suvdagi aralashmalar. Dengiz suvining tiniqligi Tabiiy kelib chiqadigan hidlar

Shaffoflik dengiz suvi yoʻnalishini oʻzgartirmasdan suvdan oʻtgan nurlanish oqimining, birlikka teng yoʻlning parallel nur shaklida suvga kirgan nurlanish oqimiga nisbati. Dengiz suvining shaffofligi dengiz suvining o'tkazuvchanligi T bilan chambarchas bog'liq bo'lib, u suvning ma'lum bir qatlami I z tomonidan o'tkaziladigan radiatsiya oqimining ushbu qatlamga tushgan radiatsiya oqimiga nisbati sifatida tushuniladi I 0 , ya'ni. T \u003d \u003d e - z bilan. O'tkazuvchanlik yorug'likning zaiflashishiga qarama-qarshidir va o'tkazuvchanlik dengiz suvida ma'lum bir yo'l bo'ylab qancha yorug'lik o'tishining o'lchovidir. Shunda dengiz suvining shaffofligi t=e - c bo'ladi, ya'ni u yorug'likning susayishi ko'rsatkichi c bilan bog'liq.

Shaffoflikning ko'rsatilgan jismoniy ta'rifi bilan bir qatorda kontseptsiya qo'llaniladi shartli (yoki nisbiy) n shaffoflik, diametri 30 bo'lgan oq diskning ko'rinishini to'xtatish chuqurligi tushuniladi. sm (Secchi diski).

Oq diskning yo'qolishi chuqurligi yoki nisbiy shaffoflik shaffoflikning jismoniy kontseptsiyasi bilan bog'liq, chunki ikkala xususiyat ham yorug'likning zaiflashuv koeffitsientiga bog'liq.

Diskning ma'lum bir chuqurlikdagi yo'qolishining jismoniy tabiati shundaki, yorug'lik oqimi suv ustuniga kirganda, tarqalish va yutilish tufayli zaiflashadi. Shu bilan birga, chuqurlikning oshishi bilan yon tomonlarga (yuqori tartibli sochilish tufayli) tarqalgan yorug'lik oqimining ko'payishi kuzatiladi. Muayyan chuqurlikda yon tomonlarga tarqalgan oqim to'g'ridan-to'g'ri yorug'lik oqimiga teng. Binobarin, agar disk shu chuqurlikdan pastga tushirilsa, u holda yon tomonlarga tarqalgan oqim pastga tushadigan asosiy oqimdan kattaroq bo'ladi va disk ko'rinmay qoladi.

Akademik V.V.Shuleykinning hisob-kitoblariga ko'ra, diskning yo'qolishi chuqurligiga mos keladigan asosiy oqim va yon tomonlarga tarqalgan oqimning energiyalari tenglashtirilgan chuqurlik yorug'lik zaiflashuvining ikkita tabiiy uzunligiga teng. barcha dengizlar. Boshqacha qilib aytganda, tarqalish indeksi va shaffoflikning mahsuloti 2 ga teng doimiy qiymatdir, ya'ni k l × z = 2, bu erda z. - oq diskning yo'qolishi chuqurligi. Bu nisbat dengiz suvining shartli xarakteristikasi - nisbiy shaffoflikni fizik xarakteristikasi - tarqalish indeksi k l bilan bog'lash imkonini beradi. Tarqalish ko'rsatkichi zaiflashuv indeksining tarkibiy qismi bo'lganligi sababli, nisbiy shaffoflikni zaiflashuv ko'rsatkichiga va shuning uchun shaffoflikning fizik xususiyatlariga ham bog'lash mumkin. Ammo assimilyatsiya va tarqalish indekslari o'rtasida to'g'ridan-to'g'ri proportsionallik yo'qligi sababli, har bir dengizda zaiflashuv indeksi va shaffoflik o'rtasidagi munosabatlar boshqacha bo'ladi.

Nisbiy shaffoflik kuzatuvlar o'tkaziladigan balandlikka, dengiz sathining holatiga va yorug'lik sharoitlariga bog'liq.

Kuzatish balandligi oshgani sayin nisbiy shaffoflik dengiz sathidan aks ettirilgan yorug'lik oqimining ta'sirining kamayishi hisobiga ortadi, bu esa kuzatishlarga xalaqit beradi.

To'lqinlar paytida aks ettirilgan oqimning kuchayishi va dengiz chuqurligiga kirib boradigan oqimning zaiflashishi kuzatiladi, bu esa nisbatan shaffoflikning pasayishiga olib keladi. Buni antik davrda suvga sho'ng'igan marvarid izlovchilar payqashgan og'zida zaytun moyi bilan dengiz tubi. Ularning og'zidan chiqqan moy dengiz yuzasiga suzib chiqdi, kichik to'lqinlarni tekisladi va tubning yoritilishini yaxshiladi.

Bulutlar bo'lmasa, nisbiy shaffoflik pasayadi, chunki kuzatishlar qiyin. quyosh porlashi. Kuchli to'plangan bulutlar dengiz yuzasiga tushadigan yorug'lik oqimini sezilarli darajada kamaytiradi, bu ham nisbatan shaffoflikni pasaytiradi. Sirrus bulutlari mavjudligida eng qulay yorug'lik sharoitlari yaratiladi.

Optik kuzatuvlarning eng ko'p soni oq disk bilan nisbiy shaffoflikni o'lchash bilan bog'liq.

Nisbiy shaffoflik dengiz suvidagi to'xtatilgan zarrachalarning tarkibiga qarab juda katta farq qiladi. Planktonga boy qirg'oq suvlarida nisbatan shaffoflik bir necha metrdan oshmaydi, ochiq okeanda esa o'nlab metrlarga etadi.

Eng tiniq suvlar bu yerda joylashgan subtropik zona Jahon okeani. Sargasso dengizida nisbatan shaffoflik 66,5 m ni tashkil qiladi va bu dengiz shaffoflik standarti hisoblanadi. Subtropik kamardagi bunday yuqori shaffoflik to'xtatilgan zarrachalarning deyarli to'liq yo'qligi va planktonning zaif rivojlanishi bilan bog'liq. Weddell dengizida va tinch okeani Tonga orollari yaqinida yanada yuqori shaffoflik o'lchandi - 67 m.Mo''tadil va baland kengliklarda nisbiy shaffoflik 10-20 m ga etadi.

Dengizlarda shaffoflik sezilarli darajada farq qiladi. Shunday qilib, O'rta er dengizida u 60 m ga, yaponlarda - 30 ga etadi m, Qora - 28 m, Boltiqbo'yi - 11-13 m.Ko'rfazlarda va ayniqsa daryolarning og'izlariga yaqin joyda shaffoflik bir necha santimetrdan bir necha o'n santimetrgacha o'zgarib turadi.

Dengiz rangi masalasini ko'rib chiqishda ikkita tushuncha ajralib turadi: dengiz rangi va dengiz suvining rangi.

Dengiz rangi ostida uning sirtining ko'rinadigan rangiga ishora qiladi. Dengiz rangi kuchli tarzda suvning optik xususiyatlariga va tashqi omillarga bog'liq . Shuning uchun u tashqi sharoitlarga (dengizning to'g'ridan-to'g'ri quyosh nuri va tarqalgan yorug'lik bilan yoritilishi, ko'rish burchagi, to'lqinlar, suvda aralashmalar mavjudligi va boshqa sabablarga ko'ra) o'zgaradi.

Dengiz suvining o'ziga xos rangi selektiv yutilish va sochilishning natijasidir, ya'ni. u suvning optik xususiyatlariga va ko'rib chiqilayotgan suv qatlamining qalinligiga bog'liq, lekin tashqi omillarga bog'liq emas. Dengizdagi yorug'likning tanlab zaiflashishini hisobga olgan holda, hatto 25 m chuqurlikdagi tiniq okean suvi uchun ham quyosh nuri spektrning butun qizil qismidan mahrum bo'lishini, keyin esa chuqurlikning oshishi bilan sariq qismni yo'qotishini hisoblash mumkin. yo'qoladi va suvning rangi yashil rangda ko'rinadi, faqat ko'k qismi 100 m chuqurlikda qoladi va suvning rangi ko'k bo'ladi. Shuning uchun, suv ustuni hisobga olinsa, suvning rangi haqida gapirish mumkin. Bunday holda, suv ustuniga qarab, suvning rangi har xil bo'ladi, garchi uning optik xususiyatlari o'zgarmaydi.

Dengiz suvining rangi rang eritmalari bo'lgan probirkalar to'plamidan iborat bo'lgan suv rang shkalasi (Forel-Uhle shkalasi) yordamida baholanadi. Suv rangini aniqlash eritmaning rangi suv rangiga eng yaqin bo'lgan probirkani vizual tanlashdan iborat. Suvning rangi rang shkalasida mos keladigan probirkaning raqami bilan ko'rsatiladi.

Sohilda turgan yoki kemadan tomosha qilayotgan kuzatuvchi suvning rangini emas, balki dengiz rangini ko'radi. Bunday holda, dengizning rangi kuzatuvchining ko'ziga kiradigan ikkita asosiy yorug'lik oqimining kattaliklari va spektral tarkibi nisbati bilan belgilanadi. Ulardan birinchisi, Quyosh va falakdan tushayotgan dengiz yuzasida aks ettirilgan yorug'lik oqimining oqimi, ikkinchisi, dengiz tubidan keladigan diffuz nurning yorug'lik oqimidir. Shunday qilib aks ettirilgan oqim oq bo'lgani uchun, u ko'paygan sari dengizning rangi kamroq to'yingan (oq rang) bo'ladi. Kuzatuvchi sirtga vertikal ravishda pastga qaraganida, u tarqalgan yorug'lik oqimini ko'radi va aks ettirilgan oqim kichik - dengiz rangi to'yingan. Ko'zni ufqqa siljitganda, aks ettirilgan oqimning ko'payishi tufayli dengiz rangi kamroq to'yingan (oq rangli), osmon rangiga yaqinlashadi.

Okeanlarda to'q moviy suvning (okean cho'lining rangi) ulkan kengliklari mavjud bo'lib, bu suvda begona aralashmalarning yo'qligi va uning ajoyib shaffofligini ko'rsatadi. Sohilga yaqinlashganda, asta-sekin ko'k-yashil rangga, qirg'oqqa yaqin joyda esa - yashil va sariq-yashil ranglarga (biologik mahsuldorlikning rangi) asta-sekin o'tish sodir bo'ladi. Sariq dengizga oqib tushadigan Sariq daryoning og'zi yaqinida daryo bo'ylab juda ko'p miqdorda sariq lyoss olib tashlanishi tufayli suvning sariq va hatto jigarrang tuslari hukmronlik qiladi.

Gidrologiya va okeanologiyada suvning shaffofligi - suv qatlamidan o'tadigan yorug'lik intensivligining suvga kiradigan yorug'lik intensivligiga nisbati. Suvning shaffofligi suvdagi to'xtatilgan zarralar va kolloidlar miqdorini bilvosita ko'rsatadigan qiymatdir.

Suvning shaffofligi uning yorug'lik nurlarini singdirish va tarqatish qobiliyati bilan belgilanadi va sirt yorug'lik sharoitlariga, spektral tarkibidagi o'zgarishlarga va yorug'lik oqimining susayishiga, shuningdek, tirik va jonsiz suspenziyaning kontsentratsiyasi va tabiatiga bog'liq. Yuqori shaffoflik bilan suv intensivlikka ega bo'ladi ko'k rang bu ochiq okean uchun xosdir. Yorug'likni kuchli tarqatadigan katta miqdordagi to'xtatilgan zarrachalar mavjud bo'lganda, suv ko'k-yashil yoki yashil rang, qirg'oqbo'yi hududlari va ba'zi sayoz dengizlarga xosdir. Qo'shilish joyida yirik daryolar, rulman ko'p miqdorda to'xtatilgan zarralar, suvning rangi sariq va oladi jigarrang soyalar. Humik va fulvik kislotalar bilan to'yingan daryo oqimi dengiz suvining to'q jigarrang rangiga olib kelishi mumkin.

Tabiiy suvlarning shaffofligi (yoki yorug'lik o'tkazuvchanligi) ularning rangi va loyqaligi bilan bog'liq, ya'ni. ulardagi turli rangli va suspenziyalangan organik va mineral moddalarning tarkibi.

Suvning shaffofligini aniqlash monitoring dasturlarining majburiy komponenti hisoblanadi suv havzalari. Shaffoflik suvning yorug'lik nurlarini o'tkazish xususiyatidir. Yorug'lik oqimining kamayishi fotosintez samaradorligini va shuning uchun suv oqimlarining biologik mahsuldorligini pasaytiradi.

Hatto eng toza, iflosliksiz suvlar ham mutlaqo shaffof emas va etarlicha qalin qatlamda yorug'likni to'liq o'zlashtiradi. Biroq tabiiy suvlar hech qachon to'liq toza emas - ular doimo erigan va to'xtatilgan moddalarni o'z ichiga oladi. Maksimal shaffoflik kuzatiladi qish davri. Bahorgi toshqinning o'tishi bilan shaffoflik sezilarli darajada kamayadi. Minimal shaffoflik ko'rsatkichlari odatda yozda, fitoplanktonning ommaviy rivojlanishi ("gullash") davrida kuzatiladi.

Tabiiy gidrokimyoviy rejimga ega Belarusiya ko'llari uchun shaffoflik qiymatlari (Secchi diskiga ko'ra) bir necha o'n santimetrdan farq qiladi.

2-3 metrgacha. Chiqindi suvlari kiradigan joylarda, ayniqsa ruxsatsiz oqizish paytida shaffoflik bir necha santimetrgacha kamayishi mumkin.

Suv shaffoflik darajasiga qarab, shartli ravishda tiniq, bir oz loyqa, o'rtacha loyqa, loyqa, juda loyqa bo'linadi (1.4-jadval). Shaffoflik o'lchovi - suvga tushirilgan Secchi diskining kabelining balandligi. ma'lum o'lchamlar.

1.4-jadval

Shaffoflik nuqtai nazaridan suvlarning xususiyatlari

Xulosa: Ko'llar - tabiiy chuqurlikni egallagan suv omborlari yer yuzasi. Turg'un suvli suv omborlarining bir qator tasniflari mavjud bo'lib, ularning ifloslanishining asosiy ko'rsatkichlari saproblik darajasi va trofik holat hisoblanadi. Ko'llarni saproblik va trofiklik, ularning fizik ko'rsatkichlari va ko'rsatkichlari bo'yicha u yoki bu suv ob'ekti sifatida tasniflash. tur tarkibi makrozoobentos.

Secchi diskiga ko'ra suvning shaffofligi, xochga ko'ra, shriftga ko'ra. Suvning loyqaligi. Suv hidi. Suv rangi.

Suvda uning shaffofligini kamaytiradigan to'xtatilgan qattiq moddalar mavjud. Suvning shaffofligini aniqlashning bir necha usullari mavjud.

1. Secchi diskiga ko'ra. Daryo suvining shaffofligini o'lchash uchun diametri 30 sm bo'lgan Secchi diskidan foydalaniladi, u arqonda suvga tushiriladi, unga og'irlik biriktiriladi, shunda disk vertikal pastga tushadi. Secchi diskining o'rniga siz panjara ichiga joylashtirilgan plastinka, qopqoq, idishdan foydalanishingiz mumkin. Disk ko'rinmaguncha tushiriladi. Diskni tushirgan chuqurlik suvning shaffofligining ko'rsatkichi bo'ladi.
2. Xoch orqali. Suv ustunining maksimal balandligini toping, bu orqali oq fonda 1 mm chiziq qalinligi va 1 mm diametrli to'rtta qora xoch naqshlari ko'rinadi. Aniqlash amalga oshiriladigan tsilindrning balandligi kamida 350 sm bo'lishi kerak.Uning pastki qismida xochli chinni plastinka mavjud. Pastki qism silindr 300 Vt chiroq bilan yoritilishi kerak.
3. Shrift bo'yicha. Standart shrift balandligi 60 sm va diametri 3-3,5 sm bo'lgan silindr ostiga pastki qismdan 4 sm masofada joylashtiriladi, sinov namunasi shrift o'qilishi uchun silindrga quyiladi va shriftning maksimal balandligi. suv ustuni aniqlanadi. Shaffoflikni miqdoriy aniqlash usuli suv ustunining balandligini aniqlashga asoslanadi, bunda oq fonda 3,5 mm balandlikdagi qora shriftni va 0,35 mm chiziq kengligini vizual ravishda ajratish (o'qish) yoki ko'rish mumkin. sozlash belgisi (masalan, oq qog'ozdagi qora xoch) . Amaldagi usul birlashtirilgan va ISO 7027 ga mos keladi.

Suv qo'pol tarqalgan noorganik va tarkibi tufayli loyqalikni oshirdi organik aralashmalar. Suvning loyqaligi gravimetrik usulda, fotoelektrik kolorimetr yordamida aniqlanadi. Og'irlik usuli - 500-1000 ml loyqa suv 9-11 sm diametrli zich filtrdan filtrlanadi.Fitr oldindan quritiladi va analitik tarozida tortiladi. Filtrlangandan so'ng cho'kma bilan filtr 1,5-2 soat davomida 105-110 daraja haroratda quritiladi, sovutiladi va yana tortiladi. Tekshirilayotgan suvdagi muallaq moddalar miqdori filtrlashdan oldingi va filtrlashdan keyingi filtr massalari orasidagi farqdan hisoblanadi.

Rossiyada suvning loyqaligi o'rganilayotgan suv namunalarini standart suspenziyalar bilan solishtirish orqali fotometrik tarzda aniqlanadi. O'lchov natijasi kaolinning asosiy standart suspenziyasi (loyqalik) yordamida mg / dm 3 da ifodalanadi kaolin uchun) yoki formazin stok standart suspenziyasidan foydalanilganda MU/dm 3 da (dm 3 uchun loyqalik birliklari). Oxirgi o'lchov birligi loyqalik birligi deb ham ataladi. Formazinga ko'ra(EMF) yoki G'arbiy terminologiyada FTU (formazin loyqalik birligi). 1FTU=1EMF=1EM/dm 3.

DA yaqin vaqtlar Formazin yordamida loyqalikni o'lchashning fotometrik usuli butun dunyoda asosiy hisoblanadi, bu ISO 7027 standartida (Suv sifati - loyqalikni aniqlash) aks ettirilgan. Ushbu standartga muvofiq, loyqalikning o'lchov birligi FNU (formazin nefelometrik birlik) hisoblanadi. Himoya agentligi Atrof-muhit AQSh (AQSh EPA) va Jahon tashkiloti Jahon sog'liqni saqlash tashkiloti (VOZ) loyqalik uchun nefelometrik loyqalik birligidan (NTU) foydalanadi.

Asosiy loyqalik birliklari o'rtasidagi munosabatlar quyidagicha:

1 FTU(EMF)=1 FNU=1 NTU

JSST loyqalikni sog'liqqa ta'sir ko'rsatish belgilariga ko'ra standartlashtirmaydi, ammo nuqtai nazardan ko'rinish loyqalik 5 NTU dan (nefelometrik loyqalik birligi) va zararsizlantirish uchun 1 NTU dan oshmasligini tavsiya qiladi.

Suvdagi hidlar hayotiy faoliyat bilan bog'liq bo'lishi mumkin suv organizmlari yoki ular o'lganda paydo bo'ladi - bu tabiiy hidlar. Suv omboridagi suvning hidiga kanalizatsiya oqava suvlari kirib kelishi natijasida ham paydo bo'lishi mumkin, sanoat oqava suvlari sun'iy hidlardir.Birinchi navbatda, tegishli belgilarga ko'ra hidga sifat bahosi beriladi:

• botqoq,
• tuproqli,
• baliq,
• chiriydigan,
• aromatik,
• yog 'va boshqalar.

Hidning kuchi 5 balli tizimda baholanadi. Maydalangan tiqinli kolba 2/3 qismi suv bilan to'ldiriladi va darhol yopiladi, kuchli chayqatiladi, ochiladi va darhol hidning intensivligi va tabiati qayd etiladi.

Rangni sifatli baholash namunani distillangan suv bilan solishtirish orqali amalga oshiriladi. Buning uchun alohida tekshirilgan va distillangan suv fonda rangsiz shishadan yasalgan stakanlarga quyiladi. oq varaq kunduzi, ular yuqoridan va yon tomondan ko'rib chiqiladi, xromatiklik kuzatilgan rang sifatida baholanadi, rang yo'q bo'lganda, suv rangsiz hisoblanadi.

Dengiz suvining shaffofligi- suvning yorug'lik nurlarini o'tkazish qobiliyatini tavsiflovchi ko'rsatkich. To'xtatilgan qattiq moddalarning hajmi, miqdori va tabiatiga bog'liq. Suvning shaffofligini tavsiflash uchun "nisbiy shaffoflik" tushunchasi qo'llaniladi.

Hikoya

Birinchi marta dengiz suvining shaffoflik darajasini 1865 yilda italiyalik ruhoniy va astronom Pietro Anjelo Sekki 30 sm diametrli disk yordamida suvning soyali tomonidan suvga tushirilganligini aniqlashga muvaffaq bo'ldi. kema. Bu usul keyinchalik uning nomi bilan atalgan. DA bu daqiqa suvning shaffofligini o'lchash uchun elektron qurilmalar (transmissometrlar) mavjud va keng qo'llaniladi.

Suvning shaffofligini aniqlash usullari

Suvning shaffofligini o'lchashning uchta asosiy usuli mavjud. Ularning barchasi suvning optik xususiyatlarini aniqlashni, shuningdek, ultrabinafsha spektrining parametrlarini hisobga olishni o'z ichiga oladi.

Foydalanish sohalari

Avvalo, suvning shaffofligini hisoblash gidrologiya, meteorologiya va okeanologiya sohasidagi tadqiqotlarning ajralmas qismidir, shaffoflik / loyqalik indeksi suvda erimagan va kolloid noorganik va organik moddalar mavjudligini aniqlaydi va shu bilan ifloslanishga ta'sir qiladi. dengiz muhiti, shuningdek, planktonning to'planishini, suvdagi loyqalik tarkibini, loy hosil bo'lishini baholashga imkon beradi. Yuk tashishda dengiz suvining shaffofligi sayoz suvni yoki kemaga zarar etkazishi mumkin bo'lgan narsalarni aniqlashda hal qiluvchi omil bo'lishi mumkin.

Manbalar

• Mankovskiy V. I. Oq diskning ko'rish chuqurligidan dengiz suvidagi yorug'likning susayishi indeksini baholashning elementar formulasi (ruscha) // Okeanologiya. - 1978. - T. 18 (4). - S. 750–753.
• Smit, R. C., Beyker, K. S. Eng toza tabiiy suvlarning optik xususiyatlari (200-800 nm)
• Gieskes, W. W. C., Veth, C., Voermann, A., Graefe, M. Secchi disklarning ko'rinishi bo'yicha jahon rekordi buzildi.
• Berman, T., Walline, P. D., Schneller, A. Secchi disk chuqurligi rekordi: Sharqiy O'rta er dengizi uchun da'vo
• Yo'riqnomalar. Harorat, hid, rang (rang) va shaffoflikni aniqlash kanalizatsiya, shu jumladan tozalangan kanalizatsiya, bo'ron va eritmalar. PND F 12.16.1-10