Морская вода и ее состав

Вода Мирового океана (в том числе и морей, связанных с океаном) занимает 2\3 поверхности Земли. В них сосредоточена большая часть воды гидросферы. Верхняя граница гидросферы фиксируется на верхней границе водоемов, нижняя – на неопределенной глубине.

Для определения общего количества растворенных в морской воде веществ введено понятие солености. Это общая масса растворенных веществ в граммах в 1000 г морской воды. Она обозначается знаком ⁰/₀₀ (промилле).

Средняя соленость морской воды Мирового океана равна 35⁰/₀₀. Возрастание солености приводит к увеличению плотности морской воды. С глубиной соленость немного уменьшается (34,5⁰/₀₀).

В 1819г. английский исследователь А. Маркет установил, что относительный состав морских солей является постоянным. Это было впоследствии подтверждено в 1884 г. В. Диттмаром по 77 пробам океанической воды, собранной на судне «Челленджер». Было подтверждено, что 95,8% из состава ионов морской воды приходится на главные ионы и только 4,2% - на все остальные.

К главным ионам морской воды относятся: Cl^-, SO₄^2-, Na⁺, Mg²⁺, Ca²⁺ и K⁺. Среди других отметим: Br^-, F^-, (HCO₃^-+CO₃^2-) и Sr²⁺. Важное значение в морской воде имеют биогенные элементы – азот, фосфор и кремний, которые увеличиваются живыми организмами и их концентрация во многом контролируется ростом и жизнедеятельностью морских организмов (животных и растений).

Особое место в составе морской воды занимают растворенные газы, связанные с атмосферой и «живым» веществом.

Пределы содержания растворенных газов в морской воде

Газ	мл/л	Газ	мл/л
Азот	8,4-14,5	Аргон	0,2-0,4
Кислород	0-9	Сероводород	0-22
СО2(общ)	34-56	Гелий и неон	1,7*10-4

Поверхностные воды суши (материковые воды)

К ним относятся воды рек, озер, водохранилищ, болот, ледников. К материковым водам можно отнести и подземные воды, хотя многие ученые считают, что подземные воды должны быть выделены в отдельную группу, которая изучает гидрогеологическая наука.

Формирование поверхностных вод суши происходит за счет атмосферных осадков и за счет таяния ледников; часть поверхностных вод пополняется за счет поступления из подземных водоносных горизонтов, в которые инфильтруются атмосферные осадки. При инфильтрации атмосферные воды начинают соприкасаться с минералами и горными породами, частично растворять их. За счет этого формируется состав, происходит обогащение ионами, воды минерализуются. Изменение состава поверхностных вод может происходить за счет биохимических процессов, а также за счет физико-географических условий (испарение в условиях аридного климата) и физико-химических условиях стока.

О.А. Алекин, видный российский гидрохимик, в химическом составе природных вод выделил 5 групп компонентов:

1. Главные ионы (содержатся в наибольших концентрациях: Cl^-, SO₄^2-, HCO₃^-, CO₃^2-,Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺) – 99,9% всех растворимых веществ.

2. Растворенные газы.

3. Биогенные элементы (азот, фосфор, кремний).

4. Микроэлементы – несколько мкг/л: Li⁺, Rb⁺, Cs⁺,…,Cu²⁺, Ag⁺, Au⁺, Fe²⁺, Ni²⁺, Co²⁺ и др.

5. Органические вещества.

Химический состав поверхностных вод суши значительно более разнообразен, чем океанических и морских вод.

Источниками минерализации поверхностных вод суши служат:

• изверженные и метаморфические горные породы;

• осадочные породы, соли и минералы, входящие в них (карбонаты, сульфаты, хлориды);

• соли, рассеянные и адсорбированные в осадочных горных породах, коре выветривания и в почве.

Из вулканических эманаций в поверхностные воды суши поступают H₂S, HCl, NH₃ и др. газы.

Среди поверхностных вод суши выделяют подвижные и малоподвижные воды. Подвижные (реки, озера, водохранилища) уступают по объему (0,5*10⁶ км³) малоподвижным (льды ледников – 22*10⁶ км³), но имеют большее геохимическое значение.

По степени минерализации (сумме ионов) большинство вод суши относится к маломинерализованным водам (<1 г/л). О.А. Алекин предложил следующую классификацию вод по степени минерализации:

Минерализация			мг/л
1.	Воды малой минерализации	<200
2.	Воды средней минерализации	200-500
3.	Воды повышенной минерализации	500-1000
4.	Воды высокой минерализации	>1000

Существуют и другие классификации вод по минерализации.

Если сравнить соотношение ионов морской воды и материковых вод, то оно различно:

• морская вода Na⁺>Mg²⁺>Ca²⁺ Cl^->SO₄^2->HCO₃^-

• материковая вода (воды суши) Ca²⁺>Na⁺>Mg²⁺ HCO₃^->SO₄^2->Cl^-