2. Склад і фізико-хімічні властивості морської води. Солоність води. Обмін Карбону й Нітрогену в океані.

У хімічному складі морської води можна виділити п'ять компонентів:

1) головні іони — ці одинадцять компонентів складають 99,98% за вагою від усіх розчинених в океанській воді солей (табл. .1);

2) біогенні елементи (С, Н, N, Р, Si, Fе, Mn), з яких складаються організми;

3) розчинні в морській воді гази: О₂, N₂, CO₂, вуглеводні й інертні гази;

4) мікроелементи;

5) органічні речовини.

Таблиця 1 Основні іони морської води

Переважну частину морської солі складають хлориди, а не карбонати. У цьому полягає головна відмінність морської води від річкової, у якій переважають вуглекислі солі.

Сталість сольового складу морської води — найголовніша закономірність хімії океану.

Концентрація розчинених солей визначає величину солоності океану.

За величину солоності (S) прийнята вага сухого залишку, що міститься в 1 кг морської води, коли карбонати переведені в оксиди; броміди і йодиди заміщені еквівалентною кількістю хлору й органічні речовини спалені при 480 °С. Одиниця виміру — г/кг, або поміліє (%о). Однак здебільшого солоність обчислюється за хлорністю, електропровідністю або показником заломлення. Між солоністю і хлорністю існує співвідношення 5%₀=1,81 С1.

Важливою хімічною характеристикою океанічних вод є водневий показник (рН). Виділення СО₂ у результаті подиху і розкладання викликає зниження рН у природних водах, тому що при сполученні його з водою утвориться слабка вугільна кислота:

H₂O+ CO₂ ↔ H₂CO₃ ↔HCO₃^- + Н⁺,

З іншого боку, поглинання СО₂ у процесі фотосинтезу приводить до зменшення кількості Н₂СО_з і Н⁺, тобто до росту рН. Звідси можна стверджувати, що рН в океанах регулюється рівновагою С0₂ і карбонату кальцію:

CaCO₃ + H₂CO₃ ↔2HCO₃^- + Ca⁺²,

Видно, що підвищення кількості СО₂ збільшує вміст Н₂СО₃, що, у свою чергу, викликає зменшення вмісту карбонату кальцію, а зменшення вмісту СО₂ приводить до осадження карбонату кальцію. Вода, що містить вугільну кислоту і її бікарбонати-іони, має буферні властивості, тому достатньо великі зміни концентрації Н⁺ можуть не призводити до сильної зміни рН.

Співвідношення між розчинними молекулами й іонами, атмосферним СО₂ і твердим карбонатом кальцію приводять до формування буферного розчину з рН=8,0—8,4. При цьому не виключено, звичайно, що активність органічної речовини або інші локальні причини можуть утворити на якийсь час більш низькі (до 6) і більш високі (до 10) значення рН.

Істотною характеристикою, особливо важливою для нормального протікання фотосинтезу, є «прозорість» води океану.

За умовну прозорість морської (і океанічної) води прийнята глибина моря (океану), на якій білий диск діаметром 30 см стає невидимим.

Світовий океан в останні десятиліття став об'єктом глибоких усебічних досліджень. І це не випадково, оскільки ресурси океану грандіозні, як і він сам.

Ресурси океану поділяють на дві групи:

• біохімічного характеру,

• фізичного.

Океан є важливим джерелом харчових ресурсів. В даний час промисли в океані дають 1/16 усіх білків і 3—4% жирів тваринного походження.

Океан є грандіозним джерелом мінеральних ресурсів. У світовому океані зосереджено близько 5-10¹⁶ т. мінеральної сировини. Більше всього в океані хлору, натрію, магнію, кальцію, калію. В океані відносно багато урану, срібла, золота.

Таблиця 2

Деякі елементи, що визначають хімічні ресурси Світового океану

Елемент	Вміст, т	Елемент	Вміст, т
Cl Na Mg Ca K	2.6∙1016 1.4∙1016 1.8∙1015 5.6∙1014 5.3∙1014	U Cu Ag Au	2∙1011 1.5∙1011 5.0∙1010 1.1∙108

Корисні копалини океану можна класифікувати в такий спосіб: