ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химический состав океанической воды из "Экологическая химия" Морская вода представляет собой сложный комплекс минеральных и органических компонентов и растворенных газов. Химический состав воды определяется совокупностью геохимических и биологических процессов. [c.25] Солевой состав. Мировой океан за все время своего существования служил аккумулятором не только воды, но и приносимых ею с континентов водорастворимых неорганических соединений. Это происходит из-за низкой минерализации испаряющейся воды большая часть солей, попадающих в атмосферу благодаря ветрам, возвращается в океан вследствие седиментации и вымывания атмосферными осадками. С другой стороны, вода поверхностного континентального стока постоянно привносит в океаны минеральные компоненты. В результате в океане накопилось огромное количество солей - 4,7 10 Гт. Еще большее количество (около 40 10 Гт) Мировой океан потерял в предшествующие геологические эпохи в результате отделения и высыхания некоторых морей. [c.25] В сравнении с общим содержанием солей в океанах количество их, вовлекаемое в ежегодный круговорот, относительно невелико (5 Гт). Основные составляющие этого круговорота представлены в табл. 1.4. [c.25] Некоторое превышение приходной части бюджета над расходной связано с продолжающейся дегазащ1ей верхней мантии Земли, а также с постепенным выветриванием горных пород. К этим естественным причинам следует добавить также увеличение эолового (ветрового) выноса и дополнительного поступления с речным стоком минеральных компонентов вследствие антропогенного опустынивания, сведения лесов на огромных территориях и эрозии почв. [c.26] По составу минеральных компонентов океанические воды очень однородны. В открытых частях океанов массовое содержание солей в среднем составляет 34,7 %о (в интервале от 32,0 до 37,5 %о). Наивысшая соленость наблюдается в тропических широтах, характеризующихся наиболее высоким уровнем испарения. Между основными химическими элементами морской воды существует довольно строгая связь, выражающаяся законом Дитмара (1884) в воде открытых районов океана соотношения между главными компонентами основного солевого состава постоянны и не зависят от их абсолютных концентраций. [c.26] Примерно 99,99 % массы растворенных неорганических веществ образовано перечисленными выше элементами, а также Вг, Г, В и 8г. [c.26] Концентрации газов, активно участвующих в биотических процессах (СО2, О2, СН,, Н23), часто значительно отклоняются от равновесных. Для них, как правило, характерно также весьма неравномерное распределение в толще воды от поверхности до морского дна. [c.27] Из приведенных уравнений видно, что Мировой океан может служить буферной системой, регулирующей содержание Oj в атмосфере. [c.28] Из других соединений углерода в наибольших количествах в морской воде содержится метан. Равновесная концентрация метана в воде с хлорностью 19 %о при 5 °С согласно закону распределения равна 8 10 %о. В открытых районах океана поверхностные воды содержат метан в концентрациях близких (несколько ниже) к равновесным, тогда как во внутренних морях и водах прибрежных районов часто наблюдается превышение равновесных концентраций на 30-80 %. [c.28] В силу малой растворимости метана морские воды не могут служить стоком этого газа из атмосферы. С другой стороны, океаны не могут играть роль источника метана для атмосферы. На рис. 1.10 приведен глубинный профиль содержания СН в воде Черного моря. На больших глубинах в насыщенных сероводородом водах концентрации метана на несколько порядков выше равновесных. По мере уменьшения глубины они также уменьшаются, но вновь возрастают в подповерхностном (фотическом) слое. Однако в самых верхних горизонтах концентрации падают до значений ниже равновесных. Происходит это вследствие биохимического окисления поднимающегося из зоны анаэробного синтеза метана метанотрофными микроорганизмами. [c.28] Органическое вещество морской воды. Кроме метана в Мировом океане содержатся переменные количества многих других органических соединений. [c.29] По своему происхождению они делятся на автохтонные, образовавшиеся непосредственно в океане главным образом в результате биологических процессов, и аллохтонные (от греч. аллос - чужой), поступающие в океаносферу из других источников, включая антропогенные. Кроме того, органическое вещество подразделяют на растворенное (РОВ), содержащееся в составе взвесей (С рг. в) и в составе донных отложений. [c.29] Биомасса фитопланктона и продукция им органического вещества варьирует в разных районах океана в широких пределах, что объясняется разным уровнем обеспеченности элементами-органогенами. Наибольшая биомасса наблюдается в водах прибрежных районов океанов и внутренних морях. Например, в Азовском море она составляет в среднем 2,4 г/м (от 0,3 до 9 г/м ) (Нестерова и соавт., 1988). [c.30] В наиболее продуктивных районах синтез органического вещества происходит очень интенсивно. Так, в Средиземном море первичная продукция в апреле находится в среднем на уровне 10 мг С/(м - сут) в поверхностном слое воды и 210 мг С/(м - сут) во всем слое фотосинтеза. Значительно большая продуктивность -до 580 мг С/(м - сут) в слое фотосинтеза наблюдается в зоне ци-клонального круговорота. Близкая величина характерна и для районов апвеллинга среднесуточная интегрированная по глубине 0-2000 м продукция в Тихом океане у берегов Калифорнии находится на уровне 560 мг С/м . [c.30] Общая первичная продукция фитопланктона оценивается величиной 44 Гт С/год, что составляет примерно 32 % от продукции органического углерода (С ,г) растительным покровом континентов (141,1 Гт С/год), в ходе этого процесса из морской воды извлекаются огромные количества растворенного Oj и выделяется свободный кислород. [c.30] Растворенное органическое вещество океанической воды на 30-70 % состоит из гумусовых веществ, как аллохтонного (поступающего главным образом с речным стоком), так и автохтонного происхождения, образовавшегося в океане при гумификации дет puma - мертвых остатков растительных и животных организмов, в группу РОВ входят также сахара, аминокислоты и высшие жирные кислоты. [c.30] Сахара в морской воде представлены в основном полисахаридами, содержание которых в водах шельфовой зоны часто превосходит 500 мкг С/л. На долю моносахаридов (глюкозы и фруктозы) приходится 10-30 % общего содержания углеводов. Их концентрации в водах открытого океана находятся на уровне 5-10 мкг С/л. [c.30] Аминокислоты составляют всего лишь 0,2-0,3 % РОВ. Средние концентрации свободных аминокислот находятся в пределах 1,6-4,2 мкг С/л, тогда как содержание связанных аминокислот обычно на порядок выше (Дюма, 1988). [c.30] По мнению некоторых специалистов, главная фракция органического вещества пелагиали входит в состав взвесей. Содержание как самих взвешенных частиц, так и С р д,, сильно варьирует в Тихом океане концентрация органического вещества взвесей находится в пределах 1,4-150, в Атлантическом - 7-620, а в Индийском - 3-390 мкг С/л. Доля органического вещества в сухой массе взвеси составляет 7-11 %. [c.31] Вернуться к основной статье