9

Лекция 5 гидрофизические и гидрохимические показатели воды как среды обитания

Общая минерализация - (гидрохимические свойства) ионный состав, содержание органических веществ, растворенных газов, состав донных отложений и т.д.

Прозрачность - определяет интенсивность продукционных процессов, и чем выше температура и прозрачность, тем интенсивнее идут продукционные процессы.

Кислородный режим - содержание органического вещества и биогенных элементов. Концентрация кислорода в воде и степень окисляемости органического вещества служит критерием уровня трофности: бихроматная окисляемость, как мера общего содержания органического вещества без характеристики и качественного состава; перманганатная окисляемость указывает а содержание легко окисляемых, а также частично трудноминерализуемых гумусовых веществ в воде. Концентрация последних обуславливает цветность воды.

Концентрация водородных ионов (рН) тесно связана с уровнем содержания различных веществ в воде. Антропогенное воздействие на величину рН проявляется через сток за счет органических и минеральных веществ антропогенного происхождения, а также за счет поступления окислов серы из атмосферы. Для жизнедеятельности организмов большое значение имеет реакция среды, которая определяется концентрацией водородных ионов, образующихся в водном растворе при электролитической диссоциации воды. Количественно реакцию среды выражают при помощи рН - водородного показателя. Чистая вода имеет рН = 7, уровни ниже 7 определяют кислотность среды, выше 7 - ее щелочность. Каждый организм существует в определенных границах рН и имеет специфический оптимум реакции среды. У большинства микроорганизмов оптимум рН = 6-7 и лишь немногие могут расти при рН ниже 2 и выше 10. Организмы, хорошо развивающиеся при кислой реакции – рН = 5-6 - называются ацидофильными (кислотолюбивыми). Водоросли, которые лучше развиваются при щелочной реакции, имеют оптимум при рН = 9, называются алкалифильными (щелочелюбивыми).

Соединения азота - содержится в природных водах в виде неорганических соединений: аммонийных, нитратных, нитритных ионов, в белках организма и в продуктах их жизнедеятельности. Неорганические соединения азота необходимы для жизнедеятельности организмов, особенно автотрофов.

Соединения фосфора - также как и азотные содержатся в виде неорганических и органических соединений. Соединения фосфора необходимы для жизнедеятельности организмов при отсутствии азота и фосфора в воде, что бывает при интенсивном фотосинтезе в воде, развитие растений прекращается.

Инертность системы - способность экосистемы сохранять при внешнем воздействии исходное состояние в течение некоторого времени.

Пластичность или упругость системы - способность экологической системы переходить из одного состояния равновесия в другое, сохраняя при этом внутренние связи.

Восстанавливаемость системы - способность экологической системы возвращаться в исходное состояние после временного внешнего воздействия.

Минерализация

Суммарное содержание всех найденных при химическом анализе воды минеральных веществ; обычно выражается в мг/дм³ (до 1000 мг/дм³) и ‰ (более 1000 мг/дм³)[35].

Минерализация природных вод, определяющая их удельную электропроводность, изменяется в широких пределах. Большинство рек имеет минерализацию от нескольких десятков милиграммов в литре до нескольких сотен. Их удельная электропроводность варьирует от 30 мкСм/см до 1500 мкСм/см. Минерализация подземных вод и соленых озер изменяется в интервале от 40-50 мг/дм3 до 650 г/кг (плотность в этом случае уже значительно отличается от единицы). Удельная электропроводность атмосферных осадков (с минерализацией от 3 до 60 мг/дм3) составляет величины 20-120 мкСм/см [31].

Многие производства, сельское хозяйство, предприятия питьевого водоснабжения предъявляют определенные требования к качеству вод, в частности, к минерализации, так как воды, содержащие большое количество солей, отрицательно влияют на растительные и животные организмы, технологию производства и качество продукции, вызывают образование накипи на стенках котлов, коррозию, засоление почв.

Классификация природных вод по минерализации [35].

Категория вод	Минерализация, г/дм3
Ультрапресные	< 0.2
Пресные	0.2 - 0.5
Воды с относительно повышенной минерализацией	0.5 - 1.0
Солоноватые	1.0 - 3.0
Соленые	3 - 10
Воды повышенной солености	10 - 35
Рассолы	> 35

В соответствии с гигиеническими требованиями к качеству питьевой воды суммарная минерализация не должна превышать величины 1000 мг/дм3. По согласованию с органами санэпиднадзора для водопровода, подающего воду без соответствующей обработки (например, из артезианских скважин), допускается увеличение минерализации до 1500 мг/дм3) [35].