Лекція Хімія гідросфери Укладачі: к ф. м н., Кузишин Ольга Василівна к ф. м н., Базюк Лілія Володимирівна
жүктеу/скачать 0.58 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 6.1.4. Значення підземних вод
- 6.2. Морські та океанські води
| Колоїди й механічні суспензії у підземних водах зустрічаються дуже рідко. Розміри їх частинок у десятки разів перевищують частинки дійсних розчинів. У підземних водах зустрічаються переважно колоїди алюмінію, феруму, кремнезему. У колоїдних частках SiO2 зустрічаються, наприклад, декілька сотень молекул. Колоїди мають велику питому внутрішню поверхню частинок й електричний заряд. Частинки механічних суспензій дуже великі (більше 100 мікрон) і можуть перебувати у воді, яка рухається зі значною швидкістю (карстові води).
6.1.4. Значення підземних вод Прісні підземні води мають дуже важливе господарське значення. Вони належать до тих природних ресурсів, від яких залежить життя населення земної кулі, їх використовують для водопостачання населених пунктів, в сільському господарстві і промисловості. Неоціненну роль ці води відіграють в живленні різноманітного рослинного світу, вони незамінні як джерело пиття для всього живого на нашій планеті. Роль води в ґрунті академік Г.М. Висоцький (1962 р.) порівнював з роллю крові в живому організмі. З цим визначенням не можна не погодитися. 6.2. Морські та океанські води Хімічний склад води Світового океану ‒ це складний комплекс мінеральних і органічних речовин, що знаходяться в різних формах йонно-молекулярного та колоїдного стану і надають воді своєрідних особливостей. В океанічній воді розчинені майже всі елементи Періодичної системи, навіть благородні метали. Більше всього розчинено оксигену 85,8 %, гідрогену ‒10,7 %, хлору — 2,20 %, натрію ‒ 1,07 %, які вступають у хімічні реакції і утворюють солі. Серед солей найбільше розчинено кухонної солі ‒ NaCl (27,2 г/дм3), яка надає воді солоного смаку, та солей магнію МgСl2 ‒ 3,8 г/дм3, які надають воді гіркуватого смаку. Опріч солей хлору, що становлять 88,7 %, у воді розчинені сульфати (МgSО4 ‒ 1,7 г/дм3, СаSO4 ‒ 1,2 г/дм3, К2SО4 ‒ 0,9 г/дм3, які разом становлять 10,8 %), карбонати СаСО3 ‒ 0,1 г/дм3 та солі брому ‒ МgBr2 ‒ 0,1 г/дм3. Таке відсоткове співвідношення цих солей зберігається у будь-якій частині океану і за будь-якої концентрації солей. Тому для одержання загальної кількості солей достатньо в пробі води визначити вміст хлору і помножити на 1,81. У морській воді виявлено щонайменше 67 різних хімічних елементів, у вигляді розчинених мінеральних речовин, серед яких сполуки нітрогену, фосфору, силіцію мають вирішальне значення для живих організмів. Мінералізація морської води є основою зародження життя і розвитку біосфери. Морська вода має всі необхідні елементи, що входять до складу поживних речовин рослин. Ультра-прісна вода, проникаючи в клітини, згубно впливає на них, оскільки є сильним розчинником і змінює склад протоплазми. Морська фауна легко переносить підвищення солоності і не витримує його зменшення. При солоності 4% життя морської фауни неможливе. Прісноводні мешканці за допомогою слизової оболонки ізолюються від водного середовища, пристосувавшись таким чином до умов життя. Органічні речовини безперервно накопичуються у морській воді внаслідок відмирання маси зелених рослин. Загниваючи, вони стають основним джерелом органічних решток, до складу яких входять різноманітні солі. Отже, солоність морської води ‒ це кількість в грамах всіх мінеральних речовин, розчинених в 1 кг морської води за умови, що бром і йод заміщені еквівалентною кількістю хлору, всі вуглекислі солі переведені в оксиди, а всі органічні речовини спалені за температури 480°С. Солоність води виражається в г/кг або ‰. Середня солоність вод Світового океану ‒ 35,0 ‰. Це означає, що в океані розчинено 48∙1015 тонн солей. Якби всі солі океану викристалізувати, то вони покрили б всю земну поверхню шаром 40 м завтовшки. На поверхні океану солоність може змінюватись у значних межах, залежно від балансу прісної води. Атмосферні опади, стік з суходолу, танення льоду знижують солоність, а випаровування, утворення льоду ‒ підвищують її. Солоність залежить також від вертикального перемішування та горизонтального перенесення води. Холодні течії несуть з полярних районів води з меншою солоністю, а теплі з тропічних широт — з більшою солоністю. Найменша солоність у високих широтах, де випаровування незначне. У Північному Льодовитому океані вона становить лише 30,6-30,9 ‰ і тільки біля островів Північної Землі та Шпіцберґена підвищується до 32,8-33,2 ‰. Така мала солоність пояснюється стоком Сибірських рік та таненням морського льоду. Улітку солоність води тут зменшується до 30 ‰. У Південній півкулі найменшу солоність мають приантарктичні води (32,7 ‰). З наближенням до пасатних зон солоність підвищується, досягаючи найбільших значень у тропічних широтах: у Атлантичному океані - 37,5 ‰, Індійському та Тихому океанах - 36,5 ‰. Велика солоність цих зон пояснюється малою кількістю опадів та значним випаровуванням (8 мм за добу), зумовленим сухістю пасатних вітрів. У напрямі до екватора солоність зменшується до 35,0 ‰, внаслідок переважання опадів над випаровуванням. Зональний розподіл солоності на поверхні океану порушується морськими течіями. Це особливо добре помітно в північній частині Атлантичного океану, де теплі води Гольфстріму зустрічаються з волами Лабрадорської течії. Середня солоність поверхневих вод океанів різна. Найбільшою вона є в Атлантичному океані ‒ 35,4‰, найменшою у Північному Льодовитому ‒ 32,0‰. Індійський та Тихий мають відповідно 34,9 ‰ і 34,8 ‰. Солоність на поверхні морів може набагато відрізнятися від солоності відкритого океану. Чим більше море врізається в суходіл і чим менший його зв'язок з океаном, тим більша різниця. Найбільшу солоність мають Середземне (39 ‰) та Червоне (42 ‰) моря. У Чорному морі солоність не перевищує 15-23‰, у Балтійському 3-20‰. Така мала солоність цих морів обумовлена не тільки ізольованістю від океанів, а й впливом річкового стоку. Істотні зміни солоності вод Світового океану відбуваються тільки до глибини 1500 м. Нижче цієї глибини коливання не значні і практично на всіх широтах солоність дорівнює 34,7-34,8 %о. Розчинені гази. Крім солей у морській воді розчинені гази: кисень, азот, вуглекислий газ, сірководень, амоніак, метан. Гази надходять з атмосфери, частково з водами суходолу, під час підводних вивержень, а також утворюються в результаті хімічних та біологічних процесів, що відбуваються у воді. Розподіл газів у товщі води відбувається завдяки перемішуванню. Найважливіше значення з усіх газів має кисень, оскільки з ним пов'язано життя. У водах Світового океану його розчинено 7480 млрд тонн. Надходить з атмосфери або в результаті фотосинтезу, витрачається на дихання морських організмів і на окиснення різних речовин. Вміст кисню у морській воді залежить від температури і солоності, однак більше значення має температура (табл. 12). Поверхневі шари (100-300 м) завжди насичені киснем, при цьому вміст його зростає від екватора до полюсів від 5 см3/дм3 до 8 см3/дм3 на 50○ пн. ш. Нижче 200 м світло не проникає, рослинність відсутня і вміст кисню зменшується. Особливо його мало на глибинах 400-800 м, де він витрачається на дихання тварин та окиснення відмерлих решток організмів. На великі глибини кисень приносять арктичні і антарктичні води. Азот у поверхневих шарах знаходиться у повній рівновазі з атмосферним азотом. Великого значення для океану не має. Деякі придонні бактерії перетворюють його в нітрати і амоній. Іноді на дні морів, особливо в намулі, утворюється сірководень. Він є наслідком процесів розкладання органічних речовин, та життєдіяльності бактерій, що використовують у анаеробних умовах кисень сульфатів. Сірководень ‒ сильна отрута для живих організмів. Характерним прикладом зараження глибинних вод є Чорне море, в якому тільки 1З % води не отруєно ним, а в окремих місцях він часом виходить на поверхню. Вуглекислий газ знаходиться переважно у вигляді вуглекислоти. Незважаючи на малий вміст, вуглекислота відіграє не меншу роль, ніж кисень. Вона є єдиним джерелом вуглецю, необхідного рослинам для утворення органічної речовини. Вуглекислий газ краще розчиняється у холодній воді. Запаси його в океані становлять 130-1012 тонн або 45-50 см3/дм3. Це в 60 разів більше, ніж в атмосфері. З підвищенням температури вода віддає його атмосфері, зі зниженням ‒ поглинає з неї. Вдень, у зв’язку з вбиранням вуглекислого газу рослинами, вміст його зменшується, а вночі ‒ збільшується. Вивчення сольового і газового складу морської води необхідне для визначення рибопродуктивності моря, для потреб хімічної промисловості, будівництва портів і одержання прісної води. жүктеу/скачать 0.58 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|