IV. Морские и океанские воды.

Химический состав воды морей и океанов имеет свои отличительные особенности. К таким особенностям можно отнести следующие:

1) Огромное разнообразие качественного состава воды. Вода океанов аккумулирует разные по химическому составу воды со всей земной поверхности.

2) Высокое солесодержание (в основном, NaCl). Общая минерализация морских и океанских вод достигает 35 г/кг.

3) Постоянство во времени и однородность в разных частях океана основного химического состава воды. Это свойство обусловлено огромной массой Мирового океана, что создает стабильность солевой массы. Однородность обеспечивается постоянным водообменном между отдельными частями океана вследствие горизонтальных и вертикальных перемещений водных масс.

Основные ионы океанских вод те же, что и у поверхностных вод суши: Cl^–, SO₄^2–, HCO₃^–, CO₃^2–, Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺. Дополнительно в состав океанских вод входят Br^–, F^–, Sr²⁺, H₃BO₃ (более 0,001 г/кг). Содержание Na⁺ и Cl^– составляет более 83,6% от суммы всех ионов, т.е. океанские воды являются хлоридно-натриевые. Соотношение отдельных катионов и анионов может быть выражено последовательностями:

Cl^– >SO_42– > HCO₃^– > CO₃^2– и

Na⁺ > Ca²⁺ > Mg²⁺ > К⁺.

Можно сформулировать основные отличия в химическом составе морских и пресных вод:

а) Кальций и магний входят в состав морских вод не в виде гидрокарбонатных солей, а в

виде хлоридов.

б) Общую щелочность океанской воды обуславливают не только ионы HCO₃^–, CO₃^2–, но и

ионы Н₂ВО₃^–.

в) Интервал рН океанской воды составляет 7,7-8,3; он значительно уже, чем для поверх-

ностных пресных вод, для которых величина рН может колебаться от 4,5 для болотных

вод до 8,5 для водоемов с интенсивным фотосинтезом.

г) Более высокая концентрация Са2+ по сравнению с поверхностными водами суши, что обусловлено увеличением растворимости СаСО3 в присутствии сильного электролита NaCl (солевой эффект).

д) Концентрация растворенного кислорода изменяется в зависимости от глубины. Максимальная концентрация наблюдается на глубине 100-300 м, далее минимум для глубин 300-1400 м и на глубине 1400-1600 м концентрация растворенного кислорода несколько больше, чем во втором слое. Это связано с тем, что в этот нижний слой кислород приносят холодные течения арктического и антарктического происхождения, насыщенные кислородом при низких температурах. Этот кислород не расходуется (низкое БПК), т.к. животных там мало.

е) Концентрация СО2 в океанской воде значительно меньне, чем в поверхностных водах суши.

ж) Сероводород – не характерный компонент для вод океанов. Он образуется только в застойных зонах, бедных на кислород (Черное море).

з) Содержание микроэлементов в воде океанов очень низкое. В то же время абсолютное содержание отдельных элементов в этой воде огромно. Так, во всей воде Мирового океана содержится около 5,5 млн. тонн золота.

и) Органические соединения в океанской воде имеют в основном природное происхождение. Содержание органического углерода в океанах изменяется в пределах 0,5-3 мг/л. Это – углеводороды, белки, продукты их разложения, липиды – эфиры карбоновых кислот с ортофосфорным радикалом, гумусовые вещества.

Атмосферные осадки — вода в жидком или твердом состоянии, выпадающая из облаков или осаждающаяся из воздуха на земную поверхность.

Различают:

- обложные осадки, связанные преимущественно с тёплыми фронтами;

- ливневые осадки, связанные преимущественно с холодными фронтами.

Осадки измеряются толщиной слоя выпавшей воды в миллиметрах. В среднем на земном шаре выпадает около 1000 мм осадков в год, а в пустынях и в высоких широтах — менее 250 мм в год.

На метеорологических станциях измерение количества осадков производится осадкомерами (до 1950-х годов использовались дождемеры), а интенсивность жидких осадков измеряется плювиографами. Для больших площадей интенсивность осадков оценивается приближённо с помощью метеорологических радиолокаторов.

Осадки — одно из звеньев влагооборота на Земле. Многолетнее, среднемесячное, сезонное, годовое количество осадков, их распределение по земной поверхности, годовой и суточный ход, повторяемость, интенсивность являются определяющими характеристиками климата, имеющими существенное значение для сельского хозяйства и многих других отраслей народного хозяйства.

 

Контрольные вопросы:

1. После выпаривания 250,0 см³ пробы поверхностной природной воды получен сухой остаток массой 2,0136 г. К какому типу поверхностных вод относится проба?

2. Химический состав морской и пресной водъ

Тема самостоятельной работы студентов (СРС):

1. Современные типы методов хроматографии
2. Теоретические основы физико-химических методов

 

Литература:

1. Другов Ю.С., Родин А.А. Анализ загрязненной почвы и опасных отходов. Практическое руководство. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. – 424 с.

2. Другов Ю.С., Родин А.А. Экологические анализы при разливах нефти и нефтепродуктов. Практическое руководство. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. – 272 с.

3. Другов Ю.С., Родин А.А. Анализ загрязненных биосред и пищевых продуктов. Практическое руководство. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. – 296 с.

4. Фелленберг Г. Загрязнение природной среды. Введение в экологическую химию. – М.: Мир, 1997. – 232 с.

6. Фомин Г.С., Фомин А.Г. Почва. Контроль качества и экологической безопасности по международным стандартам: Справочник. – М.: Протектор, 2001. – 304 с.