Как можно определить пресная или соленая вода

Отвечаем на вопрос: вода в океане соленая или пресная и по какой причине?

Какая вода в океане? Конечно же, соленая! Геологические процессы формирования поверхности Земли шли миллиарды лет от планеты вулканов к планете океанов. Менялся и состав воды, ее покрывающей.

Почему вода соленая в океанах, а не пресная, ученые не сошлись в теориях до сих пор. Попробуем и мы разобраться, соленая вода в океане или пресная.

Океаническая H2O — какая она?

Если содержание солей:

в воде ниже 1 ‰, то ее называют пресной в противоположность содержимому океанических просторов – воде соленой.

Почему в океанах соленая, а в реках несоленая?

Океаны не всегда были такими, как сейчас. Миллиарды лет назад их содержимое даже водой нельзя было назвать.

В них интенсивно шли химические реакции кислот и Н2О с твердыми минеральными соединениями. В результате в атмосферу интенсивно выделялись азот и кислород.

А внизу оставались результаты реакций: вода и соли, из которых наибольшая доля – это NaCl (поваренная соль).

Пресная вода суши – это конденсат испарений с поверхности океана. Соли остаются внизу, а чистая Н2О с небольшим количеством примесей образует облака. Охлаждаясь, она выпадает на землю дождем. Осадки стекают в наземные реки, озера и болота.

Кроме того, H2O, просачиваясь в почву, попадает в подземные потоки. Они движутся по пустотам в виде пещер, размывают мягкие грунты. Выходящие на поверхность ключи, родники опять же питают ручейки, реки и т.д.

Потоки вымывают и растворяют минералы из почвы, но количество «добытого» водой – незначительно. Она остается пресной.

Градация солености

Интересно, что соленость мирового океана разных регионов отличается. Там, где идет интенсивный сток крупных рек, а испарение ниже из-за условий климата, участки более пресные. В тропиках вода соленее, особенно, при отсутствии крупных потоков с суши и большом испарении из-за жары.

Таблица солености, включая внутренние моря, в промилле:

Океан	Средние показатели	Максимальные показатели	Минимальные показатели
Атлантический	35,4	39,0	11,0
Индийский	34,8	41,5	32,0
Тихий	34,5	36,0	32,0
Южный	33,0
Северный Ледовитый	32,0	35,0	20,0

Какие есть запасы?

Посреди океанов также можно обнаружить пресную воду. В первую очередь – это льды:

1. Северного Ледовитого океана.
2. Шельфовые ледники Антарктики.
3. Айсберги, кочующие по Атлантике с Севера на юг и по Антарктическому течению Южного океана.

Природа Н2О такова, что замерзает она в чистом виде, без примесей. Обнаружены в океанах и выходы подземных пресных рек. На поверхности они видны по характерному вспениванию из-за разной плотности потока и окружающей его соленой воды.

Давно известны подобные субмаринные источники:

1. Возле полуостровов Флорида и Юкатан (Северная Америка).
2. У берегов Северной Австралии.
3. Рядом с островами Бахрейна в Персидском заливе и других местах Земного шара.

Может ли быть пресным океан?

Океан может быть пресным — да или нет? Разбавить соленые океаны и моря попросту нечем.

Заключение

Без соленой воды океанов не будет и пресной на суше. Поэтому стоит бережнее использовать ресурсы, доставшиеся человечеству от природы.

Источник

Как проверить соленость воды и почему это важно

Если вы хотите определить качество воды, одним из наиболее важных измерений, которые вы можете сделать, является определение солености воды. Под соленостью понимается количество растворенных солей в воде. Это измерение обычно выражается в процентах или частях на тысячу. Чтобы получить это измерение, вы должны измерить проводимость воды, что можно сделать с помощью тороидального датчика проводимости или контактного датчика проводимости. Независимо от типа датчика, который вы выберете, важно понимать, что идеальное измерение солености зависит от исследуемого вами водоема.

Например, стандартная соленость пресной воды составляет около 0,5ppt или ниже. С другой стороны, уровень солености в открытом море может быть выше 30ppt, поскольку океаны состоят из соленой воды. Проверка солености воды важна по многим причинам. Например, измерения солености являются ключевыми для эстуариев, где пресная вода может смешиваться с соленой. Разным водным организмам для выживания требуется разный уровень солености.

Наряду с аквакультурой измерения солености необходимы для многих процессов в здравоохранении, животноводстве, производстве, очистке сточных вод и сельском хозяйстве. При очистке сточных вод важно, чтобы очищенная вода проверялась, чтобы убедиться, что большая часть соли в воде была отфильтрована до того, как она снова попадет в окружающую среду. Многие источники засоления пресной воды включают городские и сельские стоки из ливневых, сточных вод и сельского хозяйства. Небольшие изменения солености воды могут создать множество проблем с окружающей средой, главная из которых связана с вымиранием растений и животных. В этой статье подробно рассматривается, какое оборудование вам нужно для измерения солености и почему эти измерения важны.

Содержание:
1 Почему вам следует использовать измеритель солености
2 Преимущества тестирования солености воды
3 Общие эффекты солености

Один из наиболее эффективных методов измерения солености — это использование тестера для измерения солености, который должен предоставить вам точные показания. Вероятно, лучший аспект использования солемера заключается в том, что он автоматически предоставляет вам показания солености. Хотя датчики проводимости могут помочь вам получить измерения солености, они не дают точных показаний солености. Вместо этого они измеряют проводимость воды, которая указывает на то, насколько хорошо вода пропускает электрический ток. Поскольку показания проводимости ориентированы на общее количество растворенных твердых веществ, которые могут быть обнаружены в воде, высокие показания проводимости также указывают на измерения высокой солености.

Если вы решите использовать измеритель солености, эти измерители могут измерять соленость в сточных, поверхностных и грунтовых водах. Измерители солености обычно используются для контроля качества воды в рыбоводных хозяйствах. Их также можно использовать в сельскохозяйственных целях, чтобы определить, является ли вода чистой и безопасной для орошения. Если вы работаете в промышленных условиях, соленомеры и другие методы измерения солености в воде необходимы, чтобы убедиться, что промышленные стоки не содержат высокой концентрации растворенных солей.

Если вы изучаете лучшие способы измерения солености, вам следует использовать солемер, если вы хотите выполнить основные полевые испытания с помощью портативного измерителя, который дает быстрые результаты. Вы также можете получить приблизительные показания солености с помощью датчика проводимости, который также очень полезен для определения качества воды и количества загрязняющих веществ, которые могут быть обнаружены в воде.

Для крупномасштабных испытаний вы можете использовать инструменты электромагнитного картографирования, из которых вы можете выбрать один из нескольких различных типов. Такие инструменты, как EM31 и EM38, могут использоваться для правильного картирования пространственной изменчивости почвы, что позволяет проводить измерения засоленности на гораздо больших площадях. Если вы хотите быстро определить разницу солености по всему загону, инструменты электромагнитного картирования могут стать для вас правильным решением.

Поскольку соленость может быть измерена на обширных территориях, эти инструменты широко используются в сфере планирования землепользования. Области с высокой и низкой проводимостью можно эффективно измерить с помощью инструмента электромагнитного картирования.

В то время как измерители солености отлично подходят для небольших испытаний, инструменты картографии предоставляют вам возможность проводить высокоточные тесты воды и почвы в лабораторных условиях. Эти тесты можно использовать для завершения начальных тестов на месте, которые вы провели в случае, если ваши показания солености не находятся на желаемом уровне. Конкретный инструмент, который вы решите использовать, во многом зависит от приложения.

Преимущества тестирования солености воды

Есть много преимуществ, которые дает проверка солености воды. Однако точные преимущества зависят от отрасли, в которой вы работаете. Как упоминалось ранее, измерение солености воды очень важно в эстуариях и морской воде, где пресная вода смешивается с морской. Поскольку каждый водный организм требует разного уровня солености, чтобы выжить, проверка солености воды необходима, если вы хотите убедиться, что разные водоемы способны приспособиться к видам организмов, которые живут в воде. Водные организмы, которые встречаются в морской воде, могут жить в воде с уровнем солености до 40ppt.

С другой стороны, организмы, которым для жизни нужна пресная вода, обычно не могут выжить в воде с соленостью более 1ppt. Имейте в виду, что соленость также определяет количество растворенного кислорода в воде. Когда уровень солености увеличивается, кислород становится менее растворимым, а это означает, что количество растворенного кислорода в воде уменьшается. Для многих водных организмов растворенный кислород необходим для выживания. Кислород в морской воде растворяется примерно на 20 процентов меньше, чем кислород в пресной воде.

Когда вы измеряете соленость воды солемером или аналогичным инструментом, идеальные уровни солености зависят от того, для чего используется вода. Пресная вода, используемая для питья и орошения, должна иметь уровень солености 0,5ppt или ниже. Если уровень солености ниже 1ppt, но выше 0,5ppt, водные экосистемы могут начать страдать. При показаниях солености 2-10ppt вода считается соленой, что делает ее полезной для большинства домашних животных. Когда соленость воды составляет 10-35ppt, вода считается сильно засоленной и должна использоваться только для определенных видов домашнего скота.

Вода с соленостью выше 35ppt считается рассолом — это вода, которую вы найдете, купаясь в океане. Рассол обычно используется в промышленных и горнодобывающих целях. Например, рассол является отличным противообледенительным средством, поэтому его обычно наносят на дороги зимой, чтобы не допустить прилипания льда и снега к асфальту. Солевой рассол можно найти и в других сферах применения в пищевой промышленности, консервировании пищевых продуктов и в промышленном холодильном оборудовании.

Общие эффекты солености
Эффект засоления проявляется в любом водоеме. Водным организмам, живущим в пресной воде, для выживания требуется небольшое количество растворенных солей. С другой стороны, морские организмы не смогут жить в воде с низким уровнем солености. Когда вода и почва содержат большое количество солей, потенциальное воздействие на окружающую среду и экономику в целом включает:

Снижение общей урожайности из-за плохого состояния здоровья и роста солеустойчивых культур.
Возможная смерть или плохое здоровье местной растительности, что приводит к снижению биоразнообразия из-за увеличения солеустойчивых видов.
Коррозия инфраструктуры, включая мосты, дороги и заборы.
Гибель водных организмов, которые зависят от определенного уровня солености, чтобы оставаться в своей естественной среде обитания.
Во многих случаях повышенная соленость также потребует использования дополнительных растворов для очистки воды. Вода с высоким уровнем солености может вызвать усиление коррозии вдоль сельскохозяйственной инфраструктуры, а это означает, что эту инфраструктуру необходимо будет регулярно обслуживать или заменять в целом, что требует больших затрат. Хотя высокая соленость имеет множество неблагоприятных последствий, некоторые водные среды смогли адаптироваться к различным концентрациям соли. Независимо от того, проверяете ли вы уровень солености питьевой воды или занимаетесь рыбоводством, существует множество причин, по которым важно проверять соленость воды.

Как упоминалось ранее, соленость воды должна быть идеальной для всех видов применения. В то время как низкий уровень солености необходим для орошения и питьевой воды, высокий уровень солености полезен при применении в пищевой промышленности и консервной промышленности. Имея в руках солемер, вы получите точные показания, которые позволят вам принять необходимые меры. Если уровень солености слишком низкий, все, что от вас требуется, — это добавить в раствор небольшое количество соленой воды, пока вы не достигнете желаемых показателей солености.

Если показания солености слишком высоки, единственный способ снизить уровень солености — это изменить водный баланс, что может потребовать замены текущей воды пресной. В сельскохозяйственных условиях можно использовать различные методы орошения для снижения содержания соли. Перед проверкой солености воды убедитесь, что у вас есть водомер или датчик проводимости, которые, как вы уверены, предоставят вам точные показания.

Источник

Пресная

Пресная вода – то, без чего жизни на Земле просто не будет. Однако деятельность человека практически во всех своих проявлениях крайне негативно влияет на ее качество, превращая ее в непригодную для питья.

Поэтому в ближайшем будущем весьма вероятна ситуация, когда человечество столкнется с ее жестким дефицитом, а где-то это происходит уже сейчас.

Что это такое?

Под определением пресной воды кроется то, что, является противоположностью морской, содержит соли в очень небольшой пропорции (это максимум половина промилле).

В соленой воде их концентрация намного выше, иногда она доходит до 3,5-4,1%.

Если взять общий объем вод на Земле, то пресной из них будет только 3% по объему. А доступной человечеству для использования – 1%.

Характеристика

Пресная вода называется пресной в том случае, если подходит под ряд параметров. Ее соответствие определенным критериям означает, что она пригодна для питья.

Рассмотрим критерии в таблице:

Критерий	Как оценивается
Прозрачность	Чистота или замутненность воды, ее оттенок оценивается через сравнение с эталонными образцами. Разработана специальная шкала, в ней 14 делений.
Жесткость	Определяется уровнем концентрации ионов магния и кальция. Жесткость рассчитывается по методу, закрепленному в ГОСТах (официальных государственных стандартах) для питьевой воды.
Органолептика	Включает такие свойства, как цвет, запах, вкус, оцениваемые органами чувств.

Запах воде придают смешивающиеся с ней газы (примером может быть, хлор), нефть и продукты ее переработки, частицы субстрата.

Оценки запаху «выставляются» в баллах от 0 до 5, в последнем случае его интенсивность превращает воду в непригодную для питья.

Во вкусе в разной степени может ощущаться кислота, горечь, сладость, соленость. Его интенсивность тоже «высчитывается» по шкале от 0 до 5. Кислотность (рН) Ее определяет наличие ионов водорода и их пропорция. При рН меньше 7 пресная вода считается кислой, больше – щелочной.

Кислотность сильно влияет на ее свойства. Кислотно-щелочной баланс для человека очень важен, в организме он составляет строго 7,38-7,42.

Питьевая вода не должна его нарушать. В противном случае немедленно начинаются «сбои» в работе органов и систем. Кислотность измеряется простым прибором –рН-метром.

Когда по своим характеристикам пресная вода далека от идеальной, проводятся химические анализы, позволяющие выявить и идентифицировать посторонние примеси.

Является исчерпаемым ресурсом?

В оптимальных условиях, когда экосфера не страдает от антропогенного и техногенного факторов, пресная вода – неисчерпаемый ресурс, восполняющийся за счет ее круговорота.

Но сейчас проблема истощения ее запасов вследствие влияния антропогенного фактора с каждым годом становится все острее вследствие:

• обмеления надземных водоемов с пресной водой;
• все возрастающего расхода воды, потребляемой предприятиями сельскохозяйственной и различных промышленных отраслей, необходимой для снабжения населенных пунктов.
• загрязнения источников отходами антропогенного происхождения.

Поэтому большинство гидрологов признают принадлежность пресной воды уже к ресурсам из категории возобновляемых, а не неисчерпаемых.

Чаще всего пресную воду делят на виды, принимая во внимание особенности ее состава, подразделяя на обычную и минеральную.

Первая, исходя из ее источника, делится на:

• речную;
• озерную;
• дождевую;
• талую;
• родниковую (ключевую);
• колодезную;
• артезианскую.

Пресная минеральная может быть:

По составу разновидностей пресной минеральной воды очень много.

Исходя из того, каких веществ в ней больше всего, она бывает:

В отдельную категорию выделяется «искусственная» H2O, созданная с использованием современных технологий:

• минеральная (в прошедшую несколько этапов очищения воду добавляют соединения магния, натрия, кальция, йода в определенных пропорциях);
• опресненная (превращенная в пресную воду морская);
• дистиллированная (вода с минимумом посторонних примесей, результат испарения и последующей конденсации).

Как образуется и каковы источники?

Пресная вода – результат непрерывного круговорота.

Эта замкнутая система – совокупность взаимосвязанных «звеньев»:

• атмосфера;
• мировой океан;
• почва;
• реки;
• озера;
• ледники;
• биосфера;
• хозяйственная деятельность человека.

Вкратце процесс выглядит так:

1. Под воздействием солнечных лучей вода испаряется с поверхности надземных водоемов, становясь паром.
2. Воздушные потоки переносят влажный воздух, в том числе, в сторону материков.
3. Над землей он конденсируется, становясь облаками.
4. Под влиянием комплекса атмосферных условий излишки скапливающейся в них влаги выпадают на землю как осадки.
5. Определенный их процент попадает обратно в надземные водоемы, оставшаяся часть с разной скоростью сочится через грунт и горные породы, пополняя водные бассейны под землей.

На фото можно увидеть примерную схему образования пресных вод:

Подробная статья об источниках пресной воды в нашей статье по ссылке, а также информация об источниках в России здесь.

Запасы в мире

Общемировые запасы пресной воды можно оценить только приблизительно. Их объем все время меняется.

Таблица распределения запасов:

Вид источника	Примерный объем (км³)	От общего запаса (%)
Ледники, айсберги, нетающий снежный покров	24	68,7
Подземные «линзы»	10,5	30,1
Зоны вечной мерзлоты	0,3	0,86
Озера	0,091	0,26
Атмосферные пары	0,0129	0,04
Реки	0,00212	0,006

Еще больше информации о рейтинге стран мира по запасам пресной воды можно найти здесь.

Чем отличается от соленой воды?

С точки зрения физиков, химиков и гидрологов, пресная и соленая вода – две очень разные субстанции. Сходство ученые находят только в прозрачности и текучести.

Основной фактор различия – молекулярный состав.

Морская вода содержит хлорид натрия в высокой концентрации (минимум 35 г на 1 л). Это вещество гораздо лучше известно, как поваренная соль.

Из-за ее наличия морская вода:

• превращается в лед при температуре -0,8-2,5°С;
• обладает большей плотностью (она «выталкивает» на поверхность любые тела,);
• закипает намного медленнее (молекулы воды сначала «освобождаются» от соли, только после этого начинают испаряться).

Физические свойства

Базовые характеристики с точки зрения физиков:

• плавление и замерзание при 0°С (лед превращается в жидкую воду и наоборот);
• кипение при температуре 100°С (вода становится паром – это ее газообразное состояние);
• плотность при температуре 4°С – 1 г/см³, при 20°С – 0,9982 г/см³.

При нормальных условиях (давление 1 атм.) пресная вода — без цвета, запаха и вкуса. Для нее характерна высокая теплоемкость и пониженная теплопроводность (поглощая тепло в больших количествах, сама она нагревается сравнительно мало).

Как получить из морской?

Для этого разработаны следующие методики:

• дистилляция (одна или несколько стадий кипения и последующей конденсации);
• мембранная дистилляция (пар просачивается через мембрану, которая пропускает только его);
• обратный осмос («продавливание» через фильтры, пропускающие только молекулы воды);
• электродиализ (прохождение водяного потока сквозь камеру с электродами, на которых «оседают» положительные и отрицательные ионы);
• газогидратный метод (замораживание соленой воды, затем — обработка одним из углеродных газов; образующиеся в процессе кристаллы – это уже пресная вода).

Еще больше способов сделать из морской пресную воду можно найти тут.

Интересные факты

Вот некоторые интересные факты:

• Финляндия – не только «страна тысячи озер», но и «страна тысячи чистых озер». Водопроводную воду там можно пить, не боясь за собственное здоровье.
• Горячая вода превращается в лед быстрее, чем холодная. Убедительного объяснения этому факту пока не имеется. Само явление именуется «парадоксом Мпембы».
• Вода для человека – источник жизни, при ее отсутствии можно прожить максимум 5 дней. Больше, чем в воде, он нуждается только в кислороде. Но она же переносит возбудителей 85% известных науке заболеваний.
• Средняя «норма потребления» воды человеком за всю жизнь приближается к 35 тоннам.
• По мере взросления вода из организма постепенно «испаряется». У новорожденного ее примерно 80%, к старости остается 50%, не более.
• Из школьной программы каждый четко усвоил, что вода бывает твердой, жидкой и газообразной. Это верно, но не совсем. Сейчас ученые насчитывают уже 14 специфических агрегатных состояний для твердой воды и 5 – для жидкой.

Проблемы

Наиболее сложные, требующие немедленного решения, глобальные проблемы, связанные с пресной водой – ее загрязнение и недостаток.

Мир ощущает дефицит воды на экологическом, социальном, экономическом и политическом уровнях.

Кое-где он чувствуется особенно остро. Запасы пресной воды на территориях разных стран сильно варьируется.

Но все они одинаково сталкиваются с последствиями глобального потепления.

Техногенный фактор негативно сказывается на природных экосистемах. В итоге реки, озера, подземные водоносные бассейны истощаются, содержащаяся в них вода становится непригодной для питья.

Промышленность и сельское хозяйство потребляют воду во все увеличивающихся объемах, причем делают это крайне нерационально.

Заключение

Если исходить из критерия необходимости для обеспечения жизни человека и жизни на Земле вообще, именно пресная вода, а не углеводороды, драгоценные металлы и камни, является наиболее ценным полезным ископаемым.

В нормальных условиях — это неисчерпаемый природный ресурс. Однако активная деятельность человека в самых разных сферах быстро меняет ситуацию в худшую сторону.

Недостаток пресной воды и ее загрязнение – одна из наиболее важных и требующих немедленного решения проблем, которые сейчас стоят перед человечеством.

Источник