Биоиндикация состояния пресноводного водоема с помощью донных организмов- http://www.researcher.ru/methodics/m.../a_1xiure.html

1 Кислород в воде


Кислород является одним из важнейших растворенных газов, постоянно присутствующих в поверхностных водах, режим кото*рого в значительной степени определяет химико-биологическое состояние водоемов.
1.1 Источники

Главными источниками поступления кислорода в поверхностные воды являются процессы абсорбции его из атмо*сферы и продуцирование в результате фотосинтетической деятель*ности водных организмов. Абсорбция кислорода из атмосферы происходит на поверхности водоема. Скорость этого процесса повышается понижением температуры, степени насыщения воды кислородом и повышением атмосферного давления.
Продуцирование кислорода в процессе фотосинтеза протекает в поверхностном слое водоема, толщина которого зависит от про*зрачности воды и колеблется от нескольких десятков сантиметров до нескольких десятков метров.
Кислород может также поступать в водоемы с дождевыми и снеговыми водами, которые обычно им пересыщены.
Аэрация — обогащение глубинных слоев воды кислородом — происходит в результате перемешивания, в том числе ветрового, водных масс, вертикальной температурной циркуляции и т. д.
Потребление кислорода в воде связано с химическими и био*химическими процессами окисления органических и некоторых неорганических веществ (Fe2+, Mn2+, NH+, H2S, CH4, Н2 и др.), а также с дыханием водных организмы. Скорость потребления кислорода увеличивается с повы*шением температуры, количества бактерий и других водных орга*низмов и веществ, подвергающихся химическому и биохимиче*скому окислению.
1.2 Формы миграции

Растворенный кислород в поверхностных водах находится в виде молекул О2. Растворимость его растет с понижением температуры (табл. 1), минерализации (табл. 2) и повышением давления. Величину растворимости кислорода при нормальном давлении называют нормальной концентрацией. Зависимость нормальной концентрации от температуры приведена в табл. 1. Насыщение воды кислородом, соответствующее нормаль*ной концентрации, принимается равным 100% . В случае высокой интенсивности фотосинтеза вода может быть значительно пере*сыщена кислородом. При этом часть его может переходить в газо*образную форму.

Таблица 13 - Зависимость нормальной концентрации кислорода (Со) в воде от температуры (Атмосферное давление 760 мм рт. ст., парциальное давление кислорода р = 0,209 атм)

Темпера тура , °С Растворенный кислород, мг/л
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 6,9
0 14,65 14,61 14,57 14,53 14,49 14,45 14,41 14,37 14,33 14,29
1 14,25 14,21 14,17 14,13 14,09 14,05 14,02 13,98 13,94 13,90
2 13,86 13,82 13,79 13,75 13,71 13,68 13,64 13,60 13,56 13,53
3 13,49 13,46 13,42 13,38 13,35 13,31 13,28 13,24 13,20 13,17
4 13.13 13,10 13,рб 13,03 13,00 12,96 12,93 12,89 12,86 12,82
5 12,79 12,76 12,72 12,69 12,66 12,62 12;59 12,56 12,53 12,49
6 12,48 12,43 12,40 12,36 12,33 12,30 12,27 12,24 12,21 12,18
7 12,14 12,11 12,08 12,05 12,02 11,99 11,96 11,93 11,90 11,87
8 11,84 11,81 11,78 11,75 11,72 11,70 11,67 11,64 11,61 11,58
9 11,55 11,52 11,49 11,47 11,44 11,41 11,38 11,35 11,33 11,30
10 11,27 11,24 11,22 11,19 11,16 11,14 11,11 11,08 11,06 11,03
11 11,00 10,98 10,95 10,93 10,90 10,87 10,85 10,82 10,80 10,77
12 10,75 10,72 10,70 10,67 10,65 10,62 10,60 10,57 10,55 10,52
13 10,50 10,48 10,45 10,43 10,40 10,38 10,36 10,33 10,31 10,28
14 10,26 10,24 10,22 10,19 10,17 10,15 10,12 10,10 10,08 10,06
15 10,03 10,01 9,99 9,97 9,95 9,92 9,90 9,88 9,86 9,84
16 9,82 9,79 9,77 9,75 9,73 9,71 9,69 9,67 9,65 9,63
17 9,61 9,58 9,56 9,54 9,52 9,50 9,48 9,46 9,44 9,42
18 9,40 9,38 8,36 9,34 9,32 9,30 9,29 9,27 9,25 9,23
19 9,21 9,19 9,17 9.15 9,13 9,12 9,10 9,08 9,06 9,04
20 9,02 9,00 8,98 8,97 8,95 8,93 8,91 8,90 8,88 8,86
21 8,84 8,82. 8,81 8,79 8,77 8,75 8,74 8,72 8,70 8,68
22 8,67 8,65 8,63 8,62 8,60 8,58 8,56 8,55 8,53 8,52
23 8,50 8,48 8,46 8,45 8,43 8,42 8,40 8,38 8,37 8,35
24 8,33 8,32 8,30 8,29 8,27 8,25 8,24 8,22 8,21 8.18
25 8,18 8,16 8,14 8,13 8,11 8,10 8,08 8,07 8,06 8,04
26 8,02 8,01 7,99 7,98 7,96 7,95 7,93 7,92 7,90 7,89
27 7,87 7,86 7,84 7,83 7,81 7,80 7,78 7,77 7,75 7,74
28 7,72 7,71 7,69 7,68 7,66 7,65 7,64 7,62 7,61 7,59
29 7,58 7,56 7,55 7,54 7,52 7,51 7,49 7,48 7,47 7,45
30 7,44 7,42 7,41 7,40 7,38 7,37 7,35 7,34 7,32 7,31
Таблица 14 - Влияние минерализации на растворимость кислорода в воде
Температура,°С 0 10 20 30
Уменьшение растворимости
(мг/л) на каждые 1000 мг солей		 0,08405 0,00217 0,04777 0,04085

1.3 Содержание в поверхностных водах

В поверхностных водах содержание растворенного кислорода может колебаться от 0 до 14 мг/л и подвержено значительным сезонным и суточным ко*лебаниям. Суточные колебания в основном зависят от соотноше*ния интенсивности процессов его продуцирования и потребления и могут достигать 2,5 мг/л растворенного кислорода. В речных водах наиболее высокие концентрации наблюдаются обычно в осен*нее время, наиболее низкие — зимой, когда в результате обра*зования ледяного покрова прекращается поступление кислорода из атмосферы. Дефицит кислорода чаще наблюдается в эвтрофированных водоемах, а также в водоемах, содержащих большое количество загрязняющих и гумусовых веществ.
Распределение кислорода по вертикали при отсутствии ин*тенсивного перемешивания водных масс может быть довольно неравномерным. Стратификация кислорода, как и температурная стратификация, наиболее значительно проявляется в летний и зимний периоды. В периоды весенней и осенней гомотермии рас*пределение кислорода по глубине более равномерное.
1.4 Свойства, цели наблюдения

Концентрация кислорода опре*деляет величину окислительно-восстановительного потенциала и в значительной мере направление и скорость процессов химиче*ского и биохимического окисления органических и неорганиче*ских соединений.
Кислородный режим оказывает глубокое влияние на жизнь водоема. Минимальное содержание растворенного кислорода, обеспечивающее нормальное развитие рыб, составляет около 5 мг О2/л. Понижение его до 2 мг/л вызывает массовую ги*бель рыб. Неблагоприятно сказывается на их состоянии и пе*ресыщение воды кислородом. ПДК растворенного кислорода для водных объектов рыбохозяйственного назначения составляет в зимний период 4 мг/дм3, в летний – 6 мг/дм3.
Определение кислорода в поверхностных водах включено в программы наблюдений с целью оценки условий обитания гидробионтов, в том числе рыб, косвенной характеристики качества воды, интенсивности процессов продуцирования и деструкции органических веществ, самоочищения водоемов и т. д.
Концентрацию кислорода выражают либо в миллиграммах на литр, либо в процентах насыщения, вычисление кислорода производится по формуле
[IMG]file:///C:/Users/73B5~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif[/IMG]
где Сх — концентрация кислорода, найденная эксперимен*тально, мг/л; Со — нормальная концентрация при данной температуре, нормальности и атмосферном давлении 760 мм (находят из табл. 13); р — атмосферное давление в момент анализа.
Источник: Содержание растворенного кислорода в воде: Методические указания/ Составитель Кузьмина И.А. - НовГУ, Великий Новгород, 2007.