Перевод результатов анализа вод в процент-эквивалентную форму производится для того, чтобы иметь возможность сопоставить воды различной минерализации и получить более ясное представление о соотношениях между ионами в одной и той же воде. Приняв суммы миллиграмм-эквивалентов анионов и катионов, содержащихся в 1 л воды, за 100%, рассчитывают процент количества миллиграмм-эквивалентов каждого иона по отношению к этим суммам (табл. 2.)
Таблица 2
Содержание главных компонентов в водах мирового океана
| Компоненты | Содержание | ||
| мг/кг | мг-экв. | %-экв | |
| Катионы | |||
| Na+ | 10722 | 466 | 86 |
| Mg+ | 1297 | 53 | 10 |
| Ca2+ | 417 | 10 | 2 |
| K+ | 382 | 10 | 2 |
| Всего | 12818 | 100 | |
| Анионы | |||
| Cl- | 19337 | 545 | 95 |
| SO4- | 2705 | 28 | 4.8 |
| HCO3- | 97 | 2 | 0.2 |
| Br2- | 66 | - | - |
| Co3- | 6 | - | - |
| Всего | 22211 | 100 | |
Подобный способ показа химического состава в практических дисциплинах о воде удобен и прост, но для научных построений совершенно не пригоден. Это сразу станет ясно, если мы попытаемся изобразить геохимический состав Мирового океана, куда, естественно, должен войти и состав всего его биоценоза п. В. И. Вернадский пользовался выражением того или иного состава только с помощью атомных процентов.
Хотя данная глава посвящена химическим свойствам воды, мы совершенно сознательно опускаем такие, бесспорно, важные аспекты этой темы, как ионное равновесие растворов, произведение растворимости, активность ионов и ряд других, отсылая заинтересованного читателя в зависимости от его подготовки к многочисленным учебникам химии для средней или высшей школы. Одновременно мы должны предупредить, что в этих учебниках учтены обычные условия физико-химических характеристик, с которыми человек имеет дело в быту или на производстве, и совершенно не касаются сверхкритических условий, как больших глубин земных недр, так и далеких от Земли космических пространств.
Глава 3 Использование воды в современной технике и технологиях.
3.1 Морская вода в промышленности
Без воды Мирового океана немыслима жизнь на Земле, невозможен круговорот веществ, энергии в природе. В данной главе пойдет речь не о глобальных физических процессах, а об участии воды в морском хозяйстве, в котором вода является сырьем, так как «уже претерпела известное изменение при посредстве труда»(Маркс К., Энгельс Ф. Соч., т.25, ч.I, с.190).
Долгое время соленую воду океана рассматривали только как «агрессивную» среду, которую в процессе производства следует нейтрализовать, ибо ее невозможно использовать. Однако изменение технологии с учетом физических и химических свойств морской воды позволяет применять ее в качестве полезного компонента. В промышленности морская вода используется при производстве ряда продуктов охлаждения агрегатов, обогащения полезных ископаемых, транспортировке сырья и отходов, в качестве питательной воды в парогенераторах, для поддержки пластового давления на нефтегазопромыслах и т. д. Круг ее применения непрерывно расширяется. Уже в 2000 году в США за счет морского водопотребления удовлетворяется одна треть промышленных потребностей. Растут масштабы использования морской воды в других странах, в том числе в Японии, где ожидаемый дефицит водных ресурсов предполагается покрывать за счет морской воды.
В нашей стране доля морской воды в общем, промышленном потреблении воды составляет пока что всего 5%. Несмотря на в основном внутриконтинентальный характер размещения производства имеется возможность и необходимость развития морского водоснабжения, особенно, например, в южном экономическом районе России, где назревает дефицит водных ресурсов, и в других приморских регионах. Промышленные предприятия Одесской и Крымской областей уже теперь покрывают свои потребности в воде за счет морской на 33-35%, а отдельные предприятия – до 99,4%
Чаще всего вода используется как теплоноситель при охлаждении продукта или конструкций агрегатов. Морской водой охлаждаются ядерные реакторы. Широко применяется оборотная морская вода также на нефтеперерабатывающих заводах. Большая экономия пресной воды достигается от применения морской для охлаждения барометрических конденсаторов на сахарных заводах.
Все чаще морская вода используется в технологических процессах. Разработаны способы приготовления бетона на морской воде, флотации в морской воде серы из вулканогенных руд Камчатки и Курильских островов. Доказана возможность автоклавной плавки с использованием морской воды.
Широкое распространение получает использование морской воды при добыче полезных ископаемых суши и морского дна. Созданы гидроагрегаты, обеспечивающие выдачу угля на гора, повышающие производительность труда в несколько раз. Перспективна разработка рассыпных месторождений шельфа, в том числе песков, содержащих золото, олово, титан и другие элементы, гидроспособом.
3.2 Морская вода в сельском хозяйстве.
Все более широкое применение морская вода получает в сельском хозяйстве. Существует много видов растений – галофитов, - устойчивых к большим содержаниям солей, хорошо приспособленных к поливам морской водой. Известны мангровые деревья растущие на побережье тропических морей и образующие мощные заросли. Из других галофитов широко распространены ячмень, пырей, ситник, тандриск. Высокая солеустойчивость у сахарной свеклы, репы, кормовой капусты, ржи, сахарного тростника, спаржи, лука-порея, чеснока, редиса и др. Эти растения могут переносить поливы солоноватой и даже водой соленостью 10-15%. Селекционные работы позволяют вывести новые солеустойчивые сорта растений. Так, американские ученые получили сорт ячменя, который орошается только морской водой с высокой концентрацией солей, и солеустойчивый сорт помидоров.
Гавриленко Е. С., Дерп-еольц В. Ф. Глубинная гидросфера Земли. Киев, 1971.
Гинзбург В. Л. Как устроена Вселенная и как она развивается во времени. М., 1968.
Девис К; Дэй Дж. Вода-зеркало науки. Л,, 1964.
Дерпгольц В. Ф. Древнее сооружение Тувы — конденсатор паров наземной атмосферы. — Природа, 1964, № 8, с. 98—102.
Дерюгин К. К. Человек покоряет глубины океана. М., 1965.
Зубов И. Н. Льды Арктики. М,, 1945. Классен В. И. Вода и магнит. М., 1973.
Копал 3. Луна — наш ближайший небесный сосед. М., 1963.
Кроми У. Проект «Мохол». М., 1967.
Ксанфомалити Л. В. Меркурий — брат Луны. — Земля и Вселенная, 1976, № 1, с. 40—49.
Кульский Л. А. Серебряная вода. Киев, 1968. Лепешков И. Н. Минеральные дары моря. М., 1972. Макаренко Ф. А. Вода под Землей.— В кн.: Круговорот воды. М., 1966, с. 86—95.
Маров М, Я. Новый облик Марса. — Природа, 1975, № 8, с. 12—24.
МаровAt. Я. Венера: что о ней известно сегодня.—Земля и Вселенная, 1976, № 3, с. 3—15.
Мархинин Е. К. Роль вулканизма в формировании земной коры. М„ 1967.
Наливкин Д. В. Ураганы, бури и смерчи. Л., 1969. Никитин С. А. Как выглядит поверхность Венеры. — Природа, i976, № 2, с. 6—9.
Оринг Дж. Погода на планетах. Л., 1968. Рай X. В глубинах Тихого океана. М., 196!. Сиборг Г. Т., Вэленс Э. Г. Элементы Вселенной. М., 1966.
Сидоренко А. В. Кольская сверхглубокая.—Правда, 1975, 11 мая.
Струве О., Линдз Б., Пиллапс Э. Элементарная астрономия. М., 1967.
Тазиев Г. Когда Земля дрожит. М., 1968. Федосеев И. А. Развитие знаний о происхождении, количестве и круговороте воды на Земле. М., 1967. Фирсов В. Жизнь вне Земли. М., 1966. Фрицман Э. X. Природа воды. Л„ 1935. Фюрон Р. Проблема воды на земном шаре. Л., 1966. Холодов Ю. П. Человек в магнитной паутине. (Магнитное поле и жизнь). М., 1972.
Аникиев К- А. Аномально высокие пластовые давления в нефтяных и газовых месторождениях. Л., 1964. (Тр. ВНИГРИ, вып. 233).
Белоусов В. В. Земная кора и верхняя мантия материков. М., 1966.
Блох А. М. Структура воды и геологические процессы. М., 1969.
Бютнер Э. К. О диссипации водорода из атмосфер планет.— Докл. АН СССР, 1959, т. 12-1, № 1, с. 53-56.
Вернадский В. И. Очерки геохимии. Изд. 4-е. М., 1934.
Вернадский В. И. Избранные соч. Т. 4, кн. 2. История природных вод. .М., 1960.
Виноградов А. П. Химическая эволюция Земли. М., 1959.
Виноградов А. П. Введение в геохимию океана. М., 1967.
Гуцало Л. К- Радиьлиз воды как источник свободного кислорода в подземной гидросфере.—Геохимия, 1971, № 12, с. 1473—1481.
Дахнов В. И. К познанию недр Земли. М„ 1968.
Дерпгольц, В. Ф. К гипотезе формирования природных растворов.—Докл. АН СССР, 1962а, т. 142, № 6, с. 1384- )3S6.
Дерпгольц В. Ф. О водообмене между Землей и мировым пространством. — В кн.: Географический сборник АН СССР. Т. 15. М„ 19626, с. 198—207.
Дерпгольц В. Ф. Гидросфера и хлор. — Литология и полезные ископаемые, 1963а, № 1, с. 43—57.
Дерпгольц В. Ф. Принципы укрупненной естесгвенной классификации природных вод Земли.—Сов. геология, 19636, № 5, с. 7—18.