Какие три свойства морей

Соленость и солевой состав. Важной химической особенностью морской воды являются ее соленость и солевой состав. Соленость определяется суммарным содержанием растворенных солей в морской воде и выражается в промилле (символ («промилле») означает частей на тысячу). Средняя соленость воды в современном океане составляет 35 промилле, или 3,5 % (35 г/л). Колебания солености в океанах и морях зависят от климатических особенностей региона (испарения и количества атмосферных осадков), а также притока пресных вод. Максимальная соленость — 41—43 промилле отмечается в водах Красного моря за счет непрерывного поступления в бассейн рассолов из глубоких недр по системе разрывных нарушений. В бассейнах Средиземноморья засушливого климатического пояса соленость составляет 37 промилле, а в бассейнах тропического пояса с обилием дождей она падает до 34 промилле. В ряде мест соленость значительно снижается в результате опреснения речными водами: в Черном море содержание солей составляет 18,5 промилле в Каспийском изменяется от 1 промилле близ устья р. Волги до 15 промилле на юге. В предустьевой части Невы вода практически пресная, а соленость вод Финского залива составляет 3—6 промилле. Солевой состав морских и океанических вод отличается разнообразием, но характеризуется преобладанием наиболее растворимых солей (табл. 19.2).

Приведенные данные свидетельствуют о том, что в океанической воде резко преобладают хлориды, на втором месте — сульфаты, далее карбонаты и другие соединения.

Высокая концентрация солей и их состав обусловливают некоторые свойства морской воды: низкую химическую активность, что проявляется в ее слабой растворяющей способности; возрастание удельного веса воды из-за насыщенности солями приводит к увеличению ее транспортирующей способности; увеличение удельного веса (т. е. возрастание плотности) приводит к возникновению гравитационных течений (например, течение, возникающее на границе Черного и Мраморного морей).

Газовый состав. Велика роль различных газов, растворенных в морской воде. Самыми распространенными из них являются кислород и углекислый газ. Содержание кислорода в воде более чем в 1,5 раза превышает его содержание в воздухе (соответственно 36 % и 21 %). Кислород поступает из атмосферы, частично в процессе фотосинтеза, а также в результате глобальной океанической циркуляции океанических вод. Высокое содержание кислорода в воде резко повышает ее химическую активность, выражающуюся в окислительно-восстановительном потенциале — Eh, величина которого измеряется в милливольтах (мВ). В окислительных условиях поверхностных вод Eh достигает до +500 мВ, а на глубине, особенно при сероводородном заражении, он может приобретать отрицательный знак и доходить до -300 мВ. Растворимость кислорода обратно пропорциональна температуре и солености воды. Поэтому в высоких широтах обычно кислорода содержится больше — 8,3 мл/л, чем в низких широтах — 4,5 мл/л, а по вертикали минимальное содержание 2,0—2,5 мл/л отмечается на глубинах 200—750 м. Кислород активно участвует во всех биохимических и геохимических процессах в океане.

Углекислый газ отличается особенно высокой растворимостью в воде: если в воздухе его содержание составляет в среднем 0,03 %, то в воде доходит до 9 %, т. е. повышается в 300 раз. Углекислый газ находится в морской воде частью в растворенном, свободном состоянии, частью в химически связанной форме бикарбонатов (CaHCO3)2 или карбонатов (CaCO3). Растворимость CO2 в морской воде возрастает с понижением температуры. Высокое содержание его отмечается в придонных холодных водах на глубинах ниже 4000—5000 м. Углекислый газ определяет другой химический показатель агрессивности среды — щелочно-кислотный (pH). Углекислый газ поступает в океан из атмосферы в результате жизнедеятельности организмов, при извержениях вулканов и поствулканических процессах.

Сероводород. В некоторых бассейнах замкнутого типа (Черное, Мраморное моря) в придонных слоях воды за счет гниения отмерших морских организмов происходит заражение сероводородом, при этом его содержание достигает 5—6 см3/л. Это вызывает нарушение нормальной вертикальной циркуляции воды и ее расслоение. Такое заражение воды сероводородом приводит к возникновению на больших глубинах, обычно превышающих 200 м, восстановительной обстановки и появлению в осадках сульфидов железа, образующихся при взаимодействии оксидных соединений железа с сероводородом.

Температура поверхностных вод зависит от приуроченности бассейна к климатической зоне. Среднегодовая температура в высоких широтах измеряется от 0 до 1,8—2° Максимального значения до 28° она достигает вблизи термического экватора. Степень прогрева зональных вод зависит не только от широты местности, но также от направления преобладающих ветров и характера океанических течений, приносящих воды различной температуры. На глубинах свыше 200 м располагаются азональные воды, температура которых обычно не превышает 2—3 °С. Нижним пределом ее в полярных морях является температура — 1,6 °С.

Давление и плотность. Плотность морской воды зависит от солености, температуры, давления. Средняя плотность воды составляет 1,025 г/см3, в холодных полярных областях она увеличивается до 1,028 г/см3, а в теплых тропических уменьшается до 1,022 г/см3. Давление с глубиной возрастает, на каждые 10 м давление столба воды увеличивается на 0,1 МПа, т. е. на глубине 3 км оно составляет 30 МПа. Наибольшей величины оно достигает в глубоководных желобах и в котловинах ложа Мирового океана. При таких высоких давлениях ускоряется процесс диссоциации карбонатных соединений с образованием угольной кислоты, подкисляющей воду и способствующей растворению карбонатных осадков. Поэтому на глубинах свыше 3—4 км карбонатная седиментация прекращается.