随着世界人口的快速增長、地球環境不斷惡化,人類的可飲用淡水資源日漸稀少,水資源匮乏困擾着全人類。但我們的地球卻是個大部分被海水覆蓋的星球,70.8%的地球表面都是蔚藍的海洋。
可惜的是,海水卻不能供人類和絕大多數陸地動物直接飲用。從科學的角度來說,海水是一種非常複雜的多組分水溶液,它溶解并包含了許許多多的無機物和有機物。通俗的說,海水就像是一鍋由各種物質組成的雜碎湯。由于海水中各種物質的濃度太高,會導緻某些元素過量進入人體,嚴重影響人體正常的生理功能,導緻脫水甚至引發中毒。
那麼,海水溶解了這麼多物質,為什麼嘗起來不是甜的?也不是酸的?而是鹹的呢?
那是因為這鍋“濃湯”含中有濃度較高的鹽分。據統計,海水的平均鹽度是千分之35,即每千克海水中的含鹽量足有35克。這麼多的鹽又是從哪裡來的呢?
要想了解海水中的鹽從何而來,隻需了解地球的水循環系統就能找到答案。簡單地說,當水以雨的形式從天上落下時,水循環就開始了。它最終會流入河流、湖泊和海洋,在那裡又很快蒸發形成雲,并重複這個循環。
如果,我們深入到水循環的每一個階段,就會看到鹽是如何混入其中的。作為雨水的淡水并不是百分之百純淨的。在下降的過程中,它會與大氣中的二氧化碳混合,使其具有輕微的酸性。一旦它到達地球表面,它就會越過陸地到達水域。當水流經過陸地時,酸性的水會分解岩石,捕獲岩石中的離子并把它們帶到海裡。被溶解的離子,大約90%都是鈉離子或氯離子,我們知道,當它們結合在一起時就會形成鹽。
當河流最終彙入海洋,在太陽的作用下淡水蒸發成雲。然而,鈉、氯和其他離子則會留在海水中。随着時間的推移,它們會聚集在一起,形成海水特有的鹹味。另外,海底的熱液噴口釋放出更多的溶解礦物質,其中也包括了更多的鈉和氯,進一步加劇了海洋的鹹味。
你可能想象不到,自海洋形成以來,來自徑流和海底熱液噴口的鹽分已經積累到了驚人的程度。溶解的鹽占所有海水重量的3.5%,也就是說,如果你能把這些鹽從海裡提取出來,它能在地球的所有陸地上鋪成152米厚的鹽層,那可是大約40層樓的高度!
不過,可能會有人提出一個問題:如果海水的鹽分來自徑流(河流),那為什麼湖泊相對來說就沒有那麼多鹽分呢?對于大多數湖泊來說,水是可以通過河流和小溪進出湖泊的,大部分溶于水中的鹽離子都會被釋放出來,使湖水保持新鮮。這些離子最終會進入海洋,成為徑流及其所含礦物質的“傾倒場”。而少數沒有流出的水體的湖泊,比如死海、猶他州的大鹽湖或是青海湖,都保持着與海洋相同甚至更高的鹽度。
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