Статьи

pH воды - системы измерения окружающей среды

  1. Что такое рН? pH - это определенное значение, основанное на определенной шкале, аналогичное температуре....
  2. Основной или щелочной
  3. Щелочность и рН воды
  4. pH и щелочность
  5. Почему рН важен?
  6. Факторы, которые влияют на рН воды
  7. Двуокись углерода и рН
  8. Естественное влияние рН
  9. Рукотворные факторы pH
  10. Типичные уровни pH
  11. Вопросы стратификации
  12. адаптируемость
  13. Необычные уровни pH и последствия
  14. Щелочные и кислотные озера
  15. Подкисление океана
  16. Цитировать эту работу

Что такое рН?

pH - это определенное значение, основанное на определенной шкале, аналогичное температуре. Это означает, что pH воды не является физическим параметром, который можно измерить как концентрацию или как количество. Вместо этого это цифра от 0 до 14, определяющая, насколько кислый или щелочной массив воды находится в логарифмическом масштабе ¹. Чем ниже число, тем более кислой является вода. Чем выше число, тем оно базовее. РН 7 считается нейтральным. Логарифмическая шкала означает, что каждое число ниже 7 в 10 раз более кислое, чем предыдущее число при обратном отсчете. Аналогично, при подсчете выше 7 каждое число в 10 раз более простое, чем предыдущее число ².

Аналогично, при подсчете выше 7 каждое число в 10 раз более простое, чем предыдущее число ²

Логарифмическая шкала рН означает, что при увеличении рН концентрация Н + будет уменьшаться на степень 10. Таким образом, при рН 0 концентрация Н + составляет 1 М. При рН 7 это значение уменьшается до 0,0000001 М. pH 14, есть только 0,00000000000001 M H +.

pH обозначает «мощность водорода» ³. Численное значение рН определяется молярной концентрацией ионов водорода (Н +) ³. Это делается путем взятия отрицательного логарифма концентрации H + (-log (H +)). Например, если раствор имеет концентрацию H + 10-3 М, pH раствора будет -log (10-3), что равно 3.

Это определение обусловлено влиянием ионов водорода (H +) и гидроксильных ионов (OH-) на pH. Чем выше концентрация H +, тем ниже pH, и чем выше концентрация OH, тем выше pH. При нейтральном рН 7 (чистая вода) концентрация ионов Н + и ОН- составляет 10⁻⁷ М. Таким образом, ионы Н + и ОН- всегда сопряжены - при увеличении концентрации одного уменьшается другой; независимо от рН сумма ионов всегда будет равна 10⁻¹⁴ М ². Из-за этого влияния H + и OH- связаны с основными определениями кислот и оснований.

Кислоты и Основы

Кислотно-основные пары могут нейтрализовать друг друга, как H + и OH- до в этом уравнении.

В качестве рабочего определения, кислота - это вещество, которое будет снижать рН при добавлении в чистую воду. Точно так же основание - это вещество, которое увеличивает рН воды. Для дальнейшего определения этих веществ Аррениус в 1884 году определил, что кислота высвобождает ион водорода (Н +) при растворении в воде, а основание выделяет гидроксильный ион (ОН-) в воде ⁴. Тем не менее, есть некоторые вещества, которые соответствуют операционному определению (изменение рН), но не соответствуют определению Аррениуса (высвобождение иона). Чтобы объяснить это, Бренстед и Лоури пересмотрели кислоты и основания; кислота выделяет ион водорода или протон (эквивалентный H +), а основание принимает ион водорода или протон ton. Это означает, что кислоты и основания могут нейтрализовать друг друга, как показано в уравнении воды справа.

Основной или щелочной

Обычные примеры щелочей включают магнезиальное молоко - Mg (OH) 2, едкий калий - KOH, гашеная известь / известковая вода - Ca (OH) 2 и каустическая сода (щелок) - NaOH.

Термины «щелочной» и «основной» означают примерно одно и то же. По определению Бренстеда-Лоури, basic описывает любое вещество, которое снижает концентрацию ионов водорода и повышает pH воды, или, другими словами, основание ⁴. Щелочь происходит от щелочи, которая относится к ионным соединениям (солям), содержащим элементы щелочных или щелочноземельных металлов, которые образуют гидроксид-ионы при растворении в воде. Щелочные соли очень распространены и легко растворяются. Из-за гидроксид-ионов, которые они производят (которые увеличивают pH), все щелочи являются основаниями. Некоторые источники определяют любое растворимое основание как щелочь ali. Как таковые, растворимые основания могут быть описаны как «основные» или «щелочные». Однако нерастворимые основания (такие как оксид меди) следует описывать только как основные, а не щелочные.

Щелочность и рН воды

Щелочность и pH напрямую связаны при 100% насыщении воздуха.

Щелочность не относится к щелочам, как щелочь does. Хотя щелочность и pH тесно связаны между собой, между ними есть четкие различия. Щелочность воды или раствора - это количественная способность этого раствора буферизовать или нейтрализовать кислоту. Другими словами, щелочность является мерой способности воды противостоять изменениям pH. Этот термин используется взаимозаменяемо с кислотонейтрализующей способностью (АНК) ⁷. Если масса воды имеет высокую щелочность, это может ограничить изменения рН из-за кислотных дождей, загрязнения или других факторов ⁸. Щелочность потока или другого водоема увеличивается за счет карбонатных почв (карбонатов и бикарбонатов), таких как известняк, и уменьшается за счет оттока сточных вод и аэробного дыхания. Из-за присутствия карбонатов щелочность более тесно связана с твердостью, чем с pH (хотя все еще существуют четкие различия). Однако изменения pH также могут влиять на уровень щелочности (при снижении pH буферная способность воды также снижается)). pH и щелочность напрямую связаны, когда вода имеет 100% -ное насыщение воздухом ⁹.

Щелочность воды также играет важную роль в ежедневных уровнях pH. В процессе фотосинтеза водорослями и растениями используется водород, что повышает уровень рН ¹⁰. Кроме того, дыхание и разложение могут снизить уровень pH. Большинство водоемов способны противостоять этим изменениям из-за их щелочности, поэтому небольшие или локализованные колебания быстро изменяются и могут быть трудны для обнаружения ¹⁰.

pH и щелочность

Значения рН определяются по логарифмической шкале.

Значения pH указываются в виде числа от 0 до 14 в качестве стандартной единицы pH. Эта единица эквивалентна отрицательному логарифму молярной концентрации ионов водорода (-log (H +)) в растворе. В зависимости от точности измерения значение pH может быть выполнено с точностью до одного или двух десятичных знаков.

Однако, поскольку шкала рН является логарифмической, попытка усреднить два значения рН будет математически неверной. Если требуется среднее значение, его можно сообщить как медиану или диапазон, а не как простой расчет calculation.

Щелочность может быть представлена ​​в мг / л или микроэквивалентах на литр (мэкв / л). В мг / л относится к концентрации карбоната (CO32-), бикарбоната (HCO3–) или карбоната кальция (CaCO3), хотя карбонат кальция является наиболее распространенным ¹¹.

1 мг / л щелочности как CaCO3 = 0,01998 мег / л щелочности
1 мг / л щелочности как CaCO3 = 0,5995 мг / л щелочности как CO32-
Щелочность 1 мг / л как CaCO3 = 1,2192 щелочность / л как HCO3–

Почему рН важен?

Если pH воды слишком высок или слишком низок, обитающие в ней водные организмы погибнут. pH также может влиять на растворимость и токсичность химических веществ и тяжелых металлов в воде ¹². Большинство водных существ предпочитают диапазон pH от 6,5 до 9,0, хотя некоторые могут жить в воде с уровнями pH вне этого диапазона.

Большинство водных существ предпочитают диапазон pH от 6,5 до 9,0, хотя некоторые могут жить в воде с уровнями pH вне этого диапазона

Водный уровень pH. Оптимальные уровни рН для рыб от 6,5 до 9,0. За пределами оптимального диапазона организмы могут испытывать стресс или погибать.

По мере того, как уровни pH выходят за пределы этого диапазона (вверх или вниз), это может вызвать стресс у животных и снизить показатели вылупления и выживаемости. Чем дальше находится за пределами оптимального диапазона pH, тем выше уровень смертности. Чем более чувствителен вид, тем больше на него влияют изменения pH. В дополнение к биологическим эффектам, экстремальные уровни pH обычно увеличивают растворимость элементов и соединений, делая токсичные химические вещества более «мобильными» и повышая риск их поглощения водными организмами ¹³.

Водные виды - не единственные, на кого влияет рН. В то время как люди имеют более высокую толерантность к уровням pH (уровни питья варьируются от 4 до 11 с минимальным раздражением желудочно-кишечного тракта), все еще существуют проблемы ¹⁴. Значения pH, превышающие 11, могут вызвать раздражение кожи и глаз, равно как и значение pH ниже 4. Значение pH ниже 2,5 приведет к необратимому повреждению кожи и органов and. Более низкие уровни pH увеличивают риск мобилизации токсичных металлов, которые могут поглощаться даже людьми, а уровни выше 8,0 не могут быть эффективно продезинфицированы хлором, вызывая другие косвенные риски ¹⁴. Кроме того, уровни pH за пределами 6,5-9,5 могут повредить и вызвать коррозию труб и других систем, еще больше увеличивая токсичность тяжелых металлов.

Кроме того, уровни pH за пределами 6,5-9,5 могут повредить и вызвать коррозию труб и других систем, еще больше увеличивая токсичность тяжелых металлов

Незначительное повышение уровня pH может привести к тому, что олиготрофное (богатое растворенным кислородом) озеро станет эвтрофным (без растворенного кислорода).

Даже незначительные изменения pH могут иметь долгосрочные последствия. Небольшое изменение pH воды может увеличить растворимость фосфора и других питательных веществ, делая их более доступными для роста растений ¹⁰. В олиготрофном озере или озере с низким содержанием питательных веществ для растений и высоким уровнем растворенного кислорода это может вызвать цепную реакцию. Благодаря более доступным питательным веществам растут водные растения и водоросли, что увеличивает потребность в растворенном кислороде. Это создает эвтрофное озеро, богатое питательными веществами и растительной жизнью, но с низким содержанием растворенного кислорода. В эвтрофном озере другие организмы, живущие в воде, будут испытывать стресс, даже если уровень рН оставался в оптимальном диапазоне.

Факторы, которые влияют на рН воды

Есть много факторов, которые могут влиять на рН в воде, как природной, так и искусственной. Большинство естественных изменений происходят из-за взаимодействия с окружающей породой (особенно карбонатными формами) и другими материалами. Уровень pH также может колебаться в зависимости от количества осадков (особенно кислотных дождей) и сточных вод или сбросов в шахту ¹³. Кроме того, концентрации CO2 могут влиять на уровень pH.

Двуокись углерода и рН

Уровень pH может колебаться ежедневно из-за фотосинтеза и дыхания в воде. Степень изменения зависит от щелочности воды.

Углекислый газ является наиболее распространенной причиной кислотности в воде ¹⁵. Фотосинтез, дыхание и разложение способствуют колебаниям pH из-за их влияния на уровень CO2. Конечность этих изменений зависит от щелочности воды, но часто бывают заметные суточные (суточные) вариации ¹⁶. Это влияние более ощутимо в водоемах с высоким уровнем дыхания и разложения.

Хотя углекислый газ присутствует в воде в растворенном состоянии (например, в кислороде), он также может реагировать с водой с образованием углекислоты:

CO2 + H2O <=> H2CO3

H2CO3 может затем потерять один или оба из своих водородных ионов:

H2CO3 <=> HCO3– + H +…. HCO3– <=> CO32- + H +

Выделяющиеся ионы водорода снижают рН воды¹⁵. Однако это уравнение может работать в обоих направлениях в зависимости от текущего уровня pH, работая в качестве своей собственной буферной системы. При более высоком pH эта бикарбонатная система сместится влево, и CO32- уловит свободный ион водорода.

Эта реакция обычно минимальна, так как H2CO3 имеет низкую константу растворимости (закон Генри) ¹⁵. Однако по мере того, как уровни CO2 увеличиваются во всем мире, количество растворенного CO2 также увеличивается, и уравнение будет выполняться слева направо. Это увеличивает H2CO3, что снижает pH. Эффект становится более очевидным в исследованиях pH в океане с течением времени.

Общее изменение годовых уровней pH в океане с 1700 по 1990 годы. (данные: Атлас Мирового океана 2009; фото любезно предоставлено Plumbago; Wikipedia Commons) Общее изменение годовых уровней pH в океане с 1700 по 1990 годы Углекислый газ в атмосфере снижает рН осадков.

Приведенные выше уравнения также объясняют, почему дождь имеет pH примерно 5,65 ¹⁵. Когда капли дождя падают в воздухе, они взаимодействуют с молекулами углекислого газа в атмосфере. Это создает H2CO3 в каплях дождя, понижая значение pH дождя ¹⁷. Уровень pH 5,65, хотя и кислый, не считается кислотным дождем. Ожидается, что естественный, незагрязненный дождь или снег будут иметь уровень pH около 5,6, при условии, что стандартная концентрация CO2 в атмосфере составляет 0,0355% ¹⁵. Кислотный дождь требует pH ниже 5,0 ¹.

5.65 - это также рН воды, которая уравновешена с воздухом и не вступила в контакт с карбонатными материалами или известняком.

Естественное влияние рН

Карбонатные материалы и известняк - это два элемента, которые могут сдерживать изменения pH в воде. Карбонат кальция (CaCO3) и другие бикарбонаты могут объединяться с водородными или гидроксильными ионами для нейтрализации pH¹⁸. Когда карбонатные минералы присутствуют в почве, буферная емкость (щелочность) воды увеличивается, поддерживая рН воды близким к нейтральному, даже когда добавляются кислоты или основания. Дополнительные карбонатные материалы помимо этого могут сделать нейтральную воду слегка основной.

Дополнительные карбонатные материалы помимо этого могут сделать нейтральную воду слегка основной

Известняковые карьеры имеют более высокий уровень pH из-за карбонатных материалов в камне. Известняковые карьеры имеют более высокий уровень pH из-за карбонатных материалов в камне Молния может снизить рН дождя.

Как упоминалось ранее, незагрязненный дождь слабокислый (рН 5,6). Уровень pH дождя также может быть снижен из-за вулканического пепла, сульфатредуцирующих бактерий на водно-болотных угодьях, частиц в воздухе от лесных пожаров и даже молнии ning. Если дождь падает на плохо буферизованный источник воды, он может снизить рН близлежащей воды через сток.

Разложение сосновых иголок может снизить рН.

Сосновые или еловые иголки также могут снизить рН почвы и любой воды, которая течет по ней, поскольку они разлагаются ¹⁸. Интенсивный фотосинтез увеличивает pH воды, поскольку он удаляет CO2, хотя это изменение обычно является суточным ²⁰.

Рукотворные факторы pH

Загрязнение в воздухе, почве или непосредственно в воде может повлиять на рН.

Антропогенные причины колебаний рН обычно связаны с загрязнением. Кислотный дождь является одним из наиболее известных примеров влияния человека на рН воды. Любая форма осадков с уровнем pH ниже 5,0 называется кислотным дождем ²¹. Это осаждение происходит в результате реакции воды с оксидами азота, оксидами серы и другими кислотными соединениями, снижающими ее уже слегка кислый pH. Эти выбросы, как правило, происходят в результате добычи полезных ископаемых и плавки или сжигания ископаемого топлива (сжигание угля и автомобилей) ¹⁸. Чрезвычайно высокий уровень CO2 может также снизить pH дождя ¹⁷.

Загрязнение из точечных источников является распространенной причиной, которая может увеличивать или уменьшать pH в зависимости от используемых химических веществ ¹⁸. Эти химические вещества могут поступать из сельскохозяйственных стоков, сброса сточных вод или промышленных стоков. Добыча полезных ископаемых (в частности, угля) приводит к кислотному стоку и просачиванию кислых подземных вод, если окружающая почва плохо забуферена ²². Сброс сточных вод, который содержит моющие средства и продукты на основе мыла, может привести к тому, что источник воды станет слишком основным.

Типичные уровни pH

Рекомендуемые минимальные уровни pH для водной жизни.

Типичные уровни pH варьируются в зависимости от воздействия окружающей среды, особенно щелочности. Щелочность воды изменяется из-за присутствия растворенных солей и карбонатов, а также минерального состава окружающей почвы. Как правило, чем выше щелочность, тем выше pH; чем ниже щелочность, тем ниже pH ⁶. Рекомендуемый диапазон pH для большинства рыб составляет от 6,0 до 9,0 с минимальной щелочностью 20 мг / л, с идеальными уровнями CaCO3 от 75 до 200 мг / л ²⁰.

Океанические организмы, такие как рыба-клоун и коралл, требуют более высоких уровней pH. Уровень pH ниже 7,6 приведет к тому, что коралловые рифы начнут разрушаться из-за недостатка карбоната кальция ³⁹. Чувствительные пресноводные виды, такие как лосось, предпочитают уровень pH от 7,0 до 8,0, испытывая сильное беспокойство и физиологический ущерб из-за поглощения металлов на уровне ниже 6,0 ⁴⁰.

Экологические соображения

Природные осадки, как в дожде, так и в снегу, имеют pH около 5,6 из-за контакта с CO2 и другими атмосферными воздействиями. Большинство трав и бобовых предпочитают почвы с рН 4,5-7,0, поэтому небольшая кислотность дождей может принести пользу карбонатным почвам ²³.

Кислотность окружающей среды также может влиять на рН воды. Это наиболее очевидно вблизи горных районов, но эффект также может возникнуть естественным путем. Кислотный сток истощает щелочность воды и снижает pH ниже оптимального уровня. Это может быть допустимо для некоторых водных видов (таких как лягушки), но не для большинства рыб. Некоторые лягушки и другие амфибии часто могут переносить уровень pH до 4,0 ⁴. Кислотные почвы в Амазонии приводят к тому, что многие озера и реки имеют естественные низкие значения рН ³⁸. Из-за растворенных гуминовых веществ из стока и поглощения, источники «черной воды» могут иметь pH всего 4,43. Источники «чистой воды» будут иметь немного более высокое, но все еще кислое значение pH ³⁸. Вот почему рыба-ангел и дискус из бассейна реки Амазонки могут довольно успешно развиваться в водах с pH ниже 5,0 ⁵.

Морская вода имеет рН около 8,2, хотя это может варьироваться от 7,5 до 8,5 в зависимости от ее местной солености. Уровень pH будет увеличиваться с соленостью, пока вода не достигнет насыщения карбонатом кальция (CaCO3) ¹⁶. Океаны обычно имеют более высокую щелочность из-за содержания карбонатов и, следовательно, обладают большей способностью буферизовать свободные ионы водорода ²⁷.

Пресноводные озера, пруды и ручьи обычно имеют рН 6-8 в зависимости от окружающей почвы и коренной породы ²¹. В более глубоких озерах, где имеет место расслоение (расслоение), рН воды обычно выше (7,5-8,5) у поверхности и ниже (6,5-7,5) на больших глубинах ¹⁰. Некоторые штаты, такие как Аляска, пытаются поддерживать стандарт pH для качества воды. Стандарт качества воды Аляски требует уровня рН от 6,5 до 8,5 для защиты многих популяций лосося в штате ⁴⁰.

Вопросы стратификации

Стратификация может привести к тому, что уровни pH в водоеме будут различаться выше и ниже клина.

Расслоение обычно вызывается разницей температур внутри водоема, где каждый слой воды не смешивается со слоями выше или ниже ³⁷. Эти слои разделены клинами, известными как термоклины (деление температуры) или хемоклины (химические градиенты). Хемоклины могут быть основаны на кислороде, солености или других химических факторах, которые не пересекают клин, таких как углекислый газ. Из-за влияния CO2 на pH воды, стратификация может привести к разнице уровней pH в клине.

Различия в уровнях pH между слоями воды связаны с повышением уровня CO2 в результате дыхания и разложения ниже термоклина. В кратерных озерах, таких как озеро Ниос или озеро Монун, рН быстро падает с уровня поверхности около 7-5,5 ниже 60 м (у термоклина и хемоклина) ²⁶. Это значительное снижение происходит от насыщенного CO2, который накапливается в нижних слоях озера.

адаптируемость

Хотя идеальный уровень pH для рыб составляет 7-8 (у рыбьей крови pH составляет 7,4) ²⁰, большинство рыб могут адаптироваться к уровню pH в окружающей среде (6,0-9,0), пока не произойдет резких колебаний. Резким колебанием считается изменение pH на 1,4 (вверх или вниз) ²². Для морской рыбы pH воды должен оставаться между 7,5 и 8,5 ⁹.

Необычные уровни pH и последствия

Каменистые кораллы начинают обесцвечиваться и разрушаться при падении уровня карбоната и рН.

Вредные эффекты становятся заметными, когда pH воды падает ниже 5,0 или поднимается выше 9,6. Побочные эффекты от подкисления более выражены у морских рыб из-за их адаптации к более высокому pH. Когда pH ниже оптимального уровня, рыба становится восприимчивой к грибковым инфекциям и другим физическим повреждениям ¹⁶. Когда pH воды падает, растворимость карбоната кальция снижается, подавляя рост раковин в водных организмах ¹⁶. В целом, на уровень воспроизводства рыб влияет уровень pH ниже 5,0, и многие виды (например, морская рыба или чувствительная пресноводная рыба, например мелкий окунь) покидают территорию ²¹. Рыба начинает умирать, когда pH падает ниже 4,0 ¹².

Низкий уровень pH может способствовать растворимости тяжелых металлов ¹². При повышении уровня ионов водорода катионы металлов, такие как алюминий, свинец, медь и кадмий, попадают в воду, а не поглощаются осадком. По мере увеличения концентрации тяжелых металлов их токсичность также увеличивается. Алюминий может ограничивать рост и размножение, в то же время повышая уровень смертности при таких низких концентрациях, как 0,1-0,3 мг / л². Кроме того, мобилизованные металлы могут поглощаться организмами во время дыхания, вызывая физиологический ущерб ²². Это особенно вредно для таких видов, как радужная форель ¹³.

С другой стороны, высокие уровни pH могут повредить жабры и кожу водных организмов и привести к смерти на уровнях выше 10.0. В то время как некоторые африканские цихлиды процветают при высоких уровнях pH (до 9,5), большинство рыб не переносит их. Смерть может наступить даже на типичных уровнях (9,0), если в воде присутствует аммиак ²¹. При низком и нейтральном уровне pH аммиак соединяется с водой, образуя ион аммония:

NH3 + H2O <=> NH4 + + OH–

NH3 + H2O <=> NH4 + + OH–

Низкие толерантные к pH водоросли могут образовывать цветы, которые могут убить озеро.

Аммоний NH4⁺ не токсичен и не влияет на водную жизнь. Тем не менее, при уровнях pH более 9 уравнение переворачивается, и аммиак попадает в воду ²². Аммиак, NH3, чрезвычайно токсичен для водных организмов, и с ростом pH смертность увеличивается с увеличением концентрации NH3.

Со стороны экосистемы, мхи могут начать проникать в водоем, когда рН воды падает ниже 5. В эвтрофных озерах могут доминировать толерантные к рН водоросли, доводя уровни рН до суточных высоких и низких экстремальных значений, образуя цветения водорослей, которые могут убивать озеро ¹⁶.

Щелочные и кислотные озера

По всему миру разбросано множество озер с необычным уровнем pH. Щелочные озера, также известные как содовые, обычно имеют уровень pH от 9 до 12. Это часто происходит из-за высокого содержания соли (хотя не у каждого соленого озера есть высокий pH). Эти озера имеют высокую концентрацию минералов, в частности растворенных солей: карбонаты натрия, кальция, магния и бикарбонаты ²⁸. В зависимости от озера, также могут присутствовать бораты, сульфаты и другие элементы (обычно сильные ионы основания) ²⁹. Щелочные озера образуются, когда единственным выходом для воды является испарение, в результате чего минералы накапливаются. Эти минералы часто образуют колонны месторождений полезных ископаемых, известные как колонны туфа. Многие щелочные озера являются коммерческим ресурсом для кальцинированной соды и калия, в то время как другие являются популярными туристическими местами из-за их «волшебных» целебных свойств (из-за содержания минералов).

Многие щелочные озера являются коммерческим ресурсом для кальцинированной соды и калия, в то время как другие являются популярными туристическими местами из-за их «волшебных» целебных свойств (из-за содержания минералов)

Мыльное озеро в Вашингтоне - это щелочное озеро, обладающее целебными свойствами (Фото предоставлено Стивеном Павловым из Википедии). Мыльное озеро в Вашингтоне - это щелочное озеро, обладающее целебными свойствами (Фото предоставлено Стивеном Павловым из Википедии) Кальцифицированный фламинго, сохраненный минералами соды в озере Натрон. (Фото любезно предоставлено: © Ник Брандт, 2013, Фото предоставлено Hasted Kraeutler Gallery, NY.)

Известным примером щелочного озера является озеро Натрон в Танзании. Озеро Натрон имеет рН до 10,5 из-за высоких концентраций декагидрата карбоната натрия (кальцинированной соды) и бикарбоната натрия (пищевой соды), который поступает в воду из окружающей почвы ³¹. В то время как озеро поддерживает процветающую экосистему, в том числе фламинго, щелочную тилапию и pH-устойчивые водоросли, фотограф Ник Брант создал множество призрачных изображений животных, погибших в этом озере ³¹. Тела этих животных сохраняются с помощью карбоната натрия, во многом как процесс древней египетской мумификации.

Кислотные озера обычно развиваются вблизи вулканов, где серная кислота, сероводород, фтористоводородная кислота, соляная кислота и диоксид углерода могут выщелачиваться в воду ³². В не вулканических районах кислотные озера также могут развиваться после кислотного осаждения в результате таких событий, как кислотные дожди, загрязнение или кислотные стоки при добыче полезных ископаемых ³³. Как и их щелочные аналоги, кислотные озера не имеют выхода, кроме испарения, концентрируя сульфаты и кислоты. Кислоты могут попасть в воду через атмосферную диффузию от сжигания угля, кислотных дождей или после извержения. В вулканических озерах кислоты могут попадать в воду через активный фумарол или вулканический сброс.

В вулканических озерах кислоты могут попадать в воду через активный фумарол или вулканический сброс

Месторождения серы и железа на одном из кислых озер Даллола.

Кислотные озера в Даллоле в Эфиопии являются результатом кислотного выщелачивания из близлежащих вулканов. Сера и железо в воде оставляют желтые и ржавые отложения по краю воды.

С уровнем pH ниже 5,0, немногие организмы могут жить в кислых озерах. Однако есть одно заметное исключение: плотва Осорезан или японская плотва. Эта рыба процветает в кислых водах озера Осорезан, комфортно отдыхая при рН 3,5, и плавает в водах с нейтральным рН только для нереста ³⁴.

Подкисление океана

При увеличении содержания CO2 в атмосфере растворенный CO2 увеличивается, а pH воды уменьшается. (данные: NOAA / ESRL и Гавайский университет; кредит: SERC EarthLabs)

Подкисление океана вызвано притоком растворенного углекислого газа. При повышении уровня CO2 в атмосфере из-за антропогенных причин растворенный CO2 также увеличивается, что, в свою очередь, снижает pH воды.

Когда вода насыщается CO2, она не только снижает pH океана, но и истощает источники карбоната кальция ³⁵. Карбонат кальция, CaCO3, является необходимым компонентом в строительстве кораллов, раковин и экзоскелетов для многих водных существ. По мере снижения уровня CO3²⁻ морским существам становится все сложнее строить свои раковины.

Как упоминалось в разделе «Углекислый газ и pH», дополнительный CO2 увеличивает количество ионов водорода в воде, снижая pH:

CO2 + H2O <=> H2CO3… H2CO3 <=> (H +) + HCO3⁻

При уровнях рН от 6,4 до 10,33 некоторые из этих ионов водорода присоединяются к ионам карбоната ²²:

(H +) + CO32- <=> HCO3–

Таким образом, по мере повышения уровня CO2, доступность карбоната, CO32-, уменьшается, уменьшая количество, доступное для строительства раковин и кораллов ³⁶.

CO2 + H2O + CO3²⁻ <=> 2HCO3⁻

CO2 + H2O + CO3²⁻ <=> 2HCO3⁻

При pH 8,3 в океане уровень карбонатов достаточно высок для образования кораллов. По мере увеличения CO2 и снижения pH уровень карбоната быстро падает ниже оптимального уровня.

Высокие уровни CO2 также затрудняют поддержание текущих оболочек из-за более низких уровней pH и конкуренции за карбонат ³.

Кроме того, водонасыщенность воздуха основана на парциальных давлениях из закона Генри. По мере увеличения уровня CO2 в воздухе увеличивается и их парциальное давление. Это снижает парциальное давление кислорода, снижает уровень его насыщения и способствует гипоксическим (с низким содержанием кислорода) условиям ³⁵.

Хотя океаны никогда не станут «кислыми» (с рН менее 7), даже при снижении рН небольшое количество приводит к стрессу у организмов, обитающих в морской воде, и повышает уровень смертности. рН является логарифмическим, что означает, что снижение на 0,1 эквивалентно почти 30% -ному увеличению кислотности ³⁵.

Цитировать эту работу

Fondriest Environmental, Inc. «pH воды». Основы экологических измерений. 19 ноября 2013 г. Интернет. <https://www.fondriest.com/environmental-measurements/parameters/water-quality/ph/>.

Дополнительная информация

Похожие

Яркий или темный пол?
... рных помещений, отражают меньше света, поэтому в комнате с плохо освещенным естественным светом будет еще темнее. Цвета стен, в отличие от мебели, обязательно должны быть пастельными, детали из стекла, металла или камня, плетеные, глиняные и льняные аксессуары идеально сочетаются с темным полом, четкими фактурами стен, например, клинкерной плиткой, кирпичом, декоративной штукатуркой, пол - маленький, яркий мат с толстым переплетением, мебель не должна быть ярче, чем пол, два или могут быть одного
Достопримечательности Дравские озёра - объекты
Туристов привлекают в Дравские озера, главным образом, из-за природных ценностей этого региона Польши. Наиболее охотно участвуют в походах и велосипедах, где было организовано множество пешеходных и велосипедных дорожек. Именно на них есть ряд объектов, которые стоит увидеть и посетить. Первым предложением является Spyczna Góra (около 35 км от Linowna) - точка зрения. Это здание было построено у самой высокой постледниковой возвышенности в озере Дравско, на высоте 203
Исследование воды для лучшего качества питьевой воды
... воды. Эти исследования показывают токсическое воздействие загрязняющих веществ и их эффект суммирования. На протяжении десятилетий было установлено, что все эти токсичные вещества и вещества, а также прием лекарств, производимых в химической лаборатории, еще в детстве, закладывают основы болезней. Вы хотите есть антибиотики, гормоны, пестициды, фунгициды, гербициды, тяжелые металлы, паразиты, нитраты, неорганические минералы и много разных химических веществ, которые содержатся
Идеи для обустройства стены над раковиной
... инство из нас мечтают о красивой, чистой, всегда свежей кухне. Эти изображения, однако, могут быть бледными на фоне реальности, особенно вблизи чувствительных кухонных точек. Одним из таких мест является раковина, точнее стена, расположенная прямо за ней. Есть ли способ всегда оставаться чистым и красивым? Особое место
Что вы должны выбрать, чтобы покрыть крышу?
Он состоит из фермы, склона, плацдарма, гребня. Иногда он «выбрасывает» дым через кирпичную трубу, в другой раз он слушает настроение, барабанящее каплями дождя. Говоря о крыше, конечно. В прошлом, в основном, покрытые соломой или тростником, сегодня ... хорошо? Что вы должны выбрать, чтобы покрыть крышу? Крыша является одним из важнейших архитектурных элементов здания. Зимой он должен сохранять тепло,
Силуэты радуют молодых и старых
... рнативы также хлеб с маслом или бумага для выпечки) лента Яркая лампа карандаш Белая бумага (DIN A4) Черная крафт-бумага ножницы клейковина Вот как это работает: Сначала кусок прозрачной бумаги должен быть приклеен к глухой стене. До этого ребенок теперь может позиционировать себя с головой в профиль. Включите лампу, чтобы четко видеть тень на бумаге. Теперь это можно проследить с помощью
Q & A: Что мне нужно знать при покупке светодиодных лампочек?
Вопрос от Кэрол Н .: Когда правительство начало запрещать лампы накаливания, я купил несколько таких ламп различной мощности и хранил
Какой дизайн дома больше всего хотят выбрать поляки?
Хотя рынок готовых проектов домов богат, выбор поляков не особенно разнообразен. Можно заметить, что подобные решения правили годами. Какие дома поляки больше всего хотят построить? В чем причина продолжающихся тенденций? Универсальный стиль Хотя дома в современном стиле, благодаря своему внешнему виду и интересным технологическим решениям, получают все больше и больше сторонников, здания в традиционном стиле
Подвесные шкафы для ванной
... ируя ремонт или метаморфоз маленькой ванной, нельзя забывать о необходимой мебели для хранения ванных принадлежностей, косметики и моющих средств. Это во многом зависит от окончательного вида нашей ванной комнаты и удовлетворенности ее использованием. В ассортименте Merkury Market вы найдете подборку современных шкафов для ванных комнат в традиционном белом цвете и модном черном цвете. Мы также рекомендуем вам ознакомиться с предложением других добавок и
Типы жалюзи. Какие жалюзи выбрать для своего дома?
Наши дома, несмотря на их знаменитое польское гостеприимство, играют в первую очередь функцию крепости, к которой имеют доступ только избранные. Если вы не хотите, чтобы Ковальский смотрел на вашу спальню с противоположной стороны, а не на пути со старомодными шторами или даже лучшие шторы Подумайте об оборудовании себя жалюзи. Наружный, внутренний, бамбуковый,
«Просто больше - это больше»: ALDI Nord и ALDI Süd впервые в телевидении, радио и кино
... рнизировали наши рынки, расширили ассортимент нашей продукции и расширили наши услуги, и мы всегда оставались простыми, потому что« просто больше значит больше » «» объясняет Кей Рюшофф, управляющий директор по коммуникациям и маркетингу в ALDI Nord. Растущая сложность в мире потребителей все чаще приводит к стрессу, временным ограничениям и чрезмерным требованиям. «В ALDI мы концентрируемся на том, что важно, мы избавляемся от ненужного и, таким образом, создаем новую свободу.

Комментарии

Есть ли практический смысл в строительстве деревянного дома, или это прихоть и ностальгия по старине?
Есть ли практический смысл в строительстве деревянного дома, или это прихоть и ностальгия по старине? Способно ли дерево до сих пор успешно конкурировать с современными высокотехнологичными материалами? Подробнее о деревянных домах Собственный деревянный особняк - голубая мечта многих из нас. При мысли о деревянный частный домик перед внутренним взором немедленно возникает пастораль с горшками, надетыми на крепкий
И как это выглядит с ярким полом?
И как это выглядит с ярким полом? Он менее характерен для темноты, но гораздо более универсален, его можно идеально вписать в любой стиль, легче выбрать цвета стен, они могут быть холодными, теплыми, пастельными или немного темнее, как правило, более яркий пол - более безопасное решение. Подходит для комнаты любого размера и различной инсоляционной силы, добавляет простора и легкости, великолепно оживляет и осветляет комнату, потому что яркий пол сильно отражает солнечные лучи, их избыток
В дополнение к гирляндам, что еще впереди США дома ?
Традиционная крыша - дерево или солома?
Традиционная крыша - дерево или солома? Деревянная черепица использовалась веками, особенно в так называемых региональное строительство. Вы можете расположить их на крыше, даже с очень сложной формой, они отлично подходят как для исторической, так и для современной архитектуры. Для отделки кровли чаще всего используется черепица из ели, пихты и дуба, а также лиственница и красный кедр. Этот выбор не случаен - такие виды очень устойчивы к грибкам и механическим повреждениям.
Мол, и чего это вдруг они «лезут» в квартиры, чтобы включить отопление?
Мол, и чего это вдруг они «лезут» в квартиры, чтобы включить отопление? Пусть лезут в подвалы! И причины холода могут крыться не только в подвалах, но и в квартирах. Итак, вашему вниманию - пять типичных способов, как навредить себе и заодно соседям.
Что является самой большой проблемой в этой работе?
Что является самой большой проблемой в этой работе? Время выполнения одного насекомого зависит в первую очередь от его размеров и сложности. В настоящее время в «производстве» задействованы 3 человека. Лично я разрабатываю проекты, все измерения и расчеты, касающиеся размера и количества необходимых материалов. Затем я превращаю в сварщика, скульптора, маляра и заканчивающего человека отдельные фигуры (глаза, волосы, зубы, рога и т. Д.). Я работаю со специалистами
Какие жалюзи выбрать в гостиной и что выбрать в спальне?
Какие жалюзи выбрать в гостиной и что выбрать в спальне? Хотя решение о покупке жалюзи и выборе их типа может быть принято практически в любое время, чем раньше этап проектирования или строительства здания, тем лучше. Некоторые типы внешних жалюзи должны быть включены в дизайн самого здания, другие могут быть установлены в любое время. Тем не менее, стоит учитывать все функции, которые наши блайнды будут выполнять при принятии решений. Что является нашим приоритетом
Бонусный совет: Хотите убедиться, что вы никогда не пропустите один из моих советов?
Бонусный совет: Хотите убедиться, что вы никогда не пропустите один из моих советов? кликните сюда присоединиться к моей группе Рика Tech Tips Facebook ! Примечание. Ссылки в этом сообщении являются партнерскими ссылками. Хотите задать Рику технический вопрос? кликните сюда и отправь!
Как это расположение пространства выглядит на практике?
Как это расположение пространства выглядит на практике? Барбара Далецка-Константиниди: Хиггэ , это датская идея быть счастливой и наслаждаться мелочами каждый день, например, чашкой ароматного кофе за столом в зеленом уютном саду на заднем дворе. Мы концентрируемся не на материальных благах, а на переживании каждого момента, на переживании этого и использовании его. Это счастье, скрывающееся в маленьких удовольствиях, потому что
Что можно использовать?
Что можно использовать? Краска интерьерная TRIORA колеруется почти в 1000 оттенков и поможет воплотить любые идеи с цветами. Мы рекомендуем для спален Гл и бокоматов в краску TRIORA . Она прекрасно перекрывает старые покрытия, создает приятную шероховатую поверхность. К тому же, матовое покрытие не отражает свет, а цвета выглядят мягче, чем в глянце. В комнате отдыха
Шкафы ванной комнаты - что должно их характеризовать?
Шкафы ванной комнаты - что должно их характеризовать? Шкафы для ванной В дополнение к своим эстетическим качествам они должны,

Что такое рН?
Есть ли способ всегда оставаться чистым и красивым?
Орошо?
Что вы должны выбрать, чтобы покрыть крышу?
Какие дома поляки больше всего хотят построить?
В чем причина продолжающихся тенденций?
Какие жалюзи выбрать для своего дома?
Есть ли практический смысл в строительстве деревянного дома, или это прихоть и ностальгия по старине?
Способно ли дерево до сих пор успешно конкурировать с современными высокотехнологичными материалами?
И как это выглядит с ярким полом?

Новости

Купить ЖД билеты просто

Нужны дешевые ж/д билет? Сайт proizd.ua специализируется на поиске и бронировании дешевых железнодорожных билетов. Почему нужно искать билеты именно

Квитки на потяг

Без всякого сомнения, каждый из нас хочет, что бы время экономилось при любых, совершаемых нами действиях. Если вы хотите приобрести те или иные билеты, то для экономии времени лучше всего будет выбрать

Дизайн интерьера кафе и ресторанов
Если вам хочется создать неповторимое кафе, стоит подумать о том, чтобы отправиться в местные магазины подержанных товаров или магазины винтажных товаров, чтобы найти забавные причудливые вещи. Например,

Покраска гипсокартона своими руками
Мало кто усомнится, что идеально выровнять стены и потолок лучше всего получается с использованием гипсокартона. Кроме этого можно создать еще и несколькоуровневые рельефные поверхности с самыми причудливыми

Беседки деревянные для дачи
Для этих целей обычно используется различная садовая мебель и беседки. Беседки – это не только уютное место для отдыха всей семьей, но и эффектное архитектурное дополнение вашего приусадебного участка.

Гипсокартон под покраску
Шпаклевка и грунтовка должны быть предназначены для работы с гипсокартоном, в магазинах предлагается множество вариантов, отличающихся по цене и качеству. Материалы лучше выбирать средней стоимости от

Дизайн интерьера
1. Заказчик (его личность, семья, пожелания, пристрастия и т.п. ). 2. Объект (с его плюсами и минусами, местом положения, площадью и т.п. ). 3. Дизайнер, задача которого знать возможные варианты

Покраска деревянных полов
Если у вас старое напольное покрытие с остатками краски, для полной очистки используйте специальные эмульсии, в состав которых входит парафин, метилен хлористый, спирт этиловый и каустическая сода. Эти