Wasser auf dem Web, Verständnis, Wasserqualität, Parameter
Warum ist es wichtig?
Wie Landtiere, Fische und andere Wasserorganismen brauchen Sauerstoff zum Leben. Da Wasser bewegt sich über die Kiemen (oder einem anderen Atemgerät), mikroskopische Blasen von Sauerstoffgas in dem Wasser gelösten Sauerstoff (DO) genannt, werden aus dem Wasser zu ihrem Blut übertragen. Wie jeder anderen Gasdiffusionsprozess ist die Übertragung effizient nur über bestimmte Konzentrationen. Mit anderen Worten, kann Sauerstoff im Wasser vorhanden sein, aber bei zu niedriger Konzentration des Leben im Wasser zu erhalten. Sauerstoff wird auch von nahezu allen Algen und alle Makrophyten benötigt. und für viele chemische Reaktionen, die auf See Funktionieren wichtig sind.
Gründe für die natürliche Vielfalt
Andere Sauerstoffquellen schließen die einströmende Luft und Streams. Sauerstoffkonzentrationen sind viel höher in Luft, die etwa 21% Sauerstoff ist, als in Wasser, die ein winziger Bruchteil von 1 Prozent Sauerstoff ist. Wo die Luft und das Wasser sich treffen, dieser enorme Unterschied in der Konzentration verursacht Sauerstoffmoleküle in der Luft in das Wasser zu lösen. Mehr Sauerstoff löst sich in Wasser, wenn Wind das Wasser rührt; wie die Wellen mehr Oberfläche erzeugen, können weitere Diffusion auftreten. Ein ähnlicher Prozess geschieht, wenn Sie Zucker zu einer Tasse Kaffee ein - der Zucker sich auflöst. Es löst sich schneller, aber wenn Sie den Kaffee rühren.
In eutrophe und hypereutroph Seen, Sommer Fischsterben am einfachsten in Zeiten mit hohen Temperaturen, wenig Wind und hohen Wolkendecke passieren. Die Wolken reduzieren tags Photosynthese mit seiner Sauerstoffproduktion und so die DO in der Mischschicht. Oder sogar in der gesamten Wassersäule eines flachen ungeschichtet See kann für Fische und andere Wasserorganismen kritisch werden.
Das gleiche grundlegende Phänomen kann im Winter auftritt (Auswinterungsschäden), wenn Eisdecke entfernt Wiederbelebungs aus der Atmosphäre und Schneedecke kann Licht-limit Algen- und Makrophyten Photosynthese unter dem Eis. Viele Seen im oberen Mittleren Westen sind mechanisch wieder belüftet oder mit Luft injizieren, Sauerstoff oder sogar flüssigen Sauerstoff Eis zu halten einigen See und Sauerstoff hinzuzufügen direkt winterkills zu verhindern.
Erwartete Auswirkungen der Umweltverschmutzung
Die Entwicklung von Anoxie in Seen ist am meisten in thermisch geschichteten Systemen im Sommer ausgesprochen und unter dem Eis im Winter, wenn die Wassermassen aus der Atmosphäre unterbrochen. Neben den direkten Auswirkungen auf die aeroben Organismen können Anoxie zu einer erhöhten Freisetzung von Phosphor aus Ablagerungen führen, die Algenblüte, wenn sie in der oberen euphotic (sonnigen) Zone gemischt Kraftstoff kann. Es führt auch zu der Anhäufung von chemisch reduzierten Verbindungen wie Ammonium- und Schwefelwasserstoff (H 2 S, faule Eier Gas), die nach unten Lebewesen giftig sein können. In extremen Fällen plötzliche Vermischung von H 2 S in die obere Wassersäule kann Fischsterben verursachen.
Gelöster Sauerstoff-Konzentrationen werden am häufigsten in Einheiten von Milligramm Gas pro Liter Wasser berichten - mg / L. (Die Einheit mg / L entspricht parts per million = ppm).
ERMITTLUNG PROZENT DER SATURATION „Schnell und einfach“ METHODE
Für eine schnelle und einfache Bestimmung des prozentualen Sättigungswertes für gelösten Sauerstoff bei einer gegebenen Temperatur, verwendet, um die Sättigungsdiagramm oben. Paaren die mg / l an gelöstem Sauerstoff Sie gemessen und die Temperatur des Wassers in Grad C. Zeichnen einer geraden Linie zwischen der Wassertemperatur und dem mg / l an gelöstem Sauerstoff. Die prozentuale Sättigung ist der Wert, wo die Linie der Sättigungsskala ab. Streams mit einem Sättigungswert von 90% oder höher ist als gesund, aber das ist natürlich nur ein Maß für die „Gesundheit“. Lesen Sie den Rest dieses Abschnitts und den See-Ökologie Primer für mehr über gelösten Sauerstoff in Seen.
ERMITTLUNG PROZENT DER SÄTTIGUNG „NICHT SO SCHNELL UND EINFACH“ METHODE
Es gibt auch eine Reihe von Gleichungen Sie Prozent Sättigung berechnen verwenden können. Sie beginnen mit dem Gleichgewicht Sauerstoff bei Nicht-Standard-Druck, Cp zu bestimmen. unter Verwendung der Gleichung unten gezeigt. Aber noch bevor Sie tun können, dass Sie zuerst den Luftdruck an Ihrem Sees Höhe (h in Kilometern) bestimmen, müssen unter Verwendung von Gleichung 1:
wobei P = Druck (atm) in der Höhe h (km), bezogen auf Standard-Partialdruck (Pst) bei 760 mm Hg oder 101,325 kpa auf Meereshöhe.
Jetzt können Sie in der Gleichung tauchen 2 unten. Oh, nebenbei gesagt, die Temperatur in Kelvin (K) gleich Temperatur in Grad C + 273,15 Grad und 1 Atmosphäre = 760 mm Hg.
Hinweis: C * = exp [7,7117-1,31403 - ln (t + 45.93)]
Nun, da Sie haben für Cp gelöst Sie können schließlich bestimmen% Sättigung auf der Grundlage Ihrer DO-Konzentration (mg / l), indem Sie einen weiteren Schritt:
(Wo DO ist Ihr Messwert).
Es verwendet die Gleichungen von oben, die aus dem 1956 Mortimer, C. H. erhalten Artikel unten verwiesen wird.
Die folgende Formel ist eine Excel-Version von Gleichung 2 - Sie können es verwenden, Cp in einer Tabelle zu berechnen:
= ((EXP (7,7117 bis 1,31403 * ln (B7 + 45,93))) * $ C $ 3 * (1-EXP (11.8571- (3840,7 / (273,15 + B7)) - (216.961 / ((B7 + 273,15) ^ 2 ))) / $ $ C 3) * (1- (0.000975- (0,00001426 * B7) + (,00000006436 * (B7 ^ 2))) * $ C $ 3)) / (1-EXP (11.8571- (3840,7 / (B7 273,15)) - (216.961 / ((B7 + 273,15) ^ 2)))) / (1- (0.000975- (0,00001426 * B7) + (,00000006436 * (B7 ^ 2))))
Geben Sie P (atm) an Ihrer Höhe in Kalkulationstabellenzelle „C3“, und geben Sie die Wassertemperatur (° C) in der Zelle „B7“.
Kopieren mit der obigen Formel (in einer Zeile) in eine Tabellenkalkulationszelle - es wird Cp berechnet werden.
Sobald Sie Cp bestimmt haben, können Sie die Gleichung 3 (von oben) verwenden, um% Sättigung aus dem DO-Konzentration zu bestimmen.
Hier ist ein Beispiel-Tabelle, die Verwendung dieser Formel macht.
Mortimer, C. H. 1956. Der Sauerstoffgehalt des luftgesättigtem Süßwasser, und hilft bei der prozentualen Sättigung zu berechnen. Intern. Assoc. Theoret. Appl. Commun. Nr. 6.
Mortimer, C. H. 1981. Der Sauerstoffgehalt der Luft gesättigtes Süßwassers über Bereiche von Temperatur und Luftdruck von limnologischem Interesse. Mitteilungen der IVL, Nummer 22, 23 p.