Химический состав балтийского моря

Балтийское море

Балтайское море (рис. 222) — полузамкнутый водоём, глубоко охваченный материком, сообщающийся с открытым морем системой узких и мелких проливов и вытянутый с юга на север почти на 1 200 км.

Рисунок 222. Балтийское море.

По площади этот водоём близок к Чёрному и Каспийскому морям — его поверхность 386 тыс. кв. км, а по объёму сильно им уступает, имея 33 700 куб. км.

В южной части Каттегата глубина не превышает 40 м. Три узких пролива, соединяющих Каттегат с Балтийским морем, — Малый и Большой Бельты и Эресун — имеют ещё меньшие глубины. Последний из них на широте Копенгагена имеет глубину всего в 7 м, глубина Малого Бельта — 10 м. Западной границей собственно Балтийского моря служат южный пролив Эресуна и так называемый Дарсский гребень, т. е. южная граница немецкого Бельта.

К востоку от Дарсского гребня глубины возрастают, и между ним и о. Борнхольмом располагается Арконская впадина с глубинами до 40 м, а к востоку от о. Борнхольма — Борнхольмская впадина с глубиной до 105 м. Дальше на север дно опять несколько повышается, а затем образует Готландскую впадину до 240 м и самую глубокую Ландсортскую впадину к северо-западу от острова Готланд с глубиной 459 м. Средняя глубина моря 86 м.

Финский залив не отгорожен от моря барьером, а Ботнический образует две глубокие впадины, отделённые от остального моря возвышением, имеющим глубины 30–50 ж, сами же впадины имеют глубину 294 и 135 м. Небольшая, но глубокая впадина (до 300 м) имеется и к западу от Аландских островов.

Балтийское море — наиболее опреснённое из всех наших морей. Только в самой юго-западной части моря поверхностная солёность 8‰, с продвижением на восток и север солёность падает — в средних частях моря она 6—7‰, а во внутренних частях Ботнического и Финского заливов падает до 3 и 2‰ (рис. 223).

Рисунок 223. Поверхностная солёность Балтийского моря.

С глубиной солёность воды Балтийского моря значительно возрастает (табл. 58).

Таблица 58. Изменение в Балтийском море температуры, солёности, содержания кислорода и углекислоты с глубиной к западу от о. Готланда летом

Глубина в м	Т°	S‰	O2 в см 3 /л	Свободная CO2 в см 3 /л
0	12,4	7,0	7,4	0,4
20	8,8	7,0	8,2	0,4
40	2,3	7,3	8,6	0,7
60	3,5	8,68	4,3	2,8
80	4,3	9,52	2,1	4,5
97	4,3	9,85	1,6	5,7

При этом в юго-западной части моря, прилежащей к проливам, солёность может претерпевать очень сильные колебания, иногда в течение коротких промежутков времени. Так в Эресуне в одном и том же пункте наблюдались колебания солёности от 7,2 до 22,4‰ на поверхности и от 11,7 до 22,5‰ на глубине 17 м. В Кильской бухте колебания солёности воды ещё больше — от 3,9 до 26,3‰ на поверхности и от 10,3 до 28,8‰ на глубине 14 м.

Значительная разница в солёности поверхностной и глубинной воды Балтийского моря объясняется прежде всего наличием двух течений: поверхностным течением (сливным) более пресные воды выносятся в проливы, более же солёные воды вносятся в море придонным течением. Поступление более солёных вод через проливы совершается не столько этим постоянным придонным течением, сколько в результате непериодических сильных подпоров морской воды из Скагеррака и Каттегата под воздействием различных метеорологических (нагонные ветры) и геофизических факторов. Проникшая таким образом волна солёной тяжёлой воды продвигается по дну вглубь Балтийского моря и «наливает» его впадины. Изолированность глубоких впадин и сильные различия в солёности поверхностного и глубинного слоёв воды Балтийского моря создают условия слабого вертикального перемешивания и «застойность» глубинных вод. Это сказывается на распределении температуры и газовом режиме (табл. 58).

Поверхностные воды имеют иной температурный режим, чем глубинные. В летнее время температура поверхности очень сходна с температурой Северного моря (рис. 224) (в августе 12–16°), зимой же различие довольно резкое — в Северном море 4–6°, в Балтийском 1–2°, а в Ботническом и Финском заливах температура опускается ниже нуля и вода покрывается льдом (во внутренних частях на 4–6 месяцев в году). На глубинах же свыше 50 м и до дна температура воды низкая и однородная в течение всего года (3–4° в южной части моря и близкая к 0° в северной).

Рисунок 224. Зимняя (А) и летняя (Б) поверхностная температура Балтийского моря.

Плохая аэрация глубинных вод сказывается также в уменьшении с глубиной кислорода и в увеличении растворённой углекислоты (табл. 58), что имеет очень большое значение для распределения донной фауны. Все указанные моменты гидрологического режима нужны для понимания состава и распределения жизни в Балтийском море, но не меньшее значение для этого имеет и геологическое прошлое.

Другие статьи:

Источник

Взвесь в Балтийском море: распределение и химический состав

В статье представлены новые данные по химическому составу рассеянного осадочного вещества в Балтийском море. Рассмотрены взвесеобразующие компоненты – аморфный кремнезем, органическое вещество и литогенное вещество, а также Fe, Mn и микроэлементы. Установлена сезонная изменчивость в распределении этих компонентов в водной толще. Изучение химического состава показало сильное обогащение взвеси рядом микроэлементов во всем столбе воды, что объясняется как техногенным загрязнением, так и естественными процессами, проходящими в воде (деградация органического вещества, образование гидрогенных форм Fe и Mn, адсорбция на природных сорбентах). Матричный корреляционный анализ концентраций химических элементов позволил установить связи между элементами.

Литература

1. Демина Л.Л. Формы миграции тяжелых металлов в океане. М.: Наука, 1982. 120 с.
2. Демина Л.Л. Формы нахождения некоторых тяжелых металлов в водах Балтийского моря // Геологическая история и геохимия Балтийского моря / Под ред. А.П. Лисицына. М.: Наука, 1984. С. 55–64.
3. Емельянов Е.М. Количественное распределение морской взвеси у побережья Самбийского полуострова Куршской косы (Балтийское море) // Океанологические исследования. 1968. № 18. С. 203–213.
4. Емельянов Е.М. Распределение элементов (Fe, Al, Ti, Mn, Cu, Ni, Co) во взвеси Балтийского моря // Вопросы четвертичной геологии Прибалтики. Рига: Зинатне, 1974. № 7. С. 81–99.
5. Емельянов Е.М. Железомарганцевый рудный процесс в Балтийском море // Литология и полезные ископаемые. 2011. № 3. С. 227–248.
6. Емельянов Е.М. Донные осадки: распределение, гранулометрия, минералогия, геохимия // Система Балтийского моря. М.: Научный мир, 2017. С. 380–474.
7. Емельянов Е.М., Гриценко В.А., Егорихин В.Д. Придонная циркуляция в Гданьской впадине Балтийского моря: донные осадки и динамика затоков североморских вод // Океанология. 2004. Т. 44. №. 1. С. 1–14.
8. Емельянов Е.М., Пустельников О.С. Взвешенное вещество, его состав и баланс осадочного материала в водах Балтийского моря // Геология Балтийского моря. Вильнюс: Мокслас, 1976. С. 159–186.
9. Емельянов Е.М., Стрюк В.Л. Водная взвесь // Осадкообразование в Балтийском море / Под ред. А.П. Лисицына, Е.М. Емельянова. М.: Наука, 1981. С. 79–106.
10. Емельянов Е.М., Стрюк В.Л., Тримонис Э.С. Распределение взвеси в Гданьском бассейне // Геохимия осадочного процесса в Балтийском море / Ред. Е.М. Емельянов, В.Н. Лукашин. М.: Наука, 1986. С. 45–57.
11. Кречик В.А., Капустина М.В., Дубравин В.Ф., Ежова Е.Е., Лукашин В.Н. Изменчивость термохалинных и гидрохимических, седиментационных и биологических показателей придонных вод Гданьской и Готландской впадин в 2015–2016 годах // Система Балтийского моря / Ред. Лисицын А.П. и др. М.: Научный мир, 2017. С. 109–121.
12. Кудрявцева Е.А.Первичная продукция фитопланктона // Система Балтийского моря / Ред. Лисицын А.П. и др. М.: Научный мир, 2017. С. 214–241.
13. Ланге Е.К. Фитопланктон южной части Балтийского моря // Система Балтийского моря / Ред. Лисицын А.П. и др. М.: Научный мир, 2017. С. 241–257.
14. Ронов А.Б., Ярошевский А.А. Химическое строение земной коры // Геохимия. 1967. № 11. С. 1285–1309.
15. Сивков В.В. Водная взвесь // Нефть и окружающая среда Калининградской области. Море. Калининград: Терра Балтика, 2012. C. 12–127.
16. Сивков В.В., Емельянов Е.М., Бубнова Е.С. Концентрация и гранулометрический состав взвеси // Система Балтийского моря / Ред. Лисицын А.П. и др. М.: Научный мир, 2017. С. 292–316.
17. Сивков В.В., Журов Ю.И. О специфике скоплений взвеси во впадинах Балтийского моря // Океанология. 1991. Т. 31. № 6. С. 1060–1066.
18. Тамбиев С.Б., Гордеев В.В., Серых В.Я., Серова В.В. Взвешенное вещество на профиле от устья р. Даугавы через Рижский залив // Геологическая история и геохимия Балтийского моря / Ред. А.П. Лисицын. М.: Наука, 1984. С. 4–18.
19. Bagaev A., Mizyuk A., Khatmullina L., Isachenko I., Chubarenko I. Anthropogenic fibres in the Baltic Sea water column: Field data, laboratory and numerical testing of their motion // Science of the total environments. 2017. Vol. 599–600. P. 560–571.
20. Bauer S., Blomqvist S., Ingry J. Distribution of dissolved and suspended particulate molybdenum, vanadium and tungsten in the Baltic Sea // Marine chemistry. 2017. Vol. 196. P. 135–147.
21. Bernard P.C., Van Grieken R., Brugmann L. Geochemistry of suspended matter from the Baltic Sea. 1. Results of the individual particle characterization by Automated electron microprobe // Marine chemistry. 1989. Vol. 26. P. 155–177.
22. Bostrom K., Burman J.-O., Pointer C., Ingri J. Selective removal of trace elements from the Baltic by suspended matter // Marine chemistry. 1981. Vol. 10. P. 335–354.
23. Boström K., Ingri J. Origin of iron-manganese-rich suspended matter in the Landsort Deep, NW Baltic Sea // Marine Chemistry. 1988. Vol. 24. No. 1. P. 93–98.
24. Brzezinska A., Trzosinska A., Zmijevska W., Wodkiewicz L. Trace metal in suspended matter and surficial bottom sediments from the southern Baltic // Oceanologia. 1984. Vol. 18. P. 59–77.
25. Brugmann L, Bernard P.C., van Grieken R. Geochemistry of suspended matter from the Baltic Sea. 2. Results of bulk trace metal analysis by AAS // Marine chemistry. 1992. Vol. 38. P. 303–323.
26. Bulczak A.I., Rak D., Schmidt D., Beldowski J. Observation of near-bottom currents in Bornholm Basin, Slupsk Furrow and Gdansk Deep // Deep-Sea Res. II: topical studies in oceanography. 2016. Vol. 128. P. 96–113.
27. Dellwig O., Leipe T., Mӓrz C., Glockzin M., Pollehne F., Schnetger B., Yakushev E.V., Böttcher M.E., Brumsack H.-J. A new particulate Mn-Fe-P shuttle at the redoxcline of anoxic basins // Geochim. Cosmochim. Acta. 2010. Vol. 74. P. 7100–7115.
28. Falkowska L., Beldowska M. 5.1. Deposition of chemical substance from the atmosphere // Geochemistry of Baltic Sea surface sediments / Sci. ed. S. Uscinowicz. Warshaw: Polish geological institute, 2011. P. 83–93.
29. Geochemistry of Baltic Sea surface sediments / Sci. ed. S. Uscinowicz. Warshaw: Polish geological institute–National research institute, 2011. 356 p.
30. Glockzin M., Pollehne F., Dellwig O. Stationary sinking velocity of authigenic manganese oxides at pelagic redox clines // Mar. Chem. 2014. Vol. 160. P. 67–74.
31. González-Fernández B.,Rodríguez-Valdés E., Boente C.,Menéndez-Casares E., Fernández-Braña A.,Gallego J.R. Long-term ongoing impact of arsenic contamination on the environmental compartments of a former mining-metallurgy area // Science of the total environments. 2018. Vol. 610–611. P. 820–830.
32. Ingri J. Lofvendahl R., Bostrom K. Chemistry of suspended particles in the southern Baltic Sea // Marine chemistry. 1991. Vol. 32. P. 73–87.
33. Jedrach A., Kwasigroch U., Beldowska M., Kuliński K. Mercury in suspended matter of the gulf of Gdańsk: origin, distribution and transport at the land-sea interface // Marine Polletion Bulletin. 2017. Vol. 118. P. 354–367.
34. Li L., Pohl C., Ren J.-L., Schulz-Bull D., Cao X.-H., Nausch G., Zhang J. Revisiting the biogeochemistry of arsenic in the Baltic Sea: Impact of anthropogenic activity // Science of the total environments. 2018. Vol. 613–614. P. 557–568.
35. Neretin L.M., Pohl C., Jost G., Leipe T., Pollehne F. Manganese cycling in the Gotland Deep, Baltic Sea // Mar. Chem. 2003. Vol. 82. P. 125–143.
36. Pohl C., Fernẚndes-Otero E. Iron distribution and speciation in oxic and anoxic waters of the Baltic Sea // Mar. Chem. 2012. Vol. 145–147. P. 1–15.
37. Rudnic R.L., Gao S. Composition of continental crust // Tretise on Geochemistry / H.D. Holland, K.K. Turekian — eds. Vol. 3. The Crust. Amsterdam, Boston et oth.: Elsevier Pergamon, 2004. P. 1–64.
38. Szefer P. Metals, metalloids and radionuclides un the Baltic Sea ecosystem // Trace metals in the environment. Vol. 5. Elsevier science B.V. Amsterdam, 2002. 752 р.
39. Szefer P., Grembecka M. Chemometric assessment of chemical element distribution in bottom sediments of the Southern Baltic Sea including Vistula and Szczecin lagoons – an overview // Polish J. of Environ. Stud. 2009. Vol. 18. No. 1. P. 25–34.
40. Walve J., Gelting J., Ingry J. Trace metals and nutrients in Baltic Sea cyanobacteria: internal and external fractions and potential use in nitrogen fixation // Mar. Chem. 2014. Vol. 158. P. 27–37.
41. Yakushev E.V., Pollehne F., Jost G., Kuznetsov I., Schneider B., Umlauf L. Analysis of the water column oxic/anoxic interface in the Black and Baltic Seas with a numerical model // Mar. Chem. 2007. Vol. 107. P. 388–410.

Источник