ХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОД ОКЕАНОВ И МОРЕЙ
Общая соленость и солевой состав вод. В морской воде содержится большое количество растворенных веществ, суммарное содержание которых определяет соленость морской воды, выражаемую обычно в промиллях (в тысячных долях весовых единиц) - S . За среднюю соленость вод океана принимается величина около 35 или 3,5 % (35 г/л). Существенные отклонения от указанной величины связаны с климатической зональностью - степенью испарения или количеством пресной воды, приносимой реками. Крайние значения солености океанической воды составляют от 32 до 37 . Обычно же она колеблется от 34 до 35 . В широких пределах меняется соленость внутриконтинентальных морей: в Средиземном море она составляет 35-39 . в Красном море увеличивается до 41-43 , а в морях гумидных областей она значительно меньше средней величины: в Черном море - 18-22 , в Каспийском - 12-15, в Азовском - 12 .
В водах океанов и морей присутствуют почти все химические элементы периодической системы, но лишь немногие из них определяют солевой состав (табл. 10.1).
Приведенные данные свидетельствуют о том, что морская вода характеризуется следующим соотношением ионов: Сl->SO42 - >НСО-з и Na+>Mg2+>Ca2+. Это указывает на то, что в океанской воде резко преобладают хлориды и, в первую очередь, NaCl (около 78 %), затем MgCl2 (>9 %), KCl (около 2 %), на втором месте сульфаты - MgSO4 (свыше 6,5 %), CaSO4 (около 3,5 %), а на гидрокарбонаты и другие; соединения падает менее 1%.
Газовый режим, температура воды. В водах Мирового океана растворены различные газы. Самыми распространенными из них являются кислород (O2) и углекислый газ (СО2).
Кислород поступает в воду, c одной стороны, из атмосферы, с другой стороны, он получается в зеленых растениях как продукт фотосинтеза. Но главное значение имеет также глобальная океаническая циркуляция, поступление масс холодной воды, богатой кислородом, от высоких широт к экватору в придонном слое. Углекислый газ находится в морской воде частью в растворенном, свободном состоянии, частью в химически связанной форме бикарбонатов Са(НСОз)2 или карбонатов (СаСОз). Растворимость CO2 в морской воде возрастает с понижением температуры. Поэтому холодные воды Арктики и вообще высоких широт содержат больше углекислого газа, чем воды низких широт. Значительное содержание CO2 отмечается в придонных холодных водах на глубинах ниже 4000-5000 м, что сказывается на растворении известковых раковин. Углекислый газ поступает из атмосферы, выделяется при дыхании растениями, при разложении органических веществ и поставляется при извержении вулканов и поствулканических процессах.
В некоторых морских бассейнах наблюдается аномальный газовый режим. Классическим примером является Черное море, где, по данным Н. М. Страхова, на глубинах 150-170 м вода значительно обеднена кислородом и ниже появляется сероводород, количественное содержание которого значительно увеличивается в придонной части . Сероводород образуется благодаря жизнедеятельности сульфатсодержащих бактерий, восстанавливающих сульфаты морской воды до сероводорода. Сероводородное заражение наблюдается в некоторых норвежских фиордах.
Температура поверхностных вод океана тесно связана с климатической зональностью. Среднегодовая температура в высоких широтах изменяется от 0 до -1,8-2,0 oС и достигает максимального значения порядка 25-28 oС (31 oС) близ термического экватора. В то же время температура воды изменяется с глубиной, достигая в придонных частях 2-3 oС, а в полярных областях опускается даже до отрицательных значений порядка -1- -2 oС.
Давление и плотность. Гидростатическое давление в океанах и морях соответствует весу толщи воды. Наибольшей величины оно достигает в глубоководных желобах и в котловинах ложа Мирового океана. Плотность морской воды в среднем составляет примерно 1,025г/см3 , в холодных полярных водах она увеличивается до 1,028, а в теплых тропических уменьшается до 1,022 г/см3 . Такие колебания обусловлены изменением солености, температуры и давления. |
