// Вие четете...

Водните маси

Състав и соленост на морската вода.

„Умен човек е онзи, който търси знание: който си въобразява, че го е намерил, е безумец.“

Състав и соленост на морската вода.

Световният океан за разлика от сушата е единно природно тяло, а морската вода е най-разпространеното вещество на повърхността на Земята. Тя представлява слаб около 4% разтвор и притежава всички физически и химически свойства на слабите разтвори – понижена точка на замръзване, повишена точка на кипене, понижена топлоемкост и др.
В морската вода са разтворени всички химични елементи под формата на макро компоненти (главни йони), мезо компоненти, микро компоненти (микро елементи и биогенни елементи), разтворени газове и органични вещества. Химичният състав на водите на Световния океан се отличава с изключително постоянство. Не е възможно създаването на морска вода по изкуствен начин, поради нейният сложен състав.

Съдържание на основните химични елементи в морската вода.

Главните йони са тези, чието количество надхвърля 0,01 g в 1 kg океанска вода и които на практика определят нейната соленост.

Средните стойности на главните йони в ‰ (г/кг) са представени в следващата таблица.

Минерализацията на морската вода основно се определя от най-разпространените хлоридни аниони (Cl-) и натриевите катиони (Na+), които представляват 83,6 тегловни процента от нея.
Поради интензивните процеси на смесване и циркулация на океанските води, количествените съотношения между концентрациите на главните йони остават еднакви независимо от техните абсолютни концентрации.
Съставът на морската вода значително се различава от този на речната. В морската вода преобладават хлоридните (Cl-) аниони и е малко количеството на хидро карбонатните и карбонатните аниони, а в речните води тяхното съотношение е обратното.
Съдържанието на анионите на въглената киселина – заедно с анионите на други слаби киселини – определят общата алкалност на морската вода.
Мезо компонентите заемат междинно положение между главните йони и микро компонентите и имат концентрация около 0,001÷0,01 g/kg. Влиянието им върху солеността е незначително, тъй като количеството им е в границата на точността на нейното определяне.
Микро елементите, разтворени в морска вода са представени от цялата Менделеева таблица, но тяхната обща концентрация е по-малка от 0,01% от сумата на главните йони. Съдържанието на най-разпространените микро елементи е представено на следващата таблица.

Средна концентрация на микроелементите в океанската вода.

Някои морски организми имат способност да концентрират в себе си микро елементи като ванадий, мед, цинк и др.
Към микро компонентите се отнасят и биогенните елементи, които играят изключително важна роля за развитие на организмите.
Количеството на органичните съединения на азота и фосфора в океана е по-малко от това на неорганичните. За живота на организмите най-важни са нитратните аниони и в по- малка степен амониевите и нитритните. Изчерпването на биогенните елементи ограничава развитието на фитопланктона, който е в основата на хранителната верига.
Биогенните елементи извършват непрекъснат кръговрат. Те се използват главно от фитопланктона при фотосинтезата в горния осветен слой на океана (до дълбочина 50 м), а в по-долните слоеве – само от някои хемосинтезиращи бактерии като източник на енергия. Попълването на биогенните елементи става от речния отток, валежите, теригенния прах. В морски условия те се получават или в резултат на отделяне при жизнената дейност на организмите или в процеса на тяхното разлагане след смъртта им.
Пространственото разпределение на биогенните елементи е твърде разнообразно. В близост до бреговете има еутрофни зони, богати на биогенни вещества за разлика от отдалечените вътрешни океански акватории. Големи количества биогенни вещества има в полярните зони, докато в екваториалните води тяхната концентрация е минимална.
Разтворимите газове в морската вода се образуват в резултат на обмена и с атмосферата, от речния отток и от дейността на живите организми.
Най-голямо е количеството на неактивния свободен азот – около 13–14 мл/л. Кислородът постъпва от атмосферата и се отделя в процеса на фотосинтеза. В повърхностните води концентрацията му е 8–9 мл/л. Въглеродният диоксид е биологично и химично активен газ, чиято концентрация в повърхностните води е 0,1–0,5 мл/л. Сероводородът се образува в придънните слоеве при слаб водообмен. В Черно море сероводород се съдържа на дълбочина по-голяма от 150–200 м като при най-голямата дълбочина 2 245 м концентрацията му достига максимална стойност – 10 мл/л.
В океаните непрекъснато се създават органични вещества и същевременно те се употребяват и разлагат. Съдържанието им варира между 0,5 и 5 мг/л като е най-високо в крайбрежните води. Обикновено преобладават разтворени органични вещества – аминокиселини, белтъци, карбамид, алдехиди, витамини, разтворими въглехидрати, а също така целулоза, хумини, мазнини, хлорофил и др.
Световният океан се отличава със стабилен химичен състав и с устойчиви средни многогодишни термични условия, циркулация, климат и газов режим на водите. Това създава благоприятна жизнена среда за развитие на организмите и за осъществяване на екологично равновесие. От древността човек използва биологичните, минерални и транспортни ресурси на океана като до преди около половин век количеството на отпадъците от антропогенната дейност са били незначителни спрямо самоочистващата способност на природните води. През последните десетилетия обаче някои замърсители, изхвърляни в океаните вече надхвърлят пределно допустимите концентрации за екологичното равновесие. Някои от тях непосредствено убиват живите организми, а други при своето окисляване изчерпват разтворения във водата кислород и животните и растенията загиват, поради неговия недостиг. Механичното замърсяване се причинява от битови отпадъци, пластмаси и др., но най-разпространено е химичното замърсяване на морската вода от нефт и нефтопродукти, хлорорганични и фосфороорганични съединения, пестициди, детергенти, изкуствени радиоактивни материали и др.
Солеността е масата в грамове на всички твърди минерални разтворени вещества в 1 kg морска вода при условие, че бромът е заместен с еквивалентно количество хлор, карбонатите са приведени към окиси, а органичните вещества са изгорени при температура 480°С. Количествено солеността се изразява в g/kg, т. е. в промили – S (‰).
Солеността е близка към сумата на всички главни йони, съдържащи се в морската вода и изразява общото съдържание на соли. Съставът на солите в океаните е представен в следващата таблица.

Състав на солите в океаните (по Ф. Клоук и Х. Уошингтън).

Поради голямото съдържание на хлорни аниони в морската вода на практика солеността се определя според хлорността ‰ – съдържанието в грамове на хлора и брома в 1 кг морска вида и преизчисляване на еквивалентно съдържание на хлора.
Солеността се определя по емпиричната формула на Кнудесен, Форх, Сьоренсен:
S‰=0,030 + 1,8050 Cl‰.
За Черно море емпиричната формула за определяне на солеността е: S‰= 0,1856 + 1,7948 Cl‰.

От 1963 г. Емпиричната формула за солеността е преобразувана по предложение на група експерти по океаноложки таблици и стандарти при ЮНЕСКО във вида S‰= 1,80655 Cl‰.
Средната соленост за Световния океан е 35,23‰, но тя варира в различните морета: Балтийско – 11‰, Каспийско – 13‰, Азовско – 14‰, Черно море – 18‰, Средиземно море – 38‰, Червено море – 42‰, Аралско – 100‰, Мъртво – 310‰ и др.

Коментари

Все още няма коментари

Публикувай коментар