7511506959

Gazy w wodzie morskiej

Wwodzie morskiej, w wyniku bepośredniego kontaktu powierzchni morza z atmosferą, rozpuszczają się gazy tworzące powietrze. Oprócz tego do wód morskich dostają się gazy innego pochodzenia, wprowadzane wraz z wodami dopływającymi do morza (np. wraz z wodami rzeczynymi, ściekami wprowadzanymi do morza) oraz procesami biologicznymi zachodzącymi wwodach morskich, ilość gazów rozpuszczonych wwodzie morskiej (Q) zależy od ciśnienia parcjalnego danego gazu (p) oraz współczynnika jego rozpuszczalności wwodzie morskiej (m):

Q = pm.

Rozpuszczalność gazów uzależniona jest z kolei od temperatury (t) i zasolenia (s) wody morskiej. Z reguły, im niższa temperatura wody tym rozpuszczalność gazów jest większa, natomiast wraz ze wzrostem zasolenia rozpuszczalność gazów maleje. W rzeczywistości, ilość rozpuszczonych gazów w wodzie zależy również od intensywności procesów chemicznych i biologicznych. W przypadku gazów tworzących powietrze bardzo dużą rolę w kształtowaniu zawartości gazów w wodzie odgrywają procesy pionowego mieszania wód.

Jednostkami, w których wyraża się ilość rozpuszczonego wwodzie morskiej gazu są ml/l (mililitry na litr) oraz %. Wzależności od temperatury i zasolenia wody, dla każdego ciśnienia (praktycznie 1013.3 hPa) istnieje dla danego gazu pewna graniczna (maksymalna) wartość rozpuszczalności, przy której roztwór danego gazu wwodzie staje się roztworem nasyconym. Stosunek aktualnej ilości danego gazu rozpuszczonego w wodzie(Qa) do maksymalnej ilości, która nasyca wodę o danej temperaturze i zasoleniu (Qmax), pomnożony przez 100% daje nam wyrażoną w procentach tak zwaną względną zawartość gazu wwodzie (N; często nazywaną "nasyceniem względnym", lub "nasyceniem"):

N[%] = (Qa / Qmax)-1Q0%.

Maksymalne ilości tlenu i azotu nasycające całkowicie wodę morską o danym zasoleniu i temperaturze zestawione są w tabeli 1.

Tabela 1. Ilości nasycające tlenu (0₂) i azotu (N₂) [ml/l] przy ciśnieniu atmosferycznym 1013.3 hPa (760 mm Hg)

temperatura				zasolenie (promille			PSU)
wody		0	10		20		30		35
[°C]	o2	n2	o2	n2	o2	n2	o2	n2	o2	n2
-2	-	-	-	-	9.50	16.97	8.81	15.69	8.47	15.05
0	10.29	18.64	9.65	17.43	9.00	16.24	8.36	15.05	8.04	14.45
10	8.02	15.02	7.56	14.17	7.09	13.31	6.63	12.46	6.41	12.03
20	6.57	12.59	6.22	11.97	5.88	11.35	5.52	10.74	5.35	10.43
30	5.57	10.98	5.27	10.49	4.95	10.01	4.65	9.53	4.50	9.29

źródło tabeli: Egorov, 1974. Fizićeskaya okeanologiya

Najważniejsze z rozpuszczonych wwodach morskich gazów to tlen, azot, dwutlenek węgla (C0₂) i siarkowodór (H₂S).