Дождевая вода
Дождевые воды могут очень сильно изменить состав воды в короткий срок, так как они разбавляют минеральные растворы или вносят такое большое количество CQ2, что смещается равновесие между карбонатом кальция и угольной кислотой. Следовательно, после того, как в каком-то регионе прошел дождь, дождевые воды можно использовать с осторожностью.
После испарения с поверхности земли вода в облаке является самой чистой природной водой. Чем длительней вода находится в воздухе, тем больше она поглощает загрязняющих веществ. Особенно интенсивно это происходит в промышленных регионах. Как показывает анализ дождевых вод, в них могут быть обнаружены в высоких концентрациях вредные вещества. Итак, дождевая вода не самая оптимальная среда для заполнения нашего аквариума. Состав воды определенных водоемов, как правило, зависит от сезонных колебаний, что свойственно и животному миру в природе. Если причина этого колебания естественного происхождения, то живые существа обычно приспосабливаются к этому и переносят определенный диапазон изменений состава воды. Возможно, что живые существа даже нуждаются в определенных колебаниях, так как они из поколения в поколение адаптировались к этому в отношении обмена веществ и циклов размножения. Аквариумной техникой очень тяжело имитировать подобные циклы.
Доступность газов для водных обитателей
Газы, из которых состоит воздух, мы находим в воде в других концентрациях: азот, кислород, аргон и двуокись углерода (см. таблицу па стр. 25). Газообразный азот растворяется в воде согласно физическим законам для газов. Он не участвует в химических реакциях, но принимает участие в биологических процессах. Так же пассивно ведет себя инертный газ аргон.
Кислород, необходимый для всех жизненных процессов, следует тем же физическим законам, что и азот. Кислород вступает в интенсивный биологический цикл и является газом для дыхания, всех живых существ за исключением некоторых бактерий. Двуокись углерода, напротив, участвует как в химических, так и в биологических процессах.
Газообмен между водой и атмосферой происходит преимущественно на поверхности воды. Газы, такие, как CO2, выделяются из недр Земли и также поглощаются водой. Если вода вытекает из источников в земле, то она также вступает во взаимодействие с атмосферой. Вещества, имеющиеся в воде в избытке, такие, как угольная кислота, переходят в атмосферу. Другие газы, которых нет в воде или есть только в незначительном количестве, напротив, поглощаются. На поверхности воды происходит газообмен с помощью диффузии.
Концентрация определенного газа в воздухе находится в балансе с концентрацией этого же газа в жидкости. Если каким-либо образом концентрация газа в растворе становится более высокой, то на поверхности волы происходит газообмен до тех пор, пока равновесие снова не будет достигнуто. Вода, напротив, поглощает из воздуха значительные количества газов, концентрация которых в воде слишком низка. Концентрация, при которой газообмен приходит к равновесию, называется точкой насыщения. Граница раздела вода/воздух может представлять собой не только ровное водное зеркало. В частности, движение волн, быстрые течения, водопады и, прежде всего, медленно восходящие пузырьки газов приводят, как показано в таблице на стр. 25, к увеличению пограничной поверхности и, таким образом, к интенсивному газообмену в обоих направлениях. Чем быстрее вода передвигается, тем больше становится пограничная поверхность между водой и воздухом, и тем более интенсивным будет массообмен между водой и воздухом, например, в быстром потоке. Это приводит к увеличению поглощения кислорода на порядок по сравнению с поверхностью спокойного озера. Таблица на стр. 25 внизу показывает значения насыщаемости воды кислородом, азотом и двуокисью углерода. Очевидно, что содержание кислорода и азота в воде значительно ниже, чем в воздухе, в то время как двуокись углерода в этих средах имеет примерно равные концентрации. Отметим, что кислорода в воде содержится мало. Это приводит к тому, что живые существа должны предпринимать значительные усилия, чтобы поглощать его в достаточном количестве.
|
|
|
|
