Лекция 4 (Химия океана 1). Химический состав природных вод

Факторы, определяющие состав природных вод

Первая группа – непосредственно влияющие на формирование хим. состава вод –почвы, грунты, живые организмы, деятельность человека. [Шишкина, 1974, с.38]

Основной источник пополнения запасов вод суши – атм. осадки. (ср. минерализация 16 мг/л, мах – до 200 мг/л). Далее работают почвы, живые организмы (продукты жизнедеятельности), исключительно  роль бактерий (аэробные и анаэробные – без О₂).

Вторая группа – косвенно влияющие на формирование хим.состава вод – это клим. и погодные условия, водный режим и деятельность человека. Определяющим здесь является климат (баланс тепла и влаги), климат определяет и тип почвы. Погода большое влияние оказывает на водный режим ( кратковрем. влияние) + влияние человека на режим (гидротех. стро-во, забор воды, орошение и пр.).

Классификация природных вод (по степени минерализации ГОСТ 17403-72)

1) пресные – от 0 до 1,0 г/кг (1,0 г/кг – граница вкусового восприятия солености человеком);

2) солоноватые – от 1,0 до 25 г/кг (Н. М. Книпович установил, что при минерализации 24,695 г/кг Т замерзания и Т. наиб. плотности совпадают);

3) соленые – от 25 до 50 г/кг;

4) рассолы –  50 г/кг (выше солености в морях нет).

Речные воды:

1) малой минерализации – до 200 мг/л;

2) средней минерализации – от 200 до 500 мг/л;

3) повышенной минерализации –от 500 до 1000 мг/л;

4) высокой минерализации – более 1000 мг/л.

Озерные:

1) пресные – до 1,0 г/кг

2) солоноватые – от 1 до 25 г/кг

3) соляные – более 25 г/кг.

Химический состав морской воды

Особенности:

1) значительная минерализация;

2) однородность и постоянство хим.состава;

3) медленное изменение хим.состава.

Химический состав морской воды подразделяют на пять групп:

1) главные ионы;

2) растворенные газы;

3) биогенные вещества;

4) микроэлементы;

5) органическое вещество.

Физ .процессы меняют общую концентрацию не изменяя качественный состав (лед, осадки, испарение).

Химические, биологические и биохимические проц. (окисление, фотосинтез, минерализация орг. вещества, регенерация б.в.) изменяют состав (содерж. газов, б.в., микроэлементов), но количественный состав группы главных ионов не затрагивают.

Изменения в группе главных ионов м.в. определяются солевым балансом (главные ионы потому, что они составляют 99,99% всех растворенных в-в, а конц. каждого  1 мг/кг).

Солевой баланс

ПРИХОД (поступление ионов в М.ок)

1) с водами материкового стока (основной, 3200 млн.т/год по Алекину);

2) продукты дегазации мантии (вулканич. извержения);

3) приход ионов через атмосферу (в 2,5 раза меньше, чем с материк. стоком);

4) приход ионов при растворении пород берегов и осадков дна (?).

РАСХОД (потеря ионов)

1) выпадение солей в осадок (гл.обр. карбонатов, а также мин.коллоидов SiO₂, Fe₂O₃, Al₂O₃. По Алекину 360 млн.т/год);

2) при отделении и испарении (Кара-Богаз-Гол - 260 млн.т/год по Бруевичу);

3) вынос солей ветром и с брызгами (300-400 млн.т/год по Алекину);

4) потеря на пропитку грунта и инфильтрацию (?);

5) расход при адсорбции взвесями (?).