相信所有见到大海的人,脑海里的第一句感叹就是:
“哎,呀,大海,你全是水。”
大海的广阔,甚至在几千公里外的太空都能看清楚:一颗充满活力的蓝色星球。在地球所有的水源中,我们所有可以饮用的淡水,河流,胡泊,地下水等,只占3%,剩下的97%,则是完全无法饮用的海水。同样是地球上的水资源,为什么淡水就可以被饮用,而海水就那么咸呢?
海水为什么是咸的
想要搞清楚这个问题,我们首先要了解,咸味是怎么产生的。舌头是我们的味蕾,由于味蕾的存在,我们可以感受到酸、甜、苦、辣、鲜等等味道,不同的味道有不同的成分导致,当有味道的食物,例如一颗切好的新鲜柠檬,随着溶液,比如我们的唾沫,刺激到味蕾时,味蕾会将这种味觉刺激所产生的化学能量转化为神经能,然后传递给大脑,引起味觉,就像咬下一口新鲜的柠檬之后,柠檬里那透明且清澈的汁液,会狠狠地提醒大脑,你酸了!
?而咸味这个东西,其实是自然界中所含有的氯离子,刺激舌头所产生的味道。相信很多人在上学的时候,做化学实验时,都曾经接触过氯气,这是一种在常温下呈现黄绿色的气体,不仅有强烈的刺激味道,还有毒,那为什么我们吃了;那么多盐还没有被毒死呢?这是因为氯这个元素,是一个化学性质非常活泼的元素,也就是说,它和谁都能玩得来,比如和镁离子可以组成氯化镁好CP,和钾离子可以组成氯化钾好CP……但是,氯离子的最爱,是另一个我们非常常见的化学元素:钠。作为化学元素周期表第3周的金属元素,钠和氯有一个共同的特点,就是化学性质都很活泼。两人相遇,那真是天雷碰地火,一拍即合,所以氯化钠这个合成物,在地球上到处可见,地壳里,岩石里,盐田盐井里……而这个东西,就是我们成说的盐。
所以说回来,为什么海水那么咸,那是因为海洋里的海水,海浪,千万次地冲刷着岩石,地壳的表层,海水中充满了从中分离的氯离子,1千克的海水中,氯离子的浓度可以达到19.354g,而普通1kg的水,只要含有2.5g的氯离子,我们的舌头就已经能感受到咸味了,所以海水在我们的人类的眼中,真的是齁咸齁咸的。
海鱼为什么不咸
虽然我们无法直接饮用海水,但是海鲜的美味,相信所有人的无法抗拒,特别是在夏夜的大排档,烤生蚝,烤扇贝,碳烤鱿鱼……刷上鲜美的酱汁,撒上辣椒孜然,再配上几瓶冰镇啤酒,叫上三五好友,吃着海鲜撸着串,实乃人生畅快之事啊~
但是,既然海水那么咸,那生活在海洋中的海鲜们,却为什么一点都不咸,还如此美味呢?
刚刚提到,海水的咸味来自海洋中丰富的氯离子,而在海洋里生活的动物们,则有一项超能力,它们能从海水中选择性地吸收自己所需要的物质,而忽略其他的。
首先,海鱼的鱼鳃中,一般都含有泌氯细胞,就像名字所表达的一样,这就是它们的除盐器。当鱼用鳃呼吸的时候,泌氯细胞就开始发挥作用,通过分泌氯化物的形式将血液中多余的盐分排出体外。此外,由于鱼体内的盐浓度是低于海水的盐浓度的,所以自然状态下,鱼体内的水分会不断的流逝到海水中,所以为了保持体内水分,鱼类也会疯狂大口喝水。
其次,对于一些软骨类的海洋生物,它们大多没有泌氯细胞,而是通过体内的尿素来排除盐分的,一些鱼儿体内的尿素含量比其他水生动物几乎高出100倍以上。尿素的存在也可以帮助鱼儿加速体内盐分的排泄。
最后呢,再说说排泄系统,海鱼的肾脏和肾小体的数量很少,有的甚至于完全消失,有人曾戏称海鱼没有肾脏,这样它们所产生的尿液也会少很多,也减少了体内淡水的流失。
所以就像达尔文的进化论所说,适者生存,海鱼能够活在海里而不被咸死,是真的下了一番功夫的。
淡水为什么不咸
最后再来简单谈一谈,淡水为什么不咸的问题。海洋的水体占据了地球面积的97%,而淡水只占3%,为什么淡水还没有被海水所同化呢?
相信我们在生活中都有这样的经验,泡水是放了糖,尤其是像冰糖这种大块的糖,不搅拌的话,要过很久很久,水才会有甜味。一样的道理,如果我们将海洋视为扩散源,那么沿着河流溯流而上,扩散的速度是越来越慢的,在距离河口不远的位置就会达到一个平衡,所以河流入海口的水体的咸度也是逐步减淡的。
当然,实际上还要考虑很多因素。温度、盐度、水平梯度力、潮涨潮落甚至大一点的江河还要考虑科氏力(地球偏转力),这又是另一个话题了~
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