Физические показатели оценки водоема

Физическими свойствами воды называются те ее параметры, которые воспринимаются органами чувств человека и оцениваются по интенсивности их восприятия. К ним относятся: прозрачность, цветность и температура. Несоответствие этих параметров воды оптимальным, как правило, является основанием для более тщательного химического анализа. Физическая оценка приносит много прямой и косвенной информации о составе воды и была проведена с использованием ряда приборов.

Температура

Температура воды в водоеме является результатом нескольких одновременно протекающих процессов, таких, как солнечная радиация, испарение, теплообмен с атмосферой, перенос тепла течениями, турбулентным перемешиванием вод и др. Обычно прогревание воды происходит сверху вниз. Годовые и суточные изменения температуры воды на поверхности и глубинах определяются количеством тепла, поступающего на поверхность, а также интенсивностью и глубиной перемешивания.

Температура воды – важнейший фактор, влияющий на протекающие в водоеме физических, химических, биохимических и биологических процессов, от которых в значительной мере зависит кислородный режим и интенсивность процессов самоочищения. Значения температуры используют для вычисления степени насыщения воды кислородом, различных форм щелочности, состояния карбонатно-кальциевой системы, при многих гидрохимических, гидробиологических, особенно лимнологических исследованиях, а также при изучении тепловых загрязнений.

Динамика поведения водных экосистем во многом определяется таким важным свойством водоемов, как температурная стратификация. Температурная стратификация может быть прямой ̶ температура воды от дна водоема к поверхности увеличивается, или обратной ̶ температура воды от дна к поверхности уменьшается. Эти особенности стратификации основаны на одном из аномальных свойств воды ̶ наличии максимума плотности при 4 °C. Когда температура верхних и нижних слоев уравнивается, наступает гомотермия, во время которой возможно перемешивание всей массы воды. На основании изучения термического режима озер различных климатических зон Ф. Форель создал термическую классификацию озер:

· Тропические (теплые) озера имеют высокую температуру и незначительные колебания ее в течение года. Характерно постоянная прямая стратификация;

· Полярные (холодные) озера характеризуются обратной температурной стратификацией в течении длительного периода. Период летнего термического режима короткий. Температура придонного слоя никогда не превышает температуру максимальной плотности;

· Умеренные (смешанные) этим озерам свойственна прямая (летом) и обратная (зимой) стратификация, температура придонного слоя которых может быть выше, ниже или равна температуре максимальной плотности.

Цветность

Показатель качества воды, характеризующий интенсивность окраски воды и обусловленный содержанием окрашенных соединений; выражается в градусах платиново-кобальтовой шкалы. Определяется путем сравнения окраски испытуемой воды с эталонами.

Цветность природных вод обусловлена главным образом присутствием гумусовых веществ и соединений трехвалентного железа.

Различают «истинный цвет», обусловленный только растворенными веществами, и «кажущийся» цвет, вызванный присутствием в воде коллоидных и взвешенных частиц, соотношения между которыми в значительной мере определяются величиной pH.

Так, наибольшую цветность имеют поверхностные воды озер, расположенных в зонах торфяных болот и заболоченных лесов, наименьшую – в степях и степных зонах. Зимой содержание органических веществ в природных водах минимальное, в то время как весной в период половодья и паводков, а также летом в период массового развития водорослей – цветения воды - оно повышается. Таким образом, высокая цветность является тревожным признаком, свидетельствующим о неблагополучии воды. При этом очень важно выяснить причину цветности [13, с.43]

Высокая цветность воды ухудшает ее физические свойства и оказывает отрицательное влияние на развитие водных растительных и животных организмов в результате резкого снижения концентрации растворенного кислорода в воде, который расходуется на окисление соединений железа и гумусовых веществ.

Удовлетворительная цветность воды устраняет необходимость определения тех загрязнителей, ПДК которых установлены по цветности (лимитирующий показатель – органолептический). К таким загрязнителям относятся многие красители и соединения, образующие, интенсивно окрашенные растворы и имеющие высокий коэффициент светопоглощения.

Цветность измеряется в градусах хром кобальтовой шкалы и колеблется от десяти до пятиста градусов (таблица.1.3)

Таблица 1.3 - Характеристика вод по цветности

Прозрачность

Прозрачность (или светопропускание) природных вод обусловлена их цветом и мутностью, т.е. содержанием в них различных окрашенных и взвешенных органических и минеральных веществ.

Определение прозрачности воды – обязательный компонент программ наблюдений за состоянием водных объектов. Прозрачность – это свойство воды пропускать вглубь световые лучи. Уменьшение светового потока снижает эффективность фотосинтеза и, следовательно, биологическую продуктивность водотоков.

Для озер Беларуси с естественным гидрохимическим режимом значения прозрачности (по диску Секки) варьируют от нескольких десятков сантиметров до 2-3 метров. В местах поступления стоков, особенно при несанкционированных сбросах, прозрачность может снижаться до нескольких сантиметров.

Воду в зависимости от степени прозрачности условно подразделяют на прозрачную, мало мутная, средней мутности, мутную, очень мутную (таблица. 1.4). Мерой прозрачности служит высота троса опускаемого в воду диска Секки определенных размеров.

Таблица 1.4 - Характеристика вод по прозрачности

ГЛАВА 2