Полупрофессиональные оксиметры (измерители кислорода в воде)

Большинству водных организмов для выживаемости нужен растворенный кислород, который часто называют DO, но источником этого кислорода не является молекула воды (H2O). DO — это газообразный молекулярный кислород в форме O2, который происходит из атмосферы или является побочным продуктом фотосинтеза. После растворения в воде, он доступен для использования живыми организмами и может играть значительную роль во многих химических процессах в водной среде.

Кроме того, что этот кислород растворен в воде, он ничем не отличается от кислорода, которым мы дышим. Оксиметр для воды используется для измерения количества растворенного кислорода. DO выражается в разных единицах, но чаще всего в мг/л или % насыщения (DO %). Единица мг/л является простой, поскольку это миллиграммы газообразного кислорода, растворенного в литре воды.

Источники растворенного кислорода в воде

Молекулярный кислород может поступать в водоем из атмосферы планеты по нескольким путям. Предположим, что концентрация кислорода в воде ниже, чем в атмосфере над ней. В этом случае молекулярный кислород будет естественным образом диффундировать из воздуха в воду, пока она полностью не насытится кислородом. Условия равновесия выполняются, когда концентрация кислорода в воздухе и в воде одинакова.

Другим основным источником DO является фотосинтез. Водные растения и водоросли используют фотосинтез для создания новых клеток и восстановления поврежденных клеток. Этот процесс требует воды, энергии света и углекислого газа. Побочным продуктом фотосинтеза является молекулярный газообразный кислород, который может растворяться в воде. Не все растения одинаковы, поскольку некоторые из них производят больше кислорода, чем другие. В интернет магазине https://nanomarket.ua/ вы можете приобрести оксиметр для аквариума, чтобы всегда контролировать уровень кислорода.

Растения и водоросли производят кислород в течение дня, когда происходит фотосинтез. Они также потребляют его для дыхания, то есть процесса, с помощью которого растения превращают глюкозу (т.е. сахар, образующийся во время фотосинтеза) и кислород в пригодную для использования клеточную энергию.

Растения и водоросли в течение дня производят гораздо больше кислорода, чем потребляют. Ночью растения и водоросли уже не производят кислород, но продолжают его употреблять в пищу. Между тем, другие организмы, например рыбы, круглосуточно потребляют кислород со стабильной скоростью. Следовательно, в здоровой системе концентрация кислорода возрастает в течение дня и снижается ночью, когда дыхательная деятельность потребляет этот кислород.

Факторы окружающей среды, влияющие на уровень растворенного кислорода

1. Температура. Наиболее важной переменной является температура, поэтому важно измерять ее вместе с растворенным кислородом. Растворимость кислорода в воде обратно пропорциональна температуре — с увеличением температуры DO уменьшается. То есть, водный объект зимой будет иметь более высокую концентрацию DO, чем летом, если предположить, что другие переменные остаются постоянными. Использование оксиметра помогает контролировать уровень DO разных водных объектов.
2. Солёность. Как и температура, растворимость кислорода в воде обратно пропорциональна солености — с увеличением солености DO уменьшается. Например, морская вода может содержать примерно на 20 % меньше кислорода при той же температуре и атмосферном давлении, что и пресная вода. Поэтому очень важно измерять соленость (это исследование можно выполнять с помощью датчика проводимости или солемера) при сборе данных DO в лиманах, водно-болотных угодьях, прибрежных районах или любом другом применении, где соленость может изменяться.
   Некоторые модели современных оксиметров обеспечат измерение DO в реальном времени с компенсацией солености при подключении датчика электропроводности и DO. В противном случае уровень солености необходимо будет ввести в измеритель, чтобы произошла эта компенсация.
3. Барометрическое давление. В отличие от температуры и солености существует прямая связь между барометрическим давлением и уровнями DO в воде — когда давление снижается, DO уменьшается. На низких высотах барометрическое давление высокое, поэтому большее давление, чтобы вытолкнуть газообразный кислород из атмосферы в воду. Но на больших высотах барометрическое давление намного ниже.
   Помимо высоты, барометрическое давление может изменяться из-за изменения погоды. Быстрое падение давления может означать надвигающийся шторм. Некоторые современные модели оксиметров имеют встроенный датчик барометрического давления, автоматически компенсирующий показатели DO при изменении барометрического давления.

Зачем измерять уровень растворенного кислорода?

DO является одним из наиболее часто измеряемых параметров качества воды, но причина его измерения зависит от среды.

Мониторинг растворенного кислорода в поверхностных водах и при выращивании аквакультур. Растворенный кислород является прямым индикатором способности водоема поддерживать водную флору и фауну. Оксиметр для воды используется для мониторинга и контроля этого параметра. Когда уровень растворенного кислорода опускается ниже 4 мг/л, это приводит к стрессу водных организмов и может привести к большой гибели рыбы.
Большая гибель рыбы также может являться результатом теплового загрязнения вокруг электростанций и промышленных производителей. Хотя сточные воды из этих заводов обычно чистые, они часто намного теплее поверхностных вод, в которые они попадают. С повышением температуры уровень DO в воде снижается. Поэтому внезапный приток теплой воды может привести к большой гибели рыбы.

Измерение растворенного кислорода в подземных водах. Многие предполагают, что DO отсутствует ниже уровня грунтовых вод, но это неверное предположение. Перед тем, как вода пропитается вниз с поверхности, она контактирует с атмосферой и кислород растворяется.

Растворенный кислород может быть полезным параметром для измерения при проведении исследований подземных вод. Измерение DO может помочь обеспечить соблюдение надлежащих процедур отбора проб подземных вод при сборе проб для анализа металлов и летучих органических соединений. Любая искусственная аэрация может повлиять на лабораторные анализы этих соединений.

В офисе компании NanoMarket можно ознакомиться с измерительными устройствами, получить консультацию специалистов и купить оксиметр для своих применений от надежных производителей.