- •Состав ионов в морской воде и закон дитмара.
- •Химический круговорот главных ионов в морской воде.
- •3. Гидротермальная циркуляция морской воды через срединные океанические хребты.
- •4. Отличительные особенности морской воды от континентальной.
- •5. Химия континентальных вод.
- •6. Процессы в дельтах и эстуариях.
- •7. Закисление водоемов.
- •8. Эвтрофикация водоемов. Причины и следствия.
- •Причины загрязнения
- •Последствия
- •9. Последствия загрязнения природных водоемов бытовыми сточными водами. Шкала сапробности.
- •10. Загрязнение водоемов нефтью. Воздействие на экосистему.
- •11. Загрязнение воды водоемов спавами. Воздействие на экосистему.
- •12. Загрязнение воды водоемов тяжелыми металлами. Воздействие на экосистему.
- •13. Глобальный цикл с, n, s, p,
- •14. Химический состав земной коры.
- •15.Характеристика разных видов горных пород
- •16. Структура силикатов. Правило отношения радиусов.
- •17. Процессы выветривания. Механизмы химического выветривания
- •1. Растворение
- •2. Окисление
- •3. Кислотный гидролиз
- •4. Выветривание сложных силикатов
- •18. Типы подстилающих пород и почвообразование. Реакционный ряд боуэна
- •19. Твердые продукты выветриванияя. Химический состав и классификация глиистых минералов
- •20.Структура глинистых минералов
- •21. Условия образования глинистых минералов, хпи
- •23. Поглощение катионов почвой. Еко, сок
- •24. Обменные катионы почвы. Первичное и вторичное засоление почвы
3. Гидротермальная циркуляция морской воды через срединные океанические хребты.
Гидротермальная циркуляция морской воды через срединные океанические хребты приводит к изменению химии некоторых главных микроэлементов в циркулирующей воде.
Оценки потоков элементов в этом процессе неопределенны в основном по причине того, что отбор представительных образцов в этих удаленных местах трудоемок и дорог. Оценки потоков основаны на нескольких исследованиях отдельных участков Восточного Тихоокеанского и Атлантического хребтов.
Глобальные потоки были рассчитаны на основе данных по этим участкам с использованием различных геохимических и геофизических подходов. Основной до сих пор неразрешенной проблемой является точное количественное определение соотношения гидротермальной активности, происходящей при высоких температурах вблизи оси хребта, с низкотемпературной циркуляцией на склонах. Это важно, поскольку температура влияет на степень, скорость и даже направление некоторых химических реакций. Несмотря на эти проблемы, направление потоков от одного участка к другому совпадает для ряда элементов.
Базальтовая океаническая кора возникает на срединных океанических хребтах в процессе кристаллизации магмы, поднимающейся из магматических камер, находящихся на небольшой глубине (около 2 км) иод хребтом.
Магматическую камеру и вновь образованные базальты можно рассматривать как источник тепла, локализованный иод хребтом (рис. 2.6). В процессе последовательного замещения новой океанической корой более старая постепенно смещается вбок от оси хребта со скоростью несколько миллиметров в год. Эта стареющая кора остывает и оседает по мере движения от оси хребта.
Образующаяся в результате термальная структура, т.е. локализованный источник тепла, подстилающий хребет с более холодными боковыми областями, способствует конвекции морской воды через трещины и разломы в коре.
4. Отличительные особенности морской воды от континентальной.
Существует много различий между химизмом континентальных поверхностных вод и морской водой. В частности, морская вода обладает гораздо большими концентрациями ионов натрия и хлора (Na+ и Сl-) в отличие от континентальных вод с преобладанием гидрокарбоната кальция. Морская вода является настолько концентрированным химическим раствором, что смешивание только 1 % (по объему) морской воды с речной водой среднего состава дает раствор, где отношение между большинством ионов практически такое же, как в морской воде. Таким образом, химические градиенты в дельтах очень высоки и относятся к ранним стадиям перемешивания.
Кроме высокого градиента по ионной силе, в некоторых дельтах существует также градиент по рН.
5. Химия континентальных вод.
Континентальные воды очень важны для человека, поскольку это единст- венный надежный источник питьевой воды. Химический состав рек, озер и грунтовых вод сильно варьирует и контролируется преимущественно тремя факторами: химией элементов, режимами выветривания и биологическими процессами. Кроме того, сильное влияние на некоторые системы питьевой воды может оказать деятельность человека.
Двадцать крупнейших рек Земли несут около 40 % общего континенталь- ного стока, из которых только на одну Амазонку приходится 15 %. Эти реки дают наилучшее представление о среднем глобальном химическом составе речных вод (мг/кг): кальций — 13; натрий — 5,2; магний — 3,4; калий — 1,3; алюминий — 0,05; железо — 0,04.
Анализ химического состава континентальных вод позволяет выделить три особенности:
В растворенном состоянии в химическом составе пресной воды преоб- ладают четыре металла, присутствующие в виде простых катионов: Са2+, Na+, К+ и Мg2+.
Концентрация ионов в пресных водах низка.
Химический (ионный) состав растворенных веществ в пресной воде принципиально отличается от химического состава континентальной коры, не- смотря на то, что все катионы в речной воде, за исключением некоторого коли- чества натрия и хлора, являются результатом процессов выветривания.
Сравнение состава важнейших растворенных ионов в четырех крупных ре- ках, дренирующих разные области земной коры, показывает преобладание кальция, магния, натрия и калия. Однако в целом химия рек различна и боль- шинство различий обусловливается режимами выветривания.
Состав растворенных ионов в пресных водах зависит:
от состава дождевых осадков;
сухих атмосферных выпадений;
варьирующих вкладов от реакций выветривания и разложения органиче- ского вещества в почвах;
различного вовлечения в биологические процессы в почвах.
Там, где присутствуют кристаллические породы, химия растворенных ве- ществ в пресных водах в основном зависит от природных поступлений в атмо- сферу, например морских брызг и пыли, а также антропогенных газов, напри- мер SО2. Поступления морской соли, обычно называемые цикличной солью, ха- рактерны для прибрежных областей. Небольшие количества морской соли, од- нако, присутствуют также в речной воде центральных континентальных облас- тей, удаленных на тысячи километров от моря. Поступления морской соли в це- лом имеют сходный, в основном натрий хлоридный, химический состав с той морской водой, из которой они происходят. Таким образом, ионы натрия или хлора могут быть использованы в качестве меры поступления морских солей в речные воды. Если существенны процессы выветривания, основными раство- ренными ионами будут те растворимые элементы, которые поступают из мест- ной породы и почвы. Наиболее легко выветриваемыми породами являются из- вестняки (СаСО3). Ион кальция, высвобождаемый в процессе растворения из- вестняка, выступает в качестве индикатора такого процесса выветривания.