Faktorer som påvirker oppløst oksygen i vannet

Molekylært oksygen er en gass som lett oppløses i vann. Nesten alle dyr er avhengige av oksygen for å katalysere cellenes stoffskifte (oksygen er hva lar dyrene slå sukker til nyttig energi). I vannmiljøet, er mengden av oppløst oksygen avgjørende for hva organismer kan overleve i et område. løselighet Oksygen er derfor et viktig miljøvariabel som påvirker vannlevende organismer og fiskerinæringen. Å forstå hva oppløselighet virkninger oksygen er også viktig for en rekke undersøkelser og industrielle anvendelser hvor løsningene må avgasset for å fjerne oppløst oksygen og nitrogen.

Generelle faktorer

Mengden av oksygen oppløst i et legeme av vann er målt i milligram per liter (mg / L). Dette tiltaket er påvirket av fysiske og biologiske faktorer.

De viktigste fysiske faktorer som bestemmer innhold av oppløst oksygen er temperatur, saltholdighet, atmosfærisk oksygentrykk, og turbulens. Kaldere vann er i stand til å inneholde mer oksygen fordi gassen er mindre flyktig. Derfor er oppløst oksygenkonsentrasjonen høyere i de kjøligere månedene. Omvendt er saltholdig vann mindre i stand til å holde oppløste gasser, slik at sjøvann har et lavere oksygenkonsentrasjon enn ferskvann.

Når vann er fremdeles, er det forholdsvis lite interaksjon mellom atmosfæren og den vannmasse, mens strømmer eller kvernet vann blir mye mer eksponering til luft. Naturligvis vil mengden av oksygen som faktisk er til stede i luften, er også viktig. Dette er grunnen til at konsentrasjonen av oppløst oksygen er lavere i store høyder hvor luften er tynnere.

I tillegg til disse fysiske faktorer, organismer og kjemiske prosesser i vann forbruker og frigjør oksygen. Forbruket og produksjon av oksygen ved organismer har en dramatisk effekt på konsentrasjonen av oppløst oksygen. Vann oksygennivået blir stabilt når frekvensen av forbruket tilsvarer renten etter utgivelsen.

Hypoksisk og Anoksisk Water

Noen vannforekomster har områder med lav (hypoksisk) eller ingen (anoksisk) oppløst oksygen, noe som gjør det vanskelig for dyr å leve. Disse lave oksygenbetingelser er mest hyppig hvor oksygenert vann på overflaten ikke blander seg med lavere lag av vann på grunn av en pycnocline (temperatur eller saltholdighet forskjell). Dersom en hendelse som en oseanisk oppstrømning fører lagene å blande, blir overflatevannet hypoksisk.

Hypoksiske forholdene er mest farlig når vannet blir eutrofe (beriket) når forurensning legger nitrater og fosfater til vannsøylen. Dette fører til en algeoppblomstring som i utgangspunktet frigjør oksygen. Når algene dør, dekomponerer den, noe som gjør at oksygenkonsentrasjonen loddet. Dette resulterer i massive die-offs av vannlevende organismer. Algeoppblomstring som "røde bølgen" kan skape ekspansive døde soner i oseaniske og elvemunninger farvann.

oksygenrikt vann

Noen områder av vannet har høyt oksygeninnhold. Dette er generelt mindre av et problem for en rekke organismer, skjønt "metning" av oksygen kan være farlig, siden det resulterer i små gassbobler i blodet. Områder med naturlig høye algekonsentrasjoner har ofte høye oksygennivåer. Oksygennivåer kan kunstig heves (slik det gjøres i akvarier) ved å føre små bobler eller skum gjennom vannet, noe som øker interaksjonen mellom vann og luft.

avgassing Water

For å fjerne gasser fra oppløsninger, forskning og industrielle prosesser dra fordel av de fysiske mekanismer som fører til oksygen oppløsning i vann. Dette kalles avgassing. De to hovedmetoder vakuum-avgassing og inert gass bobler. I tillegg kan, Fyller oppvarming av væsker degass dem til en viss grad.

Vakuum avgassing innebærer å sette en oppløsning inn i en lufttett beholder og pumpe ut all luft, noe som tvinger oppløst oksygen for å komme ut av løsningen. For inert gass bobler, er en ikke-reaktiv gass (vanligvis helium) boblet gjennom oppløsningen. Helium oppløser midlertidig inn i oppløsningen, ved å erstatte det oppløste oksygen og nitrogen. Helium er en flyktig gass og raskt blader løsningen, noe som resulterer i en avgasset væske.