為何海水是鹹的,原來是風化造成

作者 | 發布日期 2018 年 02 月 07 日 13:02 | 分類 環境科學 follow us in feedly

地球三分之二的表面被水覆蓋,從外太空看,地球是一個淡藍色的點,但大多數水是鹹的,人類飲用、洗滌、製造和生產食物的淡水只有 3%,且當中又有三分之二鎖在冰川、冰蓋和永久凍土中,河流、湖泊或含水層的可用水只有不到 1%。現在科學家在研究海水淡化技術,試圖在可用水稀缺時派上用場,然而為何海水是鹹的呢?



經濟學人(The Economist)報導,海洋中的鹽大部分是風化過程產生,風化過程會將陸地岩石裡的礦物鹽轉移到海中。雨也不是純淨的水,而是含有少量從空氣吸收的二氧化碳,因此雨水具微酸性,當這種弱酸落在陸地上,微小的礦物質就會從岩石溶解到水中,分離成帶電粒子,稱為離子,然後,這些離子隨著水一起流入河流,最終流入海洋。

其中許多礦物離子被海洋植物和動物去除,其他的礦物質離子則留在水中,濃度隨著數百萬年時間累積增加。海水中超過 90% 的離子是鈉鹽和氯離子,占海洋重量 3% 左右,它們是食鹽的化學成分。其他像是水下火山和熱液噴口也會將礦物鹽排入海水,而排水不足的孤立水體可能會因蒸發而變得愈來愈鹹,水分被帶走,同時留下溶解的礦物質,如死海,含有約 30% 的礦物鹽就是最著名的例子。

海水鹹化的自然過程可透過海水淡化技術逆轉為淡水,包括煮沸然後再冷凝水,或透過反滲透膜以高壓泵送水,讓水分子通過,濾除較大的礦物離子。但這兩個過程都高耗能,因此海水淡化廠通常設在水資源匱乏但能源價格低廉的地區,如中東。

隨著氣候變化導致極端氣候,潮濕地區變得更潮濕,乾燥區域愈來愈乾燥,未來幾年對淡水的需求將會大增,預計到 2050 年世界一半人口將生活在缺水地區,因此迫切需要更好的水管理政策和更有效的農業用水技術。若海水淡化技術可更廉價更節能,將能長遠的造福人類。

(首圖來源:NASA