Концентрация водородных ионов в природных водах достаточно устойчива, поскольку они благодаря присутствию карбонатов представляют собой сильно забуферену систему. При отсутствии карбонатов рН воды может снижаться до 5,67, когда есть ее полное насыщение углекислым газом. В сфагновых болотах рН может снижаться до 3,4, так как, с одной стороны, в их воде мало карбонатов, а с другой - присутствует сильная серная кислота. Во время интенсивного фотосинтеза рН может подниматься до 10 и более в результате почти полного исчезновения из воды свободного СО2 (потребляемого растениями) и пидлуговування среды карбонатами. В морских водах рН обычно равен 8,1-8,4. Природные воды с рН от 3,4 до 6,95 называются кислыми, с рН от 6,95 до 7,3 - нейтральными и с рН> 7,3 - щелочными. В том же водоеме рН в течение суток может колебаться на 2 единицы и более: ночью вода подкисляется углекислым газом, выделяющимся в процессе дыхания, днем пидлуговуеться в результате потребления СО2 растениями. В почвах озер и болот рН обычно ниже 7, в морских отложениях он часто выше 7. Например, рН красной глины, одного из самых распространенных океанских почв, равна 7,05-7,41.

 

Экологическое действие рН, очевидно, сказывается через изменение проницаемости внешних мембран и водно-солевого обмена в организме. Среди последних различают формы стеноионни, обитающих в водах с колебаниями рН в 5-6 единиц, и евриионни, выдерживающие большие изменения этого фактора. С евриионних форм можно назвать личинок комара Chironomus, способных выдерживать колебания рН от 2 до 10, рачков Cyclops languidus и Chydorvis ovalis, коловраток Anuraea cochlearis и др..

 

Стеноионни формы, предпочитают кислые водам, называются ацидофильными, живущие в щелочных водах - алкалифильнимы. К первым относятся, например, жгутиковые Cartesia obtusa и Astasia, коловратка Elosa worallii и другие обитатели сфагновых болот, живут в воде с рН до 3,8 и не встречаются в нейтральных и щелочных водах. Примером алкалифильних гидробионтов являются моллюски с известковой раковиной, обитающих в водах с рН> 7. Бентосные формы пресных вод, живущих в условиях некоторого подкисление среды, заметно легче выдерживают отклонения рН в сторону меньших величин, чем крупных. С возрастом устойчивость гидробионтов к сдвигу рН повышается. Так, молодые рачки Gammarus pulex погибают в воде с рН 6-6,2 через 1,5-2 суток, а большие - через 5 суток.

 

Характеристика окислительно-восстановительного потенциала (Eh) дается обычно или в милливольтах или в величинах ГН (логарифм величины давления молекулярного водорода, взятый с обратным знаком).

 

Вода морских и пресных водоемов, содержит значительное количество кислорода, имеет положительный Eh порядке 300-350 мВ, то есть средой окисленным, и величина ГН в ней может доходить до 35-40. В придонных слоях воды, где содержание кислорода резко падает, Eh становится отрицательным, гибкие падает до 15-12, а в присутствии сероводорода еще ниже. При очистке сточных вод в условиях анаэробного окисления Eh среды равен от -400 до -200 мВ, в иле диван от -295 до -200 мВ, в свежем иле от -75 до -100 мВ, в сырой сточной воде 0-400 мВ , в очищенной - до 1000 мВ.

 

В наибольшей степени Eh почв зависит от состояния таких равновесных систем, как Fe3 + ^ Fe2 +; Mn3 + ^ Mn2 +; S2 + - ^ S °. На величину Eh влияет как относительная, так и абсолютная количество подвижных форм Fe, Mn, S и других элементов с переменной валентностью. Соотношение в почве их закисного и окисных форм, определяющим величину Eh, зависит от содержания и состава органических веществ, температуры, бактериальный деятельности и других факторов. В океанских отложениях Eh поверхностных слоев почвы, как правило, положительный и изменяется от 0 до 200-500 мВ и более, т.е. отложения сильно окисленные, на глубине нескольких десятков сантиметров Eh может падать до -300 мВ и более, т.е. почвы становятся средой восстановленным. В озерных почвах с большим содержанием органических веществ Eh обычно отрицательный, особенно в присутствии сероводорода.

 

С изменением величины редокс-потенциала поведение гидробионтов может резко меняться. Например, личинки комара Chironomus dorsalis с падением Eh до отрицательных величин меняют знак фототаксиса с отрицательного на положительный и всплывают к поверхности воды. Серные бактерии наиболее интенсивно окисляют сероводород, когда Eh воды выше 60 мВ; когда Eh <60 мВ, интенсивность окисления сероводорода снижается из-за отсутствия окислителей.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+