Растворенный кислород

Химическая формула: O2

Описание: кислород, находящийся в газообразном состоянии и растворенный в водной среде.

Причины присутствия

РК, или растворенный кислород, в определенной степени присутствует практически во всех естественных и искусственных водоемах. Чаще всего оксиген в воде имеет форму гидратированных кислородных молекул. Показатель концентрации вещества в воде не постоянен и часто меняется в зависимости от окружающей среды. Основные факторы, влияющие на количество кислорода в воде, – это:

• Атмосферное давление
• Температура
• Степень минерализации воды

При этом каждый фактор влияет на показатель по-своему. Так, между давлением и содержанием РК существует прямая зависимость – чем выше давление, тем больше кислорода. В то же время у температуры и минерализации установлена обратно пропорциональная связь. Чем холоднее вода и меньше в ней минералов, тем больше будет кислорода.

Основной фактор, являющийся источником РК, – это кислород, содержащийся в воздухе. В водную среду он попадает в процессе поверхностной абсорбции. К другим причинам можно отнести:

• Дождь и другие осадки – в них больше РК, чем в водоеме
• Фотосинтез, происходящий в фитопланктоне, водорослях и водных растениях
• Антропогенная деятельность, в числе которой оксигенация и аэрация при очистке сточных вод

Выходит, обработка стоков напрямую влияет на содержание кислорода в водоеме – плохо очищенная вода будет поглощать имеющийся в воде РК, а правильный процесс очистки только увеличит этот показатель.

Влияние на природные экосистемы

От концентрации кислорода, растворенного в воде, напрямую зависит жизнедеятельность водных растений и фауны. Оксиген нужен не только для питания растений или дыхания рыб, но и для проходящих в воде биохимических трансформаций. Низкая концентрация РК может сделать водоем непригодным для жизни. Поэтому при оценке водных экосистем показатель РК является одной из важнейших характеристик, по которой можно оценить их благополучие.

Если показатель РК резко снижается, у этого должна быть явная причина. Чаще всего ей является органика с высокой степенью окисления. Если не стабилизировать ситуацию, результатом может стать эвтрофикация водоема, постепенное или резкое вымирание живых организмов и, как следствие, стремительный рост легкоокисляемой органики, что еще больше снижает количество РК в воде.

Преимущественно в природных водных экосистемах данный показатель постоянно колеблется, изменяясь в течение года, месяца или даже суток. Главное, чтобы количество растворенного кислорода не снижалось ниже отметки в 4 мг/л, так как при меньших концентрациях все живые организмы могут погибнуть.

Влияние на человека

Напрямую на человеческий организм значение РК не влияет, однако оно полезно для жизнедеятельности. Так, за показателем пристально следят аквариумисты и рыбные хозяйства. Кроме того, методом аэрации, то есть значительного повышения РК, часто проводят очистку сточных и других вод от загрязняющих примесей. Эта методика универсальная, так как естественное окисление почти всех растворенных канцерогенов приводит к уменьшению их опасности. Некоторые вещества даже могут выпадать в осадок, после чего их легко удалить.

Нормирование

Поскольку показатель РК важен именно для открытых водоемов и природных экосистем, нормативные акты устанавливают предельные концентрации данного газа именно для таких водоемов. В зависимости от типа и предназначения воды, установлены следующие минимальные концентрации O2.

Источник пробы Нормативный акт	Количество РК, не менее, мг/л
Объекты рыбного хозяйства, высшая и первая категория Приказ Минсельхоза РЫ №552	6,0
Объекты рыбного хозяйства, вторая категория Приказ Минсельхоза РЫ №552	4,0
Поверхностные водоемы СанПиН 2.1.5.980–00	4,0 – в любое время года, при взятии пробы до 12:00

Важный момент: в случае с растворенным кислородом норматив указывает не максимальный, а минимальный показатель. Его превышение не приведет ни к каким негативным последствиям, а вот более низкая концентрация пагубно отразится на экосистеме.

Критическая отметка: при концентрации РК в 2 мг/л погибает почти вся фауна, проживающая в водоеме.

Обогащение кислородом

Для увеличения количества кислорода в воде применяются две основные методики:

• Механическая. Концентрация растет при искусственном обогащении. Для этого применяются струйные методы, распыление воды через форсунки, пропускание воздуха через воду, оксигенационные конусы
• Биологический. Применяется в аквариумах и водоемах. Источником кислорода становятся водные растения. При этом важно сохранять высокий уровень освещенности, так как в темное время суток даже растения становятся кислородными потребителями.