Лабораторные исследования основного компонентного состава гипергалинных озер

Н. Ю. Андрулионис✉, П. О. Завьялов

Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН, Москва, Россия

✉ e-mail: natalya@ocean.ru

Аннотация

Введение. Важной гидрохимической характеристикой соленого водоема является компонентный состав вод. Он играет важную роль в формировании условий функционирования экосистемы. Его необходимо учитывать при определении солености воды, поскольку измерение солености стандартным океанологическим оборудованием по электропроводности в водах с соотношением ионов, отличным от океанического, приводит к большим ошибкам.

Материалы и методы. Описаны аналитические методы лабораторного определения концентрации хлоридов, сульфатов, кальция, магния, общего растворенного неорганического углерода с помощью потенциометрического титрования, а содержания калия – гравиметрическим способом, адаптированные для гипергалинных вод с отличным от океанического ионно-солевым составом. Ошибка методов (относительное отклонение) измерения основных компонентов составила не более 1,7% для галогенов, 4% для сульфатов, 1,5% для карбонат-ионов, 0,7% для гидрокарбонат-ионов, 4% для ионов кальция, 3,2% для магния, 1,3% для калия.

Анализ результатов. Получены компоненты основного химического состава гипергалинных водоемов: Аральского и Мертвого морей, озера Урмия. Определена соленость этих водоемов, выраженная суммарным количеством основных ионов.

Обсуждение и заключение. Исследуемые водоемы представляют собой бессточные озера, характеризующиеся высокой минерализацией вод, которая во много раз превышает минерализацию океанической воды. Соотношения основных ионов в исследуемых источниках значительно различаются между водоемами и отличаются от аналогичных соотношений в Мировом океане.

Ключевые слова

ионный состав, компонентный состав, основные ионы, автоматический потенциометрический титратор, Metrohm Titrando 905, гипергалинные озера, Аральское море, Мертвое море, озеро Урмия

Благодарности

Исследования были выполнены при поддержке гранта Минобрнауки Соглашение № 14.W03.31.0006 (отбор проб), в рамках темы Госзадания № 0149-2019-0003 (анализ данных). Авторы выражают благодарность д. ф.-м. н. Е. В. Якушеву за предоставленные пробы из озера Урмия и Мертвого моря.

Для цитирования

Андрулионис Н. Ю., Завьялов П. О. Лабораторные исследования основного компонентного состава гипергалинных озер // Морской гидрофизический журнал. 2019. Т. 35, № 1. С. 16–36. EDN PXDBFT. doi:10.22449/0233-7584-2019-1-16-36

Andrulionis, N.Yu. and Zavyalov, P.O., 2019. Laboratory Studies of the Main Component Composition of Hypergaline Lakes. Physical Oceanography, 26(1), pp. 13-31. doi:10.22449/1573-160X-2019-1-13-31

DOI

10.22449/0233-7584-2019-1-16-36

Список литературы

  1. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т. 7 : Аральское море. / С. Л. Арипов [и др.]; под ред. В. Н. Бортника, С. П. Чистяевой. Л. : Гидрометеоиздат, 1990. 196 с. (Проект «Моря СССР»).
  2. Большое Аральское море в начале XXI века. Физика, биология, химия / П. О. Завьялов [и др.]. М. : Наука, 2012. 229 с.
  3. Krumgalz B. S., Millero F. J. Physico-chemical study of Dead Sea waters: II. Density measurements and equation of state of Dead Sea waters at 1atm // Marine Chemistry. 1982. Vol. 11, iss. 5. P. 477–492. https://doi.org/10.1016/0304-4203(82)90012-3
  4. Alipour S. Hydrogeochemistry of seasonal variation of Urmia Salt Lake, Iran /Saline Systems. 2006. Vol. 2. Article no. 9. 19 p. https://doi.org/10.1186/1746-1448-2-9
  5. Environmental impacts of desalination on the ecology of Lake Urmia / A. Karbassi [et al.] // Journal of Great Lakes Research. 2010. Vol. 36, iss. 3. P. 419–424. https://doi.org/10.1016/j.jglr.2010.06.004
  6. Millero F. J. Chemical Oceanography. Boca Raton : CRC Press, 2013, 591 p. URL: http://b-ok.xyz/ireader/2571941 (date of access: 10.12.2018).
  7. The composition of Standard Seawater and the definition of the Reference-Composition Salinity Scale / F. J. Millero [et al.] // Deep-Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers. 2008. Vol. 55, iss. 1. P. 50–72. https://doi.org/10.1016/j.dsr.2007.10.001
  8. Kremling K. Determination of the major constituents // Methods of Seawater Analysis / Eds. Prof. Dr. K. Grasshoff, Dr. K. Kremling, Dr. M. Ehrhardt. Weinheim : WILEY-VCH, 2007. Chapter 11. P. 229–251. https://doi.org/10.1002/9783527613984.ch11
  9. Culkin F., Cox R. A. Sodium, potassium, magnesium, calcium and strontium in seawater // Deep Sea Research and Oceanographic Abstracts. 1966. Vol. 13, iss. 5. P. 789−804. https://doi.org/10.1016/0011-7471(76)90905-010
  10. Bruttel P. Complexometric (Chelometric) Titrations : monograph / Revised by I. Kalkman, L. Meier. Herisau, Switzerland : Metrohm AG, 2016. 100 p.
  11. Present state of the Aral Sea: diverging physical and biological characteristics of the residual basins / A. S. Izhitskiy [et al.] // Scientific Reports. 2016. Vol. 6. Article number 23906 (2016). 9 p. https://doi.org/10.1038/srep23906
  12. Румянцев В. А., Драбкова В. Г., Измайлова А. В. Великие озера мира. СПб. : ЛЕМА, 2012. 370 с.
  13. Сонненфелд П. Рассолы и эвапориты. М. : Мир, 1988. 480 с.
  14. Kelts K., Shahrabi M. Holocene sedimentalogy of hypersaline Lake Urmia, Northwestern Iran // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 1986. Vol. 54, iss. 1−4. P. 105−130. http://dx.doi.org/10.1016/0031-0182(86)90120-3

Скачать статью в PDF-формате