Hải dương học đại cương - Chương 2 pot

Chѭѫng 2
Thành phҫn, các tính chҩt vұt lý và hóa hӑc cӫa
nѭӟc biӇn
Năm 1780 Kavedish và Lavoize ÿã xác lұp ÿѭӧc rҵng chҩt mà chúng ta
gӑi là nѭӟc, là mӝt hӧp chҩt hóa hӑc ÿѫn giҧn nhҩt và әn ÿӏnh trong các ÿiӅu
kiӋn bình thѭӡng cӫa hyÿrô H và ôxy O, cҩu tҥo tӯ hai nguyên tӱ H và mӝt
nguyên tӱ O, hay vӅ tӍ lӋ trӑng lѭӧng - tӯ 11,19 % hyÿrô và 88,81 % ôxy. Ӣ
dҥng tinh khiӃt, nѭӟc là chҩt lӓng không màu, không có mùi và vӏ. Trong tӵ
nhiên, thӵc tӃ không gһp nѭӟc “tinh khiӃ
t
”, vì do nhӳng ÿһc thù cҩu tҥo phân
tӱ cӫa mình, nѭӟc có tính chҩt hòa tan rҩt tӕt các hӧp chҩt hóa hӑc và các
chҩt khí. Vì vұy nѭӟc tӵ nhiên luôn là mӝt dung dӏch yӃu.
Hàm lѭӧng các chҩt hòa tan trong nѭӟc ÿѭӧc gӑi là
ÿӝ muӕi cӫa nѭӟc
và ÿѭӧc biӇu thӏ bҵng g/kg hay phҫn nghìn (%
o). Theo hàm lѭӧng các muӕi,
ngѭӡi ta phân chia nѭӟc tӵ nhiên thành bӕn nhóm: nѭӟc ngӑt (ÿӝ muӕi nhӓ
hѫn 1 %
o), nѭӟc lӧ (1-25 %o), nѭӟc mһn (25-50 %o) và nѭӟc rҩt mһn (nѭӟc
muӕi) (hѫn 50 %
o). Theo hӋ thӕng phân loҥi này nѭӟc biӇn thuӝc loҥi nѭӟc
mһn và chӍ có nѭӟc biӇn ӣ ven bӡ gҫn các cӱa sông lӟn mӟi là nѭӟc lӧ.
Sӵ hiӋn diӋn cӫa muӕi trong nѭӟc biӇn tҥo nên mӕi liên hӋ lүn nhau
giӳa các tính chҩt vұt lý và hóa hӑc cӫa nó. NӃu nhѭ các tính chҩt vұt lý cӫa
nѭӟc cҩt (nѭӟc tinh khiӃt) chӍ phө thuӝc vào nhi
Ӌt ÿӝ và áp suҩt, thì các tính
chҩt vұt lý cӫa nѭӟc biӇn còn chӏu ҧnh hѭӣng mҥnh cӫa ÿӝ muӕi. Thí dө, ÿӝ
muӕi tăng kéo theo sӵ tăng cӫa mұt ÿӝ, ÿӝ nhӟt phân tӱ, hӋ sӕ dãn nӣ nhiӋt,
tӕc ÿӝ âm, áp suҩt thҭm thҩu, chӍ sӕ khúc xҥ và ngѭӧc lҥi, làm giҧm nhiӋt
dung riêng, nhiӋt ÿӝ ÿóng băng, nhiӋt ÿӝ mұt

ÿӝ cӵc ÿҥi,
áp suҩt hѫi nѭӟc
bên trên mһt biӇn. Ĉӝ muӕi làm cho nѭӟc biӇn có mӝt sӕ tính chҩt mà nѭӟc
cҩt không có, nhѭÿӝ dүn ÿiӋn, áp suҩt thҭm thҩu. Vì vұy, ÿӝ muӕi có thӇ
ÿӗng thӡi ÿѭӧc xem nhѭ mӝt tham sӕ hóa hӑc và tham sӕ vұt lý.
Trong chѭѫng này chӍ xét nhӳng tính chҩt vұt lý cѫ bҧn cӫa nѭӟc biӇn.
Mӝt sӕ
tí
nh chҩt trong ÿó, cө thӇ là các tính chҩt âm hӑc và quang hӑc, có giá
trӏ khoa hӑc và thӵc tiӉn rҩt quan trӑng, sӁ ÿѭӧc xét ӣ các chѭѫng riêng.
2.1. Cҩu tҥo phân tӱ cӫa nѭӟc
Nhѭÿã biӃt, nhiӅu tính chҩt vұt lý và hóa hӑc cӫa nѭӟc tӵ nhiên là do
cҩu trúc phân tӱ nѭӟc gây nên. Ĉѭӧc biӃt, phân tӱ nѭӟc không ÿӕi xӭng: ba
hҥt nhân làm thành mӝt tam giác cân vӟi hai hҥt nhân hyÿrô nҵm ӣÿáy và
mӝt hҥt nhân ôxy ӣÿӍnh. Góc tҥi ÿӍnh bҵng 104
o
27’, còn chiӅu dài cҥnh,
bҵng
8
10960

,cm, có thӇ chҩp nhұn làm bán kính cӫa phân tӱ. Khӕi lѭӧng
1 phân tӱ gam nѭӟc bҵng 18,02 g và trong ÿó chӭa phân tӱ. Do
ÿó, khӕi lѭӧng trung bình mӝt phân tӱ nѭӟc bҵng khoҧng g. Vì mұt
ÿӝ nѭӟc tinh khiӃt bҵng 1 g/cm
3
, thӇ tích mӝt phân tӱ sӁ tѭѫng ӭng vӟi
103 cm
3
. NӃu biӇu diӉn các phân tӱ nѭӟc dѭӟi dҥng nhӳng hình cҫu, thì

bán kính cӫa chúng xét theo thӇ tích trên sӁ bҵng cm, tӭc nhӓ hѫn
nhiӅu so
vӟi khoҧng cách bên trong phân tӱ. ĈiӅu này có nghƭa rҵng các
phân tӱ H
2
O trong nѭӟc ÿѭӧc “xӃp ÿһt” không gӑn lҳm.
23
100256 ,
103


8
1093


23
23

1
,
Tùy thuӝc vào
trҥng thái pha cӫa nѭӟc mà cҩu trúc phân tӱ H
2
O sӁ khác
nhau. Thұt vұy, hѫi nѭӟc chӫ yӃu cҩu tҥo tӯ các phân tӱÿѫn ÿӝc. Trong
trҥng thái rҳn (băng) cҩu tҥo nѭӟc trӣ nên có sҳp xӃp trұt tӵ. Trong các tinh
thӇ băng nhӳng phân tӱ nѭӟc làm thành mӝt hӋ thӕng lөc giác vӟi các liên hӋ
hyÿrô bӅn vӳng. Cҩu trúc nhѭ vұy rҩt xӕp. Nѭӟc ӣ trҥng thái lӓng giӳ vӏ trí

trung gian giӳa hѫi nѭӟc và băng, trong ÿó vүn bҧo tӗn các yӃu tӕ cҩu trúc

khung phân tӱ “giӕng băng”, còn các chӛ trӕng thì ÿѭӧc làm ÿҫy mӝt phҫn
bӣi các phân tӱÿѫn ÿӝc. Vì vұy “sӵ xӃp ÿһt” các phân tӱ trong nѭӟc lӓng ÿã
gӑn chһt hѫn so vӟi băng, và sӵ nóng chҧy cӫa băng không làm giҧm, mà
làm tăng mұt ÿӝ nѭӟc mӝt cách “dӏ thѭӡng
”.
Cҩu tҥo phân cӵc cӫa nѭӟc và ÿiӋn trѭӡng xuҩt hiӋn trong nѭӟc gây
75 76
nên ÿӝ thҩm ÿiӋn môi cao cӫa nѭӟc - mӝt ÿҥi lѭӧng cho biӃt các lӵc tѭѫng
tác cӫa các ÿiӋn tích khi chúng ӣ trong nѭӟc sӁ giҧm ÿi bao nhiêu lҫn so vӟi
các lӵc tѭѫng tác ÿó khi ӣ trong chân không. Ĉӝ thҩm ÿiӋn môi cao cӫa nѭӟc
làm cho nó có khҧ năng ion hóa cao, tӭc khҧ năng phân tách các phân tӱ cӫa
nhӳng chҩt khác. ĈiӅu này có nghƭa rҵng nѭӟc là mӝt chҩt hòa tan m
ҥnh.
Mӛi phân tӱ nѭӟc có mӝt ÿiӋn tích dѭѫng và hai ÿiӋn tích âm có khҧ năng
tҥo thành bӕn mӕi liên kӃt hyÿrô, tӭc mӕi liên kӃt cӫa mӝt nhân hyÿrô tích
ÿiӋn dѭѫng (proton) liên hӋ hóa hӑc trong mӝt phân tӱ, vӟi mӝt nguyên tӱ
ôxy tích ÿiӋn âm thuӝc mӝt phân tӱ khác.
Năm 1929 Jack và Jonston phát hiӋn rҵng ngoài các nguyên tӱ ôxy vӟi
nguyên tӱ lѭӧng 16 còn có các nguyên tӱ vӟi khӕi lѭӧ
ng 1
7 và 18 (
17
O và
18
O) - các ÿӗng vӏ cӫa ôxy. Nhѭ vұy, trong tӵ nhiên ôxy là hӛn hӧp các
nguyên tӱ khác nhau theo tӍ lӋ:
16
O :
18
O :

17
O = 3150 : 5 : 1.
Bҧng 2.1. Các hӧp phҫn cӫa nѭӟc (theo Ditrich)
ThӇ tích
Các phân tӱ nѭӟc
% cӫa tәng thӇ tích nѭӟc% cӫa thӇ tích nѭӟc nһng
1
H
2
16
O 99,73 -
1
H
2
18
O 0,20 73,5
1
H
2
17
O 0,04 14,7
1
H
2
16
O
2
H 0,032 11,8
1
H

2
18
O
2
H 0,000 06 0,022
1
H
2
17
O
2
H 0,000 01 0,003
2
H
2
16
O 0,000 003 0,001
2
H
2
18
O 0,000 000 006 0,000 002
2
H
2
17
O 0,000 000 001 0,000 000 3
Năm 1931 Berge và Bliqui phát hiӋn các ÿӗng vӏ cӫa hyÿrô:
2
H - deteri

và
3
H - triti. Ngày nay ÿѭӧc biӃt năm ÿӗng vӏ cӫa hyÿrô. Sӵ hiӋn diӋn cӫa
các ÿӗng vӏ cӫa ôxy và hyÿrô dүn tӟi chӛ nѭӟc là mӝt hӛn hӧp cӫa tҩt cҧ các
hӧp chҩt ÿӗng vӏ cӫa ôxy và hyÿrô. Các phân tӱ nѭӟc tinh khiӃt
1
H
2
16
O làm
thành khӕi lѭӧng chính cӫa nѭӟc, tӍ phҫn cӫa chúng bҵng 99,73 % toàn thӇ
tích nѭӟc. Phҫn thӇ tích còn lҥi là cӫa các hӧp chҩt phân tӱ cӫa các ÿӗng vӏ
cӫa hyÿrô và ôxy trong dҥng các tә hӧp khác nhau (bҧng 2.1) ÿѭӧc gӑi là
“nѭӟc nһng”.
Bҧng 2.2. So sánh các tính chҩt vұt lý cӫa nѭӟc thѭӡng
và nѭӟc nһng hyÿrô (D
2
O)
Các tính chҩt vұt lý
2
H
2
16
OD
2
O
Mұt ÿӝ tҥi 20
o
C, g/cm
3

0,9982 1,1056
NhiӋt ÿӝ mұt ÿӝ lӟn nhҩt,
o
C411
NhiӋt ÿӝ ÿóng băng,
o
C 0 3,8
NhiӋt ÿӝ sôi,
o
C 100 101,42
Hҵng sӕÿiӋn môi tҥi 20
o
C (ÿѫn vӏ CGS) 82 80,5
Ĉӝ nhӟt tҥi 20
o
C (puazѫ) 0,01082 0,01420
Sӭc căng bӅ mһt, ÿyn/cm 72,75 67,8
Tӯ bҧng 2.1 suy ra rҵng trong nѭӟc nһng các hӧp chҩt phân tӱ
1
H
2
18
O,
gӑi là nѭӟc nһng ôxy, chiӃm áp ÿҧo. Các hӧp chҩt phân tӱ
2
H
2
16
O (D
2

O) gӑi
là nѭӟc nһng hyÿrô.
Các tính chҩt cӫa nѭӟc tinh khiӃt
1
H
2
16
O và các hӧp phҫn nѭӟc nһng rҩt
khác nhau. Nhӳng tính chҩt vұt lý cӫa nѭӟc nһng hyÿrô D
2
O ÿѭӧc nghiên
cӭu ÿҫy ÿӫ nhҩt (bҧng 2.2). Mұt ÿӝ D
2
O cao hѫn so vӟi H
2
O. Tuy nhiên,
nhӳng khác biӋt ÿáng kӇ nhҩt ÿѭӧc nhұn thҩy trong nhiӋt ÿӝ mұt ÿӝ lӟn nhҩt
và nhiӋt ÿӝ ÿóng băng.
2.2. Các trҥng thái tә hӧp cӫa nѭӟc và sӵ chuyӇn pha
Trong các ÿiӅu kiӋn tӵ nhiên nѭӟc ÿѭӧc thҩy ӣ ba trҥng thái: rҳn (băng
và tuyӃt), lӓng (nѭӟc thӵc sӵ) và dҥng khí (hѫi nѭӟc). Nhӳng trҥng thái này
cӫa nѭӟc gӑi là nhӳng trҥng thái tә hӧp hay còn gӑi tuҫn tӵ là các pha rҳn,
77 78
lӓng và khí. Nѭӟc là vұt thӇ vұt lý duy nhҩt trên trái ÿҩt cùng lúc tӗn tҥi trong
ba trҥng thái tә hӧp.
Sӵ biӃn ÿәi trҥng thái tә hӧp cӫa mӝt chҩt gӑi là sӵ biӃn ÿәi (chuyӇn)
pha. Trong trѭӡng hӧp chuyӇn pha, các tính chҩt cӫa chҩt (thí dө mұt ÿӝ)
biӃn ÿәi mӝt cách ÿӝt biӃn. ChuyӇn pha ÿi kèm vӟi tách ra hay hҩp thө năng
lѭӧng, gӑ
i là nhiӋt lѭӧng chuyӇn pha, hay ҭn nhiӋt. Graÿien ÿӝ ҭm, thѭӡng

ÿѭӧc thӇ hiӋn dѭӟi dҥng áp suҩt riêng phҫn cӫa hѫi nѭӟc, là nhân tӕÿiӅu
chӍnh hѭӟng và cѭӡng ÿӝ cӫa các quá trình trao ÿәi ҭm lѭӧng. Thí dө, nӃu tҥi
biên phân cách nѭӟc - không khí mà áp suҩt riêng phҫn cӫa hѫi nѭӟc làm
bão hòa không gian tҥi áp suҩt khí quyӇn và nhiӋt ÿӝ mһt nѭӟc vѭӧt trӝi áp
suҩt riê
ng phҫ
n cӫa hѫi nѭӟc trong không khí, thì diӉn ra sӵ bӕc hѫi. NӃu
graÿien ÿӝ ҭm hѭӟng vӅ phía ngѭӧc lҥi - ngѭng tө nѭӟc tӯ không khí xuӕng
mһt nѭӟc.
Trong trѭӡng hӧp tәng quát, sӵ biӃn ÿәi nѭӟc tӯ mӝt pha này sang pha
khác là do sӵ biӃn ÿәi cӫa nhiӋt ÿӝ và áp suҩt. Mӕi phө thuӝc cӫa trҥng thái
tә hӧp cӫa nѭӟc vào hai tham sӕÿã nêu ÿѭӧ
c gӑi là biӇu ÿӗ trҥng thái cӫa
nѭӟc hay biӇu ÿӗ pha (hình 2.1).
Hình 2.1. BiӇu ÿӗ trҥng thái cӫa nѭӟc
Ĉѭӡng cong
OBB
c
trên hình 2.1 có tên là ÿ˱ͥng cong nóng ch̫y. Khi
chuyӇn qua ÿѭӡng cong này tӯ trái sang phҧi diӉn ra sӵ tan băng, còn tӯ phҧi
sang trái - tҥo băng (sӵ tinh thӇ hóa nѭӟc). Ĉѭӡng cong
OK gӑi là ÿ˱ͥng
cong t̩o h˯i
. Khi chuyӇn qua ÿѭӡng cong này tӯ trái sang phҧi sӁ thҩy sӵ sôi
cӫa nѭӟc, còn tӯ phҧi sang trái - ngѭng tө hѫi nѭӟc. Ĉѭӡng cong
AO gӑi là
ÿ˱ͥng cong thăng hoa. Khi chuyӇn qua ÿѭӡng cong này tӯ trái sang phҧi
diӉn ra sӵ bӕc hѫi băng (thăng hoa), còn tӯ phҧi sang trái - ngѭng tө hѫi
nѭӟc thành pha rҳn (hóa rҳn).
Tҥi ÿiӇm,ӭng

vӟi áp suҩt 610,6 Pa và nhiӋt ÿӝ 0,01
o
C, nѭӟc có thӇ
ÿӗng thӡi ӣ trong ba trҥng thái tә hӧp. Vì vұy ÿiӇm này gӑi là
ÿi͋m rͅ ba.
Ngoài ÿiӇm rӁ ba có thӇ thҩy hai ÿiӇm ÿһc biӋt nӳa. Tҥi ÿiӇm
C , ӭng vӟi áp
suҩt
Pa và nhiӋt ÿӝ 100
o
C, nѭӟc sôi và tҥi ÿiӇm
O
5
100131 ,
K
vӟi áp suҩt
Pa và nhiӋt ÿӝ 374,2
o
C hѫi nѭӟc chuyӇn sang trҥng thái lӓng bҵng
cách nén.
7
10212,
Vұy ta ÿã thҩy vai trò quyӃt ÿӏnh cӫa nhiӋt ÿӝ trong sӵ biӃn ÿәi trҥng
thái tә hӧp cӫa nѭӟc. Tuy nhiên, biӃn thiên áp suҩt ӣ mӭc ÿӝ nhҩt ÿӏnh cNJng
ҧnh hѭӣng tӟi các quá trình chuyӇn pha cӫa nѭӟc và hành vi cӫa các ÿiӇm
ÿһc biӋt. ĈiӅu này ÿһc biӋt rõ vӟi nhiӋt ÿӝ ÿóng băng
: trong dҧi biӃn thiên áp
suҩt tӯ 610 ÿӃn Pa (1 atm
) nhiӋt ÿӝ ÿóng băng hѫi suy giҧm (tӯ
0,01 ÿӃn 0

o
C), sau ÿó khi tăng áp suҩt gҫn ÿӃn Pa (600 atm) nhiӋt ÿӝ
này giҧm tӟi và khi áp suҩt t
iӃp tөc tăng ÿӃn Pa (2200 atm)
nhiӋt ÿӝ ÿóng băng giҧm ÿӃn . Khi áp suҩt rҩt lӟn sӁ tҥo thành nhӳng
“biӃn thӇ” ÿһc biӋt cӫa băng (
II

VIII) có nhӳng tính chҩt khác vӟi băng bình
thѭӡng (
I).
5
100131 ,
C5
$
7
106 
22
,
8
10
C22
$

2.3. Các ÿһc trѭng vұt lý cѫ bҧn cӫa nѭӟc biӇn
Các tham sӕ vұt lý cѫ bҧn quyӃt ÿӏnh trҥng thái nѭӟc biӇn là nhiӋt ÿӝ,
áp suҩt thӫy tƭnh và mұt ÿӝ. Nhѭng nӃu nhiӋt ÿӝ và áp suҩt có thӇ trӵc tiӃp
ÿo ÿѭӧc, thì mұt ÿӝ không ÿo ÿѭӧc, mà là mӝt hàm sӕ phi tuyӃn phӭc tҥp cӫa
79 80
nhiӋt ÿӝ, áp suҩt và ÿӝ muӕi. VӅ phía mình, ÿӝ muӕi cNJng là mӝt ÿһc trѭng

gián tiӃp và phө thuӝc vào lѭӧng chҩt hòa tan trong nѭӟc. Trên thӵc tӃ tҩt cҧ
các tính chҩt nhiӋt hӑc, ÿӝng lӵc hӑc và nhӳng tính chҩt khác cӫa nѭӟc biӇn
bӏ quy ÿӏnh bӣi các tham sӕ nêu trên và nhӳng ÿһc ÿiӇm cӫa cҩu tҥo phân tӱ
nѭӟc.
2.3.1. NhiӋt ÿӝ nѭӟc
NhiӋt ÿӝ trong hҧi dѭѫng hӑc thѭӡng ÿѭӧc ÿo bҵng ÿӝ bách phân (
o
C)
và sai sӕ chuҭn xác ÿӏnh nhiӋt ÿӝ không nhӓ hѫn 0,01
o
C. Trong mӝt sӕ
trѭӡng hӧp, thí dө trong các tính toán năng lѭӧng, ngѭӡi ta biӇu thӏ nhiӋt ÿӝ
bҵng ÿѫn vӏ cӫa thang nhiӋt ÿӝ tuyӋt ÿӕi (nhiӋt ÿӝng lӵc hӑc) cӫa Kelvin và
mӕc tính tӯ không tuyӋt ÿӕi, tӭc
T K = T
o
C + 273,15.
Ngѭӡi ta phân biӋt nhiӋt ÿӝ
in situ (biӇu diӉn bҵng
T
) và nhiӋt ÿӝ thӃ
vӏ
T
. NhiӋt ÿӝ in situ (có nghƭa là “tҥi chӛ”) là nhiӋt ÿӝ quan trҳc ÿѭӧc tҥi
mӝt ÿiӇm tѭѫng ӭng cӫa biӇn bҵng dөng cөÿo.
Nhi͏t ÿ͡ th͇ v͓ là nhiӋt ÿӝ
cӫa mӝt hҥt nѭӟc tҥi ÿiӇm quan trҳc ÿѭӧc qui ÿoҥn nhiӋt vӅ áp suҩt chuҭn (áp
suҩt khí quyӇn), tӭc nhiӋt ÿӝ mà ta có thӇÿã ÿo ÿѭӧc ӣÿiӇm ÿó nӃu nhѭ
không có các quá trình phi ÿoҥn nhiӋt.
Quá trình phi ÿoҥn nhiӋt là sӵ biӃn ÿәi trҥng thái cӫa hӋ nhiӋt ÿӝng lӵc

hӑc diӉn ra
trong khi có trao ÿәi nhi
Ӌt vӟi môi trѭӡng xung quanh. Trong quá
trình ÿoҥn nhiӋt thì không có sӵ trao ÿәi nhiӋt vӟi môi trѭӡng bên ngoài. KӃt
quҧ là trong quá trình ÿoҥn nhiӋt, nӝi năng và cùng vӟi nó là nhiӋt ÿӝ cӫa
nѭӟc biӃn ÿәi không chӍ do công nén hay dãn nӣ. Khi mӝt thӇ tích nѭӟc hҥ
xuӕng tӟi mӝt ÿӝ sâu nào ÿó, nó sӁ bӏ nén và hӋ quҧ là nӝi năng và nhiӋt ÿӝ
cӫa nó tăng lên.
Nh
iӋt ÿӝ th
Ӄ vӏÿѭӧc xác ÿӏnh bҵng công thӭc sau:
A
TT
situin
'
T
,
trong ÿó hiӋu chӍnh
ÿoҥn nhiӋt, là mӝt hàm phӭc tҥp cӫa nhiӋt ÿӝ, áp
suҩt và ÿӝ muӕi. Các trӏ sӕ cӫa ÿã ÿѭӧc lұp bҧng và dүn trong “Bҧng
hҧi dѭѫng hӑc”. Trên hình 2.2 dүn ÿӗ thӏ hiӋu chӍnh theo biӃn
thiên cӫa
nhiӋt ÿӝ
in situ và áp suҩt tҥi ÿӝ muӕi
'
A
T
A
T'
A

T'
oS % 35 . Trên hình vӁ các ÿѭӡng
liӅn ӭng vӟi quá trình nâng ÿoҥn nhiӋt (lҥnh ÿi) cӫa nѭӟc tӯÿӝ sâu
P
(dba)
lên mһt biӇn, còn các ÿѭӡng gҥch nӕi - hҥ xuӕng ÿoҥn nhiӋt (nóng lên) tӯ
mһt biӇn tӟi ÿӝ sâu
P
(dba).
Hình 2.2. HiӋu chӍnh ÿoҥn nhiӋt
situin
T'
situin
Tphө thuӝc vào nhiӋt ÿӝ quan trҳc và áp suҩt thӫy tƭnh
P
Ta dүn thí dө tính
T
nhӡÿӗ thӏ này. Giҧ sӱ tҥi ÿӝ sâu 9 000 dba,
C. Khi ÿó hiӋu chӍnh khi nâng nѭӟc lên mһt theo hình 2.3
bҵng C, nhiӋt ÿӝ thӃ vӏ bҵng
C. Bây giӡ, nӃu nѭӟc
này chìm xuӕng tӟi ÿӝ 6
000 dba ta có
$
610
A
, 'T C
$
52, C
, thang chia ÿӝ bên trái ÿѭӧc dùng ÿӇ lҩy giá trӏ cӫa

$
3
situin
T
A
'T
(khi hҥ xuӕ
A
T'
,
$
sâu
091,
n
g
$
911,
T
và
situin
T 2
T
). Tӯÿây
thҩy rҵӃn ÿәi nhiӋt ÿӝ ÿoҥn nhiӋt trong ÿҥi dѭѫng tӓ ra rҩt ÿáng kӇ. Hѫn
nӳa, nhѭ các kӃt quҧ nghiên cӭu thӵc nghiӋm ÿã cho thҩy, phân bӕ thҷng
ÿӭng cӫa nhiӋt ÿӝ ӣ các rãnh sâu cӫa Ĉҥi dѭѫng ThӃ giӟi rҩt gҫn vӟi quá
trình ÿoҥn nhiӋt. ĈӇ làm thí dө, trên hình 2.3 biӇu diӉn phân bӕ nh
iӋt ÿӝ th
ӵc
và nhiӋt ÿӝ thӃ vӏÿo ÿѭӧc ngày 15-16/5/1930 ӣ rãnh sâu Minÿanao

ng bi
81 82
( ,N049
c

OM
ng trên hình vӁӭng vӟi
biӃn ÿәi nhiӋt ÿӝ ÿoҥn nhiӋt vӟi ÿӝ sâu khi
C25,1
o

T
. Vì ÿ khá
trùng vӟi các ÿiӇm nhiӋt ÿӝ quan trҳc, ÿiӅu này chӭng tӓ vӅ quá trình ÿoҥn
nhiӋt biӃn ÿәi nhiӋt ÿӝ ӣ rãnh Minÿanao.
06810 ,E15126
c
h
oo
m). Ĉѭӡng co
ѭӡng cong
Hình 2.3. Phân bӕ theo ÿӝ sâu cӫa các nhiӋt ÿӝ thӵc (1) và thӃ vӏ (2)
ӣ rãnh sâu Minÿanao (theo O.I. Mamaev)
Khái niӋm nhiӋt ÿӝ thӃ vӏ ÿѭӧc sӱ dөng rӝng rãi trong phép phân tích
nhiӋt muӕi các khӕi nѭӟc, trong ÿӝng lӵc hӑc các dòng chҧy và các chuyên
mөc khác cӫa hҧi dѭѫng hӑc.
2.3.2. Áp suҩt thӫy tƭnh
Á
p suҩt trong ÿҥi dѭѫng biӃn thiên tӯ mӝt atm trên mһt ÿӃn hàng trăm
atm ӣ các lӟp sâu. ĈӇ xác ÿӏnh áp suҩt ngѭӡi ta sӱ dөng phѭѫng trình thӫy

tƭnh hӑc
zdgdP
U
, (2.1)
trong ÿó

g
gia tӕc rѫi tӵ do, 
U
mұt ÿӝ nѭӟc, 
z
khoҧng cách theo
ÿѭӡng thҷng ÿӭng vӟi chiӅu dѭѫng hѭӟng xuӕng phía dѭӟi. Tích phân (2.1)
theo phѭѫng thҷng ÿӭng tӯ mһt tӟi ÿӝ sâu
h
và chҩp nhұn áp suҩt trên mһt
bҵng áp suҩt khí quyӇn, ta ÿѭӧc công thӭc sau ÿây ÿӇ tính áp suҩt tҥi ÿӝ
sâu :
0
P
h
³

h
h
zdgPP
0
0

U

. (2.2)
NӃu theo sӕ liӋu quan trҳc ta tính giá trӏ mұt ÿӝ
U
trung bình trong lӟp
và lѭu ý rҵng
dao ÿӝng cӫa áp suҩt khí quyӇn nhӓ so vӟi biӃn thiên áp
suҩt trong ÿҥi dѭѫng, thì có thӇ xem là không ÿәi, thí dө có thӇ bҵng 0.
Khi ÿó, tӯ quan hӋ (2.2) ta sӁ có công thӭc ÿѫn giҧn ÿѭӧc dùng trong thӵc tӃ
h0
0
P
hgPP
h 0
U
 . (2.3)
NӃu ta sӱ dөng giá trӏÿһc trѭng cӫa mұt ÿӝ nѭӟc biӇn bҵng
3
kg/m
3
, tӯ công thӭc (2.3) suy ra tăng ÿӝ sâu lên 1 m tѭѫng
ӭng vӟi tăng áp suҩt lên mӝt lѭӧng
10031  ,
U
P
G
:
Pa 10 N/m 100941011003189
4233
 uu ,,,P
G

. (2.4)
Vӟi ÿӝ chính xác ÿӫ cho các mөc ÿích thӵc tӃ có thӇ xem rҵng trong ÿҥi
dѭѫng gia lѭӧng ÿӝ sâu 1 m tѭѫng ӭng vӟi tăng áp suҩt lên 10
4
N/m
2
.
Bjerkness ÿã ÿӅ nghӏ dùng 1 ba = 10
5
N/m
2
làm ÿѫn vӏÿo áp suҩt. Vì tăng ÿӝ
sâu lên 1 m tѭѫng ӭng vӟi tăng áp suҩt lên khoҧng 1 dba, nên ÿѫn vӏ thuұn
tiӋn hѫn sӁ là
ÿêxiba. ĈӇ biӇu diӉn áp suҩt thành ÿêxiba (10
4
N/m
2
) tӯ các
công thӭc (2.3) và (2.4) suy ra:
hgP
h
4
10
U


, (2.5)
trong ÿó
g

tính bҵng m/s
2
,
U
tính bҵng kg/m
3
và tính bҵng m. h
Sӵ tѭѫng ӭng
hình thӭc giӳa ÿӝ sâu tính bҵng mét và áp suҩt tính bҵng
ÿêxiba (sai khác nhӓ hѫn 2 %) ÿѭӧc dùng trong thӵc tiӉn hҧi dѭѫng hӑc,
trong ÿó có “Bҧng hҧi dѭѫng hӑc”, ÿӇ thay thӃ mӝt ÿҥi lѭӧng bҵng mӝt ÿҥi
83 84
lѭӧng khác. Ngoài ra, nhҵm mөc ÿích ÿó còn có thӇ sӱ dөng mӝt quan hӋ
thӵc nghiӋm nhұn ÿѭӧc cho ÿҥi dѭѫng chuҭn ( C0 35
o
TS và vƭÿӝo ,%)
M
dѭӟi dҥng:
2632
10212102559251 PPz

 ,])sin,,([
M
,
trong ÿó
P
ÿѭӧc biӇu diӉn bҵng dba,
z
bҵng m. Công thӭc này ÿúng trong
phҥm vi 500-10

000 dba.
2.3.3. Mұt ÿӝ nѭӟc biӇn
Nhѭÿã biӃt tӯ vұt lý hӑc, mұt ÿӝ nѭӟc
U
là khӕi lѭӧng cӫa nó chӭa
trong mӝt ÿѫn vӏ thӇ tích. Trong hӋ SI mұt ÿӝ biӇu diӉn bҵng kg/m
3
. Mұt ÿӝ
nѭӟc biӇn hѫi cao hѫn mұt ÿӝ nѭӟc ngӑt (bҵng 1000 kg/m
3
, hay 1 g/cm
3
), ÿó
là do ÿӝ muӕi. Ngoài ra, mұt ÿӝ phө thuӝc vào nhiӋt ÿӝ và áp suҩt. Liên hӋ
giӳa mұt ÿӝ nѭӟc biӇn và các tham sӕ quyӃt ÿӏnh nó là liên hӋ phi tuyӃn, và
thұm chí ÿӃn nay chѭa có mӝt công thӭc lí thuyӃt ÿѫn giҧn ÿӇ biӇu diӉn. Vì
vұy thông thѭӡng mұt ÿӝ ÿѭӧc xác ÿӏnh theo các công thӭc thӵc nghiӋm
thiӃt lұp sӵ phө thuӝc cӫa nó vào mӝt hoһc m
ӝt sӕ tha
m sӕ. Nhӳng công thӭc
ÿó ÿѭӧc lұp thành bҧng và ÿѭӧc in trong “Bҧng hҧi dѭѫng hӑc”. Các tham sӕ
liên hӋ vӟi mұt ÿӝ vұt lý và ÿѭӧc dùng trong hҧi dѭѫng hӑc là thӇ tích riêng
và trӑng lѭӧng riêng.
ThӇ tích riêng là ÿҥi lѭӧng nghӏch ÿҧo vӟi mұt ÿӝ, tӭc. Thӭ
nguyên cӫa thӇ tích riêng biӇu diӉn bҵng m
3
/kg. Dƭ nhiên là các trӏ sӕ thӇ tích
riêng cӫa nѭӟc biӇn luôn hѫi nhӓ hѫn 1,000. Thí dө, tҥi nhiӋt ÿӝ
C20
o

T
và ÿӝ muӕi
S %
v
o
1

U
v
35 ÿҥi lѭӧng
6
m
3
/kg. 1081975

 ,v
Trӑng lѭӧng riêng
s
là tӍ sӕ mұt ÿӝ
U
cӫa mүu nѭӟc ÿang xét trên
mұt ÿӝ cӫa mүu tiêu chuҭn (nѭӟc tinh khiӃt tҥi mұt ÿӝ cӵc ÿҥi) , tӭc
m
U
m
s
U
U
. (2.6)
Do ÿó, trӑng lѭӧng riêng là ÿҥi lѭӧng không thӭ nguyên. Ĉӝ lӟn cӫa

trӑng lѭӧng riêng lӟn hѫn ÿѫn vӏ mӝt chút.
Trong mӝt sӕ trѭӡng hӧp trong hҧi dѭѫng hӑc sӱ dөng
mұt ÿӝ thӃ vӏ,
ÿѭӧc xác ÿӏnh nhѭ mӝt hàm cӫa nhiӋt ÿӝ thӃ vӏ và ÿӝ muӕi
),(
S
TUU
T
.
Vì các giá trӏ cӫa mұt ÿӝ nѭӟc ӣ các vùng ÿҥi dѭѫng biӃn thiên tѭѫng
ÿӕi ít, nên trong thӵc hành ÿӇ cҳt giҧm sӕ chӳ sӕ biӇu diӉn, ngѭӡi ta ÿѭa ra
nhӳng ký hiӋu:
- Dӏ thѭӡng mұt ÿӝ (mұt ÿӝ quy ѭӟc):
0001

U
V
(kg/m
3
), (2.7)
- Dӏ thѭӡng mұt ÿӝ thӃ vӏ:
0001
TT
UV
(kg/m
3
), (2.8)
- Dӏ thѭӡng trӑng lѭӧng riêng (trӑng lѭӧng riêng quy ѭӟc):
¸
¸

¹
·
¨
¨
©
§
 110
3
m
T
U
U
V
. (2.9)
Thí dө, trӏ sӕ
028131, s tѭѫng ӭng vӟi trӑng lѭӧng riêng quy ѭӟc
.
1328,
T
V
Giӳa dӏ thѭӡng
mұt ÿӝ và dӏ thѭӡng trӑng lѭӧng riêng tӗn tҥi mӝt mӕi
liên hӋ xác ÿӏnh. NӃu công thӭc (2.9) viӃt lҥi dѭӟi dҥng
mTm
UVUU

3
10 ,
thì thӃ biӇu thӭc này vào công thӭc (2.7), ta ÿѭӧc
)( 000110

3


mTm
UVUV
. (2.10)
Tѭѫng tӵ, thay vì thӇ tích riêng ngѭӡi ta sӱ dөng thӇ tích riêng quy ѭӟc:
90010
3


vv
T
. (2.11)
Vұy trӏ sӕ
975810, v tѭѫng ӭng vӟi. ThӇ tích riêng quy
ѭӟc
in situ, tӭc tҥi nhiӋt ÿӝ, ÿӝ muӕi và áp suҩt ÿang xét, ÿѭӧc ký hiӋu bҵng
.
8175,
T
v
pts
v
85 86
Trong tính toán thӵc tӃ, thuұn tiӋn hѫn cҧ là tìm mұt ÿӝ nѭӟc biӇn
thông qua thӇ tích riêng quy ѭӟc. Nhҵm mөc ÿích ÿó, có
thӇ sӱ dөng
“Bҧng hҧi dѭѫng hӑc”. Trѭӟc hӃt nhӡ mӝt bҧng tѭѫng ӭng, theo nhiӋt ÿӝ và
ÿӝ muӕi xác ÿӏnh ÿҥi lѭӧng , sau ÿó t

ìm mӝt loҥt các hiӋu chӍnh tính tӟi
ҧnh hѭӣng: riêng biӋt cӫa áp suҩt,
ÿӗng
thӡi cӫa nhiӋt ÿӝ và áp suҩt,
ÿӝ muӕi và áp suҩt và hiӋu chӍnh tәng
cӝng . KӃt quҧ ta có
pts
v
p
G
T
v
tp
G
sp
G
pts
G
ptssptppTpts
vv
GGGG

. (2.12)
Ĉôi khi, thay vì các bҧng ÿӇ xác ÿӏnh thӇ tích riêng quy ѭӟc ngѭӡi ta
dùng nhӳng ÿӗ thӏ chuyên dөng, gӑi là nhӳng biӇu ÿӗ
ST 
, ӣÿó trong
trѭӡng các tӑa ÿӝ “nhiӋt ÿӝ - ÿӝ muӕi” ngѭӡi ta vӁ các ÿѭӡng ÿҷng trӏ
(hìn
h 2.4).

T
v
Hình 2.4. Mӝt mҧng cӫa toán ÿӗ
ST 
2.4. Phѭѫng trình trҥng thái cӫa nѭӟc biӇn
BiӇu thӭc liên hӋ giӳa các tham sӕ trҥng thái: mұt ÿӝ (hay thӇ tích
riêng), nhiӋt ÿӝ, ÿӝ muӕi và áp suҩt - ÿѭӧc gӑi là
phѭѫng trình trҥng thái
cӫa nѭӟc biӇn
. Dѭӟi dҥng tәng quát, phѭѫng trình trҥng thái có thӇ viӃt nhѭ
sau:
0 ),,,( PTSf
U
hay . (2.13) 0 ),,,( PTSvf
T
Xuҩt p
hát tӯ (2.13) có thӇ lұp biӇu thӭc cӫa vi phân toàn phҫn cӫa thӇ
tích riêng nhѭ mӝt hàm
cӫa ba biӃn và
T
v TS,
P
nhѭ sau:
dP
P
v
dT
T
v
dS

S
v
dv
TS
T
PS
T
PT
T
T
,,,
¸
¹
·
¨
©
§
w
w

¸
¹
·
¨
©
§
w
w

¸

¹
·
¨
©
§
w
w

. (2.14)
Ta ÿѭa ra mӝt sӕ hӋ sӕ: - HӋ sӕ giãn nӣ nhiӋt (giãn nӣ thӇ tích) khi áp
suҩt và ÿӝ muӕi không ÿәi:
PS
T
T
T
v
v

1
,
¸
¹
·
¨
©
§
w
w

D

, (2.15)
- HӋ sӕ “nén” do ÿӝ muӕi:
T, P
T
T
S
v
v
¸
¹
·
¨
©
§
w
w

1
E
, (2.16)
- HӋ sӕ nén ÿҷng nhiӋt và ÿҷng muӕi:
TS
T
T
P
v
v
k

1

,
¸
¹
·
¨
©
§
w
w
 . (2.17)
Nhӡ nhӳng hӋ sӕ này phѭѫng trình trҥng thái (2.14) có thӇ viӃt lҥi nhѭ
sau:
kdPdSdTdvv
TT


ED
1
. (2.18)
BiӇu thӭc này là phѭѫng trình trҥng thái dѭӟi dҥng vi phân. Nhѭ vұy
mұt ÿӝ nѭӟc trong ÿҥi dѭѫng phө thuӝc phi tuyӃn vào ba tham sӕ: nhiӋt ÿӝ,
ÿӝ muӕi và áp suҩt. Do nhӳng ÿһc ÿiӇm cҩu tҥo phân tӱ và nhӳng tính chҩt
dӏ thѭӡng cӫa nѭӟc, phѭѫng trình trҥng thái cӫa nѭӟc rҩt phӭc tҥp và không
thӇ biӇu diӉn ÿѭӧc dѭӟi dҥng gi
ҧi t
ích.
ĈӃn nay ÿã có rҩt nhiӅu nhӳng phѭѫng án khác nhau cӫa phѭѫng trình
trҥng thái. Tӯÿҫu thӃ kӍ 20 phѭѫng trình trҥng thái ÿѭӧc sӱ dөng phә biӃn
nhҩt là phѭѫng trình trҥng thái cӫa Knudsen - Ekman. Năm 1980 ÿã ÿѭa ra
mӝt phѭѫng trình trҥng thái chính xác hѫn, gӑi là phѭѫng trình trҥng thái

quӕc tӃ, có dҥng:
87 88

 2531
1064387100899410244938 TT
W
,,,(
UU

 34937
1072466510387551024678 ,(),, STT
),,,,
/ 2423264
108314410654611002271 SSTT

 (2.19)
trong ÿó 
U
tính bҵng kg/m
3
, mұt ÿӝ nѭӟc ÿҥi dѭѫng trung bình tiêu
chuҭn, ÿѭӧc dùng làm tiêu chuҭn cӫa nѭӟc tinh khiӃt và ÿѭӧc xác ÿӏnh nhѭ
sau:

W
U

 232
100952909107939526842594999 TT
W

,,,
U
594634
105363326101200831100016851 TTT

 ,,,.
Tuy nhiên khi giҧi quyӃt nhiӅu bài toán thӵc tӃ có thӇ sӱ dөng nhӳng
phѭѫng trình trҥng thái ÿѫn giҧn hóa. Chҷng hҥn, phѭѫng trình trҥng thái sau
ÿây do O.I. Mamaev ÿӅ xuҩt có thӇ cho ѭӟc lѭӧng khá chính xác mұt ÿӝ:
 
23
046900735015228101 TT
T
,,,)(
UV
))(,,(
3500208020  ST . (2.20)
Trong mӝt sӕ trѭӡng hӧp, khi ÿѭӧc phép chӍ cҫn ѭӟc lѭӧng gҫn ÿúng
vӅ mұt ÿӝ, thì ngѭӡi ta ÿѫn giҧn hóa phѭѫng trình trҥng thái bҵng mӕi phө
thuӝc tuyӃn tính vào mӝt sӕ nhân tӕ. Vӟi mөc ÿích này, có thӇ sӱ dөng xҩp
xӍ Boussinesq
)]([
00
1 TT 
DUU
, (2.21)
trong ÿó bӓ qua phө thuӝc cӫa mұt ÿӝ vào ÿӝ muӕi, hay phѭѫng trình trҥng
thái tuyӃn tính dҥng
)]()([
000

1 SSTT 
EDUU
. (2.22)
Trong các công thӭc này các trӏ sӕ qu
i chiӃu không ÿәi
cӫa mұt ÿӝ, nhiӋt ÿӝ và ÿӝ muӕi, còn các hӋ sӕ

000
ST ,,
U
D
và
E
thѭӡng ÿѭӧc chҩp
nhұn bҵng hҵng sӕ và ÿӕi vӟi nhӳng ÿiӅu kiӋn trung bình bҵng
-1o4
C)( 102


D
,
4
108


E
(%o)
-1
.
Liên quan tӟi sӵ phân bӕ cӫa mұt ÿӝ trong phѭѫng thҷng ÿӭng cӫa ÿҥi

dѭѫng, trong hҧi dѭѫng hӑc ÿã ÿѭa ra nhӳng khái niӋm nhѭÿҥi dѭѫng ÿӗng
nhҩt, ÿҥi dѭѫng chính áp và ÿҥi dѭѫng tà áp.
Ĉҥi dѭѫng ÿѭӧc coi là
ÿӗng nhҩt nӃu mұt ÿӝ nѭӟc không biӃn ÿәi theo
chiӅu thҷng ÿӭng tӯ mһt xuӕng ÿáy, tӭc
const )(z
U
. Ĉҥi dѭѫng chính áp
là ÿҥi dѭѫng trong ÿó phân bӕ thҷng ÿӭng cӫa mұt ÿӝ chӍ phө thuӝc vào áp
suҩt thӫy tƭnh, tӭc )()( Pfz

U
. Cuӕi cùng, trong ÿҥi dѭѫng tà áp phân bӕ
cӫa mұt ÿӝ chӏu ҧnh hѭӣng cӫa tҩt cҧ các tham sӕ trҥng thái: nhiӋt ÿӝ, ÿӝ
muӕi, áp suҩt, tӭc ),,()( PSTFz

U
. Dƭ nhiên, ÿҥi dѭѫng thӵc là ÿҥi dѭѫng
tà áp. Song trong mӝt sӕ trѭӡng hӧp, chӫ yӃu liên quan tӟi xây dӵng các mô
hình toán, nhӳng khái niӋm chính áp và ÿӗng nhҩt ÿѭӧc sӱ dөng nhѭ là
nhӳng phép ÿѫn giҧn hóa hӳu ích và cҫn thiӃt ÿӕi vӟi các quá trình ÿѭӧc
nghiên cӭu.
Do tính chҩt phi tuyӃn cӫa mӕi phө thuӝc cӫa mұt ÿӝ vào nhiӋt ÿӝ và ÿӝ
muӕi ÿã xuҩt hiӋ
n nhӳng hiӋu ӭn
g phi tuyӃn trong các tính chҩt cӫa nѭӟc
biӇn. Thí dө, hiӋu ӭng
ÿұm ÿһc (hay nén) khi hòa trӝn. Ta xét hiӋu ӭng này
thông qua mӝt thí dөÿѫn giҧn sau ÿây. Giҧ sӱ có hai khӕi nѭӟc ÿӗng nhҩt
A

và L nҵm dѭӟi áp suҩt khí quyӇn tuҫn tӵ vӟi nhiӋt ÿӝ
30
o
C,
o
C và ÿӝ muӕi%o,%o (hình 2.5).
A
T
51,
L
T  3635,
A
S 3827,
L
S
Mұt ÿӝ qui ѭӟc ban ÿҫu cӫa cҧ hai khӕi nѭӟc này bҵng nhau
(
0222 ). Khӕi nѭӟc thӭ nhҩt xҩp xӍ tѭѫng ӭng vӟi nѭӟc trong hҧi lѭu
Gѫnstrim, khӕi nѭӟc thӭ hai tѭѫng ӭng vӟi nѭӟc cӫa hҧi lѭu Labraÿo ӣ vùng
chúng gһp nhau gҫn bӡ Niuphѫnlan. NӃu nhѭ hai thӇ tích bҵng nhau cӫa hai
khӕi nѭӟc này ÿѭӧc trӝn lүn, thì nhiӋt ÿӝ và ÿӝ muӕi cӫa hӛn hӧp sӁ tuҫn tӵ
bҵng
: 14,25
o
C và 31,18 %o. Theo ÿӗ thӏ hình 2.5 ta thҩy mұt ÿӝ qui ѭӟc ӭng
vӟi nhiӋt ÿӝ và ÿӝ muӕi ÿó sӁ là , giá trӏ này
lӟn hѫn mұt ÿӝ ban
ÿҫu mӝt lѭӧng .
,
T

V
3823,
T
V
361, '
T
V
89 90
Hình 2.5. Giҧi thích sӵÿұm ÿһc khi hòa trӝn hai khӕi nѭӟc
Nhѭ vұy ÿã diӉn ra sӵÿұm ÿһc nѭӟc, nӃu nói vӅ mұt ÿӝ, hay sӵ nén
nѭӟc, nӃu nói vӅ thӇ tích riêng. Tuy nhiên, cho ÿӃn tұn ngày nay chúng ta
chѭa biӃt ÿҫy ÿӫ vӅ bҧn chҩt vұt lý - hóa hӑc cӫa hiӋu ӭng ÿұm ÿһc. Có thӇ là
hiӋu ӭng này liên quan tӟi sӵ tә chӭc lҥi các tә hӧp ÿa phân tӱ trong nѭӟc
trong các ÿiӅu kiӋn
ÿһc biӋt cӫa c
hҩt ÿiӋn phân. HiӋu ӭng ÿұm ÿһc có ҧnh
hѭӣng ÿáng kӇ tӟi các quá trình xáo trӝn, hình thành và vұn chuyӇn các khӕi
nѭӟc trong ÿҥi dѭѫng, ÿһc biӋt tҥi nhӳng vùng front ÿҥi dѭѫng.
2.5. Các ÿһc trѭng nhiӋt cѫ bҧn cӫa nѭӟc biӇn
NhiӋt dung (riêng) cӫa nѭӟc cҩt khi áp suҩt không ÿәi và trong khoҧng
nhiӋt ÿӝ tӯ 19,5 ÿӃn 20,5
o
C ÿѭӧc chҩp nhұn làm tiêu chuҭn:
cal/(g.
o
C) =
3
10194 , J/(kg.
o
C). NhiӋt dung cӫa nѭӟc biӇn phө thuӝc

vào nhiӋt ÿӝ và ÿӝ muӕi, ngoài ra khi các ÿһc trѭng này tăng lên thì nhiӋt
dung giҧm (bҧng 2.3) ÿӃn 37,5 %
o, sau ÿó bҳt ÿҫu tăng lên.
1
p
c
Nh
iӋt dung cӫa nѭӟc lӟn hѫn nhiӋt dung cӫa phҫn lӟn các chҩt. Tình
hình này có vai trò hàng ÿҫu ÿӕi vӟi sӵ hình thành các ÿiӅu kiӋn khí hұu trên
Trái Ĉҩt. Có thӇ phân tích vai trò cӫa nhiӋt dung lӟn cӫa ÿҥi dѭѫng thông
qua thí dө sau ÿây.
Bҧng 2.3. NhiӋt dung riêng cӫa nѭӟc biӇn dѭӟi áp suҩt khí quyӇn, 10
3
J /
(kg.
o
C)
Ĉӝ muӕi (%
o)
NhiӋt ÿӝ
(
o
C)
010203040
0 4,228 4,094 4,018 3,968 3,918
10 4,198 4,064 3,993 3,943 3,893
20 4,186 4,052 3,980 3,930 3,880
30 4,182 4,048 3,976 3,926 3,876
Khi mһt ÿҥi dѭѫng ҩm hѫn không khí bên trên nó, thì không khí ÿѭӧc
sѭӣi nóng do tiӃp xúc vӟi mһt ÿҥi dѭѫng. Ta sӁ tính xem mӝt thӇ tích nѭӟc

khi nguӝi ÿi 1
o
C sӁ sѭӣi nóng ÿѭӧc bao nhiêu thӇ tích không khí. Theo ÿӏnh
luұt bҧo toàn năng lѭӧng có thӇ viӃt quan hӋ sau:
khÝníc
)()(
pp
VcVc
UU
,
trong ÿó ӣ vӃ trái là mұt ÿӝ, thӇ tích và nhiӋt dung cӫa nѭӟc, còn vӃ phҧi là
nhӳng ÿҥi lѭӧng tѭѫng tӵ cӫa không khí. ThӃ các giá trӏ tѭѫng ӭng vào biӇu
thӭc này
3
níc
10031  ,
U
kg/m
3
, kg/m
3
,
3
khÝ
1000130  ,
U
3
10992,0 
khÝ
p

c J/(kg.
o
C),
ta nhұn ÿѭӧc rҵng khi lҥnh ÿi 1
o
C mӝt ÿѫn vӏ thӇ tích nѭӟc sӁ sѭӣi nóng gҫn
3200 thӇ tích không khí lên 1
o
C. ĈiӅu này chӭng tӓ rҵng khi lҥnh ÿi ÿҥi
dѭѫng sӁ truyӅn vào khí quyӇn mӝt lѭӧng nhiӋt to lӟn, bҵng cách ÿó làm ôn
hòa khí hұu trên mӝt phҫn rӝng lӟn bӅ mһt trái ÿҩt.
NhiӋt dung riêng cӫa nѭӟc khi thӇ tích không ÿәi l
uôn nhӓ hѫn
và có
thӇ ÿѭӧc xác ÿӏnh theo giá trӏ trên cѫ sӣ các tiên ÿӅ thӭ nhҩt và thӭ
v
c
p
c
p
c
91 92
hai cӫa nhiӋt ÿӝng lӵc hӑc và phѭѫng trình trҥng thái. Trong các tính toán,
thѭӡng không phҧi giá trӏ tuyӋt ÿӕi cӫa là quan trӑng, mà chính là tӍ sӕ
, thí dө, ÿҥi lѭӧn
g này ÿѭӧc dùng khi tính tӕc ÿӝ âm trong nѭӟc.
v
c
vp
cc /

J
Ĉӕi vӟi nѭӟc cҩt ӣ nh
iӋt ÿӝ mұt ÿӝ lӟn nhҩt cӫa nó (4
o
C) và áp suҩt khí
quyӇn tiêu chuҭn
1
J
. Ĉӕi vӟi nѭӟc biӇn vӟi ÿӝ muӕi 34,85 %o
J
tăng tӯ
1,0004 tҥi 0
o
C tӟi 1,0297 tҥi 30
o
C. Khi áp suҩt tăng
J
sӁ tăng. Thí dө, tҥi 0
o
C và áp suҩt 100 dba 0091,
J
, tҥi áp suҩt 00010 P dba và nhiӋt ÿӝ
o
C0 T 01251,
J
.
Ĉӝ dүn nhiӋt. Trong vұt lý hӑc ÿӝ dүn nhiӋt ÿѭӧc hiӇu là lѭӧng nhiӋt
ÿѭӧc mang qua mӝt diӋn tích ÿѫn vӏ vuông góc vӟi hѭӟng cӫa graÿien nhiӋt
ÿӝ trong mӝt ÿѫn vӏ thӡi gian, khi graÿien nhiӋt ÿӝ bҵng 1. Ĉӝ dүn nhiӋt
ÿѭӧc ÿһc trѭng hoһc bҵng hӋ sӕ dүn nhiӋt phân tӱ

F
, khi sӵ truyӅn nhiӋt
ÿѭӧc thӵc hiӋn bӣi các phân tӱ nѭӟc trong chuyӇn ÿӝng hӛn loҥn cӫa chúng,
hoһc bҵng hӋ sӕ dүn nhiӋt rӕi, khi sӵ truyӅn nhiӋt diӉn do chuyӇn ÿӝng cuӝn
xoáy trong nѭӟc. HӋ sӕ dүn nhiӋt rӕi phө thuӝc không chӍ vào nhӳng tính
chҩt vұt lý cӫa nѭӟc biӇn, mà ӣ mӭc ÿӝ ÿáng kӇ hѫn vào nhӳ
ng
ÿһc trѭng
ÿӝng lӵc hӑc: tӕc ÿӝ, qui mô rӕi, ÿӝ әn ÿӏnh cӫa các lӟp nѭӟc v.v
Sӵ dүn nhiӋt phân tӱ trong ÿҥi dѭѫng biӇu lӝ trong nhӳng trѭӡng hӧp
khi nѭӟc bҩt ÿӝng hay khi quan trҳc thҩy sӵ chuyӇn ÿӝng phân lӟp cӫa các
phҫn tӱ nѭӟc. Ĉӕi vӟi ÿҥi dѭѫng thì chuyӇn ÿӝng rӕi là ÿһc trѭng. Trong ÿó
hӋ s
ӕ dүn nhiӋt rӕi biӃn ÿәi t
rong nhӳng giӟi hҥn rҩt rӝng và có thӇ vѭӧt trӝi
hӋ sӕ dүn nhiӋt phân tӱ mӝt sӕ bұc.
Ĉӝ dүn nhiӋt liên quan vӟi
ÿӝ dүn nhiӋt ÿӝ cӫa nѭӟc biӇn. Ĉӝ dүn
nhiӋt ÿӝ ÿһc trѭng cho tӕc ÿӝ vұn chuyӇn nhiӋt. Nó có thӭ nguyên m
2
/s và
ÿѭӧc xác ÿӏnh tӯ tӍ sӕ giӳa hӋ sӕ dүn nhiӋt cӫa nѭӟc và nhiӋt dung khi áp
suҩt không ÿәi và mұt ÿӝ
p
c
U
. HӋ sӕ dүn nhiӋt ÿӝ phө thuӝc yӃu vào nhiӋt
ÿӝ.
NhiӋt lѭӧng bӕc hѫi (ngѭng tө). NhiӋt lѭӧng bӕc hѫi ÿѭӧc xác ÿӏnh
bҵng lѭӧng nhiӋt chi phí cho bӕc hѫi 1 kg nѭӟc thành hѫi nѭӟc có cùng nhiӋt

ÿӝ. Lѭӧng nhiӋt cNJng bҵng ngҫn ҩy, ÿѭӧc tӓa ra khi ngѭng tө 1 kg hѫi nѭӟc,
gӑi là nhiӋt lѭӧng ngѭng tө. Vì các giá trӏ nhiӋt lѭӧng bӕc hѫi cӫa nѭӟc biӇn
và nѭӟc cҩt rҩt ít khác nhau, nên trong các tính toán thӵc tӃ ngѭӡi ta sӱ dө
ng
công thӭc sa
u:
TL 3346722495 , (kJ/kg).
NhiӋt lѭӧng ÿóng băng (nóng chҧy). NhiӋt lѭӧng ÿóng băng (tinh thӇ
hóa) ÿѭӧc xác ÿӏnh bҵng lѭӧng nhiӋt tӓa ra khi chuyӇn mӝt gam nѭӟc thành
băng có cùng nhiӋt ÿӝ. NhiӋt lѭӧng nóng chҧy (tan băng) là lѭӧng nhiӋt bӏ
chi phí khi chuyӇn mӝt gam băng thành nѭӟc có cùng nhiӋt ÿӝ. Hai ÿҥi lѭӧng
này bҵng nhau. Ĉӕi vӟi nѭӟc ngӑt tҥi 0
o
C nhiӋt lѭӧng ÿóng băng (nóng
chҧy) bҵng 79,67 cal/g, hay 333,56 kJ/kg.
Ĉӕi vӟi nѭӟc biӇn, sӵ tan băng diӉn ra trong khi nhiӋt ÿӝ liên tөc tăng,
vì vұy chúng ta không nên nói vӅ nhiӋt lѭӧng nóng chҧy, mà vӅ lѭӧng nhiӋt
cҫn thiӃt ÿӇ làm tan 1 kg băng biӇn vӟi nhiӋt ÿӝ ban ÿҫu
t . Lѭӧng nhiӋt này
ÿѭӧc chi phí ÿӇ làm nóng chҧy lѭӧng băng tinh khiӃt chӭa trong 1 kg băng
biӇn và ÿӗng thӡi làm tăng nhiӋt ÿӝ băng tinh khiӃt và nѭӟc muӕi tҥo thành
trong khi tan băng. Trong bҧng 2.4 dүn nhӳng giá trӏѭӟc lѭӧng vӅ lѭӧng
nhiӋt cҫn thiӃt ÿӇ làm tan 1 kg băng biӇn tùy thuӝc vào nhiӋt ÿӝ và ÿӝ muӕi
cӫa nó.
Bҧng 2.4. Lѭӧng nhiӋt cҫn thiӃt ÿӇ làm tan 1 kg băng biӇn
vӟi nhiӋt ÿӝ
T
và ÿӝ muӕi (J/kg) S
Ĉӝ muӕi (%o)
NhiӋt ÿӝ

(
o
C)
0 4 10 15
-1 334,9 268,0 159,1 71,2
-5 347,5 326,6 301,4 280,5
-10 355,9 355,9 330,8 318,2
93 94
2.6. Mӝt sӕ tính chҩt khác cӫa nѭӟc biӇn
Ĉӝ nén. Ĉӝ nén cӫa nѭӟc biӇn tѭѫng ÿӕi nhӓ: thӇ tích riêng dѭӟi áp
suҩt 1000 ba chӍ nhӓ hѫn 4 % thӇ tích riêng cӫa chính nѭӟc ÿó tҥi áp suҩt khí
quyӇn. Tuy nhiên ÿӝ nén có ý nghƭa quan trӑng ÿӕi vӟi các quá trình vұt lý
thӫy văn diӉn ra ӣ nhӳng ÿӝ sâu lӟn cӫa ÿҥi dѭѫng.
TӍ sӕ giӳa biӃn ÿәi tѭѫng ÿӕi cӫa thӇ tích riêng và biӃn ÿәi áp suҩt gây
nên sӵ biӃn ÿәi ÿó gӑi l
à hӋ sӕ nén “thӵc” cӫa nѭӟc biӇn k , ÿѭӧc xác ÿӏnh
theo công thӭc (2.17), tӭc hӋ sӕ
k
phө thuӝc vào nhiӋt ÿӝ, ÿӝ muӕi và áp
suҩt. Tӯ công thӭc này thҩy rҵng khi áp suҩt tăng thì thӇ tích riêng giҧm. Tuy
nhiên trong thӵc tӃ thѭӡng sӱ dөng mӝt hӋ sӕ gӑi là hӋ sӕ nén trung bình
P
,
ÿѭӧc xác ÿӏnh cho lӟp nѭӟc tӯ mһt tӟi ÿӝ sâu ӭng vӟi áp suҩt
P
tính bҵng
dba. Các hӋ sӕ
k và
P
liên hӋ vӟi nhau bҵng mӕi liên hӋ hàm. ĈӇ khҷng

ÿӏnh ÿiӅu này, ta viӃt mӕi phө thuӝc sau:
)( Pvv
tspts
1
0
P
 , (2.23)
trong ÿó và tuҫn tӵ là t
hӇ tích riêng tҥi ÿӝ sâu ӭng vӟi
pts
v 
ts
v
0
P
và tҥi
mһt nѭӟc. Lҩy vi phân mӕi phө thuӝc này theo
P
và thӃ vào biӇu thӭc cӫa
hӋ sӕ
k
, ta có
)( P
P
Pk 1
P
P
P

¸

¹
·
¨
©
§
w
w
 . (2.24)
Tӯÿây suy ra rҵng tҥi mһt biӇn ( 0
P ) các hӋ sӕ và k
P
nhѭ nhau.
Tuy nhiên, khi ÿӝ sâu tăng nhӳng khác biӋt giӳa chúng tăng lên. Ta xét mӭc
ÿӝ cӫa nhӳng khác biӋt ÿó thông qua thí dө sau. Ta tѭӣng tѭӧng mӝt cӝt
nѭӟc thҷng ÿӭng vӟi ÿӝ cao 8003 m gҫn vӟi ÿӝ sâu trung bình cӫa Ĉҥi
dѭѫng ThӃ giӟi, có thiӃt diӋn bҵng 1 m
2
, ÿӝ muӕi 35 %o và nhiӋt ÿӝ 5
o
C. Ta
sӁ tính xem cӝt nѭӟc này sӁ giҧm bao nhiêu do tác dөng cӫa ÿӝ nén. Ta lҩy
hӋ sӕ nén trung bình bҵng
9
104254

dba
-1
.
z


P
Tҥi áp suҩt 3 800 dba ÿӝ cao cӫa 1 m
3
sӁ giҧm ÿi 1,6 cm (trong khi giӳ
nguyên thiӃt diӋn ngang) tuân theo công thӭc (2.23). Mӝt cách gҫn ÿúng, có
thӇ cho rҵng lѭӧng biӃn ÿәi này giҧm tuyӃn tính vӅ phía mһt nѭӟc. Trong
trѭӡng hӧp ÿó ta có lѭӧng giҧm trung bình cӫa ÿӝ cao cӫa 1 m
3
trong cӝt
bҵng 0,8 cm, và nӃu tính cho toàn ÿӝ cao cӝt 3
800 m sӁ cho lѭӧng giҧm tәng
cӝng bҵng 30,4 m. Nhѭ vұy nӃu nhѭ hoàn toàn không có ÿӝ nén nѭӟc thì
mӵc trung bình cӫa Ĉҥi dѭѫng ThӃ giӟi có thӇ cao hѫn hiӋn tҥi 30,4 m.
Sӭc căng bӅ mһt. Sӭc căng bӅ mһt cӫa nѭӟc xuҩt hiӋn tҥi biên tiӃp xúc
vӟi không khí. Nó do các lӵc hút giӳa các phân tӱ gây nên. Bên trong nѭӟc
các lӵc hút giӳa các phân tӱ bù trӯ lүn nhau. Còn ÿӕi vӟi nhӳng phân tӱ nҵm
gҫn mһt có mӝt lӵc tәng cӝng không bù trӯ hѭӟng tӯ mһt vào bên trong. Sӭc
căng bӅ mһt có xu thӃ làm giҧm mһt chҩt lӓng tӟi cӵc tiӇu.
Lӵ
c cӫa sӭc căng bӅ mһt
F
tác dөng tҥi mһt tӵ do hѭӟng theo ÿѭӡng
tiӃp tuyӃn vӟi bӅ mһt và vuông góc vӟi ranh giӟi mһt tӵ do. Ĉӝ lӟn cӫa nó
ÿѭӧc xác ÿӏnh bҵng công thӭc
laF
 ,
trong ÿó
l ÿӝ dài cӫa ÿѭӡng bao biên,
a hӋ sӕ sӭc căng bӅ mһt, tính
bҵng N/m

2
. HӋ sӕ sӭc căng bӅ mһt phө thuӝc không chӍ vào cҩu tҥo bên
trong cӫa nѭӟc, mà còn vào bҧn chҩt và trҥng thái cӫa môi trѭӡng mà nó tiӃp
xúc. HӋ sӕ sӭc căng bӅ mһt cӫa nѭӟc biӇn phө thuӝc vào nhiӋt ÿӝ và ÿӝ
muӕi, trong ÿó ҧnh hѭӣng cӫa nhiӋt ÿӝ trӝi hѫn. ĈӇ ѭӟc lѭӧng nhân tӕ nhiӋt
lên ÿҥi lѭӧng

a có thӇ sӱ dөng mӕi phө thuӝc thӵc nghiӋm
3
101506475  ),,( Ta .
Ĉӝ nhӟt (ma sát trong). CNJng giӕng nhѭÿӝ dүn nhiӋt, ÿӝ nhӟt cӫa
nѭӟc biӇn ÿѭӧc xét riêng biӋt ÿӕi vӟi các chuyӇn ÿӝng phân lӟp và chuyӇn
ÿӝng rӕi. Trong trѭӡng hӧp chuyӇn ÿӝng phân lӟp ÿӝ nhӟt ÿѭӧc ÿһc trѭng
bҵng hӋ sӕ nhӟt phân tӱ, còn trong trѭӡng hӧp chuyӇn ÿӝng rӕi ÿӝ nhӟt ÿѭӧc
ÿһc trѭng bҵng hӋ sӕ nhӟt r
ӕi (c
uӝn xoáy).
Ĉӝ nhӟt cӫa chҩt lӓng là lӵc cҫn thiӃt ÿӇ chӕng lҥi sӵ làm mҩt liên kӃt
cӫa các phân tӱ liên kӃt tҥm thӡi vӟi nhau. Ĉӝ nhӟt có thӇ xem nhѭ mӝt tính
chҩt cӫa chҩt lӓng chӕng lҥi các lӵc làm tách giãn và làm xê dӏch các hҥt.
Tuy nhiên sӵ chӕng cӵ này chӍ biӇu lӝ khi có nhӳng tӕc ÿӝ chuyӇn ÿӝng
95 96
khác nhau giӳa lӟp nѭӟc này so vӟi lӟp nѭӟc khác, tӭc khi xuҩt hiӋn các tӕc
ÿӝ góc dӏch chuyӇn các hҥt.
Tӯ phía lӟp chuyӇn ÿӝng nhanh hѫn sӁ có mӝt lӵc tác ÿӝng làm tăng
tӕc cho lӟp chuyӇn ÿӝng chұm hѫn. Trong trѭӡng hӧp ngѭӧc lҥi sӁ có mӝt
lӵc kìm hãm, cҧn trӣ. Nhӳng lӵc này, ÿѭӧc gӑi là các lӵc ma sát trong,
hѭӟng theo ÿѭӡng tiӃp tuyӃn v
ӟi bӅ mһt cӫa cá
c lӟp.

Theo ÿӏnh luұt Newton, các lӵc ma sát trong tӍ lӋ vӟi graÿien tӕc ÿӝ
trên hѭӟng pháp tuyӃn vӟi diӋn tích mà các lӵc ÿó tác ÿӝng. NӃu quy lӵc ma
sát trong vӅ mӝt diӋn tích bҵng ÿѫn vӏ, ta có ӭng suҩt tiӃp tuyӃn trong chҩt
lӓng ÿѭӧc xác ÿӏnh theo công thӭc
n
V
w
w

KW
, (2.25)
trong ÿó

K
h͏ s͙ nhͣt ÿ͡ng l͹c h͕c, hay gӑi ÿѫn giҧn là ÿ͡ nhͣt ÿ͡ng l͹c
h͕c
. Ĉӝ nhӟt ÿӝng lӵc hӑc xác ÿӏnh mӝt lӵc ma sát trên mӝt ÿѫn vӏ bӅ mһt
khi graÿien tӕc ÿӝ bҵng ÿѫn vӏ và ÿѭӧc biӇu thӏ bҵng
sPa 
. Vì vұy, ÿôi khi
ngѭӡi ta gӑi nó là
h͏ s͙ ma sát trong. NӃu ÿem chia giá trӏ cӫa
K
cho mұt ÿӝ
cӫa chҩt lӓng, thì ta có
h͏ s͙ nhͣt ÿ͡ng h͕c, tӭc
U
K
Q
(m

2
/s).
Ĉӝ nhӟt cӫa nѭӟc biӇn hҫu nhѭ không phө thuӝc vào áp suҩt, nhѭng
tăng lên khi ÿӝ muӕi tăng và giҧm mҥnh khi nhiӋt ÿӝ tăng, hѫn nӳa sӵ giҧm
theo nhiӋt ÿӝ diӉn ra theo qui luұt phi tuyӃn.
Khi xem xét phҫn lӟn nhӳng quá trình diӉn ra trong ÿҥi dѭѫng, ngѭӡi ta
thѭӡng bӓ qua ÿӝ nhӟt phân tӱ, vì nó thѭӡng nhӓ hѫn ÿӝ nhӟt rӕi mӝt s
ӕ bұc.

ChӍ trong mӝt sӕ trѭӡng hӧp, thí dө khi nghiên cӭu các quá trình thӫy sinh
hӑc, vai trò cӫa nhӟt phân tӱ có thӇ biӇu lӝ mӝt cách ÿáng kӇ.
KhuӃch tán. Khi tiӃp xúc hai dung dӏch vӟi nӗng ÿӝ khác nhau, các
phҫn tӱ chҩt hòa tan bҳt ÿҫu di chuyӇn tӯ dung dӏch có nӗng ÿӝ lӟn hѫn sang
dung dӏch có nӗng ÿӝ nhӓ hѫn. Sӵ di chuyӇn sӁ tiӃp diӉn chӯng nào nӗng ÿӝ
cӫa các dung dӏch chѭa bҵng nhau.
Sӵ di chuyӇn các phҫn tӱ tӯ lӟp này sang lӟp kia ÿѭӧc thӵc hiӋn không
thông qua sӵ xáo trӝn cѫ hӑc g
ӑi l
à khuӃch tán phân tӱ và có thӇ ÿѭӧc thӇ
hiӋn dѭӟi dҥng
zd
dS
M
D
, (2.26)
trong ÿó

M
khӕi lѭӧng (g) cӫa các phҫn tӱ hòa tan ÿi qua diӋn tích 1 cm
2

trong hѭӟng vuông góc vӟi graÿien nӗng ÿӝ dung dӏch
zd
dS
trong mӝt ÿѫn vӏ
thӡi gian,

D
hӋ sӕ khuӃch tán phân tӱ, tính bҵng cm
2
/s nӃu tính bҵng
g/cm
3
, hay tính bҵng g/(cm.s) nӃu S tính bҵng g/g. Thông thѭӡng nӗng ÿӝ
S
có thӇ là ÿӝ muӕi, khi ÿó công thӭc (2.26) xác ÿӏnh sӵ khuӃch tán các
muӕi.
S
Kh
uӃch tán phân tӱ cNJng không có vai trò ÿáng kӇ trong sӵ hình thành
chӃÿӝ thӫy văn, vì hӋ sӕ khuӃch tán chӍ bҵng gҫn /scm 102 và nhӓ
hѫn nh
iӅu lҫn hӋ sӕ khuӃch tán rӕi. Chính là khuӃch tán rӕi quyӃt ÿӏnh rҩt
nhiӅu sӵ vұn chuyӇn các muӕi và khí trên hѭӟng ngang và ÿһc biӋt hѭӟng
thҷng ÿӭng trong biӇn.
25

Áp suҩt thҭm thҩu ÿѭӧc gây nên bӣi ÿӝ muӕi cӫa nѭӟc biӇn và không
tӗn tҥi trong nѭӟc cҩt. HiӋn tѭӧng thҭm thҩu ÿѭӧc quan sát thҩy trong trѭӡng
hӧp dung dӏch ÿѭӧc ngăn cách vӟi chҩt hòa tan bҵng mӝt màng ngăn bán
thҩm, màng này cho các phân tӱ chҩt hòa tan ÿi qua, nhѭng không cho các

phân tӱ chҩt tan ÿi qua. Trong trѭӡng hӧp ÿó các phân tӱ chҩt hòa tan hѭӟng
tӟi làm san bҵng nӗng ÿӝ, bҳt ÿҫu di chuyӇn sang dung d
ӏc
h, làm cho ÿӝ cao
cӫa dung dӏch tăng lên ÿӃn mӝt ÿӝ cao cân bҵng nào ÿó. HӋ quҧ là tҥo ra mӝt
áp suҩt lên màng ngăn gӑi là áp suҩt thҭm thҩu, áp suҩt này phө thuӝc vào áp
suҩt thӫy tƭnh cân bҵng vӟi nó. Áp suҩt thҭm thҩu tăng lên 1/273 phҫn khi
nhiӋt ÿӝ tăng lên 1
o
C.
Áp suҩt thҭm thҩu tăng lên ÿһc biӋt mҥnh khi tăng ÿӝ muӕi. Thí dө, tҥi
ÿӝ muӕi
oS % 4 áp suҩt thҭm thҩu 282 , tҥi
os
, P oS % 20 9213 ,
tҥi mm cӝt t
hӫy ngân, hay 0,34 dba. HiӋn tѭӧng thҭm
thҩu ÿóng vai trò quan trӑng trong các quá trình sinh hӑc.
os
, P
o%
os
PS 36 325,
97 98
Ĉӝ dүn ÿiӋn. Nѭӟc biӇn là mӝt dung dӏch hҫu nhѭÿiӋn phân hoàn toàn
cӫa các muӕi và do ÿó nó là mӝt chҩt dүn ÿiӋn khá tӕt. Ĉӝ dүn ÿiӋn cӫa nѭӟc
biӇn tăng khi tăng nhiӋt ÿӝ và ÿӝ muӕi (hình 2.6). Nhѭ ta thҩy tӯ hình 2.6,
khi tăng ÿӝ muӕi tӯ 6 lên 40 %
o và nhiӋt ÿӝ tӯ 0 lên 24
o

C, ÿӝ dүn ÿiӋn tăng
lên hѫn 10 lҫn. Vì ÿӝ dүn ÿiӋn trong ÿҥi dѭѫng ÿѭӧc ÿo rҩt chính xác, nên
ÿiӅu này ÿѭӧc sӱ dөng ÿӇ xác ÿӏnh ÿӝ muӕi cӫa nѭӟc biӇn.
Hình 2.6. Phө thuӝc cӫa ÿӝ dүn ÿiӋn vào nhiӋt ÿӝ và ÿӝ muӕi
Các dòng ÿiӋn tellua ÿѭӧc tҥo ra bӣi nhӳng quá trình vұt lý và hóa hӑc
diӉn ra trong vӓ trái ÿҩt, thӫy quyӇn và khí quyӇn. Nguyên nhân chính hình
thành các dòng tellua là sӵ biӃn thiên cѭӡng ÿӝ bӭc xҥ mһt trӡi tҥo nên
trѭӡng ÿiӋn biӃn thiên trong Trái Ĉҩt và khí quyӇn. Ngoài ra, các dòng tellua
ÿѭӧc gây nên do sӵ vұn chuyӇn các ÿiӋn tích bӣi giáng thӫy và các dòng
không khí, các quá trình ÿiӋn lӑc và ÿiӋn hóa trong ÿá cӫa vӓ trái ÿҩt và các
hiӋn tѭӧng nhiӋt ÿi
Ӌn. Ĉһc ÿiӇm ÿһc trѭng cӫa cá
c dòng tellua là ÿӝ biӃn
ÿӝng cao cӫa chúng trong không gian và thӡi gian.
Các dòng ÿiӋn cҧm ӭng ÿѭӧc tҥo ra do chuyӇn ÿӝng cӫa nѭӟc biӇn - là
mӝt dây dүn ÿiӋn di chuyӇn trong tӯ trѭӡng cӫa Trái ÿҩt. Theo ÿӏnh luұt cҧm
ӭng ÿiӋn tӯ, sӭc ÿiӋn ÿӝng cҧm ӭng trong dây dүn tӍ lӋ vӟi cѭӡng ÿӝ cӫa tӯ
trѭӡng và tӕc ÿӝ chuyӇn ÿӝng cӫa dây dүn. Sӭc ÿiӋn ÿӝng
E (tính bҵng
Vôn) có thӇ ÿѭӧc xác ÿӏnh theo công thӭc sau:
zVLE
8
10

,
trong ÿó
L khoҧng cách (cm) giӳa các ÿiӋn cӵc nҵm trên mһt phҷng vuông
góc vӟi vectѫ dòng chҧy,
V tӕc ÿӝ dòng chҧy (cm/s), 
z

thành phҫn
thҷng ÿӭng cӫa tӯ trѭӡng Trái ÿҩt. Mӝt khi ÿo ÿѭӧc
E , dӉ dàng tính ÿѭӧc
tӕc ÿӝ dòng chҧy tҥi mӵc phân bӕ cӫa các ÿiӋn cӵc.
Ĉӝ phóng xҥ. Ĉӝ phóng xҥ tӵ nhiên cӫa nѭӟc biӇn ÿѭӧc xác ÿӏnh chӫ
yӃu bӣi sӵ hiӋn diӋn trong nѭӟc biӇn nhӳng ÿӗng vӏ phóng xҥ cӫa Canxi
(
40
K). Theo mӝt sӕÿánh giá, trong nѭӟc Ĉҥi dѭѫng ThӃ giӟi chӭa
10
1036 ,
tҩn
40
K, gây nên giá trӏ riêng cӫa ÿӝ phóng xҥ Ki/l. Phҫn ÿóng
góp vào ÿӝ phóng xҥ tӵ nhiên tӯ nhӳng chҩt ÿӗng vӏ phóng xҥ khác nhѭ
37
Rb,
286
Ra không lӟn và bҵng 1 % cӫa ÿӗng vӏ
40
K. Chính là giá trӏ
Ki/l ÿѭӧc chҩp nhұn làm ÿӝ phóng xҥ tӵ nhiên. Ĉӝ phóng xҥ cӫa
nѭӟc biӇn phân bӕ tѭѫng ÿӕi ÿӅu trên toàn Ĉҥi dѭѫng ThӃ giӟi, ÿiӅu này cho
phép giҧ thiӃt vӅ bҧn chҩt khí quyӇn cӫa sӵ ô nhiӉm nѭӟc ÿҥi dѭѫng. ĈӇ
minh chӭng vӅÿiӅu này còn có sӵ phân bӕ theo phѭѫng thҷng ÿӭng cӫa ÿӝ
phóng xҥ, trong ÿó nhӳng trӏ s
ӕ cӵc ÿҥi cӫa ÿӝ phóng xҥÿѭӧc nhұn thҩy ӣ
lӟp tӵa ÿӗng nhҩt phía trên cӫa ÿҥi dѭѫng.
10
1003


,
10
1003

,
2.7. NhiӋt ÿӝ ÿóng băng và nhiӋt ÿӝ mұt ÿӝ cӵc ÿҥi
Sӵ bә sung muӕi vào nѭӟc tinh khiӃt làm giҧm mҥnh ÿi͋m ÿóng băng
cӫa dung dӏch muӕi. Sӵ phө thuӝc cӫa ÿiӇm ÿóng băng vào ÿӝ muӕi ÿã ÿѭӧc
Helland-Hansen xác lұp tӯ nhiӅu thұp niên trѭӟc và ÿѭӧc biӇu diӉn bҵng
công thӭc sau:
32
00000040000040052700030 SSSt ,,,, 
T
. (2.27)
99 100
Tӯ công thӭc này suy ra rҵng vӟi ÿӝ muӕi ÿһc trѭng cӫa các vùng cӵc
nѭӟc mһt ÿóng
băng tҥi nhiӋt ÿӝ -1,7
o
C. VӅ sau ngѭӡi ta ÿã nhұn
ra rҵng nhiӋt ÿӝ ÿóng băng còn phө thuӝc vào áp suҩt, vì vұy Millero và
Luwing ÿã ÿӅ xuҩt mӝt mӕi phө thuӝc chính xác hѫn:
oS % 32

 233
10710523105750
/
,, SSt
T

PS
424
10537101549962

 ,,
. (2.28)
Công thӭc này ÿúng trong dҧi và
oS % 404  5000  P dba.
Nhѭ vұy, khi áp suҩt tăng ÿiӇm ÿóng băng cӫa nѭӟc biӇn sӁ giҧm hѫn
nӳa.
Nhi͏t ÿ͡ m̵t ÿ͡ c͹c ÿ̩i cӫa nѭӟc tinh khiӃt tҥi áp suҩt khí quyӇn
bҵng 3,982
o
C. NhiӋt ÿӝ cӫa nѭӟc biӇn giҧm khi ÿӝ muӕi và áp suҩt tăng,
ngoài ra nhân tӕÿӝ muӕi ÿóng góp phҫn chính vào biӃn ÿәi cӫa. NӃu
không tính tӟi áp suҩt, nhiӋt ÿӝ có thӇ xác ÿӏn
h theo công thӭc thӵc
nghiӋm cӫa Knudsen và Crummel
m
t
m
t
m
t
m
t
32
0000200001020953 SSSt
m
,,,,  , (2.29)

còn nӃu tính tӟi áp suҩt thì xác ÿӏnh theo công thӭc chính xác hѫn cӫa
Koldwell:
 St
m
222909823 ,,
),(),(,
PSP 000402010037601020040



, (2.30)
trong ÿó

P
áp suҩt, tính bҵng ba.
Trên hình 2.7 dүn các ÿѭӡng cong và phө thuӝc vào ÿӝ muӕi.
Nhӳng ÿѭӡng cong này giao nhau tҥi ÿiӇm vӟi các ÿһc trѭng
và . Khi ÿӝ muӕi thҩp hѫn 2
4,695 %
o nhiӋt ÿӝ cao hѫn
và nѭӟc nhѭ vұy có tính chҩt giӕng vӟi nѭӟc ngӑt. Khi ÿӝ muӕi cao hѫn
24,695 %
o tѭѫng quan giӳa hai nhiӋt ÿӝ ngѭӧc lҥi. Theo ÿӅ xuҩt cӫa N. M.
Knhipovich hai loҥi nѭӟc này tuҫn tӵ gӑi là
n˱ͣc lͫ và n˱ͣc bi͋n.
T
t
m
t
C 3321

o
T ,
m
t
T
toS %, 69524
Sӵ khác
nhau vӅ tѭѫng quan giӳa nhiӋt ÿӝ ÿóng băng và nhiӋt ÿӝ mұt
ÿӝ cӵc ÿҥi kéo theo sӵ khác nhau vӅ diӉn biӃn cӫa mӝt sӕ hiӋn tѭӧng trong
các thӫy vӵc biӇn và thӫy vӵc nѭӟc lӧ. Ĉһc biӋt ÿiӅu này biӇu lӝ rҩt rõ trong
quá trình ÿӕi lѭu tӵ do, tӭc quá trình chìm các khӕi nѭӟc xuӕng dѭӟi do
chúng bӏÿұm ÿһc trong thӡi kǤ ngu
ӝi lҥn
h thu ÿông. NӃu nѭӟc lӟp mһt thuӝc
loҥi nѭӟc lӧ, thì sau khi bӏ lҥnh tӟi nhiӋt ÿӝ mұt ÿӝ lӟn nhҩt, sӵ giҧm nhiӋt ÿӝ
tiӃp theo sӁ làm giҧm mұt ÿӝ, sӵ xáo trӝn ÿӕi lѭu tӵ do thҷng ÿӭng sӁ kӃt
thúc và tҥo nên nhӳng ÿiӅu kiӋn ÿӇ ÿóng băng lӟp nѭӟc mһt. NӃu
ÿӝ muӕi
thì khi nѭӟc biӇn bӏ ng
uӝi lҥnh do trao ÿәi nhiӋt vӟi khí quyӇn,
sӵ xáo trӝn thҷng ÿӭng không kӃt thúc và luôn duy trì các dòng nѭӟc sâu ҩm
ÿi lên phía mһt, cҧn trӣ quá trình tҥo băng trên mһt biӇn.
oS %, 724!
Hình 2.7. Phө thuӝc cӫa nhiӋt
ÿӝ ÿóng băng và nhiӋt ÿӝ
mұt ÿӝ lӟn n
hҩt vào ÿӝ muӕi
T
t
m

t
2.8. Nhӳng dӏ thѭӡng trong tính chҩt vұt lý cӫa nѭӟc
Nhӳng dӏ thѭӡng mұt ÿӝ. Thông thѭӡng, mұt ÿӝ cӫa các chҩt giӕng
nѭӟc giҧm khi bӏ làm nóng lên. Nhѭng mұt ÿӝ cӫa nѭӟc ngӑt tăng khi nhiӋt
ÿӝ tăng tӯ 0 ÿên 4
o
C và chӍ khi tiӃp tөc bӏ làm nóng mӟi giҧm. Theo quan
ÿiӇm cӫa thuyӃt cҩu trúc nѭӟc ÿiӅu này ÿѭӧc giҧi thích bӣi sӵ tái sҳp xӃp
101 102
nhóm cӫa các tә hӧp phân tӱ trong dҧi nhiӋt ÿӝ này. Sӵ chuyӇn dҫn tӯ cҩu
trúc bӕn cҥnh “xӕp” sang sӵ sҳp xӃp gӑn hѫn cӫa các phân tӱ dүn tӟi làm
tăng mұt ÿӝ. Nhѭng khi các phân tӱ tiӃp tөc tăng cѭӡng chuyӇn ÿӝng nhiӋt,
sӁ làm tăng nhӳng thӇ tích phi cҩu trúc và do ÿó mұt ÿӝ phҧi giҧm. Sӵ thay
ÿәi vӅ
cҩu
trúc nhѭ vұy xҧy ra tҥi 4
o
C.
Dӏ thѭӡng biӃn ÿәi thӇ tích tҥi ÿiӇm ÿóng băng. Thông thѭӡng, mұt
ÿӝ cӫa các vұt rҳn cao hѫn mұt ÿӝ chҩt lӓng tҥo thành khi chúng nóng chҧy.
VӅ phѭѫng diӋn này nѭӟc là mӝt ngoҥi lӋ. Khi ÿông cӭng thӇ tích nѭӟc tăng
lên khoҧng 10 %. Vì vұy băng nәi trên mһt nѭӟc là mӝt tính chҩt vұt lý dӏ
thѭӡng có ý nghƭa lӟn ÿӕi vӟi sӵ hình thành khí hұu trên Trái Ĉҩt.
Dӏ thѭӡng nhiӋt dung. Thông thѭӡng, nhiӋt dung cӫa các vұt tăng lên
khi tăng nhiӋt ÿӝ. NhiӋt dung riêng cӫa nѭӟc khi bӏ làm nóng tӯ 0 ÿӃn 27
o
C
giҧm (khoҧng 1 %), còn khi làm nóng tiӃp thì tăng giӕng nhѭ các vұt khác.
ĈiӅu này ÿѭӧc giҧi thích là do sӵ làm nóng nѭӟc ӣ nhӳng nhiӋt ÿӝ không cao
phá hӫy cҩu trúc cӫa nó. Trong ÿó mӝt phҫn năng lѭӧng phân tӱ dùng ÿӇ duy

trì sӵ liên kӃt trong mҥng tinh thӇÿѭӧc giҧi phóng và trӣ thành ÿӝng năng
cӫa các phân tӱ, tӭc làm tăng nhiӋt ÿӝ nѭӟc. Khi nhiӋt ÿӝ cao hѫn 27
o
C, sӵ
làm nóng nѭӟc chӍÿѫn thuҫn làm tăng ÿӝng năng cӫa các phân tӱ, do ÿó
nhiӋt dung cӫa các vұt khi nhiӋt ÿӝ tăng thì tăng lên mӝt cách bình thѭӡng.
Dӏ thѭӡng nhiӋt ÿӝ ÿóng băng. Thông thѭӡng, khi tăng áp suҩt nhiӋt
ÿӝ ÿông cӭng cӫa các chҩt lӓng tăng lên. ĈiӅu này liên quan vӟi sӵ giҧm thӇ
tích khi ÿông cӭng, còn tăng áp suҩt thúc ÿҭy giҧm thӇ tích. NӃu tăng áp suҩt
lên
5
10011 ,N/m
2
(1 atm) nhiӋt ÿӝ ÿông cӭng giҧm ÿi 0,007
o
C, ÿiӅu này
ÿѭӧc giҧi thích là do sӵ tăng thӇ tích nѭӟc khi nó ÿóng băng, còn tăng áp
suҩt thì cҧn trӣ quá trình này.
Trong các ÿiӅu kiӋn tӵ nhiên trên mһt Trái ÿҩt áp suҩt khí quyӇn biӃn
ÿәi rҩt ít ÿӇ dӏ thѭӡng nhiӋt ÿӝ ÿóng băng có ý nghƭa thӵc tӃ. Tuy nhiên,
trong các khӕi băng lӟn ӣ các vùng cӵc, nѫi ÿӝ dày cӫa băng vƭnh cӱu ÿҥt tӟi
mӝt s
ӕ ki
lômét ÿã tҥo nên mӝt áp suҩt lӟn ÿӇ cho tính chҩt dӏ thѭӡng này cӫa
nѭӟc ÿѭӧc thӇ hiӋn rõ trong cҩu trúc và ÿӝ dҿo cӫa băng: nó bҳt ÿҫu chҧy và
các khiên băng trѭӡn xuӕng biӇn.
2.9. Ĉӝ muӕi và các tính chҩt hóa hӑc cӫa nѭӟc biӇn
Tham sӕ chính qui ÿӏnh các tính chҩt hóa hӑc cӫa nѭӟc biӇn là ÿӝ muӕi
cӫa nó. Trong lӡi phát biӇu ÿӏnh nghƭa ÿҫu tiên, khái niӋm này nhѭ sau:
ÿӝ

muӕi
là hàm lѭӧng tәng cӝng tính bҵng gam cӫa tҩt cҧ các chҩt khoáng rҳn
hòa tan chӭa trong 1 kg nѭӟc biӇn vӟi ÿiӅu kiӋn brôm và iôt ÿѭӧc thay thӃ
bҵng
ӕi th
eo sӕ liӋu ÿo trӵc tiӃp vӅ
ÿӝ d
g. NӃu phân bӕ lѭӧng muӕi này theo toàn bӅ mһt ÿӏa
cҫu th
c biӇn ÿѭӧc sӱ dөng
rӝng
n”.
Theo Knuds
en, quan hӋ giӳa ÿӝ muӕi và ÿӝ clo ÿӕ
Th
Ӄ
lѭӧng clo tѭѫng ÿѭѫng, tҩt cҧ các muӕi cácbonnat ÿѭӧc chuyӇn thành
các ôxit và tҩt cҧ các chҩt hӳu cѫ bӏ cháy tҥi nhiӋt ÿӝ 480
o
C.
Ĉӏnh nghƭa này ÿѭӧc chҩp nhұn nhҵm xác ÿӏnh ÿӝ muӕi theo ÿӝ clo
bҵng phѭѫng pháp chuҭn ÿӝ các mүu nѭӟc biӇn. Tuy nhiên, vào năm 1966
ÿã thiӃt lұp ÿѭӧc mӕi phө thuӝc giӳa ÿӝ muӕi và ÿӝ dүn ÿiӋn tѭѫng ÿӕi cӫa
nѭӟc biӇn, ÿiӅu này cho phép xác ÿӏnh ÿӝ mu
үn ÿiӋn. KӃt q
uҧ là vӃ thӭ hai cӫ
a ÿӏnh nghƭa ÿã dүn ӣ trên, bҳt ÿҫu tӯ
các tӯ “vӟi ÿiӅu kiӋn ” trӣ nên mҩt ý nghƭa.
Ĉӝ muӕi là mӝt ÿҥi lѭӧng không thӭ nguyên và ÿѭӧc biӇu diӉn bҵng
g/kg hay %

o (promile). Tәng lѭӧng các muӕi hòa tan trong Ĉҥi dѭѫng ThӃ
giӟi bҵng 249
18
10,k
ì nhұn ÿѭӧc mӝt lӟp dày hѫn 40 m, nӃu chӍ rҧi trên mһt ÿҩt liӅn thì lӟp
ÿó dày 150 m.
Ngày nay ÿang tӗn tҥi mӝt sӕ phѭѫng pháp chuҭn ÿӇ xác ÿӏnh ÿӝ muӕi.
Thí dө, phѭѫng pháp lѭӧng hóa chuҭn ÿӝ ÿӝ clo nѭӟ
rãi. Ӣÿây ÿӝ clo ÿѭӧc hiӇu là
“sӕ gam bҥc chính xác cҫn thiӃt ÿӇ làm
kӃt tӫa hӃt các halôgen trong 0,3285234 kg nѭӟc biӇ
i vӟi nѭӟc Ĉҥi d
ѭѫng
giӟi ÿѭӧc biӇu diӉn bҵng công thӭc thӵc nghiӋm
ooS %,,% Cl 805010300  . (2.31)
Công thӭc này ÿúng ÿӕi vӟi dҧi ÿӝ muӕi tӯ 2,69 ÿӃn 40,15 %
o. Nhѭӧc
103 104
ÿiӇm cӫa công thӭc này là ӣ chӛ nó chӭa mӝt sӕ hҥ
có ÿӝ clo nѭӟc vүn có mӝt ÿӝ muӕi nhӓ (0,03 % ).
vӟi công
thӭc (2.31) tҥi ÿӝ muӕi 35 %
o nӃu nó không có sӕ hҥng tӵ do. ѫ sӣÿo
song song ÿӝ clo, mұt ÿӝ và ÿӝ dүn ÿiӋn cӫa cùng nhӳng mүu nѭӟc biӇn
ngѭӡi ta ÿã nhұn ÿѭӧc mӕi phө thuӝc giӳa ÿӝ muӕi và ÿӝ dүn
u2.
33) qua
sӕ li
thӭc
(2.31) bҵng eo công thӭc 33) ÿã lұp ra các bҧng ÿӇ

chuyӇn tӯÿӝ i trong dҧi ӯ 2,8
ÿӃn 42 %
o.
ÿһc trѭng
cho sӵ cân bҵng ion. Theo ÿӏnh luұt tác ÿӝng cӫa khӕi lѭӧng, thì
an nӗng
ÿóa nѭӟc.
Tӯÿ
nѭӟc
nѭӟc c
ó tính
kiӅm.
ѭӟc biӇu
thұp p ҩu ng
ng tӵ do, tӭc khi không
o
Năm
1962 Coks ÿã ÿӅ xuҩt công thӭc
ooS %,% Cl 806551 . (2.32)
Công thӭc (2.32) nhұn ÿѭӧc vӟi ÿiӅu kiӋn nó sӁ hoàn ÿúng
Trên c
ÿiӋn

2
1515
80832122972026 RRS ,,
5
15
4
15

3
15
3231119862456786910 RRR ,,,  . (2.33)
Ӣÿây

o
CCR
u
%
/
35
mÉ
15
ÿӝ dүn ÿiӋn tѭѫng ÿӕi tҥi nhiӋt ÿӝ 15
o
C và
áp suҩt khí quyӇn tiêu chuҭn. Sai sӕ tính ÿӝ m ӕi theo công thӭc (
 089960 o ,%
Ӌu vӅ
15
R so vӟi chuҭn ÿӝ clo và xác ÿӏnh ÿӝ muӕi bҵng công
khoҧng 0,008 %
o. Th
dүn ÿiӋn sang ÿӝ muӕ
(3.
t
S
Nhѭÿã biӃt, nѭӟc là chҩt ÿiӋn phân yӃu, phân li theo phѭѫng trình

l OHHOH

2
,
tѭѫng qu ÿӝ giӳa phҫn phân li và phҫn không phân li là hҵng sӕ, tӭc
OH K ]/[)
trong
 hҵng sӕ phân li cӫ ây suy ra rҵng tích ion
constH
OH
2


[]. Tҥi nhiӋt ÿӝ CT
o
2515  tích ion
14
10

| g. Khi không có h ][][

OHH , vì vұy trong các ÿiӅu
kiӋn ÿó
7
10OHH

][][ g. ĈiӅu kiӋn cân bҵng n on hyÿrô
][

H và nӗng ÿӝ các hyÿrôxit ][

OH tron nh trung hòa cӫa

nó. NӃ
OH2
2
OHH 

][]([ ,
OH
2
K
55

,]
n trҳc th
56OH K[
bҵng
ӛn hӧp
u qua ҩy sӵ trӝi hѫn cӫa cá
ӗng ÿӝ các i
i lên tí
)( g 10H
7
! thì
g nѭӟc nó
c ion hyÿrô
có t
ính axit, nӃu các ion hyÿrôxit vѭӧt trӝi
)( g 0H
7
1 thì
yÿrô bҵn

, tӭc
] .
Ngѭӡi ta qui diӉn nӗng ÿӝ các ion h g sӕ mNJ (logarit
hân), lҩy vӟi d ѭӧc lҥi và kí hiӋu bҵng
pH
[lg
Nhѭ vұy, nӃu 7pH

 H pH

thì nѭӟc trung hòa, nӃ 7H ! thì nѭӟc có tính
kiӅm và
7pH
u p

thì nѭӟc có tính axit.
Nӗng ÿӝ các ion hyÿrô liên quan chһt chӁ vӟ m lѭӧng cӫa khí
cacbonic tӵ do và liên kӃt. Ĉã xác lұp ÿѭӧc rҵng
pH tăng khi tăng nӗng ÿӝ
các ion c và bicacbonat và giҧm hàm lѭӧng
2
CO tӵ do.
Ӣ vùng khѫi ÿҥ ѭѫng,
i h
à
Ӄn
thiên
pH t
Cl ) cҫn ÿӇ
acbonat

i d giӟi hҥn bi ѭѫng
ÿӕi nhӓ:
7,60
ính chҩt hóa h
trung hòa 1 lít
nѭӟ
8,
40. Mùa hè khi thӵc vұt phù du tiêu thө nhiӅu khí cacbonic cӫa các
lӟp mһt thì
pH
tăng. Mùa ÿông, khi quá trình thӣ áp ÿҧo so vӟi quá trình
tiêu thө khí cacbonic,
pH giҧm.
Mӝt t ӑc quan trӑng nӳa cӫa nѭӟc là ÿӝ kiӅm gây nên bӣi
sӵ dѭ thӯa các bazѫ mҥnh so vӟi các axit mҥnh. Ĉ͡ ki͉m chung cӫa nѭӟc
biӇn là lѭӧng miliMôl cӫa axit mҥnh mӝt gӕc (H
c ÿӃn
7555pH ,,  , ngoài ra lѭӧng axit bә sung vào sӁ chi phí chӫ yӃu
ÿӇ chuyӇn các cacbonat, bicacbonat, borat, silicat, photphat và nhӳng ion
tѭѫng tӵ khác vӅ dҥng các axit yӃu không phân li.
Phҫn ÿóng góp chính vào ÿӝ kiӅm chung thuӝc vӅ các hӧp phҫn
cacbonat và borat. Tәng các hӧp phҫn khác thѭӡng gҫn bҵng sai sӕ cӫa các
phép ÿo. Trӏ sӕÿӝ kiӅm chung cӫa nѭӟc biӇn liên quan vӟi cá
là khҧ năng cӫa nó h
c quá trình làm
thay
Mӝt t
ính chҩt rҩt quan trӑng cӫa n
ѭӟ ҩp thө (hòa
ÿәi th

ành phҫn hóa hӑc cӫa nѭӟc nhѭ: tiêu thө hay hòa tan cacbonat
canxi, gia nhұp nѭӟc lөc ÿӏa vӟi tѭѫng quan giӳa các ion chính khác vӟi
tѭѫng quan ÿó trong nѭӟc biӇn, thành tҥo và tan băng.
Trong thӵc tӃ cNJng thѭӡng sӱ dөng tӍ sӕ giӳa ÿӝ kiӅm và ÿӝ clo cӫa
nѭӟc, gӑi là ÿ͡ ki͉m riêng.
c
105 106
tan) các c khí mà nó tiӃp xúc. Ĉӝ hòa tan khí trong n tӍ lӋ thuұn vӟi
áp suҩt cӫa chҩt khí trên dung dӏch và ÿѭӧc biӇu diӉn bҵng ÿӏnh luұt Henri:
PkC
,
trong ÿó
C
ng ÿӝ cân bҵng cӫa khí trong dung dӏch,
hҩt ѭӟc
ӗ

n
k
hӋ sӕ hҩp thө,
trӏ sӕ cӫa nó phө thuӝc vào các tính chҩt riêng cӫa khí và hӋÿѫn vӏÿo ÿѭӧc
chҩp nhұn,

P
áp suҩt cӫa khí trên dung dӏch. HӋ sӕ hҩp thө là ÿӝ hòa tan
chҩt khí tҥi 1
P
atm và tҥi nhiӋt ÿӝ và ÿӝ muӕi ÿã cho.
Ĉӕi vӟi các chҩt khí khí quyӇn, sӵ cân bҵng ÿѭӧc ÿiӅu chӍnh bӣi ÿӏnh
luұt Henri-Dalton, theo ÿó ÿӝ hòa tan tr ng chҩt lӓng cӫa mӛi hӧp phҫn

n hӧ n cӫa hӧp phҫn ÿó trên dung
tron
g ÿó
HӋ sӕ hҩp thө mӝt sӕ chҩ o Ӈ tích) trong nѭӟc ngӑt
i các nhi ÿӝ khác nh à áp suҩ t khí bҵn 13,2 hPa
NhiӋt
o
trong hӛ p khí tӍ lӋ vӟi áp suҩt riêng phҫ
dӏch:
i
P
áp suҩt riêng phҫn cӫa chҩt khí.
PkC ,
i
Bҧng 2.5.
tҥ
t khí (% theo th
Ӌtau vt chҩ g 10
ÿӝ (
o
C)
Chҩt khí
0 10 15 20 30
N
2
23,74 18,18 17,04 15,59 13,45
NH
3
1 299 00 00 00 00000 910 0 801 0 709 0 590 0
Ar 53,68 41,64 37,48 34,04 28,85

HCl 507 0 474 0 458 0 442 0 41100 00 00 00 000
He 9,41 8,648,97 8,82 8,73
O
2
49,10 8,16 24 31,05 6,303 34, 2
SO
2
79 8 6 3 4 200 56 00 47 00 39 00 27 00
H
2
S 4 620 3 360 2 910 2 550 2010
CO
2
1 716 1190 1 009,5 865 663,3
Co 30,04 24,15 21,92 20,40 18,87
Ĉӏnh luұt Henri-Dalton chӍ áp dөng ÿӕi vӟi nhӳng dung dӏch lí tѭӣng
hay nhӳng dung dӏch rҩt loãng. Tuy nhiên tҥi áp suҩt ÿӃn
5
10 Pa khác biӋt
giӳa nhӳng giá trӏ C quan trҳc và tính toán không vѭӧt quá 13 %.
Bҧng 2.5 cho thҩy nhӳng chҩt khí có ÿӝ hòa tan cao nhҩt gӗm: NH
3
,
HCl, SO
2
, H
2
S và CO
2
. Ĉó là do nhӳng phân tӱ cӫa nhӳng chҩt khí này tham

gia vào tѭѫng tác hóa hӑc vӟi nѭӟc, tҥo thành nhӳng mӕi liên kӃt hyÿrô và
dѭѫng ThӃ giӟi bҵng m , khӕi lѭӧng
trung bì 87 g/kg
y làm thành
99,99 ѭӡ
ng ÿӝ lӟn1 l,
nhѭn
ѭӟc ÿҥi d
không lӟn hѫn tәng ҩn.

tҥo r
a nhӳng sҧn phҭm phân li trong dung dӏch.
2.10. Thành phҫn hóa hӑc nѭӟc ÿҥi dѭѫng
Trong nѭӟc Ĉҥi dѭѫng ThӃ giӟi hòa tan thӵc tӃ tҩt cҧ nhӳng nguyên tӕ
hóa hӑc cӫa hӋ thӕng tuҫn hoàn cӫa Ĉ. I. Menÿeleev. Vӟi thӇ tích nѭӟc Ĉҥi
3
15
10 tҩn và trӏ sӕ
nh tәng các ion chính khӕi lѭӧng các chҩt hòa tan trong
nѭӟc cӫa 11 nguyên tӕ dѭӟi dҥng các ion

F Sr HCO Br K Ca SO Mg Na Cl
2
3
22
4
2
,,,,,,,,, và axit boric
3
BH

9
10371 , k
34,8
li bҵng 47
1407 
uyên tӕ nà
3
O không phân
15
108 , tҩn. 11 ng
93 % các nguyên tӕ hóa hӑc hòa tan trong ÿҥi dѭѫng. Vì vұy, ng i ta
gӑi chúng là nhͷng hͫp ph̯n chính, hay nhͷng nguyên t͙ vƭ mô cӫa nѭӟc
biӇn.
Khӕi lѭӧng cӫa 13 nguyên tӕ vi lѭӧng vӟi nӗ hѫn
ȝ g/
g nhӓ hѫn 0,2 mg/l (Li, Rb, P, I, Ba, Mo, Fe, Zn, As, V, Cu, Al, Ti) chӍ
bҵng
12
1030 , tҩn, còn khӕi lѭӧng cӫa các nguyên tӕ vi lѭӧng còn lҥi phát
hiӋn ÿѭӧc trong ѭѫng n
12
10030 , t
Các chҩt khí khí quyӇn hòa tan trong nѭӟc ÿҥi dѭѫng (N
2
, O
2
, CO
2
, Ar)
có khӕi lѭӧng

12
10432 , tҩn.
Các chҩt hӳu cѫ có mһt trong Ĉҥi dѭѫng ThӃ giӟi trong trҥng thái hòa
tan hoһc dѭӟi dҥng nhӳng chҩt lѫ lӱng huyӅn phù. Trong ÿó chҩt hӳu cѫ hòa
tan áp ÿҧo và bҵng
12
104  tҩn.
107 108
Các chҩt dinh dѭӥng - nhӳng hӧp chҩt cӫa nitѫ, photpho và silic vӟi
tәng khӕi lѭӧng trong Ĉҥi dѭѫng ThӃ giӟi bҵng ҩn, t
rong ÿó hѫn
99 % thuӝ
2.10.1. Các hӧp phҫ h biӇn
Bҧng 2.6. Nӗng әng khӕi lѭӧng c n chính
cӫ h phҫn ӝ muӕi trung bình ng ThӃ giӟi
Io
Tәng trӳ ong ÿҥi
()
16
1042 , t
c vӅ các hӧp chҩt cӫa nitѫ.
n chính trong t ành phҫn muӕi nѭӟc
ÿӝ và t ác hӧp phҫ
a thàn muӕi tҥi ÿĈҥi dѭѫ
n
Nӗng ÿӝ
(g/kg)
lѭӧng tr
dѭѫng
10

15
tҩn

Na
110,6741 4,6235
2
Mg 1,2835 1,7584
2
Ca
0,4083 0,5599

K
0,3958 0,5422
2
Sr
0,0079 0,0108

Cl
129,1929 6,2943
2
4
SO
2,6899 3,6852

HCO
3
0,1412 0,1934

Br
0,0668 0,0915


F
0,0013 0,0018
33
BOH
0,0254 0,0348
Giӳa các hӧp phҫn chính, thӵc tӃ hoàn toàn tҥo nên thành phҫn muӕi
cӫa nѭӟc ÿҥi dѭѫng, cNJng nhѭ giӳa tӯng hӧp phҫn vӟi tәng cӫa chúng tӗn tҥi
sӵ không ÿәi vӅ các tѭѫng quan nӗng ÿӝ, ÿiӅu này ÿã ÿѭӧc xác lұp tӯ hѫn
nӱa
a cá
c hӧp phҫn chính tҥi ÿӝ muӕi trung
ҧng 2.6. DӉ dàng thҩy rҵng tәng các ion
Cl v
oát
chӕ
thӃ kӍ vӅ trѭӟc và sau ÿó có
tên là ÿӏnh luұt Ditmar. Theo ÿӏnh luұt
Ditmar, trong nѭӟc khѫi ÿҥi dѭѫng, kh
ông phө thuӝc vào nӗng ÿӝ tuyӋt ÿӕi,
tӍ lӋÿӏnh lѭӧng giӳa các hӧp phҫn chính cӫa thành phҫn muӕi cѫ bҧn luôn
luôn không ÿәi.
Dѭӟi ҧnh hѭӣng cӫa các quá trình trao ÿәi nѭӟc (giáng thӫy, bӕc hѫi)
cNJng nhѭ các quá trình tҥo và tan băng chӍ bi
Ӄn ÿәi lѭӧng muӕi chung chӭa
trong nѭӟc biӇn, còn tӍ lӋ giӳa chúng trong phҥm vi sai sӕ xác ÿӏnh thӵc tӃ là

không thay ÿәi. Vì vұy, nӃu biӃt tӍ lӋ chính xác cӫa tәng lѭӧng các muӕi và
các nӗng ÿӝ cӫa tҩt cҧ nhӳng hӧp phҫn chính trong 1 kg nѭӟc và nӗng ÿӝ
cӫa mӝt ÿҥi diӋn nào ÿó, thì có thӇ tính ÿѭӧc thành phҫn muӕi ÿҫy ÿӫ cӫa

n
ѭӟc ÿҥi dѭѫng thông qua mӝt phép ÿo. Ĉҥi diӋn ÿó chính là ÿӝ clo.
Nӗng ÿӝ và tәng khӕi lѭӧng
cӫ
bình Ĉҥi dѭѫng ThӃ giӟi dүn trong b
à Na bҵng hѫn 85 % nӗng ÿӝ tәng cӝng cӫa 11 hӧp phҫn chính.
2.10.2. Các nguyên tӕ vi lѭӧng
Các nguyên tӕ vi lѭӧng ÿóng vai trò quan trӑng trong nhӳng quá trình
ÿӏa hóa, ÿӏa chҩt và sinh hӑc ӣÿҥi dѭѫng. Thí dө, các nguyên tӕ vi lѭӧng ҧnh
hѭӣng lӟn tӟi sӵ quang hӧp, tham gia vào sӵ trao ÿәi chҩt cӫa thӵc vұt và
ÿӝng vұt. Mӝt sӕ nguyên tӕ vi lѭӧng có thӇ dùng làm nhӳng chӍ thӏ cӫa các
quá trình khác nhau diӉn ra trong ÿҥi dѭѫng. Thí dө, nhôm và titan ÿѭӧc sӱ
dөng nhѭ nhӳng chӍ thӏÿӏa hóa cӫa s
ӵ phân
bӕ vұt chҩt lѫ lӱng nguӗn gӕc
lөc ÿӏa và núi lӱa trong lӟp nѭӟc. Mӝt sӕ nguyên tӕ vi lѭӧng riêng biӋt là
nhӳng chҩt khá thөÿӝng và ÿѭӧc dùng ÿӇ phát hiӋn bҧn chҩt cӫa nѭӟc ÿҥi
dѭѫng và sӵ hình thành các khӕi nѭӟc.
HiӇu biӃt vӅ nӗng ÿӝ các nguyên tӕ vi lѭӧng trong nѭӟc biӇn và ÿҥi
dѭѫng cNJng cҫn thiӃt ÿӇ
giҧi quyӃt nhiӅu bài toán thӵc tӃ nhѭ tìm kiӃm và sӱ
dөng nhӳng nguӗn khoáng chҩt trong biӇn, xác lұp các biӋn pháp kiӇm s
ng ô nhiӉm nѭӟc bӣi nhӳng kim loҥi nһng v.v
Nhӳng nguyên tӕ vi lѭӧng ÿѭӧc qui ѭӟc chia thành hai nhóm: nhóm әn
ÿӏnh, không có tính phóng xҥ và nhóm các nguyên tӕ phóng xҥ tӵ nhiên.
ViӋc nghiên cӭu các nguyên tӕ vi lѭӧng trong ÿҥi dѭѫng gҳn liӅn vӟi
mӝt loҥt khó khăn d
o nӗng ÿӝ rҩ
t nhӓ cӫa các nguyên tӕÿó, sӵÿa dҥng vӅ
hình thӭc tӗn tҥi và biӃn ÿәi phӭc tҥp cӫa chúng. ĈӃn bây giӡ chѭa hӅ có dӳ

109 110
liӋu vӅ hàm lѭӧng trong ÿҥi dѭѫng cӫa nhӳng nguyên tӕ nhѭ Rh, Te, Pd, Hf,
Os, Ir.
Các nguyên tӕ vi lѭӧng trong nѭӟc biӇn tӗn tҥi dѭӟi hai dҥng chính:
hòa t
bӕ các nguyên tӕ vi lѭӧng trong cҧ hai dҥng tuân thӫ
ba kiӇu phân ÿӟi - ÿӟi bao quanh lөc ÿӏa, ÿӟi vƭÿӝ và dҧi thҷng ÿӭng. Tuy
g phân bӕ các nguyên tӕ vi lѭӧng trên thӫy
ҥng hòa tan, cho ÿӃn nay vүn còn là vҩn ÿӅ
chѭa
ú
ng không ÿáng kӇ. ChӍ cҫ
n nói rҵng tәng cӫa
bӕn chҩt khí (N , O , CO và Ar) bҵng gҫn 9
9% tәng khӕi lѭӧng các chҩt khí
lѭӧng nӗng ÿӝ cӫa các chҩt khí ÿã nêu phөӋt ÿӝ, tҥi giá trӏÿӝ
muӕi tru ҵng 35 %
o.
Nӗng ÿӝ (ml/l) c khí hòa ng nѭӟ tҥi ÿӝ m %o
Ӌt ÿӝ (
o
an và lѫ lӱng. Ӣ các vùng khѫi ÿҥi dѭѫng, nӗng ÿӝ cӫa nhӳng nguyên tӕ
hóa hӑc ӣ dҥng hòa tan lӟn hѫn nhiӅu so vӟi dҥng lѫ lӱng. Ngѭӧc lҥi, ӣ
nhӳng vùng gҫn cӱa sông và các biӇn nӱa kín các nguyên tӕ vi lѭӧng ӣ dҥng
lѫ lӱng nhiӅu hѫn.
Nhìn chung, phân
nhiên, nhӳng qui luұt chi tiӃt tron
vӵc ÿҥi dѭѫng và trѭӟc hӃt, cӫa d
ÿѭӧc giҧi quy
Ӄt.

2.10.3. Các chҩt khí hòa tan
Trong nѭӟc biӇn ӣ dҥng hòa tan có rҩt nhiӅu chҩt khí khác nhau, song
nӗng ÿӝ phҫn lӟn trong sӕ ch
22 2
hòa tan trong Ĉҥi dѭѫng ThӃ giӟi. Trong bҧng 2.7 dүn nhӳng giá trӏѭӟc
thuӝc vào nhi
ng bình b
Bҧng 2.7. ác chҩt tan tro c biӇnuӕi 35
Nhi C)
Chҩt khí
0102030
Nitѫ (N ) 14,17 11,41 10,49 9,13
2
Ôxy (O
2
) 8,05 6,32 5,17 4,135
Khí cacbonic (CO
2
) 0,43 0,29 0,22 0,16
Acgon (Ar) 0,41 0,31 0,25 0,21
DӉ dàng thҩy rҵng, thành phҫn các khí hòa tan trong ÿҥi dѭѫng khác
biӋt mӝt ít so vӟi thành phҫn các khí trong khí quyӇn chӫ yӃu do tăng hàm
lѭӧng CO
2
.
Nitѫ phân tӱ có tính Ǥ hóa hӑc lӟn, vì vұy hàm lѭӧng cӫa nó trong nѭӟc
biӇn thӵc tӃ không ÿәi và không phө thuӝc vào các quá trình sinh hóa hӑc.
Ngu
c khí này ÿӕi vӟi hoҥt ÿӝng sӕng ÿһc biӋt quan trӑng. Phҫn lӟn
ôxy nhұp vào ÿҥi dѭѫng do kӃt quҧ quang hӧp cӫa thӵc vұt biӇn và hҩp thө

tӯ kh 8). Các
mөc chi O
2
chӫ yӃu là sӵ s ch vào khí quyӇn khi nѭӟc
bão hòa
y hòa ng Ĉҥi dѭѫng Ӄ giӟi
(theo V.N. Ivanhen )
hҫn cân bҵng Nhұp
9
tҩn) Chi (
9
tҩn)
ӗn ch
ính cӫa nhұp lѭӧng nitѫ trong ÿҥi dѭѫng - sӵ hòa tan chҩt lѫ lӱng
nguӗn gӕc sinh vұt và các sҧn phҭm hoҥt ÿӝng sӕng cӫa các sinh vұt biӇn,
bҵng 7,615 tӍ tҩn/năm. Gҫn nhѭ chính lѭӧng ÿó bӏ lҩy khӓi ÿҥi dѭѫng do quá
trình quang hӧp (7,7 tӍ tҩn/năm).
Tình hình hoàn toàn khác ÿӕi vӟi ôxy hòa tan và khí cacbonic hòa tan,
vai trò cӫa cá
í quyӇn trong ÿiӅu kiӋn nѭӟc bi
Ӈn chѭa bão hòa ôxy (bҧng 2.
ӱ dөng sinh hóa và tá
ôxy.
Bҧng 2.8. Cân bҵng năm cӫa ôx tan tro Th
kov
Các thành p (10 10
Hҩp thө tӯ khí quyӇn khi nѭӟc
54,8 -
chѭa bão hòa ôxy
Tӯ nѭӟc mѭa 3,4 -

Tӯ nѭӟc sông 0,2 -
Hình thành trong quang hӧ -p 154,0
Tách vào khí quyӇn khi nѭӟc
bão hòa ôxy
- 61,4
Tiêu dùng sinh hóa - 151,0
Tәng 212,4 212,4
Cacbon vô cѫ trong nѭӟc biӇn tӗn tҥi ӣ bӕn trҥng thái: dѭӟi dҥng khí
hòa tan CO
2
, axit cacbonic H
2
CO
3
, các ion cacbonat ( acbonat
(

3
HCO ) và bic
2
2
). Nhӳng hӧp chҩt này liên hӋ qua lҥi vӟi nhau và cùng tҥo thành h͏
cacbonat, cѫ sӣ cӫa hӋ này là sѫÿӗ phân li hai giai ÿoҥn cӫa axit cacbonic:
CO
111 112

lll
2
333222
COHHCOHCOHOHCO .

Tҩt cҧ các chҩt thӭ sinh cӫa axit cacbonic ÿӗng thӡi tӗn tҥi trong dung
dӏch, hѫn nӳa tӍ lӋ giӳa chúng thay ÿәi tùy theo nhӳng ÿiӅu kiӋn bên ngoài
(các tham sӕ trҥng thái), tӭc nhiӋt ÿӝ, ÿӝ muӕi và áp suҩt. Nhân tӕ chính mà
trҥng thái cӫa hӋ cacbonat phө thuӝc vào là khí cacbonic. Khi giҧm hàm
lѭӧn
ӣng tӟi các ÿiӅu kiӋn
sӕng v
à hoҥt ÿӝng cӫa sinh vұt biӇ
n. Ngoài ra, ÿҥi dѭѫng còn phҧi gánh chӏu
hө CO
2
tӯ khí quyӇn, nѫi nӗng ÿӝ khí này ÿang tăng
mҥnh
ӧp
g CO
2
thì pH tăng và do ÿó các bicacbonat chuyӇn thành cacbonat.
Ngѭӧc lҥi, tăng hàm lѭӧng CO
2
sӁ làm cho quá trình thay thӃ theo hѭӟng
ngѭӧc lҥi - các cacbonat chuyӇn thành bicacbonat và pH giҧm ÿi.
Khí cacbonic có vai trò quan trӑng trong sӵ hình thành sҧn phҭm ban
ÿҫu trong ÿҥi dѭѫng và nhiӅu quá trình khác ҧnh hѭ
thêm mӝt nghƭa vө hҩp t
do hoҥt ÿӝng nhân sinh thҧi CO
2
vào không khí.
2.10.4. Chҩt hӳu cѫ
Ngѭӡi ta hiӇu chҩt hӳu cѫ cӫa nѭӟc tӵ nhiên là tұp hӧp các dҥng tӗn
tҥi cӫa nhӳng h chҩt hӳu cѫ: nhӳng chҩt thӵc sӵ hòa tan (kích thѭӟc các

phҫn tӱ nhӓ hѫn 0,001
P
m), các chҩt huyӅn phù (kích thѭӟc 0,0010,1
m
P
) và mӝt bӝ phұn nhӳng phҫn tӱ lӟn hѫn - nhӳng chҩt lѫ lӱng (thѭӡng
ÿӃn 150
 200
m
P
). Trong thành phҫn chҩt hӳu cѫ lѫ lӱng có: 1) các chҩt
sӕng
t ng
o̩i lai, ÿѭӧc
man ѭӟc sông
a (thôn hӫy)
nh và chӍ có ҩn là
chҩt
t
: H, O, N, P, Si, Mg, Ca, K, Fe, Al, Mn là các nguyên dinh
dѭӥn
á
c kӃt hҥ ho.
òa nhӳ
, tҧo phù du, vi ÿӝng vұt phù du, phҫn lӟn các phù du vi khuҭn tәng hӧp;
2) tàn tích cѫ thӇ cӫa các sinh vұt khác nhau và chҩt hӳu cѫ trong cҩu trúc
khung sѭѫng; 3) chҩt hӳu cѫ lҳng ÿӑng, lӵa ch
ӑn và tәng hӧp tӯ dung dӏch.
Theo nguӗn gӕc, ngѭӡi ta chia chҩt hӳu cѫ thành các ch̭t t͹ sinh, ÿѭӧc
các cѫ thӇ sӕng

tҥo ra trӵc tiӃp trong ÿҥi dѭѫng và các ch̭
g tӯ bên ngoài vào ÿҥi dѭѫng cùng vӟi n tӯ lөc ÿӏa, cùng vӟi
vұt liӋu phong hó g qua khí quyӇn), nhӡ xâm thӵc (phá bӡ và
cùng vӟi vұt liӋu vNJ trө và sӵ ô nhiӉm nguӗn gӕc nhân sinh.
M
ӛi năm Ĉҥi dѭѫng ThӃ giӟi thu nhұn
9
1021  tҩn chҩt hӳu cѫ, và
mӝt phҫn áp ÿҧo (
9
1020  tҩn) có nguӗn gӕc tӵ si
9
101  t
tӕ
ch
photp
ngoҥi lai. Trong ÿó gҫn 95 % chҩt tӵ sinh liên quan tӟi nhӳng sҧn phҭm
cӫa phù du thӵc vұt. Dòng rҳn cӫa các sông ÿóng góp phҫn lӟn nhҩt (40 %)
vào quӻ chҩt hӳu cѫ ngoҥi lai.
2.10.5. Các nguyên tӕ dinh dѭӥng chӫ yӃu
Có thӇ xem tҩt cҧ nhӳng nguyên tӕ hóa hӑc tham gia vào thành phҫn
nhӳng hӧp chҩt hӳu cѫ và cҫn cho các cѫ thӇ sӕng ÿӇ ÿҧm bҧo các quá trình
trao ÿәi chҩ
g. Hѫn 99,9 % khӕi lѭӧng các cѫ thӇ sӕng cҩu tҥo tӯ nhӳng nguyên tӕ
này. Trong ÿó các hӧp chҩt cӫa nitѫ, photpho và silic ÿѭӧc gӑi là nhӳng yӃu
tӕ dinh dѭӥng chính do ý nghƭa ÿһc biӋt quan trӑng
cӫa chúng trong hoҥt
ÿӝng sӕng cӫa các sinh vұt biӇn cNJng nhѭ trong quá trình quang hӧp cӫa sinh
vұt phù du.
ViӋc nghiên cӭu nhӳng yӃu tӕ dinh dѭӥng chính còn có ý nghƭa khi giҧi

quyӃt mӝt loҥt bài toán cӫa hҧi dѭѫng hӑc vұt lý nhѭ sӵ hình thành (nguӗn
gӕc) các khӕi nѭӟc, cѭӡng ÿӝ cӫa các quá trình xáo trӝn và vұn chuyӇn bình
lѭu nѭӟc. Tri thӭc hóa hӑc vӅ photpho có giá trӏÿӇ hiӇu các quá trình hình
thành quһng photphorit ӣÿáy ÿҥ
i dѭѫng và thành tҥo c
Nhӳng hӧp chҩt quan trӑng nhҩt cӫa các nguyên tӕ dinh dѭӥng là các
axit cӫa nitѫ (HNO
3
), photpho (H
3
PO
4
) và silic (H
4
SiO
4
). Các muӕi nitrat
cӫa các kim loҥi kiӅm và kiӅm thә, các muӕi photphat và silicat cӫa các kim
loҥi kiӅm hòa tan tӕt trong nѭӟc. Các muӕi photphat và silicat cӫa nhӳng kim
loҥi khác khó hòa tan hoһc không hòa tan trong nѭӟc.
Nӗng ÿӝ bão hòa cӫa các hӧp chҩt nitѫ, photpho và silic trong nѭӟc
biӇn chѭa ÿѭӧc biӃt chính xác. Có lӁ, vӟi các hӧp chҩt cӫa nitѫ và photpho
nhӳng nӗng ÿӝ ÿó bҵng cӥÿѫn vӏ mg/l, còn vӟi các hӧp chҩt cӫa silic - hѫn
100 mg/l. Vì vұ
y thұm chí cҧ vӟi nhӳng nӗng ÿӝ cӵc ÿҥi cӫa nitѫ, photpho
và silic thì nѭӟc ÿҥi dѭѫng còn xa mӟi bão h ng chҩt này.
Nhӳng nguӗn nhұp các nguyên tӕ dinh dѭӥng chính vào ÿҥi dѭѫng có
113 114
thӇ gӗm các nguӗn tӯ bên ngoài (dòng nѭӟc sông và nѭӟc ngҫm, giáng thӫy
khí quyӇn) và các nguӗn bên trong (các vұt lѫ lӱng nguӗn gӕc lөc ÿӏa, núi

lӱa và sinh vұt), trong ÿó vai trò cӫa các vұt lѫ lӱng nguӗn gӕc sinh vұt và sӵ
trao ÿәi chҩt cӫa các cѫ thӇ biӇn là áp ÿҧo (
% 99|
). Sӵ chi phí các nguyên
tӕ dinh dѭӥng thӵc tӃ hoàn toàn là do thӵc vұt phù du thu lѭӧm trong khi
quan bҧo
bӣi các c
Nӗng ÿӝ trung b ngu dѭӥnính
hòa t ÿҥi d 2.9
ng ÿӝ bì rӳ l các n n tӕѭӥ
ÿҥi (th an
ÿӝ tr nh
ѭӧ
g hӧp. Vì vұy nhu cҫu tiêu dùng chính cӫa sinh vұt biӇn ÿѭӧc ÿҧm
hu trình bên trong cӫa nitѫ, photpho.
ình và tәng trӳ lѭӧng các
ѭѫng ÿѭӧc dүn trong bҧng
yên tӕ dinh g ch
. an trong các
Bҧng 2.9. Nӗ
trong các
trung
dѭѫng
nh và t
eo S.
ѭӧng
V. Bruevich và
guyê
V.I. Iv
dinh d

henkov)
ng
Nӗng ung bì (mg/l)
Trӳ l ng (
10
11
tҩn)
Ĉҥi dѭѫng
Si N P Si N P
Bҳc Băng Dѭѫng 0,42 0,08 0,03 0,07 0,013 0,005
ĈҥiTây Dѭѫng 1,15 0,31 0,06 3,88 1,047 0,200
Ҩn Ĉӝ Dѭѫng 1,90 0,47 0,07 5,55 1,372 0,204
Thái Bình Dѭѫng 2,72 0,45 0,08 29,18 6,123 0,579
Ĉҥi dѭѫng ThӃ
giӟi
2,13 0,45 0,08 29,18 6,123 0,988
Tӯ bҧng 2.9 suy ra rҵng tӯ tәng lѭӧng các chҩt dinh dѭӥng hòa tan
g bình là 0,2
Dѭѫng - 62
%. N
thành tӯ vұt chҩt vNJ trө
i
an này th
trong nѭӟc Ĉҥi dѭѫng ThӃ giӟi phҫn cӫa Bҳc Băng Dѭѫng trun
%, Ĉҥi Tây Dѭѫng - 17 %, Ҩn Ĉӝ Dѭѫng - 20,7 % và Thái Bình
ӗng ÿӝ các nguyên tӕ dinh dѭӥng ӣ Thái Bình Dѭѫng cNJng tӓ ra cao
hѫn so vӟi các ÿҥi dѭѫng khác.
2.10.6. VӅ nguӗn gӕc khӕi lѭӧng muӕi cӫa ÿҥi dѭѫng
Thành phҫn muӕi cӫa nѭӟc ÿҥi dѭѫng phө thuӝc vào nguӗn gӕc cӫa
bҧn thân nѭӟc cNJng nhѭ nhӳng tác ÿӝng lên nó tӯ phía các quá trình hóa hӑc,

sinh hӑc và ÿӏa chҩt hӑc trong thӡi kì toàn bӝ lӏch sӱ Trái Ĉҩt. Theo nhӳng
quan niӋm hiӋn ÿҥi, hành tinh chúng ta ÿѭӧc hình
lҥnh bӏ nung nóng dѭӟi tác ÿӝng cӫa năng lѭӧng nén và nh Ӌt lѭӧng tách ra
tӯ các nguyên tӕ ph
óng xҥ, làm cho vұt chҩt c
ӫa hành tinh phân hóa thành
các lӟp. Do kӃt quҧ nung chҧy và hóa khí lӟp manti theo cѫ chӃ nung chҧy
tӯng vùng mà các chҩt nhҽ - macma bazan và các khí hòa tan trong nó, khӕi
lѭӧng chӫ yӃu là nѭӟc, nәi lên phía bӅ mһt trái ÿҩt.
Khi chúng nguӝi lҥnh ÿi hѫi nѭӟc và các khí ngѭng ÿӑng, tҥo thành
dung dӏch axit chӭa các ion clo, lѭu huǤnh, cacbon, brôm, flo, bo, iôt, amoni,
silic. Ĉӗng thӡi trong khi hòa tan các ÿá sӁ làm trung hòa dung dӏch axit và
làm giҫu nó bҵng các ion natri, kali, manhê, canxi, stronsi. Nhѭ vұy, ngay tӯ
khi hình thành thӫy quyӇn ÿҥi dѭѫng
ÿã mһn và chӭa hҫu nhѭ tҩt cҧ nhӳng
nguyên tӕ cӫa thành phҫn muӕi trong ÿҥi dѭѫng hiӋn ÿҥi.
Ngѭӡi ta phân chia ra ba giai ÿoҥn hình thành nѭӟc ÿҥi dѭѫng và thành
phҫn hóa hӑc cӫa nó. Giai ÿoҥn thӭ nhҩt, sӟm nhҩt, giai ÿoҥn Katarkhei, là
giai ÿoҥn bao quát thӡi kǤ tӯ 4,64,5 ÿӃn 3,63,4 tӍ năm trѭӟc, khi chѭa có
sӵ sӕng trên Trái Ĉҩt. Rõ ràng th
Ӈ tích nѭӟc trong ÿҥi dѭѫng ÿӃn cuӕi
Katarkhei nhӓ hѫn 20 % cӫa thӇ tích ngày nay. Trong thӡi gian này trong ÿҥi
dѭѫng chӫ yӃu gӗm hyÿrô sunphua, amiac, mêtan và vҳng mһt ôxy hòa tan,
các ôxit cӫa lѭu huǤnh, nitѫ và cacbon. Hàm lѭӧng canxi, manhê và kali
tѭѫng ÿӕi lӟn, còn natri thì nhӓ hѫn so vӟi hàm lѭӧng cӫa thӡi kì hiӋn ÿҥi.
Giai ÿoҥn thӭ hai gӗm các ÿҥi Arkhei và Prôterôzôi, bao quát thӡi kì tӯ
3,63,4 ÿӃn 0,580,56 tӍ năm trѭӟc, khi
ҩy trên Trái Ĉҩt, chӫ yӃu trong ÿҥi
dѭѫng, ÿã xuҩt hiӋn và phát triӇn sӵ sӕng. Qua khoҧng thӡi gi Ӈ tích
nѭӟc ÿҥi dѭѫng tăng lên ÿӃn khoҧng 70 % cӫa thӇ tích hiӋn nay, hàm lѭӧng

hyÿrô sunphua, amiac, mêtan giҧm, xuҩt hiӋn các ôxit cӫa lѭu huǤnh, nitѫ và
cacbon. Hàm lѭӧng canxi, manhê và kali vүn nhѭ trѭӟc, lӟn hѫn, còn hàm
lѭӧng natri nhӓ hѫn so vӟi ÿҥi dѭѫng hiӋn ÿҥi.
Giai ÿ
oҥn t
hӭ ba
- ÿó là Phanerôzôi, bao quát thӡi kì tӯ
15570 r
triӋu
năm trѭӟc cho ÿӃn ngày nay. Trong Paleôzôi hҥ (585-340 triӋu năm trѭӟc)
ÿã diӉn ra nhӳng biӃn ÿәi ÿáng kӇ nhҩt trong thành phҫn khí và muӕi cӫa ÿҥi
dѭѫng liên quan tӟi sӵ phát triӇn vNJ bão cӫa thӵc vұt. Trong thӡi kì này, hàm
115 116
lѭӧng ôxy, các muӕi sunphat, hyÿrô cacbonat và các ôxit cӫa nitѫ gia tăng
nhanh ÿӃn mӭc cӫa ngày nay, sӵ liên kӃt các cacbonat canxi và manhê trong
các biӇn nѭӟc nông, ÿiӅu này dүn tӟi hàm lѭӧng ngày nay trong ÿҥi dѭѫng
cӫa các chҩt natri, manhê, canxi, kali, các sunphat và cacbonat. ThӇ tích
nѭӟc ÿҥi dѭѫng gҫn vӟi thӇ tích hiӋn ÿҥi, còn tѭѫng quan giӳa các hӧp phҫn
chính cӫa thành phҫn muӕi thӵc tӃÿã giӳ nguyên cho ÿӃn ngày nay. Trong
khoҧng thӡi gian giai ÿoҥn phát triӇ
n c
uӕi cùng cӫa ÿҥi dѭѫng, ӣ nhӳng ÿҥi
ng trong
a nó, nhѭng
nhӳn
c hӃt ch
úng ta ÿӏnh nghƭa thuұt ngӳ “ô nhiӉm”.
Ô nhiӉm ÿҥi
n
Ӄt. Thӡi gian tӗn tҥi cӫa chúng

trong
c hѫi, tҥo n
hNJ tѭѫng, hòa tan, ôxy hóa, thành tҥo các hӧp
chҩt,
ÿӏa c
hҩt riêng biӋt ÿã tӯng diӉn ra nhӳng lҫn biӃn ÿәi có ÿӏnh hѭӟ
mӵc nѭӟc và thӇ tích nѭӟc ÿҥi dѭѫng, thành phҫn hóa hӑc cӫ
g biӃn ÿәi ÿó tѭѫng ÿӕi ngҳn và không có gì quan trӑng.
2.11. Sӵ ô nhiӉm hóa hӑc cӫa nѭӟc các ÿҥi dѭѫng
Trѭӟ
dѭѫng ÿѭӧc hiӇu là sӵ suy giҧm chҩt lѭӧng môi trѭӡng ÿҥi dѭѫng do nhӳng
nhân tӕ nhân sinh tác ÿӝng trӵc tiӃp hay gián tiӃp tӟi nhӳng tính chҩt vұt lý -
hóa hӑc cӫa môi trѭӡng và làm hҥi sinh vұt biӇn, sӭc khӓe và hoҥt ÿӝng cӫa
con ngѭӡi.
Sӵ ô nhiӉm Ĉҥi dѭѫng ThӃ giӟi có ҧnh hѭӣng lӟn ÿӃn các quá trình vұt
lý, hóa hӑc và sinh hӑc diӉn ra trong nó và ӣ biên giӳa ÿҥi d
ѭѫng, khí quyӇ
và lөc ÿӏa. HiӋn nay, nhӳng chҩt gây ô nhiӉm phә biӃn và nguy hiӇm nhҩt là
dҫu mӓ và các sҧn phҭm dҫu mӓ, các hӧp chҩt cӫa ki
m loҥi nһng (thí dө,
thӫy ngân và chì), các hóa chҩt ÿӝc (thuӕc trӯ sâu v.v ), các chҩt hӳu cѫ cӫa
clo và photpho, các ÿӗng vӏ phóng xҥ tӵ nhiên sӕng lâu (plutôni, sezi v.v ).
Ô nhiӉm dҫu là thí dө rõ nét nhҩt vӅ sӵ tác ÿӝng nhân sinh toàn cҫu
ÿӕi vӟi Ĉҥi dѭѫng ThӃ giӟi. Ngày nay thӵc tӃ không có mӝt vùng ÿҥi dѭѫng
nào mà không cҧm nhұn thҩy tác ÿӝng cӫa ô nhiӉm dҫu. Theo nhӳng ÿánh
giá hiӋn ÿҥi, hàng năm có 1,78,8 triӋu tҩn dҫu tӯ các nguӗn khác nhau nhұp
vào môi trѭӡng ÿҥi dѭѫng. Vұn chuyӇn ÿѭӡng biӇn (12,6 triӋu tҩn) là mӝt
trong sӕ nh
ӳng
nguӗn nhân sinh quan trӑng nhҩt ÿѭa dҫu vào Ĉҥi dѭѫng ThӃ

giӟi. Ӣÿây bao gӗm viӋc khai thác dҫu trên thӅm lөc ÿӏa, tai nҥn tҫu chӣ
dҫu, vұn chuyӇn và dӏch vө tҥi các âu tҫu, chuyên chӣ hàng hҧi v.v Ĉѭѫng
nhiên, bӏ ô nhiӉm hѫn hӃt là ӣ nhӳng vùng ÿҥi dѭѫng có nhӳng tuyӃn vұn
chuyӇn dҫu nhӝn nhӏp nhҩt ÿi qua.
Ngoài ra, còn mӝt nguӗ
n ô nhiӉm dҫu khá lӟn nӳa là do benzin, dҫu
hӓa và nhӳng dҥng dҫu nhҽ khác cháy không h
khí quyӇn bҵng 0,52,3 năm, hѫn nӳa gҫn 90 % các chҩt ÿó phân tán ӣ
bҳc bán cҫu. Theo các ÿánh giá hiӋn ÿҥi, nhұp lѭӧng các sҧn phҭm
hyÿrôcacbon dҫu mӓ vào ÿҥi dѭѫng bҵng con ÿѭӡng ÿó ÿҥt tӟi 0,050,5 triӋu
tҩn.
Cuӕi cùng, nѭӟc sinh hoҥt, nѭӟc công nghiӋp chѭ
a ÿѭӧc làm sҥch, nѭӟc
sông v.v cNJng là nhӳng nguӗn ô nhiӉm dҫu.
Trong biӇn dҫu gһp thҩy dѭӟi nhiӅu dҥng: hòa tan, nhNJ tѭѫng, màng,
thӇ rҳn. Khi dҫu rѫi vào môi trѭӡng biӇn thѭӡng tҥo thành váng dҫu (màng
trên mһt). Trong vài giӡ tӗn tҥi ÿҫu tiên cӫa váng dҫu các quá trình lý - hóa
chiӃm ѭu thӃ. Sau ÿó sӵ phân hӫy vi khuҭn bҳt ÿҫu có ý nghƭa quan trӑng
nhҩt. Nhìn chung sӕ phұn c
ӫa mӝt vӃt dҫu do mӝt chuӛi các quá trình liên
tiӃp quyӃt ÿӏnh: bӕ
lҳng ÿӑng vào trҫm tích, phân hӫy sinh hӑc, gӗm cҧ phân hӫy vi khuҭn
và phân hӫy cӫa thӵc vұt phù du và ÿӝng vұt ÿáy. Sӵ lan tӓa vӃt dҫu trên mһt
ÿҥi dѭѫng diӉn ra do các quá trình bình lѭu và lan chҧy. Theo nhӳng ѭӟc
lѭӧng gҫn ÿúng, tӕc ÿӝ di chuyӇn vӃt dҫu bҵng 60 % tӕc ÿӝ dòng ch
ҧy và
34 % tӕc ÿӝ gió.
Trong sӕ nhӳng hӧp chҩt cӫa dҫu có hӋ quҧ tiêu cӵc nghiêm trӑng nhҩt,
trѭӟc hӃt phҧi kӇ tӟi các chҩt hyÿrôcacbua thѫm, sӵ tích tө chúng trong lӟp
mһt mӓng, trong quҫn xã sinh vұt biӇn, trong trҫm tích ÿáy. Nhӳng

hyÿrôcacbua này còn có nhӳng tính chҩt biӃn ÿәi gien và gây ung thѭ, do ÿó
tác ÿӝng cӫa chúng tӟi quүn xã sinh vұt biӇn tӓ
ra cӵc kì nguy hiӇm.
Thuӕc trӯ sâu là mӝt nhóm lӟn các chҩt do con ngѭӡi tҥo ra dùng ÿӇ
chӕng các vұt hҥi và bӋnh tұt cho thӵc vұt. Trong môi trѭӡng nѭӟc, phә biӃn
nhҩt là nhӳng nhóm thuӕc trӯ sâu sau: nhӳng thuӕc diӋt nҩm, khuҭn, nhӳng
thuӕc diӋt cӓ và ÿһc biӋt nhӳng thuӕc diӋt côn trùng.
117 118
Các thuӕc diӋt côn trùng có thӇ gӗm ba loҥi: nhӳng chҩt clo hӳu cѫ,
photpho hӳu cѫ và thuӕc gây mê. Loҥi clo hӳu cѫ tiêu biӇu là DDT
(dichlordipheniltrichloretan) và các dүn xuҩt cӫa nó, PCB
(polichlorbiphenil), HCB (hexachlorbenzol) v.v Chu kì bán phân rã cӫa
nhӳng chҩt này ÿҥt tӟi vài chөc năm, chúng có ÿӝc tính cao và rҩt bӅn vӳng
ÿӕi vӟi sӵ phân hӫy sinh hӑc, do ÿó thuұn lӧi cho sӵ tích lNJy trong cѫ thӇ
sinh vұt biӇn.
PCB ÿѭӧc sӱ dөng
ÿһc biӋt rӝng rãi trong công nghiӋp. Theo mӝt sӕ
ѭӟc lѭӧng, 420 nghìn tҩn PCB ÿang lѭu hành trong môi trѭӡng, trong sӕÿó
250 nghìn tҩn trong ÿҥi dѭѫng, tӭc 35 % tәng lѭӧng PCB do công nghiӋp sҧn
xuҩt (1,2 triӋu tҩn). Hѫn nӳa Ĉҥi dѭѫng ThӃ giӟi giӳ vai trò mӝt bӇ chӭa
cuӕi cùng thu nhұn PCB qua khí quyӇn và dòng lөc ÿӏa. Do ÿó, có thӇ cho
rҵng nӗng ÿӝ các chҩt hyÿrôcacbua chӭa clo trong nѭӟc biӇn p
hҧi tăng dҫn.
HiӋn nay nӗng ÿӝ PCB bҵng 0,010,03 Pg/l. Bӏ ô nhiӉm hѫn hӃt là các vùng
ven b
ӣ trҥ
mô
i trѭӡng biӇn bҵng asen tӯ nѭӟc thҧi công nghiӋp ҧnh
hѭӣn
Ô nhiӉm nѭӟc tӵ nhiên do chì diӉn ra do hӋ quҧ cӫa quá trình làm giҫu

và nҩu chҧy quһng chì, do thҧi phӃ liӋu tӯ các xí nghiӋp công nghiӋp cNJng
nhѭ tӯÿӕt than, gӛ và các vұt liӋ
u hӳu cѫ khác. Hàm lѭӧng chì tәng cӝng
trong nѭӟc Ĉҥi dѭѫng ThӃ giӟi ÿѭӧc ѭӟc lѭӧng bҵng 2,8 triӋu tҩn và nӗng
ÿӝ g/l.
Chѭѫng 3
c và âm hӑc cӫa nѭӟc
ӡ gҫn cá
c cӱa sông và nhӳng thành phӕ lӟn.
Các kim loҥi nһng theo các ÿánh giá vӅÿӝc tính chiӃm vӏ trí thӭ hai
trong sӕ các chҩt ô nhiӉm, chӍ thua thuӕc trӯ sâu. Nhӳng kim loҥi nһng phә
biӃn và rҩt nguy hiӇm là thӫy ngân, caÿimi, chì và asen.
Nhӳng nguӗn chính mang các kim loҥi ÿӝc vào biӇn là sӵ ô nhiӉm trӵc
tiӃp, các dòng tӯÿҩt liӅn, bөi khí quyӇn và giáng thӫy. Thӫy ngân nhұp vào
ÿҥi dѭѫng cҧ tӯ các nguӗn tӵ nhiên lүn các nguӗn nhân tҥo. Nhӳng nguӗn
nhân tҥo g
ӗm có ÿӕt cháy nhiên liӋu khoáng, các chҩt thҧi công nghiӋp vào
khí quyӇn, các loҥi nѭӟc thҧi v.v Tәng cӝng môi trѭӡng quanh ta ÿã nhұn
ÿӃn 10 nghìn tҩn thӫy ngân nguӗn gӕc nhân sinh, trong sӕÿó gҫn 3 nghìn tҩn
do ÿӕt cháy nhiên liӋu.
Nguӗn thӫy ngân tӵ nhiên là nhӳng vө phun núi lӱa, hóa khí trong
thҥch quyӇn và phong hóa ÿá. Hàng năm nѭӟc biӇn nhұn gҫn 5 nghìn tҩn
thӫy ngân. Tәng lѭӧng thӫy ngân trong nѭӟc Ĉҥi dѭѫng ThӃ gi
ӟi bҵng gҫn
10 triӋu tҩn vӟi nӗng ÿӝ trung bình 0,010,03 Pg/l.
Caÿimi thuӝc loҥi nhӳng nguyên tӕÿҩt hiӃm và thӵc tӃ không gһp thҩy
ng thái tӵ do. Nhӳng nguӗn nhân sinh chӫ yӃu ÿѭa caÿimi vào ÿҥi
dѭѫng là các xí nghiӋp khai khoáng và luyӋn kim, cNJng nhѭ nѭӟc thҧi. Ngoài
ra, có mӝt lѭӧng caÿimi nhҩt ÿӏnh rѫi vào nѭӟc biӇn tro
ng thӡi gian phun núi

lӱa. Ĉҥi dѭѫng Th
Ӄ giӟi chӭa tәng cӝng khoҧng 140 triӋu tҩn caÿimi và nӗng
ÿӝ trung bình cӫa chҩt này bҵng 0,1 Pg/l.
Ô nhiӉm
g trѭӟc hӃt tӟi trҥng thái các vӏnh, cӱa sông và nhӳng vùng gҫn bӡ
khác. Nhұp lѭӧng asen theo con ÿѭӡng nѭӟc sông ÿѭӧc ѭӟc lѭӧng bҵng
4070 nghìn tҩn/năm. Gҫn 700 tҩn/năm ÿi tӯ khí quyӇn vào ÿҥi dѭѫng. Tәng
lѭӧng asen trong Ĉҥi dѭѫng ThӃ
giӟi bҵng 3150 triӋu tҩn và nӗng ÿӝ trung
bình 2,3 Pg/l.
3
102

P
Các tính chҩt quang hӑ
biӇn
3.1. Các tính chҩt quang hӑc
Nhѭÿã nêu ӣ trên, các tính chҩt quang hӑc cӫa nѭӟc biӇn có ý nghƭa
khoa hӑc và thӵc tiӉn quan trӑng. Thұt vұy, ÿӝ trong suӕt và màu thѭӡng
ÿѭӧc dùng làm nhӳng ÿһc trѭng bә sung cӫa các khӕi nѭӟc, trong mӝt sӕ
119 120