Растворенный кислород в воде – его роль и на что влияет

Помимо солей, других химических элементов, различных загрязнений, микроорганизмов, простейших живых существ, одним из важнейших компонентов является растворенный в воде кислород.
Это касается как воды из-под крана, так и продаваемой, бутылированной, так и воды в пресноводных водоемах (естественных или искусственных), морях и океанах.

Почему растворенный кислород в воде так важен ?

Анаэробные организмы, способные жить без кислорода существуют, но не они определяют разнообразие флоры и фауны на Земном шаре. Точнее в мировом океане, если мы говорим о кислороде в воде. Морские и речные животные, рыбы, ракообразные, водные насекомые – всем им нужен растворенный в воде кислород. А поскольку концентрация последнего уменьшается, логично, что его количество должно восполняться. Каким образом ?

1. Во-первых, как и на суше, это осуществляется через фотосинтез, когда растения (прежде всего деревья – "зеленые легкие" нашей планеты), синтезируют под воздействием солнечного света и углекислого газа в атмосфере, кислород. Тот же цикл происходит и в воде, которую растущие в воде растения насыщают живительными молекулами O₂.
2. Во-вторых, идет постоянный обмен наружного слоя воды с атмосферным воздухом.
3. В-третьих, если мы говорим о проточных водоемах, то чем активнее река или ручей (бурлит, проходит через пороги, когда образуются завихрения), количество растворенного кислорода становится больше, что покажет оксиметр.

Киты и дельфины дышат воздухом, поскольку имеют легкие и периодически появляются на поверхности, чтобы сделать глоток. Но это исключение из правил. Все же остальные морские, океанские и речные обитатели, проводят всю свою жизнь под водой и качество их жизни, ее продолжительность в значительной мере зависит от растворенного кислорода в воде.
Если река со временем обмелевает, зарастает, на дне скапливается все большее количество умерших существ, которые разлагаются, концентрация кислорода уменьшается (его используются бактерии - могильщики), притока нового нет и со временем, число видов сокращается. Водоем умирает, что хорошо видно на примере болот.
Первыми вымирают виды, которым нужна чистая вода с большим количеством кислорода.
В домашних условиях, если брать аквариумы, ситуация решается людьми – непрерывно работает насос, нагнетающий воздух, который частично растворяется и насыщает воду, таким образом рыбы существуют в комфортной среде.
В больших прудах, например при разведении рыбы, это сделать невозможно в виду масштабов. Но можно например почистить дно, чтобы убрать мусор, останки умерших рыб, несъеденный корм, загрязняющий воду. Это косвенным путем увеличивает количество кислорода.
Но существуют и другие причины, определяющие количество кислорода в воде, на которые человек почти не влияет.

• Давление атмосферы. Чем оно больше, тем сильнее воздушный столб давит на воду и интенсивнее процессы воздушной диффузии.
• Температура воздуха. Жарким летом, когда стоит пекло, настоящая беда с кислородом, и оксиметр отобразит, что его количество катастрофически падает. И даже если рыбы будут подниматься к поверхности воды, то постоянное их пребывание в верхних слоях может привести к гибели, поскольку вода слишком горячая. А чем больше замор рыбы, тем больше на дне скапливается мертвых останков, что еще больше ухудшает ситуацию. Таким образом образуется "смертельная петля" – замкнутый круг уменьшения кислорода в воде.
• Ветер и волны. Наоборот самым благоприятным образом влияют на кислород, увеличивая его количество.
• Количество растений, произрастающих в воде, вырабатывающих в процессе жизнедеятельности кислород.

Мы уже упомянули про оксиметры – как портативные так и стационарные лабораторные приборы для измерения кислорода в воде, но они входят в целую группу оборудования, которая предназначена для комплексного исследования параметров качества воды: кондуктометры, PH,ОВП,TDS метры.
Но сегодня мы говорим именно о кислороде. И следовательно периодически измерять его содержание крайне важно.

Кислород в водопроводной воде

Частое отключение воды из-за порывов, ремонтов, самым негативным образом влияет на процессы коррозии трубопроводов. Если речь конечно идет о металлических трубах. Когда вода движется месяцами постоянно, то для активизации процессов разрушительной ржавчины (FE(OH)₂), кислорода, переносимого водой, не достаточно. Коррозия идет, но не так быстро. А вот если воду включили-отключили, атмосферный кислород поступает к влажной внутренней поверхности, и коррозия резко усиливается, что видно по ржавой воде, которая сначала идет из-под крана, после включения воды. Плюс микроорганизмы образуют в процессе своей жизнедеятельности опасную для здоровья слизь. И все это течет потом по трубам в наши дома.
Содержание кислорода на станциях по подаче воды играет большую роль и потому, что это влияет на вкусовые качества воды. “Бескислородная вода” не такая вкусная.

Но вернемся к трубам.

Кроме самих металлов, кислород окисляет марганец и железо в воде, что приводит к образованию шлаков, уменьшению поперечного сечения и ухудшению циркулирования воды в системе. А при высокой температуре теплоносителя, коррозийные процессы усиливаются в несколько раз.

Как удалить кислород из воды ? Для этих целей предназначены деаэраторы (air (англ.) - воздух), основанные на термическом, вакуумном методе или применении химических реагентов.