. Οι οργανικές ουσίες, η αμμωνία και τα νιτρώδη άλατα που ουσίες, η αμμωνία και τα νιτρώδη άλατα που υπάρχουν στο επιφανειακό νερό απουσιάζουν από τα υπάρχουν στο επιφανειακό νερό απουσιάζουν από τα υπόγεια νερά λόγω βιοχημικών δράσεων υπόγεια νερά λόγω βιοχημικών δράσεων οξειδοαναγωγής από τους μικροοργανισμούς του οξειδοαναγωγής από τους μικροοργανισμούς του εδάφους. Επίσης από φυσικοχημικές διεργασίες κατά εδάφους. Επίσης από φυσικοχημικές διεργασίες κατά τη διήθησή του απαλλάσσεται από ρυπαντικά τη διήθησή του απαλλάσσεται από ρυπαντικά συστατικά.συστατικά.

• Τα υπόγεια νερά θεωρούνται πιο κατάλληλα να Τα υπόγεια νερά θεωρούνται πιο κατάλληλα να χρησιμοποιηθούν ως πόσιμο νερό. Συνήθως χρειάζεται χρησιμοποιηθούν ως πόσιμο νερό. Συνήθως χρειάζεται να προηγηθεί αποσκλήρυνση ώστε να θεωρηθούν να προηγηθεί αποσκλήρυνση ώστε να θεωρηθούν κατάλληλα για οικιακή και βιομηχανική χρήκατάλληλα για οικιακή και βιομηχανική χρήση.ση.

2424

ΥΔΑΤΙΚΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑΥΔΑΤΙΚΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ• Τα υδατικά οικοσυστήματα μπορούν να Τα υδατικά οικοσυστήματα μπορούν να

διακριθούν σε δύο μεγάλες κατηγορίες:διακριθούν σε δύο μεγάλες κατηγορίες:

1.1. Τα θαλάσσιαΤα θαλάσσια

2.2. Τα οικοσυστήματα γλυκών νερώνΤα οικοσυστήματα γλυκών νερών

Τα όρια μεταξύ των δύο δεν είναι πάντα Τα όρια μεταξύ των δύο δεν είναι πάντα ευδιάκριτα, π.χ. ευδιάκριτα, π.χ. εκβολές ποταμώνεκβολές ποταμών..

• Παρόλο που το σύνολο του θαλάσσιου Παρόλο που το σύνολο του θαλάσσιου περιβάλλοντος μπορεί να θεωρηθεί ως ένα περιβάλλοντος μπορεί να θεωρηθεί ως ένα τεράστιο οικοσύστημα, επειδή χαρακτηρίζεται τεράστιο οικοσύστημα, επειδή χαρακτηρίζεται από ιδιαίτερη πολυπλοκότητα γίνεται από ιδιαίτερη πολυπλοκότητα γίνεται περαιτέρω διάκριση σε:περαιτέρω διάκριση σε:

θαλάσσιαθαλάσσια οικοσυστήματα οικοσυστήματα

παράκτιαπαράκτια ωκεανούςωκεανούς 2525

2626

Θαλάσσια Θαλάσσια οικοσυστήματαοικοσυστήματα Με κριτήριο την ποσότητα του διαθέσιμου Με κριτήριο την ποσότητα του διαθέσιμου φωτός διακρίνονται οι παρακάτω υδατικές φωτός διακρίνονται οι παρακάτω υδατικές ζώνες :ζώνες :•ΕύφωτηΕύφωτη ζώνη που ξεκινάει από την επιφάνεια του ζώνη που ξεκινάει από την επιφάνεια του νερού και φθάνει μέχρι βάθος 50 μέτρωννερού και φθάνει μέχρι βάθος 50 μέτρων

•ΟλιγόφωτηΟλιγόφωτη ζώνη που οριοθετείται από την κατώτερη ζώνη που οριοθετείται από την κατώτερη επιφάνεια της εύφωτης ζώνης και μέχρι βάθος 500 επιφάνεια της εύφωτης ζώνης και μέχρι βάθος 500 μέτρωνμέτρων

•ΆφωτηΆφωτη ζώνη που εκτείνεται σε βάθη μεγαλύτερα των ζώνη που εκτείνεται σε βάθη μεγαλύτερα των 500 μέτρων.500 μέτρων.

(η διαπερατότητα του φωτός ελέγχει τη φωτοσύνθαση (η διαπερατότητα του φωτός ελέγχει τη φωτοσύνθαση και έτσι αποτελεί σημαντικό κριτήριο διάκρισης μάζας και έτσι αποτελεί σημαντικό κριτήριο διάκρισης μάζας νερού)νερού)

2727

Με κριτήριο την απόστασή από την Με κριτήριο την απόστασή από την ξηρά διακρίνονται: ξηρά διακρίνονται:

2828

Θαλάσσια οικοσυστήματαΘαλάσσια οικοσυστήματα

• Ωκεανός: Ωκεανός: σταθερότερο και σταθερότερο και μεγαλύτερο οικοσύστημαμεγαλύτερο οικοσύστημα

• Παράκτια: Παράκτια: (χαρακτηρίζονται από μεγαλη (χαρακτηρίζονται από μεγαλη παραγωγικότητα, συμβάλλουν στην παραγωγικότητα, συμβάλλουν στην οικολογική ισορροπία γειτονικών χερσαίων οικολογική ισορροπία γειτονικών χερσαίων και θαλάσσιων οικοσυστημάτων, και στην και θαλάσσιων οικοσυστημάτων, και στην επιβίωση πολλών βιολογικών ειδών)επιβίωση πολλών βιολογικών ειδών)

Οι κοραλλιογενείς ύφαλοι Οι κοραλλιογενείς ύφαλοι ((coral reefscoral reefs) ) Οι ποταμόκολποιΟι ποταμόκολποι(estuaries)(estuaries)Παράκτιοι υγρότοποι (Παράκτιοι υγρότοποι (coastal coastal

wetlands)wetlands): : έληέλη, , λιμνοθάλασσεςλιμνοθάλασσες

2929

Οικοσυστήματα γλυκού νερούΟικοσυστήματα γλυκού νερού(ρέοντα-στάσιμα)(ρέοντα-στάσιμα)

((φυσικές ή τεχνητές λίμνες, ποτφυσικές ή τεχνητές λίμνες, ποτάάμμιαια, χείμαρρο, χείμαρροιι, ρέματα και , ρέματα και

ρυάκιαρυάκια)) • Σε Σε σχέση σχέση με τμε ταα θαλάσσια οικοσυστήματα θαλάσσια οικοσυστήματα:: περιέχουν πολύ μικρότερες ποσότητες νερούπεριέχουν πολύ μικρότερες ποσότητες νερού παρουσιάζουν μεγαλύτερες θερμοκρασιακές παρουσιάζουν μεγαλύτερες θερμοκρασιακές

διακυμάνσεις διακυμάνσεις στη μάζα τουςστη μάζα τους είναι πιο ευπρόσβλητα είναι πιο ευπρόσβλητα στηστη ρύπανση και μόλυνση ρύπανση και μόλυνση η στάθμη τους αυξομειώνεταιη στάθμη τους αυξομειώνεται παρουσιάζουν τα υψηλότερα επίπεδα παρουσιάζουν τα υψηλότερα επίπεδα

βιοποικιλότηταςβιοποικιλότητας Ο αριθμός κάθε είδους μπορεί να είνα μικρός αλλα Ο αριθμός κάθε είδους μπορεί να είνα μικρός αλλα

ο αριθμός των διαφορετικών ειδών είναι ο αριθμός των διαφορετικών ειδών είναι μεγάλοςμεγάλος

Αναπτύσσονται μοναδικά είδη ζωήςΑναπτύσσονται μοναδικά είδη ζωής Αντιμετωπίζουν περιβαλλοντικές μεταβολές χωρίς Αντιμετωπίζουν περιβαλλοντικές μεταβολές χωρίς

δυνατότητα διαφυγήςδυνατότητα διαφυγής

3030

Οργανισμοί υδατικών Οργανισμοί υδατικών οικοσυστημάτωνοικοσυστημάτων

• Πλαγκτόν: Πλαγκτόν: σύνολο των οργανισμών με σύνολο των οργανισμών με παθητική κίνηση παθητική κίνηση (αποτελούν συγκριτικά το μεγαλύτερο (αποτελούν συγκριτικά το μεγαλύτερο μέρος της βιομάζας σε σχέση με υψηλότερες μορφές ζωής)μέρος της βιομάζας σε σχέση με υψηλότερες μορφές ζωής)

αυτότροφοι οργανισμοί (παραγωγοί-αυτότροφοι οργανισμοί (παραγωγοί-producersproducers) - ) - άλγη άλγη (φυτοπλαγκτόν, φύκη)(φυτοπλαγκτόν, φύκη)

ετερότροφοι οργανισμοί (καταναλωτές- ετερότροφοι οργανισμοί (καταναλωτές- consumersconsumers) ) --ζωοπλαγτόν ζωοπλαγτόν

αποσυνθέτες (αποσυνθέτες (decomposersdecomposers) οργανισμοί όπως ) οργανισμοί όπως μύκητες μύκητες και και βακτήριαβακτήρια..

• Νηκτό: Νηκτό: σύνολο των οργανισμών με σύνολο των οργανισμών με

ενεργητική κίνησηενεργητική κίνηση • Βένθος:Βένθος: οι οργανισμοί που ζουν στον πυθμένα.οι οργανισμοί που ζουν στον πυθμένα.

ΥΔΑΤΙΚΗ ΒΙΟΚΟΙΝΩΝΙΑΥΔΑΤΙΚΗ ΒΙΟΚΟΙΝΩΝΙΑ

• Οι αυτότροφοι οργανισμοί χρησιμοποιούν την ηλιακή Οι αυτότροφοι οργανισμοί χρησιμοποιούν την ηλιακή ενέργεια και μετατρέπουν ανόργανες ενώσεις όπως το ενέργεια και μετατρέπουν ανόργανες ενώσεις όπως το COCO22, , NONO33

--, , POPO44-2-2 σε πολύπλοκη οργανική ύλη. Η βιοχημική αυτή σε πολύπλοκη οργανική ύλη. Η βιοχημική αυτή

διεργασία που είναι γνωστή ως φωτοσύνθεση είναι διεργασία που είναι γνωστή ως φωτοσύνθεση είναι σημαντική όχι μόνο γιατί δεσμεύει ηλιακή ενέργεια, αλλά σημαντική όχι μόνο γιατί δεσμεύει ηλιακή ενέργεια, αλλά αναπληρώνει τα αποθέματα οξυγόνου και επίσης παράγει νέα αναπληρώνει τα αποθέματα οξυγόνου και επίσης παράγει νέα οργανική ύλη στην τροφική αλυσίδα. (άλγη)οργανική ύλη στην τροφική αλυσίδα. (άλγη)

• Οι ετερότροφοι οργανισμοί χρησιμοποιούν τις οργανικές Οι ετερότροφοι οργανισμοί χρησιμοποιούν τις οργανικές ενώσεις που παράγονται από τους αυτότροφους οργανισμούς ενώσεις που παράγονται από τους αυτότροφους οργανισμούς και με το οξυγόνο διασπούν την οργανική ύλη για την και με το οξυγόνο διασπούν την οργανική ύλη για την παραγωγή ενέργειας και για τη σύνθεση της βιομάζας τους. παραγωγή ενέργειας και για τη σύνθεση της βιομάζας τους. Ετερότροφοι υδατικοί οργανισμοί είναι τα ζωοπλαγκτόν Ετερότροφοι υδατικοί οργανισμοί είναι τα ζωοπλαγκτόν (πρωτογενείς καταναλωτές) και τα ψάρια.(πρωτογενείς καταναλωτές) και τα ψάρια.

• Μια υποδιαίρεση των ετερότροφων οργανισμών είναι οι Μια υποδιαίρεση των ετερότροφων οργανισμών είναι οι αποσυνθέτες. Αυτοί διασπούν οργανική ύλη σε απλές αποσυνθέτες. Αυτοί διασπούν οργανική ύλη σε απλές ανόργανες ενώσεις. Αποσυνθέτες υδατικοί οργανισμοί είναι ανόργανες ενώσεις. Αποσυνθέτες υδατικοί οργανισμοί είναι κυρίως τα βακτήρια και οι μύκητες. κυρίως τα βακτήρια και οι μύκητες.

3131

ΥΔΑΤΙΚΗ ΒΙΟΚΟΙΝΩΝΙΑΥΔΑΤΙΚΗ ΒΙΟΚΟΙΝΩΝΙΑ

• Η υδατική βιοκοινωνία επηρεάζεται από τις φυσικές Η υδατική βιοκοινωνία επηρεάζεται από τις φυσικές και χημικές ιδιότητες της υδάτινης μάζας μέσα στην και χημικές ιδιότητες της υδάτινης μάζας μέσα στην οποία βρίσκονται. οποία βρίσκονται.

• ΠαραγωγικότηταΠαραγωγικότητα ((productivityproductivity) καλείται η ) καλείται η ικανότητα μιας μάζας νερού να παράγει ζώντες ικανότητα μιας μάζας νερού να παράγει ζώντες οργανισμούς.οργανισμούς.

• Οι κύριοι παράγοντες που καθορίζουν την κατανομή Οι κύριοι παράγοντες που καθορίζουν την κατανομή των έμβιων οργανισμών στο νερό είναι η των έμβιων οργανισμών στο νερό είναι η θερμοκρασία, η αλατότητα, η συγκέντρωση του θερμοκρασία, η αλατότητα, η συγκέντρωση του διαλυμένου οξυγόνου και του διοξειδίου του διαλυμένου οξυγόνου και του διοξειδίου του άνθρακα, η περιεκτικότητα του νερού σε θρεπτικά άνθρακα, η περιεκτικότητα του νερού σε θρεπτικά συστατικά, η διαπερατότητα του φωτός καθώς και συστατικά, η διαπερατότητα του φωτός καθώς και οι συνθήκες ροής στα διάφορα υδατικά συστήμαοι συνθήκες ροής στα διάφορα υδατικά συστήματα.τα.

3232