شاخص های کیفیت آب: دما و اکسیژن محلول

دمای آب یکی از مهمترین ویژگی های یک سیستم آبزی است که بر آن تأثیر می گذارد:

• سطح اکسیژن حل شده. با افزایش دمای آب ، حلالیت اکسیژن کاهش می یابد.
• فرآیندهای شیمیایی. دما بر میزان حلالیت و واکنش مواد شیمیایی تأثیر می گذارد. به طور کلی ، با افزایش دمای آب ، میزان واکنشهای شیمیایی افزایش می یابد.
• فرآیندهای بیولوژیکی. دما بر متابولیسم ، رشد و تولید مثل تأثیر می گذارد.
• ترکیب گونه های اکوسیستم آبزی. بسیاری از گونه های آبزی فقط در یک محدوده دمای محدود می توانند زنده بمانند.
• چگالی آب و طبقه بندی. آب در دمای 4 درجه سانتیگراد متراکم است. تفاوت در دمای آب و چگالی بین لایه های آب در یک دریاچه منجر به طبقه بندی و گردش فصلی می شود.
• نشانه های زیست محیطی برای مراحل تاریخ زندگی. تغییر در دمای آب ممکن است به عنوان سیگنالی برای ظهور حشرات آبزی یا تخم ریزی ماهی عمل کند.

مهمترین منبع گرما برای آب شیرین به طور کلی خورشید است ، اگرچه درجه حرارت نیز می تواند تحت تأثیر دمای ورودی های آب (مانند بارش ، رواناب سطح ، آب زیرزمینی و آب از شاخه های بالادست) ، مبادلات حرارتی با هوا و هوا و وگرما از دست رفته یا به دست آمده توسط تبخیر یا تراکم.

دمای آب بین روز و شب (تغییر درجه حرارت روزانه) و در طی دوره های زمانی طولانی تر (به عنوان مثال ، فصلی) نوسان می کند. در بهار ، ذوب برف در رودخانه ها دمای آب را به زیر دمای هوای محیط کاهش می دهد. Permafrost همچنین هنگام شروع به ذوب شدن در ژوئن یا ژوئیه ، به رواناب آب سرد کمک می کند و آب ذوب آن به رودخانه می رود.

دمای آب در طول رودخانه با عرض جغرافیایی و ارتفاع متفاوت است ، اما بسته به شرایط محلی نیز می تواند بین بخش های کوچک فقط از هم فاصله داشته باشد. به عنوان مثال ، استخر عمیق و سایه دار از یک منطقه کم عمق و آفتابی خنک تر است. در دریاچه ها ، با توجه به سطح نفوذ تابش خورشیدی و ویژگی های اختلاط ، دما با عمق متفاوت است. دمای آب سطحی معمولاً بین 0 درجه سانتیگراد و 30 درجه سانتیگراد است ، اگرچه دمای چشمه های آب گرم ممکن است از 40 درجه سانتیگراد باشد.

فعالیت های انسانی مؤثر بر دمای آب می تواند شامل تخلیه آب خنک کننده یا پساب های صنعتی گرم ، کشاورزی و برداشت جنگل (به دلیل تأثیر بر سایه) ، توسعه شهری باشد که ویژگی ها و مسیر رواناب آب طوفان و تغییر آب و هوا را تغییر می دهد.

اکسیژن محلول

میزان اکسیژن که در آب حل می شود می تواند در الگوهای روزانه و فصلی متفاوت باشد و با درجه حرارت ، شوری و ارتفاع بالاتر کاهش می یابد. حداکثر حداکثر اکسیژن در آب در فشار 1 اتمسفر (فشار هوا استاندارد در سطح دریا) از حدود 15 میلی گرم در لیتر در دمای 0 درجه سانتیگراد تا 8 میلی گرم در لیتر در دمای 30 درجه سانتیگراد است-یعنی آب سرد می تواند دو برابر اکسیژن محلول نگه داشته شودبه عنوان آب گرم (Wetzel 2001). اکسیژن محلول از جو و از فتوسنتز توسط گیاهان آبزی ناشی می شود و از طریق اکسیداسیون شیمیایی و تنفس توسط حیوانات آبزی و میکروارگانیسم ها ، به ویژه در هنگام تجزیه زیست توده گیاهی و سایر مواد آلی تخلیه می شود.

آب سطحی ، در نزدیکی رابط آب و آب و آب و با نور کافی برای فتوسنتز ، به طور کلی اشباع شده یا حتی اشباع با اکسیژن اشباع شده است. آب عمیق تر از طریق مخلوط کردن با باد ، جریان و جریان ، اکسیژن دریافت می کند. مخلوط کردن و هوادهی نیز در آبشارها و رپید ها رخ می دهد. در ماه های زمستان که آب در زیر یخ گرفتار می شود ، اکسیژن محلول را می توان به سطح بسیار کم کاهش داد.

اکسیژن محلول برای یک اکوسیستم آبزی سالم ضروری است. ماهی و حیوانات آبزی برای زنده ماندن به اکسیژن حل شده در آب نیاز دارند. نیاز به اکسیژن به گونه ها و مرحله زندگی بستگی دارد. برخی از ارگانیسم ها با شرایط اکسیژن پایین سازگار هستند ، در حالی که برخی دیگر به غلظت بالاتری احتیاج دارند. اکسیژن محلول می تواند بر حلالیت و در دسترس بودن مواد مغذی تأثیر بگذارد ، که می تواند از رسوبات تحت شرایط اکسیژن محلول کم آزاد شود (B. C. Melp و همکاران 1998).