Добавлено: 17.07.2017

Определение количества содержания кислорода в воде искусственного водоёма.

Кислород в воде искусственного водоёма.

При создании водоёмов для рыб особое внимание стоит уделить вопросу изучения кислородного режима водоёмов, так как наличие в воде водоёма растворенного кислорода - обязательное условие существования большинства водных организмов. Потребность в кислороде у отдельных видов рыб различна. Так, для нормально жизнедеятельности лососевых концентрация кислорода должна быть 8-11 мг/л, а для карповых - 5-8 мг/л. При концентрации кислорода 3 мг/л карп становится беспокойным, хуже питается, а при падении уровня кислорода до 1,2 - 0,6 мг/л (в зависимости от температуры воды) возникает угроза гибели рыбы. От насыщения воды кислородом зависит жизнедеятельнсть рыб. При падении содержания кислорода ухудшаются условия питания рыб, снижается их рост, понимается устойчивость ко многим неблагоприятным факторам внешней среды, в том числе к ядам промышленных и бытовых сточных вод.

Содержание растворенного в воде кислорода зависит от двух процессов, проходящих одновременно в водоеме. С одной стороны, это процессы, обогащающие воду кислородом. К ним относятся фотосинтез растений, а также поступление его из атмосферы, с другой стороны, уменьшаеющие его содержание в воде различные окисилтельные процессы. (см. рис.)

Баланс кислорода в водоёме.

Мощный источник обогащения воды кислородом - процесс фотосинтеза водных растений. Интенсивность его зависит от развития водорослей, температуры и освещения воды. Второй источник - атмосфера, кислород которой может поглащаться поверхностными слоями воды. Насыщение воды кислородом этим путем значительно ускоряется при интенсивном разбрызгивании, течении, ветровом перемешивании.

Расходование кислорода, растворенного в воде искусственного водоёма.

Кислород расходуется на различные окислительные процессы, в том числе и дыхание водных организмов. Потребление кислорода рыбами приведено в Таблице 1.

Средняя масса особи, г Температура, 0С
5 10 15 20
Карповые
0,5 48 95 161 252
1,0 44 86 146 229
5,0 36 70 118 187
10,0 32 62 107 168
50,0 26 50 85 133
500,0 13 36 62 94
Осетровые
0,5 68 132 226 351
1,0 60 116 198 310
5,0 44 85 146 230
10,0 38 75 128 200
50,0 31 55 94 148
500,0 22 44 74 117
Лососёвые
0,5 78 150 257 403
1,0 73 142 242 380
5,0 67 127 218 337
10,0 62 118 204 318
50,0 54 104 176 278
500,0 45 86 149 232

Таблица 1. Потребление кислорода рыбой (мг/кг/ч)

Значительное количество кислорода используется на окисление органических веществ. Например:

В результате изменения температуры воды, освещенности и влияния других факторов в водоёмах наблюдаются периодические сезонные и суточные колебания в количестве кислорода, растворенного в воде. Поэтому в водоёмах с рыбой обязательно необходимо постоянно контролировать уровень содержания кислорода в воде.

Определение содержания растворенного кислорода в воде.

Определение содержания растворенного кислорода в воде проводят по методу Винклера. Он основан на способности гидрата закиси марганца реагировать в щелочной среде с кислородом, растворенным в воде. Гидрат закиси марганца связывает кислород с образованием осадка гидрата окиси марганца. После добавления кислоты осадок растворяется и раствор в зависимости от количества выделившего иода окрашивается в коричневый цвет различной интенсивности. Выделившийся иод титруют раствором гипосульфата. По количеству гипосульфита, израсходованного на титрование пробы, рассчитывают количество кислорода.

Пробу воды на кислород берут с помощью батометра или других приспособлений. Из батометра пробу переносят в специальные кислородные склянки с притертыми пробками. После этого приступают к фиксации кислорода. Для этого в склянку объемом 100-150 мл вводят 2 мл раствора хлористого марганца MnCl2 и 2 мл раствора едкого натра с иодистым калием (NaOH+KI). Пипетку с реактивами погружают в склянку и затем по мере выливания из них реактива поднимают вверх. Для каждого реактива должна быть своя пипетка, помеченная каким-либо способом. После прибавления хлористого марганца и щелочи склянки зкрывают и содежимое тщательно перемешивают. Когда осадок опустится на дно, склянку открывают и пипеткой воодят 5 мл серной кислоты (1:4) или концентрированной соляной кислоты. Затем склянку закрывают и перемешивают. После растворения осадка из склянки берут пипеткой 50 или 100 мл исследуемой воды, переносят в коническую колбу на 200-250 мл и титруют 0,01 н. или 0, 02 н. раствором гипосульфита до слабо-желтого цвета. После этого к пробе добавляют 1 мл крахмала и окрасившийся в синий цвет раствор титруют до обесцвечивания. Учитывают все количество гипосульфита, пошедшее на титрование.

Расчет количества кислорода О2, растворенного в воде, проводится по следующей формуле, мг/л:

Количество растворенного кислорода = (П*К*N*8*1000) / (О-о1)

,где:

Например, на титрование пробы пошло 7,1 мг гипосульфита; поправочный коэффициент К раствора гипосульфита - 0,9; объем пробы, взятой на титрование, 100 мл. Содержание кислорода О2, растворенного в воде, равно:

(7,1*0,9*0,01*8*1000) / (100-2) ≈ 5,2 мг/л

Относительное содержание кислорода в воде искусственного водоёма.

При анализе кислородного режима водоёма важно знать не только абсолютное количество кислорода, растворенного в воде, но и его относительное содержание - процент насыщения от нормы при данной температуре.

По относительному содержанию кислорода судят о напряженности окислительных процессов в водоёме.

Таблица 2. Содержание кислорода, растворенного в воде в зависимости от температуры.

t, 0C Равновесные концентрации кислорода, мг/л
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
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 13,06 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 12,46 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 10,19 10,17 10,15 10,12 10,10 10,08 10,07 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 9,36 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 8,19
25 8,18 8,16 8,14 8,13 8,11 8,08 8,07 8,06 8,05 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

Пример. Предположим, что содержание кислорода в водоёме составляет 5,7 мг/л. Температура воды 240С. Необходимо рассчитать относительное содержание кислорода. Из Таблицы 2 находим, что при данной температуре должно быть 8, 33 мг/л растворенного в воде кислорода. Тогда относительное содержание кислорода составит:

8,33 - 100 %

5,7 - х %

х = 5,7 * 100 / 8,33 = 68,4%.

Относительное содержание кислорода в воде при данной температуре - 68,4%.

Советуем ознакомиться:

Садовый аквариум


Углерод и карбонаты в воде искусственного водоёма