Рубрикатор

Морская вода

МОРСКАЯ ВОДА, океанская вода (а. sea water, ocean water; н. Meerwasser; ф. eau de mer; и. egua de mar), — вода, сосредоточенная в морях и океанах. Преобладающее количество морской воды находится в Мировом океане (1,37 млрд. к м³). Современный солевой состав морской воды сформировался в два этапа. Первоначально вследствие проплавления Земли из неё выделились летучие компоненты, содержащие 70-80% водяных паров, 6-15% паров соляной, угольной, плавиковой, борной кислот, 3% метана, аммиака, сероводорода. В результате их конденсации и взаимодействия с горными породами, слагающими ложе океана, образовался первичный океан, в солевом составе которого анионы были представлены кислыми летучими, а катионы — растворимыми продуктами пород (натрий, магний, калий, кальций). Около 2 млрд. лет тому назад вследствие возникновения жизни на Земле и образования кислорода сульфиды окислились до сульфатов, аммиак — до элементного азота. Среднее суммарное солесодержание морской воды около 35‰, температура замерзания -1,91°С, плотность 1020 кг/м³. Содержание (~106 т/км³, г/кг) главных ионов в Мировом океане: Na⁺ 10,8; Mg²⁺ 1,29; Ca²⁺ 0,41; К⁺ 0,40; Cl^- 19,36; SO₄^2- 2,70.

Состав морской воды постоянен, отмечается несколько меньшее солесодержание в полярных акваториях и повышенное до 39-42‰ в южных близэкваториальных морях (Средиземное и Красное моря). На соотношение содержания главных ионов мало влияет значительный объём стока с суши, в котором преобладает гидрокарбонат кальция (воды тёплых участков Мирового океана пересыщены карбонатом кальция, который выпадает в осадок). В окраинных и внутренних морях, находящихся под интенсивным влиянием речного стока, снижается суммарное солесодержание и относительно возрастает содержание сульфатов. Распределение солей по глубине в основном постоянно, в нижних горизонтах возрастает содержание растворённой углекислоты, вследствие чего в глубинных участках осадок карбоната кальция растворяется. Резкое изменение состава воды по глубине наблюдается в Чёрном море за счёт двух потоков через Босфор (верхнего, более пресного, из Чёрного моря и нижнего, более солёного, в Чёрное море) и действия сульфатредуцирующих бактерий, что создаёт резкую стратификацию и приводит к накоплению сероводорода (до 14 мг/л). В донных участках рифтовых зон, например Красного моря, наблюдаются выходы горячих термальных вод высокой солёности, содержащих значительные количества цветных и редких металлов. Взвешенные вещества речного стока осаждаются в местах замедленного течения (устья, дельты) и в области контакта речной воды с морской водой. Поэтому в морской воде содержание взвешенных веществ обычно не превышает 1 мг/л, растворённых органических веществ — 1-5 мг/л, что обусловлено продуктами жизнедеятельности гидробионтов, в первую очередь фитопланктона. Помимо макрокомпонентов в морской воде содержатся в разных количествах все химические элементы, точное содержание которых достоверно оценить невозможно вследствие аналитических трудностей и неоднородности их содержания в различных участках акватории Мирового океана и поэтому пользуются усреднёнными данными.

Вследствие высокой концентрации компонентов и огромного их суммарного содержания в водах Мирового океана (порядка 1016 т) морская вода используется для получения многих химических соединений. В странах жаркого климата (KHP, Япония, Индия, Австралия и др., южные районы CCCP) упариванием за счёт солнечного тепла получают 30-40% мировой добычи поваренной соли. Подщелачиванием (до pH порядка 9) из морской воды осаждают гидроксид магния, из которого получают оксид или хлорид магния (более 50% мирового производства). Около 90% мирового производства брома получают из морской воды путём её окисления хлором в кислой среде и выделения элементного брома воздушной десорбцией или ионным обменом. При комплексном использовании морской воды из маточного раствора после выделения поваренной соли извлекают сульфат натрия (мирабилит) и хлорид калия. Морская вода является также источником пресной воды, которую получают в промышленных масштабах методом дистилляции в многокорпусных аппаратах, нагреваемых теплом атомных станций; опреснённой водой полностью снабжается ряд городов (г. Шевченко, CCCP) и стран (Кувейт). Общее количество пресной воды, получаемой из морской воды, оценивается 3 млн. м³/сутки (1983) и эта величина ежегодно возрастает. Ведутся исследования по комплексному извлечению ценных микрокомпонентов из морской воды, для получения которых требуется переработка большого количества (несколько км³) морской воды. Наиболее перспективен сорбционный метод, освоенный в крупных масштабах и сравнительно безопасный экологически. Создаются опытные установки по комплексному сорбционному извлечению главным образом наиболее распространённых микрокомпонентов, реже урана (Япония, ФРГ). Ведутся также исследования по биологическому концентрированию элементов гидробионтами. См. таблицу.