Химический состав гидросферы Земли

Гидросфемра (от др.-греч. ?дщс — вода и уцб? сб — шар) — водная оболочка Земли. Её принято делить на Мировой океан, континентальные поверхностные воды и подземные воды.

Общий объём воды на планете около 1,533 млн кубических километров (по измерению в 2013 г.). Масса гидросферы — примерно 1,46· 1021 кг. Это в 275 раз больше массы атмосферы, но лишь 1/4000 от массы всей планеты.

Большая часть воды сосредоточена в океане, намного меньше — в ледниках, континентальных водоёмах и подземных водах. Солёные океанические воды составляют 96,4% объёма гидросферы, воды ледников — 1,86%, подземные воды — 1,68%, а поверхностные воды суши — немногим более 0,02%.

Океаны покрывают около 71% земной поверхности. Средняя их глубина составляет 3800 м. Океаническую кору слагают осадочный и базальтовый слои. В водах Мирового океана растворены соли (в среднем 3,5%) и ряд газов. В частности, верхний слой океана содержит 140 трлн тонн углекислого газа и 8 трлн тонн кислорода.

Поверхностные континентальные воды занимают лишь малую долю в общей массе гидросферы, но тем не менее играют важнейшую роль в жизни наземной биосферы, являясь основным источником водоснабжения, орошения и обводнения. Сверх того эта часть гидросферы находится в постоянном взаимодействии с атмосферой и земной корой.

Воду, которая находится в твёрдом состоянии (в виде ледников, снежного покрова и в вечной мерзлоте), объединяют под названием криосферы. Переходы воды из одних частей гидросферы в другие составляют сложный круговорот воды на Земле.

Гидросфера перекрывается с биосферой по всей своей толще, но наибольшая плотность живого вещества приходится на поверхностные прогреваемые и освещаемые Солнцем слои, а также прибрежные зоны.

Принято считать, что именно в гидросфере зародилась жизнь на Земле. Лишь в начале палеозойской эры начался постепенный выход животных и растений на сушу.

Основные особенности воды.

1. Диссоциация воды:

H2O H+ + OH;

pH = - lg[H+];

pOH = - lg[OH-];

Обладает свойствами кислот и щелочей. Самый мощный растворитель.

2. Вода гидросферы непрерывно движется, развивается и обновляется.

Периоды полного обновления:

суша — 1 год Атмосфера — 10 суток Реки — 12 суток Озера — 40 лет Ледники -8,5 тыс лет Океан — 3 тыс лет При этом перемещаются огромные массы солей, минеральных веществ, органики, металлов, газов.

Морские воды.

V =1370 млн км3.

Sводной поверхности=360,8 млн км2.

Нсредняя = 3,8 км Основные черты геохимии:

• 1. pH = 8(щелочная реакция)
• 2. Средняя соленость S = 35%є или 35г/кг (Черное море — 18 г/кг; Красное море — 40−60 г/кг; Мертвое море — до 300 г/кг)
• 3. S=0,03+1,805 ССl (по М. Кнудсену) — средняя хлорность — 19%є
• 4. Плотность 1,025 г/см3
• 5. Основные анионы: Cl-, SO42-, HCO3-, CO32-,

Катионы: Na+, Mg2+, Ca2+, K+, Sr2+.

6. Морская вода содержит все химические элементы. Ресурсы химических элементов в воде огромны: Au — 5,2 млн. тонн (ежегодно добывается около 2300 т).

Se — 52 млн. тонн.

U — 4 млрд. тонн (ежегодно добывается более 50 тыс. т).

7. Газовый состав морских вод: N2, O2, CO2, H2S и др.

Атмосферные воды.

525 тыс км3 ежегодно проходят через атмосферу.

pH = 6 (дождевые воды) — слабокислые (кислотные дожди) Минерализация до 100 мг/л (до 0,1%є).

Атмосферные воды — главный компонент поверхносных и подземных вод континентов Воды поверхности континентов Ледники, озера, болота, реки.

pH от 3,5 (болота) до 12 (содовые озера) Минерализация от 0,1г/л до 300 г/л Катионно-анионный состав резко отличается от морских вод.

Морские: Na+>Mg2+> Ca2+; Cl->SO42->HCO3;

Континентальные: Mg2+< Na+.

В основном гидрокарбонатно-кальциевые Химические свойства и минерализация меняются по зонам и по сезонам Играют большую роль в преобразовании литосферы, в транспортировке вещества.