Instituție de învățământ de stat

Novgorod Universitate de stat lor. Iaroslav cel Înțelept

Facultate Stiintele Naturiiși resurse naturale

Catedra de Chimie și Ecologie

Instrucțiuni metodice

Velikiy Novgorod

Surse de oxigen din apă, efectul conținutului de oxigen din apă asupra organismelor acvatice, metode de determinare a concentrației de oxigen.

Instrucțiunile metodice sunt destinate studenților specialității 020801.65 - „Ecologie” și tuturor studenților care studiază „Ecologie generală”.

1 Oxigen în apă

Oxigenul este unul dintre cele mai importante gaze dizolvate prezente constant în ape de suprafata, al cărui regim determină în mare măsură starea chimică și biologică a corpurilor de apă.

1.1 Surse

Principalele surse de alimentare cu oxigen a apelor de suprafață sunt procesele de absorbție a acestuia din atmosferă și producția ca urmare a activității fotosintetice a organismelor acvatice. Absorbția oxigenului din atmosferă are loc la suprafața rezervorului. Viteza acestui proces crește odată cu scăderea temperaturii, a gradului de saturație a apei cu oxigen și o creștere a presiune atmosferică.

Producția de oxigen în timpul fotosintezei are loc în stratul de suprafață al rezervorului, a cărui grosime depinde de transparența apei și variază de la câteva zeci de centimetri până la câteva zeci de metri.

Oxigenul poate pătrunde și în corpurile de apă cu apa de ploaie și zăpadă, care sunt de obicei suprasaturate cu el.

Aerarea - îmbogățirea cu oxigen a straturilor de apă adâncă - are loc ca urmare a amestecării, inclusiv a vântului, a maselor de apă, a circulației verticale a temperaturii etc.

Consumul de oxigen din apă este asociat cu procese chimice și biochimice de oxidare a substanțelor organice și a unora nu materie organică(Fe2 +, Mn2 +, NH +, H2S, CH4, H2 etc.), precum și cu respirația organismelor acvatice. Rata consumului de oxigen crește odată cu creșterea temperaturii, a numărului de bacterii și a altor organisme și substanțe acvatice care suferă oxidare chimică și biochimică.

1.2 Forme de migrare

Oxigenul dizolvat în apele de suprafață este sub formă de molecule de O2. Solubilitatea sa crește odată cu scăderea temperaturii (Tabelul 1), cu mineralizarea (Tabelul 2) și cu creșterea presiunii. Valoarea solubilității oxigenului la presiune normală se numește concentrație normală. Dependența concentrației normale de temperatură este prezentată în tabel. 1. Saturația apei cu oxigen, corespunzătoare concentrației normale, se ia egală cu 100%. În cazul unei intensități mari a fotosintezei, apa poate fi suprasaturată semnificativ cu oxigen. În acest caz, o parte din acesta poate trece sub formă gazoasă.

Tabelul 13 - Dependența concentrației normale de oxigen (Co) în apă de temperatură (presiunea atmosferică 760 mm Hg, presiunea parțială a oxigenului R= 0,209 atm)

Temperatura, ° С	Oxigen dizolvat, mg/l

Tabelul 14 - Influența mineralizării asupra solubilității oxigenului în apă

În apele de suprafață, conținutul de oxigen dizolvat poate varia de la 0 la 14 mg/l și este supus unor fluctuații sezoniere și zilnice semnificative. Fluctuațiile zilnice depind în principal de raportul dintre intensitatea proceselor de producere și consumare a acestuia și pot ajunge la 2,5 mg/l de oxigen dizolvat. În apele râurilor, cele mai mari concentrații se observă de obicei toamna, cele mai scăzute - iarna, când fluxul de oxigen din atmosferă se oprește ca urmare a formării stratului de gheață. Deficiența de oxigen se observă mai des în corpurile de apă eutrofiate, precum și în corpurile de apă care conțin un numar mare de poluanti si substante humice.

Distribuția verticală a oxigenului în absența amestecării intensive a maselor de apă poate fi destul de neuniformă. Stratificarea oxigenului, ca și stratificarea temperaturii, este cel mai pronunțată vara și iarna. În perioadele de homotermie de primăvară și toamnă, distribuția oxigenului în profunzime este mai uniformă.

1.4 Proprietăți, obiective ale observației

Concentrația de oxigen determină mărimea potențialului redox și, în mare măsură, direcția și viteza proceselor de oxidare chimică și biochimică a compușilor organici și anorganici.

Regimul de oxigen are un efect profund asupra duratei de viață a rezervorului. Conținutul minim de oxigen dizolvat, care asigură dezvoltarea normală a peștilor, este de aproximativ 5 mg O2/l. Scăderea acestuia la 2 mg/l provoacă moartea în masă a peștilor. Suprasaturarea apei cu oxigen afectează negativ starea acestora. Concentrația maximă admisă de oxigen dizolvat pentru corpurile de apă de pescuit este de 4 mg/dm3 iarna și 6 mg/dm3 vara.

Determinarea oxigenului în apele de suprafață este inclusă în programele de observare în scopul evaluării condițiilor de viață ale organismelor acvatice, inclusiv ale peștilor, o caracteristică indirectă a calității apei, intensitatea proceselor de producere și distrugere a materiei organice, autoepurarea corpuri de apă etc.

Concentrația de oxigen este exprimată fie în miligrame pe litru, fie ca procent de saturație; oxigenul este calculat folosind formula

DIV_ADBLOCK42 ">

Interferența de mai sus în analiza apelor de suprafață este de obicei mică și sunt necesare operațiuni suplimentare în cazuri relativ rare.

V anul trecut s-au dezvoltat rapid diverse metode de metode electrochimice pentru determinarea oxigenului. Principalele avantaje ale acestor metode sunt simplitatea lor, sensibilitatea scăzută la prezența substanțelor străine, posibilitatea de automatizare și determinarea oxigenului dizolvat in situ. Dintre numeroasele metode electrochimice, cele mai răspândite sunt metodele amperometrice și polarografice care folosesc membrane semipermeabile care separă electrozii într-o soluție de electrolit de apa studiată.

Polietilena polimerică și filmele fluoroplastice cu proprietăți mecanice satisfăcătoare și rezistență chimică și termică ridicată sunt de obicei utilizate ca material pentru membranele semipermeabile. În Uniunea Sovietică și în străinătate, au fost propuse multe dispozitive pentru măsurarea electrochimică a concentrației de oxigen dizolvat, care diferă unele de altele în sistemele de electrozi, tipul și designul senzorilor, materialele membranei și compoziția electroliților utilizați. În funcție de aceasta, intervalul concentrației minime detectabile este destul de larg (de la 0,001 la 1 mg/l).

Pentru controlul conținutului de oxigen din apele de suprafață se recomandă metode iodometrice (după Winkler) și electrochimice.

2 Cerințe de siguranță

Experimentele sunt efectuate strict în conformitate cu ghidurile metodologice. Când efectuați munca, ar trebui să efectuați reguli generale măsuri de siguranță pentru laboratoarele chimice. Dacă reactivii intră în contact cu pielea sau îmbrăcămintea, clătiți rapid zona afectată cu multă apă.

3 Experimental

Scopul muncii:

1. Să stăpânească metoda de determinare a conținutului de oxigen din apă.

DETERMINARE IODOMETRICA

Oxigenul este o componentă instabilă, a cărei determinare, din cauza dependenței conținutului său de temperatura apei, trebuie efectuată la locul de prelevare. Metoda este destinată analizei apelor necolorate sau ușor colorate cu un conținut de oxigen mai mare de 0,05 mg O2/l.

Principiul metodei. Metoda se bazează pe interacțiunea hidroxidului de mangan cu oxigenul dizolvat în apă într-un mediu alcalin. Hidroxidul de mangan, care leagă cantitativ oxigenul dizolvat în apă, se transformă în compuși de mangan tetravalenți bruni insolubili. Când soluția este acidulată în prezența unui exces de iodură de potasiu, se formează iod, a cărui cantitate este echivalentă cu conținutul de oxigen dizolvat și este luată în considerare prin titrarea soluției de tiosulfat:

Mn2 + + 2OH - → Mn (OH)2 (alb);

2Mn (OH)2 + O2 → 2MnO (OH)2 (maro);

MnO (OH) 2 + 4H + + 3I - → Mn2 + + I3- + 3H2O;

I3- + 2S2O32- → 3I - + S4O62-.

Progres de determinare. O probă de apă pentru determinarea oxigenului dizolvat se prelevează cu un batometru, la robinetul căruia este atașat un tub de cauciuc de 20-25 cm lungime.Oxigenul se fixează imediat după prelevare. Pentru aceasta, sticla de oxigen se clătește de 2-3 ori și apoi se umple cu apa de testare. Tubul de cauciuc trebuie să atingă fundul sticlei. După umplerea sticlei până la gât, umplerea acesteia se continuă până când se varsă aproximativ 100 ml apă, adică până când apa în contact cu aerul din sticlă este deplasată. Tubul este îndepărtat fără a întrerupe curgerea apei din sticlă. Sticla trebuie să fie umplută până la refuz cu probă și fără bule de aer pe pereți.

Apoi, într-o sticlă cu o probă de apă se introduc 1 ml de soluție de clorură de mangan și 1 ml de soluție alcalină de iodură de potasiu. În acest caz, trebuie să utilizați pipete separate. Pipeta este scufundată de fiecare dată până la jumătate din flacon și pe măsură ce soluția este turnată, se ridică. Apoi închideți rapid sticla cu un dop de sticlă, astfel încât să nu rămână bule de aer în ea, iar conținutul sticlei să fie bine amestecat.

Precipitatul de hidroxid de mangan rezultat este lăsat să se depună timp de cel puțin 10 minute și nu mai mult de o zi. Apoi se toarnă 5 ml soluție de HC1. Pipeta este scufundată într-un sediment și ridicată încet. Deplasarea unei părți din lichidul transparent din sticlă cu o soluție de acid clorhidric nu este importantă pentru analiză.

Sticla este închisă cu un dop și conținutul este bine amestecat. Luați 50 ml de soluție cu o pipetă (pipeta trebuie mai întâi clătită cu această soluție) și transferați-o într-un balon conic de 250 ml. Soluția este titrată cu 0,02 N. soluție de tiosulfat până devine galben deschis. Apoi adăugați 1 ml de soluție de amidon proaspăt preparată și continuați titrarea până când culoarea albastră dispare.

Plată. Concentrația masică a oxigenului dizolvat în apă se găsește prin formula

http://pandia.ru/text/80/154/images/image003_31.gif "width =" 105 "height =" 47 src = ">,

Unde CNS - a găsit concentrația medie de oxigen, mg/dm3; Cn- concentrația normală de oxigen, ținând cont de presiunea reală și de mineralizarea probei, mg/dm3.

Pentru a calcula concentrația normală de oxigen în conformitate cu presiunea atmosferică reală și salinitatea conform tabelului 1, găsiți concentrația de echilibru a oxigenului dizolvat la temperatura apei măsurată în momentul prelevării probei. Din valoarea găsită a concentrației de echilibru, se scad 0,0840 mg/dm3 de săruri pentru fiecare 1000 mg/dm3 la o temperatură de 0 °C, 0,0622 mg/dm3 la 10 °C, 0,0478 mg/dm3 la 20 °C și 0 , 0408 mg / dm3 la 30 ° С. Corecția pentru valorile intermediare ale temperaturii și salinității se găsește prin interpolare.

Calculul concentrației de echilibru Cn la presiune reală se efectuează conform formulei

631 "style =" lățime: 473,25 pt; border-collapse: collapse; border: none ">

Domeniul de măsurare a concentrației de masă a oxigenului dizolvat Cx, mg / dm3

Indicele de repetabilitate σr, mg / dm3

Indicele de reproductibilitate σR, mg / dm3

Indicele de precizie ± Δ, mg / dm3

1,0 până la 3,0 incl.

Peste 3,0 până la 15,0 incl.

Procesul-verbal de lucru trebuie întocmit corect, exact, la timp. Raportul trebuie să indice numărul probei și descrierea acesteia (locația rezervorului). Rezultatele măsurătorilor pentru fiecare probă de apă pot fi prezentate sub forma unui tabel:

	Cx, mg / dm3

După tabel, este necesar să se tragă o concluzie despre calitatea rezervoarelor investigate în ceea ce privește conținutul de oxigen.

5 ÎNTREBĂRI DE CONTROL

1. De ce indicatori depinde solubilitatea oxigenului în apă?

2. Care sunt cele 2 metode principale de determinare a concentrației de oxigen?

3. Ce valori ale concentrației de oxigen se observă în corpurile naturale de apă?

4. Cum afectează modificarea conținutului de oxigen organismele acvatice?

5. Ce valori ale concentrației de oxigen provoacă moartea organismelor acvatice?

1 Oxigen în apă. 3

1.1 Surse. 3

1.2 Forme de migrare. 3

1.4 Proprietăți, obiective ale observației. 5

1.5 Metode de determinare. 6

2 Cerințe de siguranță. 7

3 Partea experimentală. 7

5 Întrebări de control.. 10

Saturare cu oxigen -

indicator fizico-chimic al apei

Apa naturală conține oxigen dizolvat sub formă de molecule de O2. Procesele care au loc în apă afectează conținutul de oxigen în două direcții opuse: unele contribuie la creșterea concentrației de oxigen, altele, dimpotrivă, duc la o scădere.

Procesele din primul grup includ următoarele: absorbția oxigenului din atmosferă, fotosinteza, care duce la eliberarea de oxigen de către vegetația acvatică și reumplerea corpurilor de apă cu ape de ploaie și zăpadă, care, de regulă, conțin abundență. oxigen.

Toate aceste procese nu sunt tipice pentru apele arteziene, ca urmare a cărora oxigenul este absent în ele. În ceea ce privește apele de suprafață, conținutul de oxigen din acestea este mai mic decât ar putea fi teoretic. Acest lucru se datorează probabil proceselor care duc la scăderea concentrației de oxigen. Aceste procese includ, în primul rând, reacția de oxidare și consumul de oxigen de către diverse organisme.

Saturația de oxigen este conținutul relativ de oxigen din apă, exprimat ca procent din conținutul normal de oxigen. Factorii care influențează gradul de saturație în oxigen sunt, în primul rând, temperatura apei, nivelul de salinitate și presiunea atmosferică. Acest parametru se calculează de obicei după următoarea formulă: M = (ax01308x100) / NxP. Descifrarea formulei: M este gradul de saturație în oxigen (%), a este concentrația de oxigen (mg / dm 3), N este concentrația normală de oxigen (la o presiune totală de 0,101308 MPa și o temperatură dată), P este atmosferică presiune. Tabelul de mai jos arată concentrația normală de oxigen în raport cu temperatura:

Concentrația de oxigen depinde în mare măsură de parametri precum valoarea potențialului redox, direcția și viteza proceselor de oxidare chimică, biochimică a substanțelor organice și non. compusi organici... Determinarea gradului de saturație cu oxigen al apelor de suprafață permite o evaluare suplimentară a calității apei. Mai jos este un tabel care ilustrează clasificarea corpurilor de apă pentru acest indicator:

Organizația Mondială a Sănătății nu propune niciun ghid pentru conținutul de oxigen al apei pe baza efectului acestuia asupra sănătății umane. Cu toate acestea, o scădere bruscă a oxigenului indică o contaminare chimică sau biologică. Epuizarea oxigenului dizolvat în sistemele de alimentare cu apă poate determina reducerea la nivel microbiologic a nitratului la nitriți și a sulfatului la sulfură, ceea ce la rândul său duce la apariția mirosului. O altă consecință a conținutului scăzut de oxigen din apă este creșterea concentrației de fier feros din soluție și, ca urmare, dificultăți în îndepărtarea acestuia.

În anumite condiții, oxigenul dizolvat este capabil să confere apei proprietăți corozive în ceea ce privește metalul și betonul.

Saturația normală de oxigen pentru apele de suprafață este redusă la cel puțin 75%.

Ministerul Educației și Științei al Federației Ruse

Instituție de învățământ de stat de învățământ profesional superior

„Universitatea Tehnică a Petrolului de Stat Ufa”

Departamentul de Ecologie Aplicată, determinarea oxigenului dizolvat și a consumului de oxigen biochimic în apă

GHID DIDACTIC SI METODOLOGIC

la munca de laborator

Lucrările de laborator sunt destinate în primul rând studenților specialității „Protecția mediului și utilizarea rațională a resurselor naturale” la studiul disciplinelor „Monitorizarea mediului”, „Ecologie industrială”. Poate fi folosit pentru toate specialitățile din disciplinele „Ecologie” și „Ecologie industrială”. Atunci când se utilizează trusa de testare „RK-BOD”, concepută pentru analiza expresă a probelor de apă de suprafață, pământ, deșeuri purificate normativ și apă potabilă, studenții pot determina acești indicatori ai calității apei în timpul pregătirii practice la locul de cercetare și producție educațională al USPTU ...

Alcătuit de: F.A.Șahhova, Candidat la Științe Chimice, Conf. univ. PE

I.F. Fakhretdinova, elev al gr. OS-05-01

A.I. Mukhamadeeva, elev al gr. OS-05-01

Oxigen dizolvat (buc)

Oxigenul este prezent în mod constant sub formă dizolvată în apele de suprafață. Conținutul de oxigen dizolvat (OD) în apă caracterizează regimul de oxigen al rezervorului și are o importanță deosebită pentru aprecierea stării sale ecologice și sanitare. Oxigenul trebuie să fie conținut în apă în cantitate suficientă, oferind condiții pentru respirația organismelor acvatice. Este necesar și pentru autocurățarea corpurilor de apă, deoarece participă la procesele de oxidare a impurităților organice și a altor impurități, la descompunerea organismelor moarte. O scădere a concentrației de RK indică o modificare a proceselor biologice din rezervor, poluarea rezervorului cu substanțe biochimice intens oxidante (în primul rând organice). Consumul de oxigen se datorează și proceselor chimice de oxidare a impurităților conținute în apă, precum și respirației organismelor acvatice.

Oxigenul pătrunde în corpul de apă prin dizolvarea acestuia la contactul cu aerul (absorbție), precum și ca urmare a fotosintezei de către plantele acvatice, adică. ca urmare a proceselor fizico-chimice şi biochimice. Oxigenul intră și în corpurile de apă cu apa de ploaie și zăpadă. Prin urmare, există multe motive pentru creșterea sau scăderea concentrației de oxigen dizolvat în apă.

Oxigenul dizolvat în apă este sub formă de molecule hidratate O 2 ... Conținutul de RK depinde de temperatură, presiunea atmosferică, gradul de turbulență a apei, cantitatea de precipitații, salinitatea apei etc. La fiecare valoare de temperatură, există o concentrație de oxigen de echilibru, care poate fi determinată din tabele de referință speciale întocmite pentru presiunea atmosferică normală. . Gradul de saturație a apei cu oxigen, corespunzător concentrației de echilibru, este considerat 100%. Solubilitatea oxigenului crește odată cu scăderea temperaturii și a salinității și cu creșterea presiunii atmosferice.

În apele de suprafață, conținutul de oxigen dizolvat poate varia de la 0 la 14 mg/l și este supus unor fluctuații sezoniere și zilnice semnificative. În corpurile de apă care sunt eutrofiate și puternic poluate cu compuși organici, poate apărea o deficiență semnificativă de oxigen. O scădere a concentrației de PK la 2 mg/l provoacă moartea masivă a peștilor și a altor organisme acvatice.

În apa rezervoarelor în orice perioadă a anului până la ora 12, concentrația de RK ar trebui să fie de cel puțin 4 mg / l. Concentrația maximă admisă de oxigen dizolvat în apă pentru rezervoarele de pescuit este stabilită la 6 mg/l (pentru speciile de pești valoroase) sau 4 mg/l (pentru alte specii).

Oxigenul dizolvat este o componentă foarte volatilă compoziție chimică apă La determinarea acestuia, probele trebuie luate cu deosebită atenție: este necesar să se evite contactul apei cu aerul până când oxigenul este fixat (legărea acestuia într-un compus insolubil).

Controlul conținutului de oxigen din apă este o problemă extrem de importantă, de soluționarea căreia sunt interesate practic toate sectoarele economiei naționale, inclusiv metalurgia feroasă și neferoasă, industria chimică, agricultură, medicină, biologie, industria piscicolă și alimentară, mediu. servicii de protectie. Conținutul de RK este determinat atât în apele naturale nepoluate, cât și în apele uzate după epurare. Procesele de epurare a apelor uzate sunt întotdeauna însoțite de monitorizarea conținutului de oxigen. Determinarea RO este parte a analizei în determinarea unui alt indicator important al calității apei - cererea biochimică de oxigen (DBO).

Concentrația de oxigen dizolvat în apă este o consecință a două procese opuse și care apar simultan:

consumul de oxigen de către substanțele organice (naturale și alimentate cu apă uzată);

reaerarea atmosferică ca cea mai importantă sursă de alimentare cu oxigen a rezervorului.

(Cantitatea de oxigen produsă de plante depinde de mulți factori care sunt greu de luat în considerare și devine neglijabilă în perioadele de vegetație slabă.)

Figura (vezi mai jos) ilustrează interacțiunea acestor două procese.

Am examinat caracteristicile procesului de consum de oxigen în secțiunea anterioară.

Să trecem la reaerare.

Apa este considerată saturată cu oxigen dacă este conținută în ea în limitele solubilității sale. Diferența dintre cantitatea de oxigen la saturație completă și cea reală se numește deficit de oxigen D (în mg/l sau%).

Reaerarea corpurilor de apă respectă următoarea lege: viteza de dizolvare a oxigenului este direct proporțională cu gradul de subsaturare a apei, adică. deficit de oxigen.

Deficiența de oxigen după o anumită perioadă de timp D t va fi egală cu:

unde D o este deficitul inițial de oxigen, k 2 este constanta de reaere.

Rata de saturație cu oxigen a apei depinde de:

Deficiență de oxigen în stratul de suprafață al apei;

Dimensiunea suprafetei in contact cu atmosfera in raport cu volumul de apa din rezervor;

Intensitatea amestecării.

Prin urmare, k 2 este diferit pentru corpurile de apă cu regimuri hidrologice diferite. Nu există metode de laborator pentru determinarea k 2. Se poate stabili ca urmare a observațiilor asupra corpurilor de apă și a rezolvării ecuației curbei de deviere a oxigenului (Fig.) Față de k 2. prin urmare, se folosesc de obicei valorile aproximative prezentate în tabel. Mai mult, ei încearcă să nu folosească limitele superioare ale constantelor de reaerare pentru o mai mare fiabilitate a calculelor (calculul se face pentru cele mai proaste condiții).

Ecuațiile (69) și (80) caracterizează separat procesele de consum și reaere de oxigen. Regimul de oxigen al rezervorului este o consecință a influenței combinate a acestor procese. A devenit posibilă determinarea acestei influențe după derivarea ecuațiilor Phelps-Streeter (81-82), luând în considerare ambii factori:

(81)

unde L este DBO calculată medie a unui amestec de apă uzată și apă dintr-un rezervor, calculată doar luând în considerare procesul de diluare (factorul de autopurificare este luat în considerare la nivelul Phelps-Streeter) conform formulei:

Ecuația (81) descrie curba de deviere a oxigenului. După ce a calculat D t în orice punct sub debitul de apă uzată și cunoscând valoarea saturației complete de oxigen (Despre noi), puteți calcula conținutul de oxigen dizolvat în apă (Despre fapt) conform ecuației:

(84)

Calculul se bazează pe următoarele ipoteze:

Algoritmul de calcul este construit după cum urmează:

În primul rând, se calculează t cr,

Atunci se determină D cr, pentru timpul t = t cr,

Determinați conținutul de oxigen calculat în corpul de apă О fapt prin ur .:

(86)

Dacă О fapt ≥ 4, conform standardelor sanitare, atunci calculul efectuat conform DBO oferă și regimul de oxigen necesar al rezervorului.

O abordare mai simplă se bazează pe conceptul de absorbție a oxigenului apei de râu de către apele uzate și doar într-o anumită măsură ia în considerare posibilitatea reaerării. Calculul se bazează pe ipoteza că deficitul maxim de oxigen (D cr) este de obicei observat în primele două zile:

(87)

unde Despre f - conținutul de oxigen de fond într-un corp de apă; 0,4 este factorul de conversie al BOD plin în BOD 2 (deoarece deficitul maxim de oxigen se observă în primele două zile);

4 - 4 mg/l de oxigen trebuie să fie conținut în apa unui corp de apă conform cerințelor sanitare, i.e. acesta este standardul de oxigen.

Partea dreaptă a nivelului (78) este consumul maxim admis de oxigen, care nu va amenința regimul de oxigen al rezervorului. În partea stângă a nivelului (87), între paranteze, există o formulă de echilibru care vă permite să calculați DBO plin în rezervor, care va fi creat ca urmare a deversării apei uzate, dat de un coeficient de 0,4 la DBO 2. . Astfel, consumul de oxigen biochimic pentru 2 zile (partea stângă a nivelului 87) nu trebuie să depășească consumul de oxigen permis (partea dreaptă a nivelului 87).

Să rezolvăm ecuația (87) în raport cu L st, care acum va avea sens

, adică DBO maxim admisibil al apei uzate, calculată ținând cont de cerințele de reglementare pentru conținutul de oxigen dizolvat:

(88)

Dacă concentrația de BOD calculată () se dovedește a fi mai mică decât valoarea reală a BOD în apa uzată, atunci apa uzată trebuie tratată suplimentar. Eficiența curățării este determinată de formula (79).

Necesitatea de a calcula posibilitatea drenării apelor uzate atât din punct de vedere al DBO, cât și al oxigenului dizolvat este asociată cu faptul că condițiile locale, permițând posibilitatea drenării apelor uzate la rata oxigenului dizolvat, se pot dovedi a fi complet nepotrivite pentru evacuarea apelor uzate cu aceste valori BOD. Acest lucru este valabil mai ales atunci când temperatura apei este scăzută și are loc reaerarea.

Prin urmare, mai întâi trebuie să faceți un calcul pentru BOD și abia apoi pentru oxigenul dizolvat.

Când intră apele uzate, care conțin substanțe individuale limitate de LPV sanitar general (de exemplu, substanțe care au efect bactericid și prin urmare inhibă procesele biochimice: Cd, Cu, Zn, Ni etc.), se efectuează calculul posibilității de drenare a apelor uzate. în același mod ca și pentru substanțele toxice individuale.

Oxigenul dizolvat este în apa naturala sub formă de molecule de O2. Conținutul său în apă este influențat de două grupe de procese direcționate opus: unele cresc concentrația de oxigen, altele o scad. Prima grupă de procese de îmbogățire a apei cu oxigen ar trebui să includă: procesul de absorbție a oxigenului din atmosferă; eliberarea de oxigen de către vegetația acvatică în timpul fotosintezei; intră în corpurile de apă cu ape de ploaie și zăpadă, care sunt de obicei suprasaturate cu oxigen. Absorbția oxigenului din atmosferă are loc la suprafața unui corp de apă. Rata acestui proces crește odată cu scăderea temperaturii, creșterea presiunii și scăderea salinității. Aerarea - îmbogățirea straturilor de apă adâncă cu oxigen - are loc ca urmare a amestecării maselor de apă, inclusiv circulația etc. Evoluția oxigenului fotosintetic are loc în timpul asimilării dioxidului de carbon de către vegetația acvatică (plante și fitoplancton). Rata consumului de oxigen crește odată cu creșterea temperaturii, a numărului de bacterii și a altor organisme și substanțe acvatice care suferă oxidare chimică și biochimică. Concentrația de oxigen determină mărimea potențialului redox și, în mare măsură, direcția și viteza proceselor de oxidare chimică și biochimică a compușilor organici și anorganici. Regimul de oxigen are un efect profund asupra vieții unui acvariu. Aerarea activă a apei din acvariu prin intermediul duzelor de aer care funcționează continuu sau al ejectoarelor cu filtru ar trebui să asigure o saturație maximă în oxigen a apei.

Apa este un bun solvent. In general vorbind, majoritatea Oxigenul liber intră în apă din atmosferă, deși în timpul zilei o parte din acesta poate fi furnizat de plante. Apa poate absorbi oxigenul din aer doar acolo unde aceste două elemente se învecinează, și anume la suprafața apei. În mod similar, dioxidul de carbon este eliberat în atmosferă doar la suprafața apei. Cu cât suprafața apei este mai mare, cu atât poate absorbi mai mult oxigen și poate emite mai mult dioxid de carbon. Acest fapt este foarte important pentru întreținerea peștilor, deoarece cantitatea de oxigen depinde de cantitatea de pește pe care o poate rezista un anumit acvariu, precum și pentru alegerea formei optime a acvariului. Într-un acvariu, apa este îmbogățită cu gaze prin suprafață ca urmare a activității organismelor acvatice și cu ajutorul unor dispozitive tehnice speciale (aeratoare, filtre). Tranziția gazelor prin suprafață are loc datorită difuziei moleculare; atunci când bulele de aer trec prin filtru și difuzorul aeratorului, funcționează aceeași difuzie moleculară. Valul de la suprafața apei mărește suprafața efectivă a acesteia. O suprafață ondulată are o suprafață mai mare decât o suprafață plană, crescând astfel capacitatea sa de schimb de gaze. De asemenea, circulația apei este foarte utilă, deoarece aduce la suprafață apă bogată în dioxid de carbon, iar apa, care tocmai a fost saturată cu oxigen, o duce la stratul inferior. Procesul comun de mișcare a suprafeței și circulație a apei se numește aerare de către acvaristi.

Într-o măsură mai mare, acest gaz este saturat cu stratul superior de apă din acvariu. Prin urmare, pentru a distribui uniform oxigenul, este necesar să se mențină o rotație verticală constantă a apei folosind un aerator sau un filtru. Necesarul de oxigen pentru anumite specii de pești depinde de obicei de conținutul de oxigen din habitatul lor natural. De exemplu, peștii din biotopuri cu un conținut ridicat de oxigen - de exemplu, din râurile cu curgere rapidă sau din lacurile mari și cu vânt - necesită mai mult oxigen decât cei care trăiesc în apă cu curgere lentă. Peștii individuali tind să aibă o cerere crescută de oxigen atunci când sunt bolnavi, stresați, mai activi decât de obicei (de exemplu, în timpul depunerii sau când sunt urmăriți) sau când sunt ținuți la o temperatură mai mare decât intenționează natura. La fel, peștii au nevoie de mai puțin oxigen atunci când sunt inactivi (de exemplu, peștii diurni noaptea) sau când temperatura apei este mai mică decât este necesar. Organismele acvatice care locuiesc în acvariu diferă prin atitudinea lor față de saturația apei cu oxigen. În funcție de necesarul de oxigen, peștii sunt de obicei împărțiți în patru grupe:
1. Pești de râuri reci și repezi, așa-zișii reofili: sturion, unele specii de somn, gobi, întâlniți în acvarii.
2. Pești care trăiesc în râuri și pârâuri, lacuri, ape slab curgătoare - majoritatea peștilor de acvariu.
3. Pești din ape stătătoare - de la peștele auriu și soiurile sale până la Amur eleotris sau Amur sleeper, care este extrem de nepretențios față de conținutul de oxigen.
4. Pești care au organe respiratorii suplimentare care le permit să capteze aerul atmosferic.

Pentru păstrarea corectă a majorității peștilor, este necesar să se respecte un regim care să satisfacă peștii din a doua grupă. Nu există diferențe fundamentale în transportul gazelor prin sânge în pești. La fel ca la animalele pulmonare, la pești, funcțiile de transport ale sângelui se realizează datorită afinității mari a hemoglobinei pentru oxigen, solubilității relativ ridicate a gazelor în plasma sanguină și transformării chimice a dioxidului de carbon în carbonați și bicarbonați. Principalul transportator de oxigen din sângele peștilor este hemoglobina. Difuzia oxigenului din apă în sânge urmează un gradient de concentrație. Gradientul se menține atunci când oxigenul dizolvat în plasmă este legat de hemoglobină, adică. difuzia oxigenului din apă are loc până când hemoglobina este complet saturată cu oxigen. În majoritatea covârșitoare a peștilor, schimbul de gaze fără hemoglobină este practic exclus. La peștii care trăiesc într-un mediu bogat în oxigen, iar în cazul nostru, vom vorbi despre ei, hemoglobina poate lega oxigenul doar cu o cantitate semnificativă. Studiile efectuate în creșterea crapului au arătat că creșterea conținutului de oxigen din apă a îmbunătățit semnificativ starea generală a acestora, a crescut apetitul și imunitatea la boli, a îmbunătățit creșterea și greutatea, în special la peștii tineri, a îmbunătățit funcția sexuală a peștilor adulți, a îmbunătățit digestibilitatea furajului. și metabolismul și a avut un efect pozitiv asupra compoziției sângelui. În același timp, acvariile trebuie să aibă apă curată, fără turbiditate, un număr suficient de plante acvatice bine luminate, agitare mecanică constantă a apei cu un aerator și filtrare. Cantitatea de oxigen consumată de pește nu este stabilă. O scădere a concentrației de oxigen afectează dezvoltarea peștilor; apetitul lor de obicei nu scade, dar direcția biologică a alimentelor digerate se schimbă, sunt absorbiți mai puțini nutrienți, ca urmare, creșterea încetinește. Având în vedere acest lucru, cu plantații dense de puieți în acvariile de creștere, este necesar să se asigure schimbul și aerarea constantă a apei.

Peștii, ca și oamenii, inspiră oxigenul pe care îl extrag din apă și expiră dioxid de carbon. Majoritatea peștilor de acvariu și a plantelor acvatice respiră oxigen dizolvat în apă. Doar o mică parte din pești sunt capabili să folosească parțial oxigenul atmosferic pentru respirație. În natură, trăiesc de obicei în corpuri de apă unde există o lipsă sezonieră sau constantă de oxigen. Aceștia sunt pești labirint (gourami, lalius etc.) care înghit aerul atmosferic într-un organ special - un labirint, unde are loc schimbul de gaze. Cel mai interesant mod respirația este descrisă la un somn blindat (de exemplu, somn - tarakatum). Se dovedește că ei înghit o bulă de aer atmosferic, o lasă să treacă în intestine și acolo are loc schimbul de gaze între corp și mediul extern. Plantele acvatice (inclusiv algele) absorb dioxidul de carbon în timpul zilei sau când luminile sunt aprinse în acvariu. Ei folosesc carbonul din el pentru a produce nutrienți și pentru a elibera oxigen liber în apă. Cu toate acestea, noaptea absorb oxigenul și eliberează dioxid de carbon. Oxigenul consumat de pești și plante este necesar pentru oxidarea compușilor organici din celule și pentru a le furniza energie. Dacă procesul de schimb de gaze între corp și mediul extern este perturbat, atunci animalul moare destul de repede. Astfel, este imperativ să le oferi peștilor din acvariu oxigenul de care au nevoie pentru a respira.

Ciclidele lacului, în special locuitorii lacului. Tanganyika impune cerințe destul de stricte privind compoziția și puritatea apei. Cantitățile excesive de materie organică în descompunere duc la formarea de compuși toxici care provoacă boli și moartea peștilor. Conditii optime: duritate 10-20°, pH 8-9, temperatura 24-27°C. Temperaturile mai ridicate sunt inacceptabile (mai ales cele pe termen lung). Sunt necesare filtrarea și aerarea continuă a apei. Locuitorii din lacurile Malawi și Victoria nu sunt atât de pretențioși cu privire la compoziția apei, au o adaptabilitate mai mare la condițiile nefavorabile. Cred că nu are rost să vorbim despre necesitatea unui termostat sau termometru într-un acvariu cu ciclide Tanganyik. Dar aerisirea cu un compresor necesită încă două cuvinte. Peștii mari eliberează destul de multă materie organică și azot și consumă mult oxigen. Prin urmare, filtrarea și aerarea trebuie să fie puternice și eficiente. Chiar dacă filtrul tău aerisește apa cu succes, un bun punct suplimentar de suflare prin piatra poroasă nu va strica, dar va susține sistemul de aerare al filtrului.

Cel mai important pentru pești este oxigenul dizolvat în apă. Concentrația de oxigen dizolvat în apă este direct proporțională cu populația acvariului, adâncimea acestuia, suprafața apei, modul de iluminare, temperatura apei și alți factori. Plantele acvatice joacă un rol uriaș în menținerea unui regim normal de oxigen în acvariu. Conținutul său se modifică în funcție de temperatură (cu scăderea solubilității oxigenului și invers), presiunea atmosferică (cu cât presiunea este mai mare, cu atât solubilitatea oxigenului este mai mare), intensitatea amestecării apei, prezența fitoplanctonului și a plantelor acvatice superioare.

Schimbul de gaze este un proces foarte important pentru organismul peștelui. Conținutul de oxigen în apă este de 20 de ori mai mic decât în aer. Pentru a satura apa cu oxigen, există 2 moduri: mecanică cu ajutorul unui compresor și biologică - eliberarea oxigenului de către plantele acvatice. Plantele de acvariu trebuie aprinse pentru ca fotosinteza să aibă loc și oxigenul să fie eliberat. Limita inferioară a conținutului de oxigen este de 3-5 mg/l, limita superioară este de 15 mg/l, în plus, peștii care trăiesc într-un acvariu cu un debit foarte rapid consumă mai mult oxigen. Acvariul trebuie să conțină oxigen între 5 mg/L dimineața și 10 mg/L seara. Într-un acvariu, valoarea de 5 mg/l oxigen este luată ca minim, adică această valoare trebuie înțeleasă ca valoare limită necesară pentru respirație. Dacă este mai jos, atunci mulți pești se pot sufoca. Această limită nu este suficientă pentru ca întregul sistem biologic al acvariului să funcționeze corect. Peștii suferă adesea de lipsă de oxigen, care poate fi cauzată de un acvariu supraaglomerat sau supraîncărcat cu materie organică oxidantă. De asemenea, o cantitate excesivă de plante poate duce la o lipsă de oxigen. Peștii care nu primesc suficient oxigen de obicei își mișcă branhiile prea des, deschid gura și se concentrează lângă suprafața apei, unde conținutul de oxigen este mai mare.

Într-un acvariu cu un număr mic de locuitori și dacă există plante în el, de regulă, nu este nevoie să saturați apa cu oxigen, deoarece se formează în cantități suficiente ca urmare a fotosintezei. Într-un acvariu în care există multe plante vii, este necesară aerarea. În practică, totuși, de obicei nu există suficient oxigen. Prin urmare, apa trebuie aerisita prin suflarea aerului prin ea de la atomizatoare, care se injecteaza cu ajutorul unui compresor. Dacă apa din acvariu este încălzită artificial, atunci este necesară și aerarea, chiar dacă într-un vas mare sunt puțini pești, nu atât pentru a satura apa cu oxigen, cât pentru a o amesteca cu bule de aer pentru a reduce schimbările bruște. în temperatura apei, atât pe orizontală, cât și pe verticală. Nu trebuie uitat că cu cât temperatura este mai mare, cu atât oxigenul se dizolvă mai rău în ea. Folosirea bulelor de aer de la un atomizor cu compresor poate servi și ca a element suplimentar decorarea acvariului. Bulele care se ridică pe verticală decorează acvariul, creând o anumită mobilitate a rezervorului de sticlă. Cu bule, acvariul arată mai viu și mai primitor. Mulți pești de acvariu le place să se zbârnească în bule. În multe dintre decorațiunile propuse - grote cu cascade nisipoase, în cufere care se deschid, în tot ce se rotește sau se înclină, se folosește un aer lift (creând un curent de apă folosind bule de aer).

Lipsa oxigenului dizolvat în apă provoacă moartea în masă a peștilor - apar așa-numitele morți. În plus, în rezervor se creează condiții zooigiene nefavorabile: există o acumulare de materie organică și reproducerea microflorei saprofite, care poate avea un efect negativ asupra peștilor. Înfometarea de oxigen duce la îmbolnăvirea și moartea peștilor. La peștii care stau mult timp în apă cu conținut insuficient de oxigen, activitatea scade, devin letargici, consumă puțină hrană, se epuizează, iar rezistența lor generală la factorii de mediu nefavorabili și la agenții patogeni ai bolilor infecțioase este semnificativ redusă.

Ce factori afectează saturația apei cu oxigen?

Conținutul de oxigen din apă este influențat de temperatura apei: cu cât apa este mai caldă, cu atât conține mai puțin oxigen și invers. În plus, o temperatură crescută accelerează procesele metabolice la pești, drept urmare cererea lor de oxigen crește tocmai în momentul în care conținutul său în apă scade. Desigur, temperatura apei, cu cât este mai mare, cu atât este mai slabă cantitatea de oxigen. Factor - care afectează procesele fizice, chimice, biochimice și biologice care au loc în acvariu, de care depind în mare măsură regimul de oxigen și intensitatea proceselor de autocurățare. Valorile temperaturii sunt utilizate pentru a calcula saturația de oxigen a apei, forme diferite alcalinitatea, starea sistemului carbonat-calciu, în multe studii hidrochimice, hidrobiologice. Temperatura este măsurată cu ajutorul termometrelor, iar modul dorit este setat de termostate.

Pe măsură ce temperatura crește, solubilitatea oxigenului în apă scade. V apa dulce concentrația de oxigen la o temperatură de + 15 ° С = 9,9 mg / l, la + 20 ° С = 8,9 mg / l, la + 25 ° С = 8,1 mg / l, la + 30 ° С = 7, 4 mg / l . Regimul de oxigen al rezervorului depinde și de conținutul de substanțe organice din apă. Cu cât sunt mai multe în apă, cu atât se consumă mai mult oxigen pentru oxidarea lor în timpul descompunerii, deoarece în timpul degradarii, se folosește oxigen, prin urmare, cu atât mai puțin oxigen rămâne în apă, ceea ce este necesar pentru respirația peștilor. Această problemă poate fi rezolvată printr-o aerare mai intensă.

Cu toate acestea, amintiți-vă aici că o saturație puternică a apei cu oxigen duce la o creștere a pH-ului, ceea ce este nedorit atât din punctul de vedere al cerinței de consistență a parametrilor acvariului și ai apei de înlocuire, cât și la o creștere a procentului de amoniac neionizat în apă cu pH ridicat. Oxigenul care intră în volum în timpul aerării servește nu numai la respirația peștilor și a microorganismelor, ci este cel mai important factor în reducerea balastului și a unor substanțe nocive din acvariu. Pentru ca oxigenul furnizat să fie distribuit uniform în volumul acvariului, este necesară o circulație naturală intensă a apei.

Plantele sunt adesea apreciate pentru capacitatea lor de a produce oxigen. Cu toate acestea, trebuie amintit că noaptea ei înșiși consumă oxigen și produc dioxid de carbon. Astfel, în timp ce plantele pot ajuta efectiv la îndeplinirea cerințelor de oxigen ale peștilor în timpul zilei, noaptea totul în acvariu concurează pentru oxigen, al cărui conținut scade în acest moment al zilei. Prin urmare, în acvariile plantate, poate exista o lipsă de oxigen pe timp de noapte. În ultimii ani, unii acvaristi au folosit dioxid de carbon pentru a stimula creșterea plantelor. În același timp, este introdus în acvariu din cilindri speciali. Cu toate acestea, injecția de CO2 ar trebui făcută cu mare grijă, sau poate deloc. Nu uita asta nivel inalt Conținutul de CO2 poate duce la scăderea cantității de oxigen absorbită de apă, iar atunci există riscul de hipoxie la pești – mai ales dacă acvariul este dens populat sau există unii pești care au un necesar mare de oxigen. Unii acvaristi încearcă să rezolve această problemă cu aerare suplimentară. Cu toate acestea, deși această măsură este probabil să crească conținutul de oxigen și să fie benefică peștilor, va promova în același timp eliminarea dioxidului de carbon, iar acest lucru va face introducerea CO2 complet lipsită de sens. Generatorul de CO2 trebuie oprit noaptea, când plantele nu au nevoie de acest gaz.

O populație mare de melci poate avea un impact semnificativ asupra conținutului de oxigen al unui acvariu. Bacteriile pot face la fel. Consumul de oxigen de către bacteriile aerobe care participă la ciclul azotului este acceptabil deoarece oferă beneficii semnificative în schimb. Cu toate acestea, dacă există un exces de deșeuri organice în acvariu (de exemplu, din cauza supraalimentării regulate a peștilor), populația bacteriană va crește și va absorbi mai mult oxigen decât atunci când peștii sunt hrăniți rațional. Melcii, desigur, se adaugă și la deșeurile organice.

Concentrația de oxigen din apa acvariului depinde de cât de echilibrat este acvariul. Este necesar ca densitatea populației de pești din acvariu să corespundă volumului acesteia, precum și un sistem de filtrare bun. În acest caz, nu este nevoie să instalați un compresor pentru a sufla aerul din acvariu, deoarece unitatea de filtrare va asigura amestecarea completă a apei din acvariu, iar oxigenul va fi furnizat în cantitatea necesară din aerul ambiant prin difuzie. . Aerarea insuficientă a apei, excesul de compuși de azot și materie organică liberă în apă sub formă de reziduuri alimentare și excreții de pește (dacă aveți filtrare insuficientă și schimbări neregulate de apă, precum și supraalimentare frecventă a peștilor), hrănirea excesivă a plantelor acvatice cu dioxid de carbon etc.

Dacă nu există suficient oxigen în apă, atunci mediul acumulează rapid dioxid de carbon eliberat de pești în procesul de respirație, iar aceștia mor prin sufocare - peștii vor fi uciși. Condițiile prealabile pentru înghețare sunt de asemenea densitate mare pești, înflorirea apei, creșterea temperaturii apei din acvariu (vara în zilele caniculare sau dacă în acvariu este instalat un termostat de calitate scăzută), precum și utilizarea anumitor medicamente. Răspunsul acvaristului în aceste cazuri trebuie să fie foarte rapid și corect. Primul lucru de făcut este să configurați rapid aerarea suplimentară. Dacă electricitatea din casă este întreruptă pentru o perioadă destul de lungă, trebuie să achiziționați un compresor alimentat de baterii. Dacă aveți prea mulți pești în acvariu (de exemplu: la început, aleeții au fost plantați, dar apoi au crescut și biomasa a devenit prea mare sau unii pești s-au înmulțit chiar în acvariu), atunci este necesar să eliminați o parte din acvariu. peștele la alt acvariu. Cantitățile excesive de gaz în apă pot duce și la moartea peștilor din cauza emboliei gazoase. Această boală apare atunci când apa este suprasaturată cu gaze, în urma cărora se formează bule chiar în apă. Formarea de bule de gaz la suprafață și în interiorul corpului peștelui este foarte periculoasă, iar bulele de gaz din sânge duc la blocarea vaselor de sânge, de exemplu. la embolie. Peștii mor de o moarte dureroasă. Cel mai adesea, această boală apare atunci când în acvariu se adaugă apă de la robinet instabilă. În ea se dizolvă o cantitate în exces de gaze, care încep imediat să formeze bule pe pahare, plante și pești. Sunt cunoscute cazuri de manifestare a acestei boli în timpul înfloririi apei, precum și cu aerarea crescută a acvariilor cu un număr mare de plante într-o perioadă de intensitate ridicată a fotosintezei. Cu toate acestea, este destul de ușor să te protejezi de embolia gazoasă: este necesar să adaugi doar apă bine decantată în acvariu și să nu supraaeriști apa.

Acvariile în care înălțimea depășește semnificativ lățimea, așa-numitele ecrane, arată frumos, mai ales când în ele sunt plante înalte și pești cu corp înalt (de exemplu, scalari). Adâncimea apei până la sol nu trebuie să depășească 50 cm.De la înălțimea acvariului, intensitatea luminii necesară pentru iluminarea întregului acvariu scade și, în consecință, problemele cu murdărirea sticlei, a decorațiunilor cu plante și alge. În acvariile înalte, straturile inferioare de apă sunt slab saturate cu oxigen, ceea ce duce la aerarea obligatorie a apei cu un compresor. Cu cât acvariul este mai sus, cu atât este necesar compresorul mai puternic pentru a crea mai multă presiune. Pentru acvariile peste 60 cm este dificil, iar pentru acvariile peste 70 cm este imposibil sa ajungi manual la obiecte din fundul acvariului umplut cu apa. Acest lucru duce la mari dificultăți în îngrijirea lui.

Cu cât sunt mai multe alge albastre-verzi, cu atât mediul este mai alcalin. Apa moale cu un conținut scăzut de hidrocarbonat are o valoare instabilă a pH-ului. Mai mult, în practica reală, alcalinizarea apei este extrem de rară, dar o scădere a pH-ului sub nivelul admis este foarte ușor de obținut. Pentru a reduce fluctuațiile bruște, se recomandă ca apa să fie aerată noaptea cu aer, care va purta cu ea dioxid de carbon.

Pentru a crea un schimb normal de gaze de apă cu aer, suprafața apei trebuie să fie în interior mișcare constantă... Acvariile în care se formează o peliculă de bacterii și praf la suprafață nu pot fi alimentate în mod adecvat cu oxigen.

Fluxul și aerarea apei din acvariu.

Dacă dorim să recreăm condițiile naturale pentru biotopurile peștilor noștri ornamentali din acvariu, atunci trebuie să pornim de la faptul că majoritatea peștilor trăiesc în apă curgătoare - rapidă sau moderată. Chiar dacă partea principală a pârâului se distinge printr-o viteză mare de mișcare, peștii încă trăiesc în zone în care rezistența la apă rapidă nu necesită mult efort din partea lor. Aerisirea trebuie efectuată folosind un sistem de filtrare conceput astfel încât să asigure circulația maximă a apei și, dacă este posibil, valuri la suprafața apei. Aerarea poate fi efectuată și cu ajutorul unei pompe de aer (micro-compresor și spray). Se creează astfel un flux de bule de aer, care favorizează, de asemenea, circulația apei și formarea de ondulații pe suprafața acesteia. Contrar credinței populare, bulele de aer singure adaugă relativ puțin oxigen în apă. Efectul lor asupra circulației apei și schimbului de gaze la suprafață este cel care aduce beneficii. În majoritatea acvariilor noastre, debitul creat de filtru asigură mișcarea necesară a apei. Dacă o pompă electrică preia transportul apei sau un transport aerian, este o chestiune secundară. În practică, există două metode de direcționare a apei de filtrare în acvariu: aceasta este pulverizată peste o oglindă de apă pe cea mai mare suprafață posibilă (mai mult, apa poate absorbi o cantitate suficient de mare de oxigen), sau o pompă electrică pompează apa. provenind din filtrul din interiorul rezervorului propriu-zis, sub suprafata. În al doilea caz, apa nu poate primi aer de la suprafață, iar atunci acest proces cel mai important - accesul la oxigen - trebuie efectuat într-un mod diferit. Un difuzor este un dispozitiv mic, cel mai adesea din sticlă organică sau alt plastic, care este instalat de obicei la canalul de scurgere al filtrului. O racordare a mamelonului la exterior permite conectarea unui furtun de aer la acesta. Datorită fluxului de apă de filtrare sub presiune, aerul exterior pătrunde prin furtunul de aer și, împreună cu apa de filtrare, este injectat în apa acvariului. Difuzorul creează un vârtej și bulele de aer izbucnesc ușor. Sunt foarte mici și ușoare și, prin urmare, nu se ridică la suprafață foarte repede. În plus, cu ajutorul unei cleme care reglează presiunea, este posibilă reducerea și creșterea și, dacă este necesar, dozarea alimentării cu aer.

Aerisirea apei din acvariu este una dintre cele vitale conditii importante existența normală a organismelor vii în acvariu, în special cu un număr semnificativ dintre acestea. Aerarea contribuie la un regim favorabil de schimb de gaze în acvariu, saturarea apei cu cantitatea necesară de oxigen. În timpul aerării, la suprafața apei se formează fluxuri de vortex, care facilitează absorbția oxigenului și îndepărtarea dioxidului de carbon. Peștii respiră oxigen și emit dioxid de carbon, care este consumat de plante în timpul fotosintezei, care, la rândul său, eliberează oxigen. Dacă raportul dintre numărul de pești și plante este selectat corect în acvariu, atunci aceste gaze sunt suficiente pentru ei și cresc și se dezvoltă bine. Cu cât bulele sunt mai mici, cu atât suprafața lor totală este mai mare și apa este mai bine îmbogățită cu oxigen. Schimbul de gaze, adică îmbogățirea apei cu oxigen și îndepărtarea dioxidului de carbon, are loc în principal la suprafața sa, unde bulele de aer poartă cu ele straturile inferioare de apă sărace în oxigen. Apare și prin pereții bulelor în sine, pentru care se străduiesc să le facă cât mai mici: cu o creștere suprafata comuna condiţiile de schimb de gaze sunt îmbunătăţite. Este deosebit de important să se efectueze aerarea noaptea, deoarece procesul de fotosinteză are loc numai în lumină în timpul zilei, iar noaptea poate veni un moment în care va exista un exces de dioxid de carbon și o lipsă de oxigen în apă. Așa-numita pompare periodică, pe termen scurt, a aerului în acvariu nu face nimic - poate chiar dăuna peștilor și plantelor, provocând modificări dramatice ale cantității de oxigen din acvariu și perturbând funcțiile lor vitale.

Dar dacă în acvariile dens populate conținutul organic este foarte mare, atunci în acvariile decorative acest factor, în limite rezonabile, poate fi neglijat. Cu toate acestea, în astfel de acvarii, există și o depunere semnificativă de materie organică, atât în pământ, cât și în prefiltre (compartimente de curățare mecanică). Depunerile sunt vizibile în special pe bureții de filtrare interni și alte sisteme similare. Majoritatea acvaristilor folosesc ceea ce se numesc filtre externe. Dar, în general, ele pot fi privite ca filtre pur mecanice. Motivul este că ei nu se pot alimenta în mod activ cu oxigen. Filtrarea biologică în mediu aerob este asociată tocmai cu oxigenul, care intră în filtrele închise doar cu apa de acvariu. În acvariile care folosesc astfel de filtre, aerisirea intensivă a apei este importantă. Materia organică formată în interiorul cavităților filtrante necesită un consum semnificativ de oxigen, prin urmare, îmbogățirea apei cu oxigen este necesară nu numai pentru alimentarea animalelor cu aceasta, ci și pentru a reumple oxigenul cheltuit pentru oxidarea materiei organice. Filtrele de tip închis au un dezavantaj, dacă nu există suficient oxigen pentru nitrificare, iar conținutul de materie organică depășește limitele admise, atunci procesul este nesatisfăcător și filtrul se poate „răsturna” în mediul anaerob.

Pentru a observa semne de exces de amoniac și compușii săi, supraîncărcarea cu proteine și produsele lor de degradare, poate fi determinată de formarea de spumă persistentă din funcționarea pulverizării cu aer. Bulele de aer care s-au ridicat la suprafață ar trebui să izbucnească în 1-3 secunde. Dacă acest lucru nu se întâmplă, atunci există un exces de ele în acvariu. Principala sursă de amoniac este adesea un filtru care nu a fost curățat de mult timp. Trebuie să știți că puteți aduce concentrația de toxine care conțin azot la punctul critic foarte rapid în 1-2 zile. Pentru a reduce toxicitatea amoniacului, trebuie respectate patru reguli: aerare constantă, curățenie în acvariu; schimbari regulate de apa, colonizare moderata de catre plante si animale. Pentru a limita conținutul de nitrați, sunt necesare schimbări regulate de apă și colonizare cu plante, iar excesul trebuie îndepărtat.

Unitățile de alimentare de weekend și de sărbători ar trebui să fie amplasate în zona de curgere a apei a pompei de apă cu filtru sau aproape de spray-ul compresorului. Apoi particulele separate vor fi transportate în jurul acvariului, altfel vor fi consumate doar de peștii de fund. Le puteți așeza la o distanță de 5-7 cm de suprafața apei (de preferință într-o plasă pentru prinderea peștilor), acest lucru va oferi hrană pentru peștii de toate straturile și, de asemenea, vă va salva de un astfel de flagel precum moluștele, deoarece în special melania, se lipesc în jurul blocului atât de strâns încât peștii pur și simplu nu au unde să-și bage capul. Blocurile albe sunt gips. Aceste blocuri cresc pH-ul pe măsură ce gipsul se dizolvă și nu sunt potrivite pentru peștii care necesită apă acidă.

1 Oxigen în apă