Več

8.2: Sestava oceanske vode - geoznanosti

8.2: Sestava oceanske vode - geoznanosti


Voda je bila pogosto omenjena kot "univerzalno topilo", ker se v vodi lahko veliko stvari raztopi (slika 14.4). Onesnaženje oceanske vode je na nekaterih območjih glavni problem, ker se številne strupene snovi zlahka mešajo z vodo.

Slika 14.4: Oceanska voda je sestavljena iz številnih snovi. Soli vključujejo natrijev klorid, magnezijev klorid in kalcijev klorid.

Morda je najpomembnejša snov, raztopljena v oceanu, sol. Vsi vemo, da je oceanska voda slanega okusa. Ta sol prihaja iz nahajališč mineralov, ki skozi vodni krog najdejo pot do oceana. Soli predstavljajo približno 3,5% mase oceanske vode. Glede na določeno lokacijo je vsebnost soli oz slanost se lahko razlikujejo. Kadar se oceanska voda meša s sladko vodo, kot na izlivu reke, bo slanost nižja. Toda tam, kjer je veliko izhlapevanja in malo kroženja vode, je slanost lahko veliko večja. Mrtvo morje ima na primer 30-odstotno slanost - skoraj devetkrat več od povprečne slanosti oceanske vode. Imenuje se Mrtvo morje, ker v njegovi slani vodi lahko živi tako malo organizmov.

Gostota (masa na prostornino) morske vode je večja od gostote sladke vode, ker ima v sebi toliko raztopljenih snovi. Ko je voda bolj gosta, ponikne na dno. Površinske vode so običajno manj gostote in manj slane. Tudi temperatura vpliva na gostoto. Topla voda je manj gosta, hladnejše pa bolj goste. Te razlike v gostoti ustvarjajo gibanje vode ali globokega oceana tokovi ki prenašajo vodo s površine v večje globine.


Poglavje 18 Geologija oceanov

Ko preberete to poglavje, opravite vaje v njem in na koncu odgovorite na vprašanja, bi morali:

  • Opišite izvor glavnih topografskih značilnosti morskega dna, vključno s celinskimi policami in pobočji, razprostirajočimi se grebeni, verigami podmorskih gora in izoliranimi gorskimi gorskimi gredi ter globokimi podmorskimi kanjoni.
  • Opišite različne sestavine oceanske skorje: bazalti na blazinah, nasipi s plastjo, gabro telesa, večplastni gabro in večplastna ultramafična kamnina.
  • Opišite starostno razporeditev oceanske skorje in pojasnite, zakaj je vsa sorazmerno mlada.
  • Povzemite vrste sedimentov in sedimentnih kamnin, ki se kopičijo na morskem dnu, in pojasnite, zakaj so različne vrste sedimentov prisotne na različnih območjih.
  • Pojasnite izvor metanskih hidratov v morskem dnu.
  • Opišite in razložite regionalne razlike v slanosti in temperaturi oceanske vode.
  • Opišite splošno naravo glavnih morskih površinskih tokov in izvor globokomorskih vzorcev kroženja.
  • Pojasnite pomen oceanskih tokov za naše podnebje.
Slika 18.0.1 Oceanska skorja (bazalt z blazinami) iz magnetskega kompleksa Paleogene Metchosin, blizu Sooke na otoku Vancouver. Pogled je čez približno 1,5 metra.

Oceani pokrivajo 71% Zemljine površine in imajo 97% Zemljine vode. Voda, ki jo vsebujejo, je ključnega pomena za tektoniko plošč, vulkanizem in seveda za življenje na Zemlji. Rečeno je, da o površju Lune vemo več kot o dnu oceanov. Ne glede na to, ali je to res ali ne, je pomembno, da je dno oceana v povprečju pokrito s skoraj 4000 metri vode, pod nekaj sto metri pa je črno kot, zato ni lahko odkriti, kaj je tam spodaj. O oceanih vemo veliko več kot nekoč, vendar je treba odkriti še veliko več.

Zemlja ima oceane že zelo dolgo, vse od točke, ko se je površina le nekaj sto milijonov let po nastanku Zemlje ohladila, da je omogočila tekočo vodo. Takrat še ni bilo celinskih skal, zato se je voda, ki je bila tukaj, verjetno razprostirala po površju v enem velikanskem (a razmeroma plitkem) oceanu.


Zgodovina

Izvor plastike

Sintetični polimerni celuloid je bil izumljen leta 1907, da bi nadomestil biljardne kroglice, ki so bile običajno narejene iz slonovine. (Državni muzej ameriške zgodovine, posestvo Catherine Walden Myer)

Beseda "plastika" izhaja iz grščine "plassein", kar pomeni oblikovati ali oblikovati. Plastika je bila razvita predvsem za to, da je v obliki katerega koli predmeta.

Izum plastike je nastal, ko se je povpraševanje po slonokoščenih slonovih oklenih naraščalo, populacija slonov pa se je dramatično zmanjševala. Slonokoščena kost, ki se običajno uporablja za biljardne žoge (pa tudi glavnike in druge predmete), je postala pretirano draga, ko je namizni šport postal bolj priljubljen. Leta 1863 je biljarsko podjetje v časopisu objavilo oglas, v katerem je ponudil 10.000 dolarjev vsem, ki bi se lahko domislili zamenjava za biljardne kroglice iz slonovine. Zaradi tega je John Wesley Hyatt ustvaril sintetični polimer iz bombaža in dušikove kisline, ki sta ga z bratom imenovala celuloid.

Kot se je izkazalo, celuloid ni bil zelo dober za biljardne kroglice, je pa bil dober za oblikovanje v različne oblike, od klavirskih tipk do filmskih posod. Ko je celuloid prišel na trg, so ga oglaševali kot živalim prijazno alternativo lupinam iz slonovine in želv. Postopek ustvarjanja celuloida pa je bil nevaren, saj je bil zelo vnetljiv.

Kasneje, leta 1907, Leo Baekeland je želel ustvariti alternativo šelaku. Naravna snov, šelak, prihaja iz izločanja hrošča lac in nastaja dolgo. Baekeland je želel material, ki je trpežen, toplotno odporen in dober izolator. Pri svojem ustvarjanju je uporabil fenol iz premogovega katrana, ki ga je imenoval bakelit. Ko je ustvaril bakelit, je izdelal prvo popolnoma sintetično plastiko in postal znan kot "oče plastične industrije".

Izum bakelit je odprl pot razvoju novejših plastik, ki se proizvajajo še danes, kot so polistiren, poliester, PVC, polietilen in najlon.
Proizvodnja plastike se je v drugi svetovni vojni razmahnila. Plastika je bila v času stiskanja peni poceni alternativa številnim drugim materialom. Najlon je bil uporabljen za vse od padala in vrvi, do zaščitnih oblog in čelad. Tudi po vojni so ljudje še naprej uporabljali plastiko, ker je bila poceni, raven proizvodnje pa je ostala visoka, saj so ljudje zanjo našli več uporab.

Vrste plastike

Če ste kdaj pogledali na dno plastične steklenice ali posode, ste verjetno videli številko, obdano s trikotnikom, ki je videti kot znak za recikliranje. Lahko samo domnevate, da je predmet, ker vidite znak za recikliranje, mogoče reciklirati. To ni nujno tako.

Številka, ki jo vidite, se imenuje številka kode za recikliranje in se nanaša na vrsto plastike, ki je bila uporabljena za izdelavo predmeta. Vseh različnih vrst plastike ni mogoče povsod reciklirati, zato se obrnite na lokalno podjetje za recikliranje, katere vrste plastike lahko reciklirate.

Tu je sedem plastik, ki imajo kodne številke za recikliranje:

  1. Polietilen tereftalat (PET ali PETE) - PET je iz družine poliestra. Uporablja se za izdelavo steklenic za vodo in soda, pladnjev za obroke v mikrovalovni pečici in oblačil. Je najbolj reciklirana plastika.
  2. Polietilen visoke gostote (HDPE) - Polietilen je vsestranski polimer. Polietilen visoke gostote se pogosto uporablja za vrečke za živila, vrečke za smeti, steklenice šampona in nekatere steklenice in zaporke. Trde različice je v večini primerov mogoče reciklirati, vrečk pa pogosto ne (čeprav jih je mogoče ob ponovni uporabi in celo recikliranju vrniti v trgovine).
  3. Polivinilklorid (V ali Vinil ali PVC) - Polivinilklorid se uporablja za različne stvari, vključno z dežnimi plašči, tuš zavesami, vodovodnimi materiali, vrtnimi cevmi in okenskimi okvirji. PVC iz vodovodnih materialov se običajno ne reciklira, vendar iz steklenic in posod iz PVC lahko naredimo drenažne cevi in ​​prometne stožce.
  4. Polietilen nizke gostote (LDPE) - polietilen je vsestranski polimer. Polietilen nizke gostote se uporablja za plastično folijo, vrečke, steklenice, igrače ter cevi za plin in vodo. LDPE se običajno ne reciklira prek programov za recikliranje doma, toda plastične vrečke LDPE lahko uporabite več kot enkrat.
  5. Polipropilen (PP) - Polipropilen se uporablja za posode za hrano in zdravila, plenice, vrvi in ​​zunanje pohištvo.
  6. Polistiren (PS) - Trden polistiren se lahko uporablja za ohišja in kasete za CD, rdeče skodelice in druge predmete. Polistiren se uporablja tudi v penasti obliki, ki jo običajno imenujemo stiropor. Škatle za jajca, embalažni materiali, zabojniki in plošče za enkratno uporabo so izdelani iz penastega polistirena. Recikliranje polistirena je drago in številna mesta v ZDA so prepovedala penasti polistiren v korist materialov, ki jih je več mogoče reciklirati.
  7. Drugo (O) - sedma kategorija zajema vse druge vrste plastike in mešane polimere. V to skupino spadajo polikarbonati, ki se uporabljajo za DVD-je, očala in steklene plošče rastlinjakov polilaktična kislina, ki se uporablja za izdelavo industrijskih kompostiranih posod in skodelic iz najlona, ​​ki se uporablja za oblačila, sestavne dele avtomobilskih pnevmatik ter vrv in akrilonitril butadien. stiren (ABS), ki se uporablja za Legos.

Mikroplastika

Drobne koščke in koščke plastike lahko najdemo po vsem oceanu, na primer tiste, ki jih z odprtega oceana zbere mreža. (Z dovoljenjem Erika Zettlerja)

Plastični odpadki, ki se prebijejo v okolje, se lahko pokvarijo zaradi fotodegradacijskega učinka, kjer UV-sončna svetloba zagotavlja energijo, da se atomi kisika vgradijo v polimer plastike ter iz vetra in valov. Nato plastika postane krhka in se zlomi na manjše koščke. Ta postopek traja nekaj časa, lahko pa traja še dlje na morskem dnu zaradi pomanjkanja sončne svetlobe in kisika ter hladnejših temperatur. Ko se plastika sčasoma drobi, nastane mikroplastika. Mikroplastika sestavlja kar 85 odstotkov onesnaženja s plastiko najdemo na obalah okoli sveta.

Živali pogosto zaužijejo drobne koščke plastike in ta se jim lahko nabere v želodcu. Drobne koščke plastike so zaznali v morskih bitjih, ki jih ljudje radi jedo, kot so ribe, kozice, školjke in ostrige. (glej razdelek Vplivi)

Poleg tega je nekaj mikroplastik v oceanu iz mikrovlaken. Ko peremo oblačila v pralnem stroju, se s tkanine odlepijo majhna vlakna (podobno kot vlakna v sušilnem stroju), medtem ko nekatera zajemajo sistemi za čiščenje odpadnih voda, nekatera pa se tudi spustijo v sladkovodne sisteme in ocean. En sam flis suknjič lahko proizvede do 2 grama mikrovlaken, ali ekvivalent 100.000 vlaken, samo v enem pranju. Takšna vlakna se lahko sprostijo iz oblačil iz poliestra, najlona, ​​spandexa in akrila. Študija iz leta 2016 je tudi pokazala, da jakne iz flisa sproščajo sedemkrat več vlaken, ko se nahajajo v pralnem stroju z zgornjim polnjenjem.

Drug vir mikroplastike v oceanu so mikrokroglice. Te drobne plastične kroglice (pogosto polietilen) so dodane številnim izdelkom za osebno nego, kot so čistila in zobna pasta. Kroglice v teh izdelkih delujejo kot piling. Ko ljudje izdelke sperejo z mikrokroglicami, pa se spustijo v odtok, nekateri pa sčasoma dosežejo naše vodne poti in ocean, podobno kot mikrovlaken. Glede na Odbor za okoljsko presojo spodnjega doma v Veliki Britaniji lahko en sam tuš pošlje 100.000 delcev plastike v ocean. Mikroplastiko najdemo tudi v izdelkih, ki se ne izperejo takoj, na primer bleščice v laku za nohte.

Od kod prihaja oceanska plastika?

Kopno do morja

Večina plastike v oceanu danes prihaja neposredno iz virov na kopnem, kot so te prelivne koše za smeti. (Program NOAA za morske odpadke)

Večina plastike v oceanu danes prihaja neposredno iz virov na kopnem, ocean pa pogosto doseže kot odtok, ki neustrezno zavrženo smeti premakne s kopnega na reko in nazadnje tudi v ocean. A Študija iz leta 2015 o oceni ravnanja s plastičnimi odpadkipo podatkih iz leta 2010 ugotovili, da vsako leto v ocean vstopi v ocean 8 milijonov ton plastike s kopnega, dejanska količina pa se lahko giblje med 4,8 in 12,7 milijona ton. To je dovolj plastike, da napolnite vsako nogo obale na svetu s petimi plastičnimi vrečami z živili, napolnjenimi s plastiko, in to se zgodi vsako leto. Čeprav je to doslej najobsežnejša študija morske plastike, še vedno ne upošteva plastičnih ostankov, ki so jih ladje odmetavale ali odnašale v morje med naravnimi nesrečami, kot je cunami ali orkan, kar kaže na skupno količino plastike, ki vstopa v ocean še večji.

Druga skupina znanstvenikov je analizirala informacije o plastičnih odpadkih po vsem svetu in ugotovila, da je verjetno več kot četrtina plastičnih odpadkov, ki vsako leto odidejo v ocean, verjetno prihaja iz odtoka le desetih rek. Teh deset rek, od katerih je osem v Aziji in dve v Afriki, leži ob velikih mestih, kjer živi na stotine milijonov ljudi. Večina svetovnega prebivalstva živi v bližini obalnih območij, vendar tudi tisti, ki živijo daleč od morja, prispevajo k onesnaženju oceanov ko njihovi odpadki pridejo v reke, ki se odlagajo v ocean.

Neposredno v morje

Naravne nesreče lahko plastiko in druge smeti hitro premaknejo v ocean. Te morske ostanke so našli v pristanišču v Louisiani, potem ko so leta 2005 udarili orkani Katrina in Rita (Program morskih odpadkov NOAA)

Morski odpadki lahko gredo tudi neposredno v ocean. Države so desetletja namerno odmetavale odpadke neposredno v ocean, od kanalizacije in radioaktivnih odpadkov do plastike in drugih naftnih derivatov. Leta 1972 je bila sprejeta Konvencija o preprečevanju onesnaževanja morja z odmetavanjem odpadkov in drugih snovi Londonska konvencija ali MARPOL, je bila ratificirana. Nadaljnji predpisi so del Londonskega protokola, posodobitve konvencije, ki se je začela leta 2006. Nekateri odlagališča oceanov so po teh mednarodnih pogodbah še vedno dovoljena, na primer velike inertne konstrukcije in izkopani materiali, vendar kot je opisano v MARPOL Priloga V, plastike ni dovoljeno odvajati v morje.

Napake pa se res zgodijo in naravne nesreče lahko plastiko in druge smeti hitro premaknejo v ocean. Tovorne ladje lahko izgubijo ladijske zabojnike zaradi človeške napake, močnega vetra ali neviht na morju. Ocenjuje se, da se vsako leto izgubi več kot 10.000 zabojnikov, kar ustreza približno enemu na uro.

Ko je potres in cunami leta 2011 prizadel Japonsko, je bilo premaknjenih pet milijonov ton ruševin in večina teh je našla pot do oceana. Veliko ruševin se je pogrezalo, ocenjujejo pa, da je milijon ton odplavalo in so se deli preplavili čez ocean, da bi jih našli ob zahodni obali ZDA. Tudi druge naravne nesreče, kot so orkani in poplave, prispevajo k plastičnim ostankom v oceanu.


Poglej si posnetek: Top 10. nejšílenějších tobogánů světa 2! 2021