世界上含盐量第三的水体死海,能让人飘起来是什么原理?

死海是世界上含盐量第三的水体,拥有极高的含盐量,这使得死海中水的密度比人体平均密度还大,所以人体可以在其中漂浮。

地理位置

死海位于三个国家的交界处,属于东非大裂谷在北边的延伸部分,是世界上最低洼的湖泊,湖面海拔大约-430米,湖底最低海拔-800米,长度67公里,宽度18公里,湖泊面积810平方公里。

死海并不是“海”,而是一个湖,准确地说是内陆湖,而且处于沙漠之中,只有少数周边的河流流入死海,加上常年下雨量非常低,夏季蒸发量又很大,导致大量盐类在死海中累计沉淀,并且死海的水位每年都在降低。

密度

死海中水的密度高达1.25~1.29g/cm^3,比人体平均密度(约1.02/cm^3)略高。正是由于密度比人体高,所以人可以很轻松地漂浮在湖面,简单计算可知:

人体平均密度:死海水的密度≈0.8

于是人漂浮在死海中时,大约有身体的20%体积能露出湖面,人体的头部大约占全身体积的7%~10%,足以把整个头部伸出湖面。而淡水湖的密度接近于1g/cm^3,略比人低,所以人在淡水湖中溺水时,会趋向于沉入水底。

含盐量

在死海中,含盐量是随着水深而变化的,水越深含盐量越高,甚至在湖底盐类已经结晶为固体,这时候部分盐类已经接近饱和溶液。

利用化学知识我们可知,氯化钠饱和溶液在20℃时的溶解度为36.0g(100克水能溶解36克氯化钠固体),换算成含盐量是26.5%。

在死海中,盐类不止有氯化钠,还有钾盐、钙盐、镁盐等等,整体计算的话死海含盐量高达23~30%,相当于每升中就含有大约250克盐,而四大洋的平均含盐量为3.5%,只有死海的八分之一。

虽然死海的含盐量非常高,但是全世界的水体当中只能排第三,前面两个水体分别是:

1、埃塞俄比亚的Gaet'ale Pond,含盐量43%,主要是氯化钙和氯化镁,但是直径只有大约60米,是在2005年的一次地震中形成。

2、南极洲的唐胡安池,含盐量40%,直径大约300米。

由于前两者在面积上小太多,也就相当于池塘的水平,所以平常我们把死海称作含盐量最高的湖也是没问题的。

水中生物

死海中的含盐量足以杀死绝大部分水生生物,这也是死海名字的来源;比如汛期从约旦河流入死海的水中,会涌入一些鱼虾,这些生物进入死海后,会很快脱水和缺氧死亡。

绝大部分生物体的蛋白质,在高浓度的盐水中会产生脱水效应,然后失去活性,只有极少数的微生物和藻类能在其中生存;比如有一类嗜盐菌,所具有的蛋白质能在高盐环境下不脱水,而且只有在高盐环境中才能保持活性,所以死海成了这类嗜盐菌的“天堂”。