Soolsus ja vee ioonkoostis
Joonis 24. Portatiivne konduktomeeter.
Soolsuseks nimetatakse vees lahustunud mineraalainete hulka ehk ioonide summat. Madala soolsuse juures (mageveejärved) kasutatakse ka mõistet mineraalsus. Soolsust võib mõõta ja väljendada mitmel moel. Klassikaline väljendusviis on mg/l või milligramm-ekvivalentides (mg-ekv), mis on aine kogus milligrammides, mis vastab arvuliselt tema valentsiga jagatud molekulmassile. Kõrgema soolsuse puhul kasutatakse väljendust g/kg ehk promille (‰). Lihtsaim ja praktikas laialdast kasutust leidev on uuritava lahuse elektrijuhtivuse mõõtmine. Mida enam elektrolüüt sisaldab ioniseerunud sooli, seda väiksem on tema eritakistus. Eritakistuse pöördväärtus on erijuhtivus (ühik siimens (S) m või cm kohta). Kuna NaCl lahuse elektrijuhtivus kasvab 2% temperatuuri tõusmisel 1°C võrra, siis mõõdetakse elektrijuhtivust alati 25 °C juures. Lahuste elektrijuhtivust mõõdetakse konduktomeetriga (Joonis 24). Tihti annavad need seadmed lisaks otsesele erijuhtivusele ka palju laialdasemalt kasutatava TDS (total dissolved solids) väärtused. TDS kujutab endas vees lahustunud anorgaanilisi ja orgaanilisi aineid ioonsel, molekulaarsel või kolloidsel kujul. Mõõtühikuks on enamasti mg/l.
Järvi, mille TDS on üle 3000 mg/l (või 3 ‰ või 5500 uS/cm), loetakse soolajärvedeks ja see on ühtlasi ka kontsentratsiooniks, kust alates hakkab inimene tundma soolast maitset. Mageveeliigid hakkavad kaduma soolsuse 3000 mg/l juures ja sellest kontsentratsioonist madalamal ei leidu ka soolase vee liike. Magevete TDS < 500 mg/l ja subsaliinsetel järvedel jääb see vahemikku 500-3000 mg/l (vt. alljärgnevat tabelit).
Järve tüüp
Magevesi Subsaliinne Hüposaliinne Mesosaliinne Hüpersaliinne Maailmameri |
TDS (mg/l)
<500 500–3000 3000–20 000 20 000–50 000 >50 000 35 000 |
Elektrijuhtivus (uS/cm)
<850 850–5500 5500–30 000 30 000–70 000 >70 000 53 000 |
Soolsus ‰
0,5 0,5-3 3-20 20-50 >50 35 |
Aafrikas ja Austraalias asuvad mitmed järved soolsusgradiendi tipus ning vee elektrijuhtivus võib seal olla 270 mS/cm. Osades Antarkita soolajärvedes on aga registreeritud rekordiline soolsus 790 mS/cm. Soolsuse nii kõrged väärtused pole seotud ainult vee aurumisega, vaid soolade väljakülmumisega jääst. Põhja-Ameerika parasvöötmes, kus paikneb väga arvukalt järvi, on elektrijuhtivus keskmiselt vahemikus 20-600 uS/cm. Kuid näiteks Kanada pool-ariidses kliimavöötmes paiknevates soolajärvedes on registreeritud elektrijuhtivuse väärtus isegi 72 mS/cm.
Kuigi soolsust mõjutavad ioonid võivad pärineda merelistest sademetest (näiteks rannajärvede puhul), pärineb enamik mineraalainetest tõeliste soolajärvede puhul siiski valgala kivimitest ja pinnasest. Seetõttu on valgala geokeemiline iseloom üheks teguriks, mis määrab, kas järvest saab soolajärv või mitte. Näiteks on Eelkambriumi aegsed moondekivimid, mis on iseloomulikud Skandinaaviale, Põhja-Ameerikale (Joonis 25) ja Venemaale, on väga halva lahustuvusega. Seetõttu on taolistel valgaladel asetsevad veekogud madala soolsusega ja saavad enamiku mineraalainetest sademete kaudu. Pinnakate, mis moodustus peale viimast jääaega, sisaldab palju lahustuvaid komponente ja taolist valgala omavad järved on ka kõrgema soolsusega (Joonis 26). Lisaks atmosfääri ja pinnavete kaudu levivatele sooladele võivad järved rikastuda ka põhjaallikate kaudu saabuvate mineraalainetega.
Soolajärvedes endis on vee ioonkoostis siiski märgatavalt erinev võrreldes sissevooludega või valgala pinnakattega. Selle põhjuseks on erinevate soolade erinev lahustumisvõime. Kuivas kliimas suureneb vee aurumine, kasvab soolade kontsentratsioon ja need hakkavad järk-järgult välja sadenema (Joonis 27). Esimesena sadeneb reeglina välja CaCO3, rikastades allesjäävat lahust Na, Mg, Cl ja SO4 ioonidega. Järgmisena sadeneb välja MgCO3 dolomiidi kujul, kui vees on rikkalikult Ca. Kui Ca kontsentratsioon on endiselt kõrge, toimub tema sadenemine kipsi (CaSO4) kujul. Peale neid järjestikuseid settimisi jääb vesi küllastatuks Na- ja Cl-ioonide poolest ning see on ühtlasi ka põhjuseks, miks just neid ioone leidub soolajärvedes kõige sagedamini. |
|