- Разбираем химический состав морской воды
- Из чего состоит?
- Главные ионы
- Растворенные газы
- Биогенные составляющие
- Микроэлементы
- Органические вещества
- Отличается ли в разных морях?
- Физические свойства
- Влияние на человека
- Заключение
- Какова соленость воды Черного моря и от чего она зависит?
- Показатели распределения в процентах и промилле
- Баланс по областям
- Почему соленая?
- Факторы, влияющие на уровень содержания соли
- Как изменяется?
- Заключение
- Черное море — самое опасное в мире хранилище сероводорода
Разбираем химический состав морской воды
Морская вода – многоэлементное вещество. Начиная с XIX века, ученые с большим вниманием относятся к ее изучению.
Современный состав элементов океанических вод сформировался миллионы лет назад, с тех же времен известно и благотворное влияние на человека.
Из чего состоит?
В водах мирового океана растворены в большей или меньшей степени все элементы периодической системы Менделеева.
В процентном соотношении воды 96,5, оставшиеся 3,5 – примеси.
Химический состав морской воды разнится в зависимости от ее происхождения.
Главные ионы
В данную подгруппу, занимающую 99,98 % от общей массы примесей, входят 11 элементов:
- Хлор (Cl).
- Натрий (Na).
- Сульфат.
- Магний (Mg).
- Кальций (Ca).
- Калий (K).
- Бикарбонат, иное название карбо уголь.
- Бром (Br).
- Барит.
- Стронций (Sr).
- Фтор (F).
Некоторые элементы представлены в виде минералов.
Растворенные газы
Группа инертных газов:
Биогенные составляющие
В состав подгруппы входят:
Перечисленные элементы как в чистом виде, так и в виде соединений, составляют морские организмы.
Микроэлементы
Подгруппа составляющих в концентрации менее 1*10 -6 . Сюда входит большинство элементов периодической системы.
Органические вещества
Данная подгруппа состоит из особых элементов – результатов естественных биологических процессов в океане, и аллохтонных составляющих.
Последняя группа возникает при влиянии сторонних факторов, в том числе человеческого воздействия.
Морская вода, созданная в домашних условиях, представлена аналогичным составом, но в меньшей концентрации. Основой служит пресный аналог с растворенной в нем солевой смесью.
Хим. состав, перечисленный выше, усреднен. В зависимости от географического положения водоема, а так же природных факторов, концентрация примесей может меняться.
Отличается ли в разных морях?
С учетом среднегодового климатического фона, в каждом море свой химический состав.
Процентное различие солености морей относительно океанических вод по мере убывания:
В зависимости от места забора пробы, состав элементов и их концентрация может разниться.
Каспийское море более насыщено сульфатами калия и магния, Мертвое — отличается максимальной концентрацией брома, Балтийское содержит большее количество воды и меньшее примесей. Черное море отличается богатством сероводородными соединениями. Эти воды наиболее схожи с составом крови человека.
Азовское море опреснено благодаря большим объемам поступающих речных вод. Поэтому его состав обогащен ионами натрия — 3,496, калия — 0,132, магния — 0,428, кальция — 0,172, хлора — 6,536, брома — 0,021, сульфат — 0,929, гидрокарбонат — 0,169.
Физические свойства
В зависимости от температурного режима и солености, разнятся и показатели физических свойств.
В усредненном диапазоне температуры и солености, получают следующие данные:
- 1020 — 1030 кг/м³;
- Скорость звука 1500 м/с.
- Вязкость 9,02 миллипуаз;
- Замерзание -1,9 C o ;
- Кипение 100,53 C o .
Влияние на человека
Благодаря химическому составу, морская вода благотворно воздействует на все отделы человеческого организма. Под ее влиянием ослабевают боли, улучшается циркуляция лимфы и крови, укрепляется опорно-двигательный аппарат, эндокринная, нервная и сердечно-сосудистая системы.
Концентрация элементов в морской воде придает ей антибактериальное свойство. Повышается эластичность кожи, проходят угревые высыпания и другие последствия аллергических реакций.
Благодаря содержанию солей, организм легко и комфортно ощущает себя в морской воде. Минимизируется нагрузка на суставы, а кровообращение равномерно циркулирует по всем отделам.
Заключение
Морская вода – природный кладезь химических элементов. В зависимости от ее агрегатного состояния, химического состава будут разниться и физические свойства.
Спектр применения соленой воды широк: от промышленной сферы до индустрии красоты и здоровья. Географическое расположение, климатические условия и глубина – также немаловажные факторы, влияющие на составляющие и, соответственно, свойства воды.
Источник
Какова соленость воды Черного моря и от чего она зависит?
Из трёх частей поверхности планеты две заняты водой, основная доля которой насыщена солями. Количество пресной в природе представлено примерно тремя процентами, но даже она содержит небольшое количество солей и понятие это достаточно условное.
Всё зависит от процентного содержания растворённых элементов, формирующих показатель солёности. Именно этот фактор резко отличает Чёрное море от других представителей Мирового океана.
О том, какова соленость воды Черного моря и от чего она зивисит, читайте в статье.
Показатели распределения в процентах и промилле
Своеобразный гидрологический режим существенно отличает этот уникальный водоём от других морей. Причина в наличии двух водных слоёв, лежащих друг на друге.
Первый формируется благодаря регулярному притоку пресной H2O из рек:
- Дуная,
- Днепра,
- Днестра, а также с Кавказа и Азовского морского бассейна через Керченский пролив.
Солёность нижнего слоя обеспечивается за счёт поступления глубинных масс жидкости из Мраморного.
Черноморскому бассейну характерна горизонтальная циркуляция воды по всему периметру его зеркала, поэтому среднее количество соли поверхностного слоя на глубинах до двухсот метров составляет примерно 18 промилле, что соответствует 1,8 процента.
На уровне ниже двухсотметровой отметки она возрастает и держится в пределах 22-22,5‰ или 2.2-2.25 %
В среднем это значение будет равно 20 промилле или 2 процентам соответственно, этот показатель существенно разнится по районам и глубинам из-за влияния многих факторов.
Баланс по областям
Солевой баланс складывается из объёмов H2O, поступающей и уходящей через проливы, притекающей из бассейнов рек.
Также зависит от атмосферных осадков и активных испарений со всего зеркала водоёма. Например, северо-западный участок морской акватории принимает около 80% поступающего речного стока.
Это существенно снижает солёность данной части водоёма. В прибрежной полосе она ниже 9‰, а ближе к центру достигает, как уже говорилось выше, 18‰.
С глубины порядка 200 метров солевой показатель резко растёт с 18 до 21‰ из-за притекающих через Босфор водных масс Мраморного моря. Они имеют солёность в диапазоне 28-34‰, но, смешиваясь с водами Черноморья, снижают показатель до 22‰.
Почему соленая?
Черноморский бассейн неоднократно менялся, то увеличиваясь в размерах, то уменьшаясь. Эволюционные изменения приводили к объединению его с другими морями, потом к обособлению. Происходили метаморфозы и с солёностью.
Около 6-8 тысяч лет тому назад после землетрясения гигантские массы солёных вод Средиземного моря хлынули в чашу Новоевксинского водоёма. Образовалось новое солёное море, известное нам сегодня как Чёрное
Факторы, влияющие на уровень содержания соли
Большинство морских водоемов планеты являются частью океана, но есть и исключения. Это водоёмы, имеющие связь с Мировым океаном только через небольшие проливы.
Одним из таких является Чёрное море. По причине значительной обособленности, его солёность отличается от показателей других морей.
С одной стороны, на солёность влияет жаркий климат и поступление вод из Мраморного моря, но этого недостаточно, чтобы приблизить уровень к среднестатистическому.
С другой стороны — незначительный водообмен с океаном, поступление пресной H2O из нескольких крупных рек Европы. Идёт подпитка многочисленными водными артериями Кавказского региона и менее солёной водой через Керченский пролив из бассейна Азовского.
Как изменяется?
Солёность верхнего слоя черноморской воды изменяется с 17,5 до 18,3‰ с северо-западного направления на юго-восток к побережью Турции. Это фактор влияния крупных рек Европы.
Наименьшая солёность отмечается вблизи речных устьев, а также у восточного берега Крыма и вблизи Керченского пролива, здесь самый низкий показатель в 5—10 промилле. В открытой части морского бассейна на поверхности среднее значение равно 18 промилле, у дна почти 23.
Показатель солёности имеет и сезонные изменения. Зимой он несколько выше из-за уменьшения притока речной H2O, замерзающей в это время.
По вертикали солёность по-разному варьируется на глубинах до 150 метров в западной акватории и до 100 – 120 метров в восточной.
Заключение
Затруднённость водообмена с океаном, массовая подпитка пресной водой рек и наличие двух водных слоёв с разными уровнями солёности сформировали своеобразный гидрологический режим Черноморья.
Все эти факторы существенно отличают его от других представителей Мирового океана, и Чёрное море по праву считается уникальным.
Источник
Черное море — самое опасное в мире хранилище сероводорода
Глядя на лазурную поверхность Черного моря, трудно себе даже вообразить, что в его водах, начиная с глубины 200 метров и до самого дна, находится толща сероводорода, смертельно опасного для всего живого. И если в верхних слоях моря обитают дельфины, рыбы и другие морские организмы, то оставшиеся 90% воды почти безжизненны. Лишь некоторые виды бактерий способны существовать в таких невыносимых условиях.
Черное море отличается очень интересной структурой. Дело в том, что толща воды в нем делится на несколько слоев, которые не перемешиваются между собой. Тонкий поверхностный слой моря более пресный, он богат кислородом и органическими веществами. Именно здесь сосредоточено все разнообразие черноморской фауны. Но, начиная с глубины 100 метров, происходит снижение количества растворенного кислорода, и примерно с глубины 200 метров Черное море представляет собой токсичную сероводородную среду.
Котловина моря имеет вид чаши глубиной до 2000 метров, вся водная масса которой сообщается со Средиземным морем посредством узкого и мелководного Босфорского пролива. Питанием моря служат атмосферные осадки и пресная вода впадающих в него притоков. Не так давно учеными была обнаружена подводная река, которая несет свои воды со скоростью около 6,5 км/с из Мраморного моря в центральные части черноморской котловины и увеличивает соленость придонного слоя до 30‰. При этом в поверхностной части существует водоток, уносящий воды из Черного моря в Средиземное и далее в Атлантику. Но и этого водообмена, как оказалось, недостаточно для того, чтобы понизить концентрацию сероводорода в большей части моря.
Содержание сероводорода увеличивается с глубиной и достигает максимума на отметке в 2000 метров — 9,6 мг/л воды. Далее на самом дне, постепенно понижаясь до 5,7 мг/л. По подсчетам специалистов, этого едкого газа с запахом тухлых яиц в Черном море около 3 миллиардов тонн, больше, чем в любом другом море на планете. Скопления сероводорода встречаются и в океанических впадинах, но нигде нет такого большого количества людей, населяющих берега водоема, как в случае с черноморским побережьем.
Некоторые исследования указывают на то, что Черное море помимо сероводорода содержит еще и большое количество метана. По причине замедленного водообмена эти газы редко выходят на поверхность, хотя случаи отравления морских обитателей иногда отмечают в мелководной части моря. Но достоверно зафиксирован по крайней мере один масштабный случай, когда случился выход смертоносных газов на поверхность. Это произошло в 1927 году во время Крымского землетрясения, когда из-за колебаний земной поверхности было нарушено равновесие между слоями и газовое облако вырвалось наружу. Очевидцы чувствовали сильный запах сероводорода, а также наблюдали огромное пламя над поверхностью моря. Дело в том, что во время землетрясения здесь была гроза, от которой, по всей вероятности, и загорелись поднявшиеся на поверхность газы. Но смесь сероводорода с воздухом сама по себе является взрывоопасной, к тому же присутствие метана могло сыграть свою роль в этом возгорании.
Но откуда в воде Черного моря взялось столько сероводорода? На этот счет есть несколько теорий, и все они имеют право на существование.
По одной из версий, сероводород образуется на дне при гниении органических остатков. И по причине плохой циркуляции воды накапливается там в больших количествах. Причем источником органики в данном случае выступает не столько животный мир Черного моря, сколько антропогенная нагрузка на водоем. По оценкам специалистов, поступающая с водами Дуная, Днепра и других притоков органика оказывает существенное негативное влияние на экологическое состояние водоема.
По другой версии, сероводород выделяется из разломов земной коры на дне моря. А третья версия сводится к тому, что виновником такой высокой концентрации опасного газа стали анаэробные сульфатредуцирующие бактерии, которые преобразуют сульфаты из органических остатков в сероводород.
Сегодня специалисты, занимающиеся проблемой сероводорода и метана в Черном море, обеспокоены участившимися случаями выхода этих газов на поверхность. Подобные явления могут представлять опасность не только для черноморской фауны, но и для жителей побережья, если событие примет угрожающие масштабы, как это было в 1927 году.
Интересно, что в качестве одного из решений сероводородной проблемы Черного моря предлагается способ использования этого газа в качестве источника электроэнергии.
Источник