Dans les eaux naturelles, il y a toujours des impuretés sous forme de substances en suspension ou dissoutes, et elles peuvent être considérées comme une solution très complexe, représentant une véritable solution par rapport à certaines substances et colloïdale par rapport à d'autres.
À l'aide de méthodes spéciales de filtration des eaux naturelles, il est possible d'isoler la partie colloïdale en la séparant de l'eau et des électrolytes. De cette manière, par exemple, il a été établi que dans toute la masse d'eau du lac Baïkal, il y a environ 55 000 tonnes de matière solide dans une phase finement divisée. En général, dans l'hydrosphère (sur l'ensemble de la Terre), l'ordre de concentration des colloïdes s'exprime par la valeur x · 10 -5 %, où x ne dépasse pas l'ordre des centaines.
Cependant, l'eau est particulièrement intéressante en tant que véritable solution, car la concentration de substances moléculairement dissoutes est incommensurablement plus importante que la concentration de colloïdes.
Toute eau contient certains sels en solution, mais si la salinité de l'eau est inférieure à 0,3 ‰, cette eau est appelée eau douce. Par conséquent, moins de 0,3 g de sels dissous sont contenus dans 1 000 g d'eau douce. Lorsque la salinité est de 0,3 à 24,695‰, l'eau est dite saumâtre, et lorsque la salinité est supérieure à 24,695‰, elle est dite salée. La valeur de 24,695‰ a été choisie comme frontière entre les eaux saumâtres et salines car seulement à cette valeur de salinité, le point de congélation de l'eau et sa densité la plus élevée sont égaux (-1,332°). Si la salinité est inférieure à 24,695 ‰, alors avec un refroidissement continu, l'eau atteindra d'abord sa densité la plus élevée, puis elle gèlera; si la salinité est supérieure à 24,695 ‰, l'eau dans des conditions similaires gèlera avant d'atteindre sa densité la plus élevée.
Pour des raisons évidentes, il est difficile de s'attendre à une concentration élevée de sels dans les eaux courantes. Mais dans les réservoirs stagnants, en particulier ceux privés de ruissellement et soumis à une évaporation accrue, beaucoup de sels s'accumulent. Conformément à cela, les lacs sont divisés en lacs frais et salés, ou minéraux.
dans les lacs origine marine, c'est-à-dire dans des réservoirs séparés de la mer, la présence de sels dans l'eau est en quelque sorte un phénomène « héréditaire ». Au cours du processus d'existence indépendante d'un tel lac relique, ses caractéristiques héréditaires augmentent (il devient plus salé que le bassin d'eau parent) ou s'affaiblissent (dessalement). Quant aux lacs salés continentaux, les sels y pénètrent en raison de l'altération chimique des roches cristallines, du lessivage de diverses roches sédimentaires, de la dissolution d'anciens dépôts de sel par les eaux souterraines, etc.
Les principaux facteurs de répartition des lacs minéraux sont le climat et la présence de bassins versants, ainsi que la composition des roches qui composent la zone et le régime des eaux souterraines. Les steppes et les déserts sont le berceau des lacs salés, car il y a peu de précipitations, l'évaporation est élevée et le relief est principalement plat, et donc le ruissellement est faible. Grands lacs Le Tibet - Namtso (Tengri-Nur), Kukunor, etc. - appartient aux lacs salés.
Mais les lacs salés peuvent aussi se trouver dans un climat humide s'il y a des gisements de sel à proximité ; dans ce cas, l'origine du lac salé n'est pas influencée par le climat moderne, mais par le climat du passé géologique, dans lequel des dépôts de sel ont pu se former. Ainsi, les petits lacs salés de la plaine de Lena-Vilyui sont alimentés par des sources salées qui sortent des strates salifères des roches paléozoïques.
Les lacs minéraux sont assez divers en termes de composition de sels dissous. Les lacs de soude sont largement représentés en Sibérie occidentale (lac Tanatar, lacs Petukhovskie, etc.), en Transbaïkalie (lac Doroninskoe) et en Yakoutie. Les lacs sont amers-salés, ou sulfatés, précipitant principalement le sel de Glauber, il y en a dans la steppe de Kulunda, en Crimée, dans le Caucase (lacs Batalpashinsky), dans les déserts Asie centrale etc. Les lacs salés (chlorés) sont parmi les plus courants - il y en a beaucoup en Crimée, dans la steppe de Kulunda dans la région de la Volga et ailleurs. La steppe de Kulunda, par le nombre de lacs minéraux (il y en a plusieurs milliers ici) et leur diversité (soude, sel, lacs Glauber), est sans aucun doute une zone de développement d'une grande industrie chimique à l'avenir.
La concentration de sels dans les lacs minéraux varie dans une très large gamme. Il diffère non seulement dans les différents lacs, atteignant jusqu'à 37% dans certains cas, mais change souvent sensiblement dans le même lac en fonction du niveau d'eau dans ce dernier, c'est-à-dire en fonction du volume de la masse d'eau. Ainsi, la salinité du Grand Lac Salé dans l'Utah, en fonction des fluctuations du niveau d'eau du lac, varie de 13 à 22 %.
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Les réservoirs terrestres sont apparus pour diverses raisons. Leurs créateurs sont l'eau, le vent, les glaciers, les forces tectoniques. L'eau a emporté le creux à la surface de la terre, le vent a creusé une dépression, labouré et poli la dépression du glacier, le glissement de terrain de la montagne a endigué la vallée de la rivière - et le lit du futur réservoir est prêt. Les dépressions seront remplies d'eau - un lac apparaîtra.
des lacs le globe sont divisés en deux grands groupes - eau douce et eau salée. Si moins d'un gramme de sels est dissous dans un litre d'eau, l'eau est considérée comme fraîche, s'il y a plus de sels, alors salée.
Les lacs ont la salinité la plus variée - de quelques fractions de gramme à plusieurs dizaines et centaines de grammes par litre d'eau. Il y a, par exemple, des réservoirs dans lesquels l'eau est tellement saturée de sels qu'elle dépasse l'océan à cet égard (35 grammes de sels par litre d'eau) ; ces lacs sont appelés minéraux. Tout dépend du genre d'hommage que les rivières leur apportent. Si le climat est humide et que les rivières sont pleines d'eau, les roches du bassin versant sont bien lavées et, par conséquent, les eaux des rivières et des lacs sont peu minéralisées.
Dans un climat plus sec, où les précipitations sont rares et les rivières peu profondes, leurs eaux contiennent beaucoup plus de sels. Par conséquent, dans les déserts, les lacs salés (minéraux) sont les plus répandus. Un exemple frappant de cela est le Kazakhstan central, où il y a peu de lacs d'eau douce, et des lacs salés se trouvent presque à chaque étape. Et pourtant, parmi les plus grands lacs du monde, les réservoirs d'eau douce prédominent.
Ils coulent, l'eau n'y stagne pas, les sels apportés par les fleuves se déversent dans l'océan ou la mer. Et cela vaut la peine de rendre un tel réservoir sans vidange - et après un certain temps, il deviendra salé. Prenons, par exemple, la mer Caspienne. Cette immense étendue d'eau est devenue en grande partie saline car elle n'avait pas de débouché sur l'océan. Cas similaires il y en avait beaucoup sur terre.
Les lacs les plus salins de notre planète peuvent être considérés comme des lacs dans lesquels la teneur en sel par litre d'eau est supérieure à 25 grammes. Ces lacs, en plus du lac Tuz en Turquie, comprennent le lac Eyre en Australie, la mer Morte sur la péninsule arabique, Molla-Kara au Turkménistan, le lac Dus-Khol à Tuva et d'autres.
Au centre de la Turquie, au sud d'Ankara, à 900 mètres d'altitude, se trouve un lac sur lequel on peut se promener à pied en été. C'est lac sans vidange Ace a une longueur de 80 kilomètres, une largeur d'environ quarante-cinq kilomètres et profondeur moyenne- deux mètres. Ce n'est pas seulement peu profond, mais aussi très salé - jusqu'à trois cent vingt-deux kilogrammes de sel par tonne d'eau. Au printemps, en raison des précipitations hivernales et printanières, le lac déborde et augmente presque sept fois, occupant une vaste superficie de 25 000 kilomètres carrés. En été, lorsque l'eau s'évapore, le lac devient très petit et une croûte dense de sel se forme à sa surface de plusieurs centimètres à deux mètres d'épaisseur.
La mer Morte est le plus profond et le plus salé des lacs salés. Sa plus grande profondeur est de plus de 400 mètres et il est situé à 395 mètres sous le niveau des océans. Un litre d'eau Mer Morte il contient 437 grammes de sel.
Certains des lacs sont d'eau saumâtre. Le plus étonnant d'entre eux est le lac Balkhash. Sa partie occidentale est fraîche, et la partie orientale est saumâtre. La raison de cette particularité réside dans le fait que la rivière Ili se jette dans la partie ouest du lac et que la partie orientale est entourée de déserts, où l'eau s'évapore très fortement. Par conséquent, sur cartes géographiques la partie ouest de Balkhash est représentée en bleu et la partie orientale en lilas.
L'immense lac Tchad, situé aux portes du Sahara, est frais en haut et saumâtre en bas. L'eau douce de la rivière et de la pluie, tombant dans le lac, ne se mélange pas à l'eau saumâtre, mais flotte plutôt dessus. Les poissons d'eau douce vivent dans la couche supérieure, et ceux capturés dans le lac dans les temps anciens poisson de mer reste au fond.
Le lac est très peu profond (de 2 à 4 mètres de profondeur). Ses rives sont plates et marécageuses, et du nord le désert s'en approche. Le soleil brûlant a asséché tous les affluents du nord et de l'est du Tchad, les transformant en canaux sans eau - des oueds. Et seules les rivières Shari et Lagoni qui y coulent du sud alimentent la "mer du Sahara" avec leurs eaux. Longtemps le lac Tchad, ou Ngi Bul comme on l'appelle des locaux, était considéré comme sans vidange, ce qui était son énigme principale. Habituellement, dans les grands lacs peu profonds et endoréiques de la Terre, l'eau est complètement salée et la couche supérieure du lac Tchad est fraîche. L'énigme s'est avérée simple.
À environ 900 kilomètres au nord-est du Tchad se trouve le vaste bassin de Bodele, situé à environ 80 mètres sous le niveau du lac. Un cours d'eau caché sous le sol s'y étendait depuis le lac. Ainsi, par le ruissellement souterrain, le lac Tchad renouvelle lentement mais constamment ses eaux, les empêchant de devenir salées.
Le lac Mogilnoye est encore plus surprenant. Il est situé sur l'île de Kildin, non loin de Côte nord Péninsule de Kola, et a une profondeur de 17 mètres. Le lac se compose, pour ainsi dire, de plusieurs couches - "étages". Le premier "étage" au fond du lac, presque sans vie, est constitué de limon liquide et est saturé de sulfure d'hydrogène. Le deuxième "étage" se distingue par sa couleur cerise - cette couleur lui est donnée par des bactéries violettes. Ils sont, pour ainsi dire, un filtre qui piège le sulfure d'hydrogène remontant du fond. Le "troisième" étage est un "morceau de mer", caché dans les profondeurs du lac. C'est l'habituel eau de mer, et sa salinité ici est la même que dans la mer. Cette couche est remplie de vie, méduses, crustacés, étoiles, anémones de mer, bar, cabillaud vivent ici. Seulement, ils ont l'air beaucoup plus petits que leurs homologues en mer. Le quatrième « étage » est intermédiaire : l'eau qu'il contient n'est plus marine, mais pas fraîche non plus, mais légèrement saumâtre. Le cinquième "étage" est une couche de six mètres d'eau de source pure propre à la consommation. Le monde animal ici commun pour les lacs d'eau douce.
La structure inhabituelle s'explique par l'histoire du lac. Il est très ancien et s'est formé sur le site de la baie maritime. Le lac Mogilnoye n'est séparé de la mer que par un petit pont. A marée haute, l'eau de mer s'y infiltre à l'endroit où se trouve la couche "marine". Et la répartition de l'eau dans le lac par couches est due au fait que l'eau salée, comme plus lourde, est en bas, et l'eau douce plus légère est en haut. C'est pourquoi ils ne se mélangent pas. L'oxygène ne pénètre pas dans les profondeurs du lac et le fond est contaminé par du sulfure d'hydrogène.
Sur les cartes géographiques, les lacs sont peints en bleu ou en lilas. La couleur bleue signifie que le lac est frais et le lilas - qu'il est salé.
La salinité de l'eau des lacs est différente. Certains lacs sont tellement saturés de sels qu'il est impossible de s'y noyer, et on les appelle des lacs minéraux. Dans d'autres, l'eau n'a qu'un goût légèrement salé. La concentration des substances dissoutes dépend du type d'eau que les rivières leur apportent. Si le climat est humide et que les rivières sont pleines d'eau, les lacs sont frais. Dans les déserts, il y a peu de précipitations, les rivières s'assèchent souvent ou n'existent pas du tout, c'est pourquoi les lacs sont salés.
Parmi les grands lacs du monde, la plupart sont frais. Cela est dû au fait que l'eau y coule et ne stagne pas, ce qui signifie que les sels apportés par les rivières sont emportés par elles dans les mers et les océans.
Les lacs les plus frais de la planète- c'est Baikal en Asie, Onega et Ladoga en Europe de l'Est, Upper en Amérique du Nord. Mais le plus frais d'entre eux doit toujours être considéré comme le lac Benern - le plus grand des lacs Europe de l'Ouest. Son eau est la plus proche de la distillation, il y a un peu plus de minéraux solubles dans le Baïkal et le lac Onega.
Lac d'eau douce de la plus grande surface d'eau - Lac Supérieur - l'un des Grands Lacs Amérique du Nord. Sa superficie est de 83 350 kilomètres carrés.
Les lacs glaciaires de montagne sont particulièrement pauvres en sels, dont les eaux alimentent les glaciers et les névés.
Si le réservoir ne coule pas, l'eau qu'il contient devient d'abord légèrement saumâtre, puis salée.
Les lacs les plus salins de notre planète peuvent être considérés comme des lacs dans lesquels la teneur en sel par litre d'eau est supérieure à 25 grammes. Ces lacs, en plus du lac Tuz en Turquie, comprennent le lac Eyre en Australie, la mer Morte sur la péninsule arabique, Molla-Kara au Turkménistan, le lac Dus-Khol à Tuva et d'autres.
Au centre de la Turquie, au sud d'Ankara, à 900 mètres d'altitude, se trouve un lac sur lequel on peut se promener à pied en été. Ce lac Tuz sans drain a une longueur de 80 kilomètres, une largeur d'environ quarante-cinq kilomètres et une profondeur moyenne de deux mètres. Ce n'est pas seulement petit, mais aussi très salé - jusqu'à trois cent vingt-deux kilogrammes de sel par tonne d'eau. Au printemps, en raison des précipitations hivernales et printanières, le lac déborde et augmente presque sept fois, occupant une vaste superficie de 25 000 kilomètres carrés. En été, lorsque l'eau s'évapore, le lac devient très petit et une croûte dense de sel se forme à sa surface de plusieurs centimètres à deux mètres d'épaisseur.
La mer Morte est le plus profond et le plus salé des lacs salés. Sa plus grande profondeur est de plus de 400 mètres et il est situé à 395 mètres sous le niveau des océans. Un litre d'eau de la Mer Morte contient 437 grammes de sel.
Certains des lacs sont d'eau saumâtre. Le plus étonnant d'entre eux est le lac Balkhash. Sa partie occidentale est fraîche, et la partie orientale est saumâtre. La raison de cette particularité réside dans le fait que la rivière Ili se jette dans la partie ouest du lac et que la partie orientale est entourée de déserts, où l'eau s'évapore très fortement. Par conséquent, sur les cartes géographiques, la partie ouest de Balkhash est représentée en bleu et la partie orientale en lilas.
L'immense lac Tchad, situé aux portes du Sahara, est frais en haut et saumâtre en bas. L'eau douce de la rivière et de la pluie, tombant dans le lac, ne se mélange pas à l'eau saumâtre, mais flotte plutôt dessus. Les poissons d'eau douce vivent dans la couche supérieure et les poissons marins qui sont entrés dans le lac dans les temps anciens restent au fond.
Le lac est très peu profond (de 2 à 4 mètres de profondeur). Ses rives sont plates et marécageuses, et du nord le désert s'en approche. Le soleil brûlant a asséché tous les affluents du nord et de l'est du Tchad, les transformant en canaux sans eau - des oueds. Et seules les rivières Shari et Lagoni qui y coulent du sud alimentent la "mer du Sahara" avec leurs eaux. Pendant longtemps, le lac Tchad, ou Ngi-Bul, comme l'appellent les locaux, a été considéré comme sans drain, ce qui était son principal mystère. Habituellement, dans les grands lacs peu profonds et endoréiques de la Terre, l'eau est complètement salée et la couche supérieure du lac Tchad est fraîche. L'énigme s'est avérée simple.
Environ 900 kilomètres pour nord-est du Tchad est le vaste bassin de la Bodele, situé à environ 80 mètres sous le niveau du lac. Un cours d'eau caché sous le sol s'y étendait depuis le lac. Ainsi, par le ruissellement souterrain, le lac Tchad renouvelle lentement mais constamment ses eaux, les empêchant de devenir salées.
Le lac Mogilnoe est encore plus surprenant. Il est situé sur l'île de Kildin, non loin de la côte nord de la péninsule de Kola, et a une profondeur de 17 mètres. Le lac se compose, pour ainsi dire, de plusieurs couches - "étages". Le premier "étage" au fond du lac, presque sans vie, est constitué de limon liquide et est saturé de sulfure d'hydrogène. Le deuxième "étage" se distingue par sa couleur cerise - cette couleur lui est donnée par des bactéries violettes. Ils sont, pour ainsi dire, un filtre qui piège le sulfure d'hydrogène remontant du fond. Le "troisième" étage est un "morceau de mer", caché dans les profondeurs du lac. C'est de l'eau de mer ordinaire, et sa salinité ici est la même que dans la mer. Cette couche est remplie de vie, méduses, crustacés, étoiles, anémones de mer, bar, cabillaud vivent ici. Seulement, ils ont l'air beaucoup plus petits que leurs homologues en mer. Le quatrième « étage » est intermédiaire : l'eau qu'il contient n'est plus marine, mais pas fraîche non plus, mais légèrement saumâtre. Le cinquième "étage" est une couche de six mètres d'eau de source pure propre à la consommation. La faune y est typique des lacs d'eau douce.
La structure inhabituelle s'explique par l'histoire du lac. Il est très ancien et s'est formé sur le site de la baie maritime. Le lac Mogilnoye n'est séparé de la mer que par un petit pont. A marée haute, l'eau de mer s'y infiltre à l'endroit où se trouve la couche "marine". Et la répartition de l'eau dans le lac par couches est due au fait que l'eau salée, comme plus lourde, est en bas, et l'eau douce plus légère est en haut. C'est pourquoi ils ne se mélangent pas. L'oxygène ne pénètre pas dans les profondeurs du lac et les couches inférieures sont contaminées par du sulfure d'hydrogène.
Un lac inhabituel appelé Drutso est situé au Tibet. Les habitants le considèrent comme magique. Tous les 12 ans, l'eau du lac change : elle devient soit douce, soit salée.
Tous ceux qui étaient sur la plage pouvaient s'assurer que l'eau de la mer avait un goût salé. Mais d'où vient le sel si l'eau douce pénètre dans l'océan par les pluies, les rivières et ? Pourquoi la mer est salée et l'a toujours été - il est temps de le comprendre !
Comment la salinité de l'eau est-elle déterminée ?
La salinité fait référence à la teneur en sels de l'eau. La salinité est le plus souvent mesurée en ppm » (‰). Un ppm est un millième d'un nombre. Prenons un exemple : la salinité de l'eau est de 27 ‰, ce qui signifie qu'un litre d'eau (soit environ 1000 grammes) contient 27 grammes de sel.
L'eau douce est considérée comme une eau dont la salinité moyenne est de 0,146 ‰.
Moyen la salinité des océans est de 35 ‰. Le chlorure de sodium, également appelé sel de table, rend l'eau directement salée. Parmi les autres sels, sa part dans l'eau de mer est la plus élevée.
La mer la plus salée est la mer Rouge. Sa salinité est de 41‰.
D'où vient le sel des mers et des océans ?
Les scientifiques ne sont toujours pas d'accord sur le point de savoir si l'eau de mer était à l'origine salée ou a acquis de telles propriétés au fil du temps. Selon les versions, différentes sources d'apparition des sels dans l'océan mondial sont également envisagées.
Pluies et rivières
L'eau douce a toujours un grand nombre de sels, et l'eau de pluie ne fait pas exception. Il contient toujours des traces de substances dissoutes dans celui-ci, qui ont été capturées lors du passage dans l'atmosphère. En pénétrant dans le sol, l'eau de pluie emporte une petite quantité de sels et les amène finalement dans les lacs et les mers. De la surface de ce dernier, l'eau s'évapore intensément, retombe sous forme de pluie et apporte de nouveaux minéraux de la terre. La mer est salée parce que tous les sels y restent.
Le même principe s'applique aux rivières. Chacun d'eux n'est pas complètement frais, mais contient une petite quantité de sels capturés à terre.
Confirmation de la théorie - lacs salés
La preuve que le sel passe par les rivières sont les lacs les plus salés : Bolshoye Lac salé et la Mer Morte. Les deux sont environ 10 fois plus salées que l'eau de mer. Pourquoi ces lacs sont-ils salés ?, alors que la plupart des lacs du monde ne le sont pas ?
Habituellement, les lacs sont des réservoirs temporaires d'eau. Les rivières et les ruisseaux apportent de l'eau aux lacs, et d'autres rivières l'évacuent de ces lacs. C'est-à-dire que l'eau entre par une extrémité et sort par l'autre.
Le Grand Lac Salé, la Mer Morte et les autres lacs salés n'ont pas d'exutoires. Toute l'eau qui coule dans ces lacs n'en sort que par évaporation. Lorsque l'eau s'évapore, les sels dissous restent dans les masses d'eau. Ainsi, certains lacs sont salés car :
- les rivières y apportaient du sel ;
- l'eau des lacs s'est évaporée ;
- le sel est resté.
Au fil des ans, le sel dans l'eau du lac s'est accumulé jusqu'à son niveau actuel.
Fait intéressant: La densité de l'eau salée dans la mer Morte est si élevée qu'elle pousse pratiquement une personne à l'extérieur, l'empêchant de couler.
Le même processus a rendu les mers salées. Les rivières transportent les sels dissous vers l'océan. L'eau s'évapore des océans pour retomber sous forme de pluie et reconstituer les rivières, mais les sels restent dans l'océan.
processus hydrothermaux
Les rivières et les pluies ne sont pas la seule source de sels dissous. Il n'y a pas si longtemps, au fond de l'océan ont été découverts évents hydrothermaux. Ils représentent des endroits où l'eau de mer s'est infiltrée dans les rochers. la croûte terrestre, est devenu plus chaud et retourne maintenant dans l'océan. Il s'accompagne d'une grande quantité de minéraux dissous.
volcanisme sous-marin
Une autre source de sels dans les océans est le volcanisme sous-marin - éruptions volcaniques sous l'eau. Il est similaire au processus précédent en ce sens que l'eau de mer réagit avec les produits volcaniques chauds et dissout certains composants minéraux.
