Волна-ПарусНезависимая энциклопедия моря, флота и парусного спорта

ГАЗЫ в морской воде

Раздел «Моря, океаны и берега»

Газы в морской воде — растворённые в воде азот, кислород, углекислота, аргон, сероводород и другие газы; их количество зависит от температуры, солёности и парциального давления; азот преобладает по объёму (около 15 мл/л при −2 °C), кислород важнее всего для жизни (8,5 мл/л при −2 °C).

Газы в морской воде — растворённые в ней газы, находящиеся в свободном и полусвязанном состояниях, химически и биологически активные и пассивные. Они поступают в Мировой океан из атмосферы, образуются в нём при биохимических процессах (фотосинтез, хемосинтез и др.), попадают при дегазации мантии земной коры и в других геохимических явлениях. Количество газов в чистых поверхностных слоях воды зависит главным образом от температуры и солёности воды, а также от парциального давления атмосферных газов. Пассивные и слабоактивные газы сохраняют эту зависимость во времени и пространстве, активные заметно меняются количественно и качественно.

В морской воде по объёму преобладает свободный молекулярный азот N₂. В поверхностных океанских водах солёностью 35 ‰ его содержание при −2 °C составляет 15 мл/л, при 30 °C — 9,3 мл/л; в глубинных водах в среднем 13—14 мл/л, в опреснённых районах внутренних морей (Балтийского, Азовского и др.) зимой — до 19 мл/л.

Второй по количеству и самый важный для жизни газ — свободный кислород O₂. В поверхностных водах океана при −2 °C его около 8,5 мл/л, при 30 °C — до 4,5 мл/л; на промежуточных глубинах количество кислорода заметно уменьшается (так, в Чёрном море кислород обнаружен только до глубины около 200 м). Глубже расположены сероводородные зоны (H₂S); сероводород образуется при появлении бескислородной среды.

В морской воде содержатся молекулярная двуокись углерода (биологически и химически активный газ, без которого невозможен синтез органического вещества), угольная кислота и анионы — бикарбонатный HCO₃⁻ и карбонатный CO₃²⁻ (карбонатная равновесная система). Среднее содержание свободной двуокиси углерода в поверхностных водах океанов, зависящее главным образом от температуры, — 0,1—0,5 мл/л, иногда до 0,8 мл/л. На больших глубинах, в слоях кислородного минимума океанов и морей и в застойных придонных водах (Чёрное и Каспийское моря, глубоководные впадины Балтики) свободной двуокиси углерода 2—3 мл/л. Суммарная концентрация CO₂ и форм угольной кислоты в пересчёте на CO₂ достигает 50—70 мл/л и превышает содержание свободного азота.

В морях сравнительно велико содержание инертного газа аргона — от 0,2 до 0,4 мл/л; в минимальных количествах встречаются гелий, неон, криптон, ксенон. Есть также закись азота — от 0,01 до 0,05 мл/л, окись углерода — около 10⁻⁴ мл/л (главным образом в верхнем слое), свободный водород — от 8·10⁻⁶ до 2·10⁻⁴ мл/л, а также газообразные предельные углеводороды (метан, этан, пропан, бутан) и непредельные (этилен, пропилен) — от следов до около 10⁻⁴ мл/л.