مقاله دی اکسید کربن محلول ، PH ، قلیائیت ، سختی

دانلود مقاله دی اکسید کربن محلول ، PH ، قلیائیت ، سختی

فهرست

دی اکسید کربن محلول ، PH ، قلیائیت ، سختی.. ۱

ترکیبات نیتروژن : ۶

مقایسه سمیت آمونیاک در ماهی : ۸

هیدروژن سولفید : ۹

ترکیبات فسفر. ۱۰

مواد محلول و ذره ای آلی : ۱۱

مجموع جامد ، مواد غیر آلی معلق و کدورت… ۱۱

کدورت… ۱۲

مواد آلی.. ۱۳

منابع. ۱۹

دی اکسید کربن محلول ، PH ، قلیائیت ، سختی

 اگر چه Co2  بسیار محلول در آب می باشد در اتمسفر جزء کوچکی بحساب می آید . کمتر از ۱% دی اکسید کربن در آب به شکل اسید کربنیک می باشد و این اجزاء به سختی از هم تفکیک می شوند .

H2o + co2 = H2co3                 H2co3 = (H+) + (Co3 – – )

در آب خالص در دمای c25 غلظت کل دی اکسید کربن حدود mgil 48% می باشد . در غلظتهای بالای co2 ، PH  کاهش می یابد . در غلظت دی اکسید کربنی معادل mgil 30 ، ph حدود ۸/۴ می باشد . دی اکسید کربن نباید سبب کاهش PH به زیر ۵/۴ شود .

PH استخرهای پرورش ماهی بدلیل فتوسنتز و تنفس در طی روز متغیر است . از آنجا که بعد از غروب خورشید فتوسنتز متوقف می شود و نیز اینکه همه گیاهان و جانوران موجود در استخر پرورش ماهی مصرف کننده اکسیژن هستند لذا مقدار اکسیژن محلول در آب کاهش می یابد . در استخرهایی که تراکم ماهی زیاد است ممکن است مقدار co2  حاصل از تنفس افزایش یابد . این co2  با آب ترکیب شده و اسیدکربنیک بوجود می آید و در نتیجه PH کم می شود ( ۳ ) .

نقاط مرگ آور اسید و باز برای ماهیان در حدود PH 4 و ۱۱ می باشد . هر چند ، اگر آبها بیشتر از ۵/۶ اسیدی شوند و یا قلیایت آنها بیشتر از ۵/۹ _ ۹ شود و این برای مدتهای طولانی صورت گیرد تولید مثل و رشد متوقف خواهد شد . ( ۱۹۷۳ ,  swingle , 1961 , mount  )

مشکلات ناشی از PH دراستخرهای ماهیان غیرمعمول نیستند . در نواحی که معدن وجود دارد تراوشهای ناشی از معدن که اسیدی هستند باعث اسیدی شدن جویبارها و دریاچه ها می شود . اسیدی شدن طولانی مدت دریاچه ها و جویبارها باعث ایجاد بارانهای اسیدی خواهد شد که اثرات خطرناکی روی جمعیت ماهیان در نواحی اروپا و امریکای شمالی داشته است ( ۱۹۷۵ و همکاران ,  Beamish ) ( 6 ) .

یکی از عوامل عمده و مهم تغییر PH در استخرها ، وجود یا عدم وجود ترکیبات کلسیم در آب آنها می باشد . کربنات کلسیم یکی از فراوانترین مواد معدنی طبیعی است که بصورت نسبتاً خالص و یا بصورت ذراتی در سنگها و خاک وجود دارد . این ماده در آب خالص نسبتاً غیر محلول است و تنها به میزان ۱۳ قسمت در میلیون در آب حل می شود . آبیکه از کربنات کلسیم اشباع شده است دارای PH حدود ۳/۹ است ( ۳ ) .

کربناتها و بیکربناتها می توانند با اسید ها و نیز بازها واکنش نشان داده و منجر به تغییر PH گردند . زی شناوران گیاهی با تثبیت PH در قلیائیت ۵/۶ یا بیشتر توان تولید خود را بدلیل افزایش دسترسی به مواد معدنی ( مقدار فسفات محلول ) بهبود می دهند . قلیائیت به مقدار لیتر / میلی گرم ۲۰ یا بیشتر co2 را به دام می اندازد و به این ترتیب مقادیر co2  موجود برای فتوسنتز را افزایش می دهد ( ۷ )  .

* تغییر در سیستم کربنات بر اساس دما و PH و شوری ۳۴٫۳۲۵ %  . ( ۷ ) .

 بدلیل استفاده زی شناوران گیاهی از Co2 در فتوسنتز ، PH آب استخر افزایش می یابد . زیرا اسید کربنیک از بین می رود . هم چنین ، زی شناوران گیاهی و سایر گیاهان می توانند جهت تشکیل Co2 برای فتوسنتز ، بیکربناتها را جذب کنند که در نتیجه کربناتها آزاد می شود . آزاد سازی کربنات از بیکربناتها توسط اعمال حیاتی گیاهان می توانند PH را شدیداً افزایش داده و نیز از طریق شکوفائی زی شناوران در طول دوره فتوسنتز ، موجب افزایش بارز PH می گردد . ( بیش از ۹ )

این افزایش PH می تواند در آبی با قلیائیت کم ( ۲۰ تا ۵۰ لیتر/میلی گرم ) و یا قلیائیت متوسط به بالا ( ۷۵ تا۲۰۰ میلی / لیتر ) که سختی آن از لیتر/ میلی گرم ۲۵ کمتر است روی دهد ( ۲ ) .

 دی اکسید کربن به طور قابل ملاحظه ای ، برای ماهیان سمیتی ندارد . بیشتر گونه ها در آبهای با غلظت لیتر / میلی گرم ۶۰ از Co2  برای چندین روز به بقا خود ادامه می دهند . هنگامیکه غلظت اکسیژن محلول پائین است درصد قابل قبولی از دی اکسید کربن از جذب اکسیژن بوسیله ماهی جلوگیری می کند . متاسفانه ، غلظتهای دی اکسید کربن بطور نرمال به حد کافی بالاست وقتی که اکسیژن محلول کم است ( ۱۹۷۹  و  Boyd ) . هنگامیکه اکسیژن محلول پائین است فتوسنتز سریع صورت نمی گیرد . بعلت رابطه دی اکسید کربن با فتوسنتز تنفس غلظت دی اکسید کربن در طول شب افزایش و در طول روز کاهش می یابد غلظتهای بالای دی اکسید کربن در استخرها بعد از مرگ فیتوپلانکتونها و بعد از کاهش لایه بندی دما و در طول روزهای ابری رخ می دهد  ( ۶ ) .

سمیت چندین آلوده کننده معمولی مانند آمونیاک و سیانید اثر روی تغییرات PH  می گذارند . سمیت PH هم چنین بستگی به محتوی مواد معدنی و ظرفیت باکتری آب دارد . وجود فلزاتی مانند آهن می تواند خطر کاهش  PH را زیاد کند بعلت اینکه نفوذ هیدرواکسید فریک روی آبشش ها سبب چنین حالتی می شود .  ( EIFAC, 1969)

برای مثال ، ماهیانی که ۴/۸ = PH را تحمل کردند در ۵/۶ = PH در وجود آهن معادل ۰۹/۰ گرم درلیتر همگی مردند .

آلومینیم در آبهای اسیدی به آبشش ماهیان آسیب می رساند و موکوس را پوشش می دهد . اثرات PH در رنج های مختلف آن و تاثیر آن بر روی ماهیان در جدول زیر آورده شده است : ( ۷ ) .

مقدار باز موجود در آب تحت عنوان قلیائیت کل شناخته می شود . بازهائی که اغلب در استخرهای پرورش ماهی یافت می گردند شامل کربناتها ، بیکربناتها ، هیدرواکسیدها ، فسفات ، و بوراتها می باشند . قلیائیت کل بر حسب میلی گرم در لیتر یا قیمت در میلیون کربنات کلسیم بیان می گردد . در استخرهای حاصلخیز پرورش ماهی ، قلیائیت کل معادل لیتر/میلی گرم ۲۰ یا بیشتر مورد نیاز است . دامنه مطلوب قلیائیت کل برای پرورش ماهی بین ۷۵ تا ۲۰۰ میلیگرم / لیتر  کربنات کلسیم می باشد ( ۲ )  . آبهای طبیعی که محتوی لیتر / میلی گرم ۴۰ یا بیشتر از قلیائیت باشند بیشتر برای آبزی پروری و تولید مورد نیاز هستند ، نسبت به آبهائیکه قلیائیت کمتری دارند ( ۱۹۶۶ و  Mairs و ۱۹۴۵ و Moyle ) . بر طبق ( ۱۹۴۶ ) Moyle تولیدات بیشتر در آبهای با قلیائیت بالا در نتیجه تاثیر مستقیم قلیائیت نیست بلکه بیشتر به علت فسفر و دیگر مواد غذایی است که با افزایش قلیائیت کل زیاد می شوند . رابطه بین قلیائیت کل و محصول  vitereum   stizostedion در استخرهای کود دهی نشده در Minnasota آورده نشده است :

• محصول سالیانه ماهی فوق در استخرهائی که قلیایت ها کل آنها متفاوت است ( ۱۹۴۶ و  Moyle ).

در استرهای کود دهی شده مقدار قلیائیت کل در بخشی حدود ۱۲۰-۲۰ لیتر / میلی گرم می باشد که اثر کمی روی تولید می گذارد ( ۱۹۷۵ و  Boyle , Walley ) .

هر چند در استخرهای کود دهی شده محتوی قلیائیت کلی معادل لیتر / میلی گرم ۲۰-۰ تولید ماهی با افزایش قلیائیت افزایش می یابد ، بنابراین در استخرهایی بارور قلیائیت کلی معادل لیتر / میلی گرم ۲۰ مناسب و مطلوب می باشد ( ۶ ) .

میزان سختی آب برای پرورش ماهی مهم بوده و یکی از ویژگیهای کیفی آب است که معمولاً گزارش می گردد . سختی عبارت است از مقدار کمی یونهای دو ظرفیتی مانند کلسیم ، منیزیم و یا آهن موجود در آب می باشد . سختی ممکن است در نتیجه مخلوطی از یونهای دو ظرفیتی ایجاد گردد اما معمولی ترین منابع ایجاد سختی آب کلسیم و منیزیم می باشند . سختی یک نمونه آب بر حسب میلی گرم در لیتر کربنات کلسیم گزارش می شود .

معمولاً سختی با قلیائیت اشتباه می شود . این اشتباه بدلیل واحد میلی گرم در لیتر کربنات کلسیم است که برای هر دو مقدار سختی و قلیائیت بکار می رود . چنانچه بی کربنات سدیم  NaHCo3  عامل ایجاد قلیائیت باشد ممکن است آب دارای سختی کم و قلیائیت زیاد باشد . کلسیم و منیزیم در فرایندهای بیولوژیک ضروری هستند . ماهی می تواند کلسیم و منیزیم را به طور مستقیم از آب یا غذا جذب کند و کلسیم مهم ترین یون دو ظرفیتی موجود در محیط پرورش ماهی است .

در مورد بعضی از گونه ها مثل بس کانال red drum و بس راه راه  stripped bass مقادیر نسبتاً زیاد سختی کلسیم برای بقا مورد نیاز است . مقدار ۲۵ تا ۱۰۰ میلی گرم در لیتر کلسیم آزاد ( ۶۳ تا ۲۵۰ میلی گرم در لیتر سختی Ca Co3  ) برای آبهای مورد نظر جهت پرورش ماهی توصیه شده است . قزل آلای رنگین کمان می تواند در PH بیش از ۵/۶ آبهای دارای مقادیر کم ۱۰ میلی گرم / لیتر کلسیم آزاد را تحمل کند اما ممکن است تحت شرایطی که ذکر شد رشد به آهستگی انجام شود ( ۲ ) .

Arce و  Boyd ( 1980 ) رابطه مثبتی بین سختی و قلیائیت در استخرهای آلباما پیدا کردند . بیشتر آبهای با قلیائیت بالا آبهای سخت هستند ، اما این همیشه درست نیست . سختی کل آب دریا در حدود ۶۶۰۰ میلی گرم در لیتر می باشد ( ۷ ) .

• قلیائیت و سختی کل در آبهای استخرهای مختلف : ( ۶ ) .