Морская вода
-
Морская вода и её свойства
- Морская вода содержит около 3,5% растворенных солей, преимущественно ионов натрия и хлорида.
- Плотность морской воды на поверхности составляет 1,025 кг/л, что выше, чем у пресной воды.
- Температура замерзания морской воды снижается с увеличением солености.
-
Соленость и плотность
- Соленость морской воды варьируется от 31 до 38 г/кг, но может быть значительно выше в изолированных водоемах.
- Плотность морской воды зависит от температуры и солености, достигая 1050 кг/м3 в глубоководных водах.
-
Значение рН
- Значение рН морской воды обычно составляет от 7,5 до 8,4, но может варьироваться в зависимости от глубины и условий.
- В доиндустриальные времена рН морской воды составлял около 8,2, но с тех пор снизился из-за антропогенного подкисления океана.
-
Химический состав
- Морская вода содержит больше растворенных ионов, чем пресная вода, но соотношение веществ отличается.
- Наиболее распространенные ионы: натрий, хлорид, магний, сульфат и кальций.
- Осмолярность морской воды составляет около 1000 мОсм/л.
-
Микробиологические компоненты
- В морской воде содержится более 20 000 видов бактерий, включая цианобактерии и археи.
- Бактерии играют важную роль в океанических процессах, таких как круговорот кремния и разрушение сероводорода.
- Разливы нефти и стоки загрязняют морскую воду, вызывая цветение водорослей и образование биотоксинов.
-
Другие параметры
- Скорость звука в морской воде составляет около 1500 м/с, теплопроводность — 0,6 Вт/мК при 25°C и 35 г/кг солености.
-
Происхождение морской воды
- Вода в море образовалась из-за извержения вулканов и дегазации расплавленной породы.
- Более поздние теории предполагают, что вода может быть из комет.
-
Происхождение морской соли
- Сэр Эдмонд Галлей предположил, что соль переносится реками и концентрируется в океане.
- Галлей назвал этот процесс «континентальным выветриванием».
- Ионы натрия и хлорида стали основными составляющими морской соли.
-
Воздействие на человека
- Изменение климата и загрязнение окружающей среды меняют глобальную геохимию океана.
- Подкисление океана влияет на коралловые рифы и другие морские ресурсы.
- Морская вода используется для транспортировки и сельского хозяйства, но выбросы судов загрязняют окружающую среду.
-
Потребление человеком
- Случайное употребление морской воды не вредно, но длительное потребление может быть токсичным.
- Почки регулируют уровень натрия и хлорида в крови, и морская вода может превышать их возможности.
- Употребление морской воды может привести к обезвоживанию и сердечным аритмиям.
-
Очистка и использование морской воды
- Морскую воду можно выпаривать или фильтровать для удаления соли и загрязняющих веществ.
- Морская соль используется в кулинарии и продается как «идеальная соль».
- Некоторые животные приспособились к жизни в среде с высоким содержанием соли.
-
Добыча минералов из морской воды
- В настоящее время из морской воды извлекаются Na, Mg, Ca и K.
- В США 63% производства магния приходится на морскую воду.
- Бром получают из морской воды в Китае и Японии.
- Попытка извлечения лития из морской воды была предпринята в 1970-х, но прекращена.
- Идея извлечения урана из морской воды рассматривалась с 1960-х, но не реализована из-за высоких цен на уран.
-
Будущее добычи минералов
- Для устойчивой добычи необходимо внедрить контролируемые системы управления.
- Использование подводных беспилотных летательных аппаратов и низкоуглеродной инфраструктуры может способствовать устойчивой добыче.
- Опреснение воды также рассматривается для обеспечения устойчивого водоснабжения.
-
Экосистемы и минералы
- Минералы в морской воде играют важную роль в пищевом цикле океана.
- Южный океан вносит значительный вклад в круговорот углерода, но дефицит железа влияет на морскую флору и фауну.
- Усатые киты влияют на количество железа в океане, выделяя его в экскрементах.
- Криль и усатые киты служат резервуарами железа, что способствует улучшению экосистемы.
-
Воздействие на окружающую среду
- Добыча полезных ископаемых имеет экологические преимущества и недостатки.
- Добыча лития на морском дне может быть успешной, но требует эффективных методов переработки.
- Добыча полезных ископаемых может нарушить состояние подводных экосистем и среду обитания подводных обитателей.