Иногда я люблю съездить на море. Как известно, тамошняя вода отличается повышенной солёностью. Но недавно я задался вопросом: "Сколько же именно солей растворено в морской воде?" Нахождение средней солёности обычной морской воды не заняло у меня много времени. И именно о ней мне хотелось бы рассказать.

Средний уровень солёности морской воды

Как известно, морская вода наполняет сами моря и океаны Земли. Рассматривать среднюю солёность морской воды лучше всего на примере Мирового океана . Средний уровень солей в нём составляет около 34,7‰ (промилле) или же 3,47% (процента) . Этот показатель может колебаться от 3,4 до 3,6 % (или же 34-36‰ промилле).

Проще говоря, в каждом литре обычной морской воды содержится в районе 35 граммов разных солей (большую часть которых составляет хлорид натрия ).

Стоит отметить, что в солёность в океанах почти везде равна 35‰. Но вот вода в морях отличается более неравномерным распределением солей . Так, наименее солёными можно назвать воды Финского залива , плюс северную часть Ботнического залива . А наиболее солёными являются Красное и Мёртвое море .

Отличия между солёной и пресной водой

• большей плотностью;
• повышенной вязкостью;
• более низкой точкой замерзания;
• пониженной теплоёмкостью;
• сниженным давлением пара;
• и увеличенной скоростью прохождения звука.

Но главным отличием морской воды можно назвать её непригодность для питья . Дело в том, в морской воде содержится куда больше солей, чем нужно нашему организму для её выведения. И перед тем, как пить морскую воду, её необходимо опреснить .

Примечательно, что в 1950-ых годах Ален Бомбар (небезызвестный французский врач и странник) доказал, что человек может без вреда пить морскую воду в малых количествах (около 700 мл за сутки ) на протяжении 5-7 дней .

Морскую воду также используют в некоторых странах для работы сливных систем (в частности, в Гонконге ). Это делается для экономии пресных вод, добыча которых отличается определёнными трудностями.

Общее количество растворённых минеральных веществ, т.е. солей, в 1 кг морской воды, впрочем, как и воды соляных озёр (рапы), в отдельных случаях, воды глубоких водоносных горизонтов, взятое по массе (в граммах), называется солёностью воды. Средняя солёность воды Мирового океана составляет 35 г солей, растворённых в 1 кг морской воды, т.е. 0,035 долей килограмма (Л.К. Давыдов и др. Гидрология. Гидрометеоиздат., Л., 1973).

Солёность рапы соляных озёр может достигать 200 и даже 400 г/кг (например, озёра Баскунчак, Эльтон, Мертвое море и др.). Тоже можно отнести и к рассолам глубоких подземных водоносных горизонтов.

В океанологической и лимнологической практике солёность выражается в тысячных долях, т.е. промилле (от лат. pro mille – за тысячу), и обозначается S ‰, то же, что и г/кг.

В гидрогеологии чаще используется понятие минерализации. Размерность величины минерализации г/л (г/дм 3) или для низкоминерализованных вод мг/л.

Перевести солёность в минерализацию и обратно возможно при помощи величины плотности, что видно из подробно рассмотренных задач №№ 1 – 36. Значения плотности воды при выбранной температуре для данной величины солёности можно взять из соответствующего справочника, либо экспериментально замерить её с высокой точностью специальным прибором – ареометром.

Минерализация морской воды равна 20,25 г/л, а её плотность при температуре 20 0 С 1,0125 г/см 3 . Определить солёность этой воды в ‰.

Решение :

1). 1,0125 г/мл = 1,0125 кг/л = 1012,5 г/л и др. Выберем удобную для дальнейших расчётов размерность, например, последнюю. Составим первую пропорцию.

1012,5 г данной морской воды занимает объём 1 л

Х = 1000 · 1: 1012,5 = 0,9877 л

В 1 л морской воды содержится 20,25 г солей

В 0,9877 л - Х г солей

Х = 0,9877 л · 20,25 г/л = 20,00 г. Столько солей содержится в воде, объёмом 0,9877 л или массой 1 кг.

3). Таким образом, концентрация солей составляет ровно 20 г/кг или солёность равна 20‰.

Ответ: соленость данной воды 20 ‰.

Минерализация морской воды равна 10,05 г/л, а её плотность при температуре 20 0 С 1,0053 г/см 3 . Определить солёность этой воды в ‰.

Решение:

1). 1,0053 г/мл = 1,0053 кг/л = 1005,3 г/л и др. Выберем удобную для дальнейших расчётов размерность, например, последнюю. Составим первую пропорцию.

1005,3 г данной морской воды занимает объём 1 л

1000 г, т.е. 1 кг этой воды - Х л

Х = 1000 · 1: 1005,3 = 0,9947 л

Именно этот объём воды «весит» 1 кг.

2). Составим вторую пропорцию:

В 1 л морской воды содержится 10,05 г солей

В 0,9947 л - Х г солей

Х = 0,9947 л · 10,05 г/л = 9,997 г. Столько солей содержится в воде, объёмом 0,9947 л или массой 1 кг.

3). Таким образом, концентрация солей составляет 9,997 г/кг или солёность равна 9,997 ‰.

Ответ: соленость данной воды 9,997 ‰.

Варианты задач 1 и 2

Величины плотностей морской воды даны для произвольных температур

№ задачи	Минерали- зация, г/л	Плотность, г/мл	№ задачи	Минерали- зация, г/л	Плотность, г/мл
	10,12	1,0061		30,02	1,0262
	11,15	1,0099		31,21	1,0268
	12,45	1,0104		32,34	1,0272
	15,63	1,0211		33,65	1,0279
	18,00	1,0219		34,11	1,0297
	20,22	1,0225		34,57	1,0310
	24,59	1,0231		35,25	1,0337
	28,68	1,0258		37,97	1,0345

Солёность рапы соляного озера составляет 120 ‰, и плотность при 20 0 С 1,0857 г/мл. Определить минерализацию данной рапы в г/л.

Решение:

1). 1,0857 г/мл = 1,0857 кг/л = 1085,7 г/л и др. Выберем удобную для дальнейших расчётов размерность, например, последнюю. Составим первую пропорцию.

1085,7 г данной рапы имеют объём 1 л

Х = 1000 · 1: 1085,7 = 0,9211 л

Т.е. 1000 г рапы имеют объём 0,9211 л.

2). 120 ‰ = 120 г/кг, следовательно, в 1 кг рапы содержится 120 г солей, но ведь 1 кг рапы занимает объём 0,9947 л, следовательно, можно записать 120 г/кг = 120 г/0,9211 л.

120 г солей содержится в 0,9211 л рапы

Х = 120 · 1: 0,9211 = 130,28 г/л

Ответ: минерализация воды равна 130,28 г/л.

Солёность рапы соляного озера составляет 260 ‰, и плотность при 20 0 С 1,1972 г/мл. Определить минерализацию данной рапы в г/л.

Решение:

1). 1,1972 г/мл = 1,1972 кг/л = 1197,2 г/л и др. Выберем удобную для дальнейших расчётов размерность, например, последнюю. Составим первую пропорцию.

1197,2 г данной рапы имеют объём 1 л

1000 г данной рапы (рассола) - Х л

Х = 1000 · 1: 1197,2 = 0,8353 л

Т.е. 1000 г рапы имеют объём 0,8353 л.

2). 260 ‰ = 260 г/кг, следовательно, в 1 кг рапы содержится 260 г солей, но ведь 1 кг рапы занимает объём 0,8353 л, следовательно, можно записать 260 г/кг = 260 г/0,8353 л.

3). Составим вторую пропорцию:

260 г солей содержится в 0,8353 л рапы

Х = 260 · 1: 0,8353 = г/л

Ответ: минерализация воды равна 311,27 г/л.

Варианты задач 19 и 20

Величины плотностей рапы даны для произвольных температур

Солёность – суммарное содержание твердых растворенных веществ в 1кг морской воды, выраженная в промилле. Средняя величина солености Мирового океана равна 34,71°/оо.

Средняя солёность МО от 32 до 37%о на пов-ти и от 34 до 35 в придонных слоях. Солёность и температура определяют плотность воды. Средняя плотность морской воды более 1, наивысшая характерна для пов. вод в тропиках и прид. на больших глубинах, последнее обстоятельство связано не столько с соленостью, сколько с температурой воды которая в придонных слоях очень низкая. Высокая соленость наблюдается в поверхностных водах тропических широт, где испарение значительно преобладает над осадками. Вода с наиболее высокой соленостью (до 37,9°/оо) формируется в Атлантическом океане в зоне Азорского антициклона. В экваториальной зоне океанов, где часты сильные ливневые осадки, соленость понижена (34-35°/оо). В умеренных широтах она в сравнительно равна 34°/оо. Самая низкая соленость океанских вод - до 29°/оо наблюдается летом среди тающих льдов в Северном Ледовитом океане. Соленость глубинных и придонных вод в океанах примерно 34,5°/оо, и ее распределение определяется циркуляцией вод Мирового океана. В прибрежных районах океанов со значительным речным стоком (Амазонки, Святого Лаврентия, Нигера, Оби, Енисея и др.) соленость может быть значительно меньше средней солености и равняться всего 15-20°/оо. Соленость вод в средиземных морях может быть как меньше, так и больше солености океанских вод. Так, соленость поверхностных вод в Черном море 16-18°/оо, в Азовском 10-12°/оо, Балтийском 5- 8°/оо. В Средиземном и Красном морях, где испарение значительно превышает осадки, соленость достигает 39 и 42°/оо соответственно. Соленость вместе с температурой определяет плотность морской воды, от которой зависят осадка судна, распространение звука в воде и многие другие физические характеристики воды.

Биологическая продуктивность вод МО

В океане обитает более 150 тыс. видов животных и более 15 тыс. видов растений; особенно много одноклеточных организмов в частности одноклеточных водорослей (они составляют до 80% всей фитомассы). На долю океана приходится около 40% первичной продукции и не более 0,5% всей биомассы нашей планеты. По условиям обитания морские организмы делятся на: планктон1, бентос2 и нектон3. 1 – многочисленные виды одноклеточных водорослей, простейшие, черви, кишечнополостные и моллюски. 2 – различн. Животные и растения живущие либо на пов-ти морского дна, или в донном грунте. 3 – объединяет всех морских животных, активно перемещающихся в воде или по её пов-ти (рыбы, млекопитающие и тд) Биомасса нектона ~ в 23 раза меньше суммарной массы планктона, т.о. роль нектона бентоса и планктона как по биомассе так и по продуктивности неоднозначна. В МО выделяются две области жизни - пелагиаль (пов-е воды и водная толща) и бенталь (дно). В пелагиале наиболее населена верхняя 50метровая толща воды но и здесь распростр-е её неравномерно. Она гораздо более обильна к берегу. В Бентали жизнь в основном так же сконцентрирована на малых прибрежных глубинах. Повышенным кол-вом первичной продукции характеризуются приустьевые р-ны океана, и зоны апвеллинга – р-ны, где глубинные воды поднимаются на пов-ть. (Бискайский залив, р-ны Бенгельскогоканарского перуанского течений, область муссоных циркуляций Инд-го океана, района зарождения пассатов. Участки устойчивого опускания вод – области конвергенции бедны жизнью.

Особенности природы Исландии

Исландия – Обширный остров (103к км2) в северной части срединно-атлантического хребта с появлением неогеновой и четвертичной вулканической деятельности. Исландия в наст. Время явля-ся одним из крупнейших на Земле очагов активного вулканизма Своеобразие природы И. заключается именно в сочетании интенсивной вулк. Деятельности (влк.Гекла 1491м) с холодным влажным морским климатом и современным оледенением. Тут господствуют холодные ветры дожди и туманы, фонтанируют гейзеры. Рельеф острова преимущественно гористый, высшая точка влк. Хваннадальсхнукор 2119м. Менее 1/5 низменности (в осн. на з. и ю-з.). Зачительная часть острова занимают базальтовые плато с высотами 400-600м и круто обрывающимися к морю. С множеством фьордов. В ледниковые периоды ост-в целиком покрывался мощным оледенением. Островное положение И. в центре зимней барической депрессии определяет сильное воздействие на её климат циклонической циркуляции и постоянную неустойчивость погоды, усиливающуюся благодаря схождению у её берегов вод тёплого Северо-Атлантич-го и холодного Восточно-Грендландскоготеч-й, потому над ю. и ю-западными районами острова часты сильные ветры, дожди, туманы при сред. t0 января от +1 до-1.Значт-но холоднее в северных регионах острова ср. t янв. От -5 до -15. Погодные условия летнихмес-цев более устойчивые t от +7... +12. Годовая сумма осадков на западе и юге достигает соответственно 1-3 мм, продолжительность вегетационного периода не превышает 3 мес. Многочисленные реки И. имеют ледниковое питание. И. расположена в зоне субарктических горных тундр с широким распространением мохово-лишайниковых и кустарниковых формаций, развивающихся на переувлажненных темноцветных вулканических тундровых почвах.

Вспоминаем: Как разделяются воды планеты по солености? Почему путешественники и моряки берут в морские путешествия пресную воду?

Ключевые слова: морская вода, соленость, температура воды, промилле.

1. Соленость вод. Во всех морях и океанах вода имеет горько-соленый вкус. Пить такую воду невозможно. Поэтому моряки, уходящие на судах в плавание, берут с собой запас пресной воды. Соленую воду можно опреснять в специальных установках, которые имеются на морских судах.

В основном в морской воде растворена поваренная соль, которую мы употребляем в пищу, но есть и другие соли (рис. 92).

* Горький вкус воде придают соли магния. В воде океана обнаружены алюминий, медь, серебро, золото, но в очень малых количествах. Например, 2000 т воды содержит 1 г золота.

Почему воды океана соленые? Часть ученых считают, что первичный океан был пресным, потому что его образовали воды рек и дожди, обильно выпадавшие на Землю миллионы лет назад. Реки приносили и продолжают приносить в океан соли. Они накапливаются и приводят к солености океанической воды.

Другие ученые предполагают, что океан при своем образовании сразу стал соленым, потому что пополнялся солеными водами из недр Земли. Ответ на этот вопрос могут дать будущие исследования.

Рис. 92. Количество веществ, растворенных в воде океана.

** Количества растворенных в океанической воде солей достаточно, чтобы покрыть поверхность суши слоем толщиной в 240 м.

Предполагается, что в морской воде растворены все имеющиеся в природе вещества. Большинство из них содержится в воде в очень малых количествах: в тысячных частях грамма на тонну воды. Другие вещества содержатся в сравнительно больших количествах - в граммах на килограмм морской воды. Ими и определяется ее соленость.

С о л е н о с т ь морской воды – это количество растворенных в воде солей.

Рис. 93. Соленость поверхностных вод Мирового океана

Соленость выражается в п р о м и л л яе , т. е. в тысячных долях числа, и обозначается -°/oo. Средняя соленость вод Мирового океана 35°/oo. Это означает, что в каждом килограмме морской воды содержится 35 граммов солей (рис. 92). Соленость пресных речных или озерных вод - менее 1°/oo.

Наиболее соленые поверхностные воды имеет Атлантический океан, наименее соленые - Северный Ледовитый (см. табл. 2 в Приложении 1).

Соленость океанов не везде одинакова. В открытой части океанов соленость достигает наибольших значений в тропических широтах (до 37 – 38 °/oo), а в полярнх областях соленость поверхностных океанических вд снижается до 32 °/oo (рис. 93).

Соленость воды в окраинных морях обычно мало отличаются от солености прилегающих частей океана. Вода внутренних морей отличается от воды открытой части океанов по солености: она повышается в морях жаркого пояса с сухим климатом. Например, соленость воды в Красном море - почти 42°/oo. Это самое соленое море Мирового океана.

В морях умеренного пояса, которые принимают в себя большое количество речных вод, соленость ниже средней, например в Черном море – от 17°/oo до 22°/oo, в Азовском - от 10°/oo до 12°/oo.

* Соленость морской воды зависит от атмосферных осадков и испарения, а также течений, притока речных вод, образования льдов и их таяния. При испарении морской воды соленость повышается, при выпадении осадков - уменьшается. Теплые течения несут обычно более соленую воду, чем холодные. В береговой полосе морские воды опресняются реками. При замерзании морской воды соленость возрастает, при таянии людов, наоборот, понижается.

Соленость морской воды изменяется от экватора к полюсам, от открытой части океана к берегам, с возрастанием глубины. Изменения солености охватывают лишь верхнюю толщу воды (до глубины 1500 - 2000 м). Глубже соленость остается постоянной и равна примерно среднеокеанической.

2. Температура вод. Температура океанской воды у поверхности зависит от поступления солнечного тепла. Те части Мирового океана, которые находятся в тропических широтах, имеют температуру + 28 0 С – +25 0 С, а в некоторых морях, например в Красном, температура достигает иногда +35 0 С. Это самое теплое море Мирового океана. В полярных районах температура опускается до - 1,8 0 С (рис.94). При температуре 0 0 С пресная вода рек и озер превращается в лед. Морская же вода не замерзает. Ее замерзанию мешают растворенные вещества. И чем выше соленость морской воды, тем ниже температура ее замерзания.

Рис.94. Температура поверхностных вод Мирового океана

При сильном охлаждении морская вода, как и пресная, замерзает. Образуются морские льды. Они постоянно покрывают большую часть Северного Ледовитого океана, окружают Антарктиду, зимой появляются в неглубоких морях умеренных широт, где летом тают.

*До глубины 200 м температура воды меняется в зависимости от времени года: летом вода более теплая, зимой становится холоднее. Ниже 200 м температура меняется за счет притока течениями более теплых или более холодных вод, а в придонных слоях она может повышаться за счет поступления горячих вод разломов океанической земной коры. В одном из таких источников на дне Тихого океана температура достигает 400 0 С.

Температура вод океанов изменяется и с глубиной. В среднем на каждые 1 000 м глубины температура понижается на 2 0 С. На дне глубоководных впадин температура около 0 0 С.

1. Что называется соленостью морской воды, в чем она выражается? 2. От чего зависит соленость морской воды и как она распределяется в Мировом океане? Чем объясняется такое распределение? 3. Как изменяется температура вод Мирового океана с широтой и глубиной? 4*. Почему в тропических областях соленость достигает наибольших значений для открытой части океана (до 37 - 38°/oo), а в экваториальных широтах соленость значительно ниже?

Практическая работа.

Определите соленость, если в 1 л морской воды растворено 25 г солей.

2*. Высчитайте, сколько соли можно получить из 1 т воды Красного моря.

Конкурс знатоков . На земле есть море, в котором человек может находится на поверхности воды как поплавок (рис. 95). Как называется это море и где оно находится. Почему вода в этом море обладает такими свойствами?

Рис. 95 «Море», в котором могут купаться не умеющие плавать.

Наша планета покрыта водой на 70 %, из них больше 96 % занимают океаны. Это означает, что большая часть воды на Земле соленая. Что такое соленость воды? Как она определяется и от чего зависит? Можно ли использовать такую воду в хозяйстве? Попробуем ответить на эти вопросы.

Что такое соленость воды?

Соленостью обладает большая часть воды на планете. Обычно она называется морской водой и содержится в океанах, морях и некоторых озерах. Остальная является пресной, её количество на Земле составляет меньше 4 %. Перед тем как разобраться, что такое соленость воды, нужно понять, что такое соль.

Соли представляют собой сложные вещества, которые состоят из катионов (положительно заряженных ионов) металлов и анионов (отрицательно заряженных ионов) кислотных оснований. Ломоносов определял их как «хрупкие тела, которые могут растворяться в воде». В морской воде растворено множество веществ. Она содержит сульфаты, нитраты, фосфаты, катионы натрия, магния, рубидия, калия и т.д. Вместе эти вещества определяются как соли.

Так что такое соленость воды? Это содержание растворенных в ней веществ. Она измеряется в тысячных частях - промилле, которые обозначаются специальным символом - %о. Промилле определяет количество граммов в одном килограмме воды.

От чего зависит соленость воды?

В разных частях гидросферы и даже в разные времена года соленость воды неодинакова. Она изменяется под действием нескольких факторов:

• испарение;
• образование льдов;
• осадки;
• таяние льдов;
• сток рек;
• течения.

При испарении воды с поверхности океанов соли остаются и не выветриваются. В результате их концентрация повышается. Подобным эффектом обладает процесс замерзания. Ледники содержат наибольший на планете запас пресной воды. Во время их образования соленость вод Мирового океана увеличивается.

Таяние ледников характеризуется противоположным действием, уменьшая содержание солей. Кроме них, источником пресной воды являются атмосферные осадки и реки, впадающие в океан. Уровень солей также зависит от глубины и характера течений.

Наибольшая их концентрация на поверхности. Чем ближе ко дну, тем соленость меньше. влияют на содержание солей в положительную сторону, холодные, наоборот, уменьшают её.

Соленость Мирового океана

Чему равна соленость морской воды? Мы уже знаем, что она далеко не одинакова в различных точках планеты. Её показатели зависят от географических широт, климатических особенностей местности, близости речных объектов и т.д.

Средняя соленость вод Мирового океана составляет 35 промилле. Меньшей концентрацией веществ характеризуются холодные районы возле Арктики и Антарктики. Хотя в зимнее время, когда образуется лед, количество солей возрастает.

По этой же причине наименее соленым океаном является Северный Ледовитый океан (32 %о). Самым высоким содержанием отмечается Индийский океан. Он охватывает область Красного моря и Персидского залива, а также южный тропический пояс, где соленость составляет до 36 промилле.

Тихий и Атлантический океаны имеют приблизительно равную концентрацию веществ. Их соленость понижается в экваториальной зоне и повышается в субтропических и тропических районах. Некоторые теплые и уравновешивают друг друга. Например, не соленое течение Гольфстрим и соленое Лабрадор в Атлантическом океане.

Соленость озер и морей

Большинство озер на планете - пресные, так как питают их в основном осадки. Это не значит, что солей в них нет вообще, просто их содержание крайне мало. Если количество растворенных веществ превысит один промилле, то озеро считается соленым или минеральным. Рекордным значением обладает Каспийское море (13 %о). Самое большое пресное озеро - Байкал.

Концентрация солей зависит от того, как вода покидает озеро. Пресные водоемы являются проточными, а более соленые закрыты и подвержены испарению. Определяющим фактором также служат породы, на которых сформировались озера. Так, в районе Канадского щита горные породы плохо растворимы в воде, поэтому и водоемы там «чисты».

Моря связаны с океанами через проливы. Их соленость несколько отличается и влияет на средние показатели океанических вод. Так, концентрация веществ в Средиземном море составляет 39 %о и отражается на Атлантике. Красное море с показателем в 41 %о сильно поднимает среднюю Самым соленым является Мертвое море, в нем концентрация веществ составляет от 300 до 350 %о.

Свойства и значение морской воды

Не пригодна для хозяйственной деятельности. Она не пригодна для питья, а также полива растений. Однако многие организмы давно приспособили к жизни в ней. Более того, они очень чувствительны к изменениям уровня её солености. Исходя из этого, организмы разделяют на пресноводных и морских.

Так, многие животные и растения, обитающие в океанах, не могут жить в пресной воде рек и озер. Исключительно морскими являются съедобные мидии, крабы, медузы, дельфины, киты, акулы и другие животные.

Для питья человек использует пресную воду. Соленую же применяют в лекарственных целях. В небольших количествах воду с морской солью употребляют для восстановления организма. Лечебный эффект производит купание и принятие ванн в морской воде.