چه چیزی بیشترین اکسیژن محلول را به اقیانوس وارد می کند؟

اکسیژن محلول همان اکسیژن آزاد است که در آب یا محلول های مایع دیگر یافت می شود. اگرچه مولکول‌های آب از یک اتم اکسیژن تشکیل شده‌اند، اما هر موجود زنده‌ای که در آب وجود دارد نمی‌تواند این مولکول‌ها را برای به دست آوردن اکسیژن مورد نیاز برای زنده ماندن تجزیه کند.

این موجودات باید مولکول های اکسیژن آزاد را پیدا کنند. مقدار بسیار کمی اکسیژن به طور طبیعی در آب حل می شود و به اکسیژن محلول تبدیل می گردد.

اکسیژن محلول در آب؛ یک نیاز حیاتی

بسیاری از موجودات مختلف برای زنده ماندن به اکسیژنی که محلول در آب اقیانوس است، نیاز دارند. با اندازه گیری مقدار اکسیژن می توانید کیفیت آب را تشخیص دهید. اگر میزان اکسیژن محلول (DO) خیلی زیاد یا خیلی کم باشد، قطعا کیفیت آب نامطلوب بوده و برای بقای آبزیان مشکل آفرین است.

برای اندازه گیری این پارامتر می بایست از یک سنسور اکسیژن استفاده کنید. در صورت استفاده از سنسور مناسب، مقدار اکسیژن به صورت میلی گرم در لیتر به شما نمایش داده می شود. اکثر سنسورهای اکسیژن محلول حوزه هایی در محدوده 0-20 میلی گرم در لیتر ارائه می دهند.

به هیچ عنوان نباید غلظت اکسیژن محلول در آب خیلی زیاد یا خیلی کم باشد. با این وجود کاهش شدید DO باعث خطرات جدی برای اکوسیستم های آبی خواهد شد. در این شرایط آبزیان قادر به دریافت اکسیژن کافی جهت رشد نخواهد بود. کاهش مقدار DO در آب‌ هایی که حاوی مقدار زیادی جلبک هستند، پدیده ای معمول است. در این مطلب از مجموعه مقالات آبین در مورد اکسیژن حل شده در آب و عواملی که میزان DO نقش دارند مطالبی را بررسی خواهیم کرد.

اکسیژن محلول، کیفیت آب و چگونگی تأثیر آن بر زندگی آبزیان

اکسیژن محلول در اقیانوس بر کیفیت آب و زندگی آبزیان تأثیر می گذارد. بسیاری از موجودات موجود در آب برای بقای خود به O2 محلول در آن نیاز دارند. این موجودات شامل ماهی ها، باکتری ها، گیاهان و بی مهرگان هستند. تمام این جانداران برای تنفس به O2 محلول وابسته هستند. سخت پوستان و ماهی ها می توانند با آبشش های خود به اکسیژن موجود در ترکیب آب دسترسی پیدا کنند. از سوی دیگر، گیاهان و فیتوپلانکتون ها در صورتی که به نور کافی برای فرآیند فتوسنتز دسترسی نداشته باشند، از این اکسیژن برای تنفس استفاده می کنند.

موجودات مختلف برای زنده ماندن به مقادیر متفاوتی اکسیژن محلول نیاز دارند. به عنوان مثال کرم‌ها، خرچنگ‌ها و صدف‌ها تنها به حدود 1-6 میلی‌گرم در لیتر اکسیژن نیاز دارند؛ در حالی که ماهیان موجود در آب های کم عمق برای ادامه حیات به 15-4 میلی گرم در لیتر اکسیژن نیاز دارند.

هر گونه قارچ و باکتری موجود در آب نیز به اکسیژن حل شده وابسته هستند. این موجودات خاص از O2 محلول برای تجزیه صحیح هر ماده آلی موجود در اعماق آب استفاده می کنند. اگر مقدار زیادی مواد آلی در حال پوسیدگی در آب وجود داشته باشد، DO به سرعت مصرف می شود.

مقدار اکسیژن محلول نشان واضحی از کیفیت آب است. هنگامی که آب در رودخانه ها به سرعت در حال حرکت است، سطح اکسیژن حل شده در آن افزایش پیدا می کند. برعکس این موضوع، مقدار DO آب نسبتاً راکد بسیار کمتر است. هنگامی که مواد آلی بیش از حد وارد آب می شوند، مقدار اکسیژن حل شده در آب کاهش پیدا می کند. در این شرایط مواد آلی در حال پوسیدگی باعث کاهش سطح DO می شوند؛ زیرا باکتری ها برای تجزیه مواد آلی به اکسیژن نیاز دارند.

با کاهش اکسیژن حل شده در آب احتمال می رود پدیده اوتروفیکاسیون رخ دهد که اساساً به این معنی است که بدنه آب به دلیل ناتوانی در حمایت از بیشتر آبزیان می میرد. هنگامی که یک دریاچه شرایط اوتروفیک را تجربه می کند، با افزایش رشد جلبک ها مواجه شده و رنگ آب متمایل به سبز می شود.

این شرایط در طول تابستان که دمای بالا می رود بیشتر رایج است. حتی اگر آب کف دریاچه به اندازه کافی خنک باشد نیز این عنصر حیاتی به این اعماق نخواهد رسید. در صورت بروز شرایط اوتروفیک، اکثر آبزیان موجود در آب از بین خواهند رفت.

چگونه اکسیژن وارد آب اقیانوس می شود؟

اکسیژن محلول می تواند از طریق هوا یا به عنوان یکی از محصولات جانبی تولید شده توسط گیاهان مختلف وارد آب شود. اگر اکسیژن از هوا تامین شود، به آرامی در سطح آب پخش می شود یا از طریق هوادهی با آب مخلوط می گردد. فرآیند هوادهی ناشی از تخلیه آب زیرزمینی، باد، آبشارها و دیگر انواع آب های جاری است. سیستم های دستی نیز وجود دارند که می توانند باعث تهویه هوا شوند و اصلی ترین آن ها شامل یک چرخ آب دستی و یک پمپ هوای آکواریومی است.

منابع اکسیژن محلول حال حاضر در اقیانوس چیست؟

اکسیژن محلول یک محصول جانبی است که در طول فتوسنتز تولید می شود. به بیان دیگر اکسیژن حل شده در آب می تواند توسط جلبک های دریایی، فیتوپلانکتون ها، جلبک ها و گیاهان آبزی مشابه وارد آب شود. با این که جلبک ها اکسیژن سازی می کنند اما وجود مقدار بیش از اندازه آن ها باعث بروز پدیده اوتروفیک آب خواهد شد.

همانطور که قبلا ذکر شد، مقداری از اکسیژن محلول وارد شده به آب اقیانوس ها توسط انواع مختلفی از گیاهان که در آب زندگی می کنند وارد می شود. بخش اعظم فرآیند فتوسنتز در امتداد سطح آب به دلیل وجود جلبک ها و گیاهان آب کم عمق انجام می شود. با این حال مقدار قابل توجهی از این فرآیند همچنان در زیر آب و توسط فیتوپلانکتون ها، جلبک های دریایی و جلبک های زیر سطحی انجام می شود.

نور می تواند در آب نفوذ کند تا فتوسنتز انجام شود. عمقی که نور به آن می رسد تا حد زیادی به تعداد مواد جامد محلول در آب بستگی دارد. اگر غلظت جامدات محلول بالا باشد، نور به جای رفتن به عمق بیشتر، پراکنده می شود و انجام فرآیند فتوسنتز را برای گیاهان در اعماق پایین دشوار می کند.

عمقی که نور به آن نفوذ می کند نیز بر میزان دریافت طول موج به وسیله گیاهان تعیین کننده است. طول موج های آبی حتی از 100 متری هم قابل مشاهده هستند. از سوی دیگر، طول موج های قرمز با سرعت بیشتری جذب می شوند. هنگامی که آب کاملاً شفاف است، نور به عمق 200 متر نیز خواهد رسید. پس از این مرحله فرآیند فتوسنتز مقدور نیست؛ زیرا گیاهان نور خورشید مورد نیاز برای انجام این فرآیند را ندارند.

اگر آب کدر باشد، محدوده نفوذ نور به طور قابل توجهی کاهش می یابد. از آن جایی که فتوسنتز آبزیان به در دسترس بودن نور بستگی دارد، تولید اکسیژن محلول در طول روز همیشه در بالاترین حد ممکن است.

اندازه گیری اکسیژن محلول

اکسیژن حل شده در آب بر حسب میلی گرم در لیتر اندازه گیری و به صورت mg/L نمایش داده می شود. به خاطر داشته باشید که میزان اکسیژن محلول در آب بسیار کم است. به ازای هر میلیون ذره آب تنها حدود 10 مولکول اکسیژن در آن حل می شود. از ابزارهای آزمایشگاهی برای اندازه گیری سطوح اکسیژن حل شده در مدت زمان طولانی استفاده می شود. با پیشرفت تکنولوژی این کنتورها کوچک‌تر و قابل حمل‌ شده‌اند و اندازه‌گیری مقدار اکسیژن محلول موجود در نمونه آب را آسان می ‌کند.

توصیه می کنیم که میزان DO را با استفاده از یک اکسیژن متر استاندارد اندازه گیری کنید. دو نوع سنسور در دسترس شما شامل سنسورهای DO گالوانیکی و سنسورهای DO نوری می شوند. سنسور اکسیژن محلول گالوانیکی از یک کاتد و آند تشکیل شده است که هر دو در الکترولیت ها قرار می گیرند. سیگنال الکتریکی مستقیماً از کاتد به آند می رود تا میزان اکسیژن حل شده در آب را اندازه گیری کند.

حسگرهای نوری DO کاملا با حسگرهای گالوانیکی متفاوت هستند و از طول موج های نور برای شناسایی دقیق مقدار اکسیژن حل شده در آب استفاده می کنند.

آب مورد استفاده در تاسیسات صنعتی باید مقدار DO کمی داشته باشد تا از ایجاد رسوب و خوردگی جلوگیری شود. حسگر DO به شما این امکان را می دهد که میزان اکسیژن را اندازه گیری کنید و در صورت لزوم آن را کاهش دهید. به خاطر داشته باشید که رسوب گیری منجر به خرابی های هزینه بر دیگ خواهد شد. با این که سطح DO پایین در کاربردهای صنعتی امری ضرورری است اما بالا بودن مقدار اکسیژن محلول طعم خوشایندی به آب آشامیدنی می بخشد.

اکسیژن حل شده در آب یکی از جنبه های مهم کیفیت آب و تداوم سلامت آبزیان است. حتی تغییرات کوچک در غلظت اکسیژن می تواند منجر به بروز مشکلاتی در هر نوع آب شود. پایین بودن میزان اکسیژن محلول در آب نشان دهنده آلوده بودن آن است. به این معنی که آب طعم نامطلوبی خواهد داشت و آبزیان نیز قادر به دریافت اکسیژن مورد نیاز برای ادامه حیات خود نیستند. از سوی دیگر، مقدار زیاد اکسیژن حل شده در آب نیز باعث خوردگی و پوسیدگی سیستم ها و تجهیزات صنعتی خواهند شد. سنسورهای سنجش O2 محلول تحت شرایط مختلف مقدار دقیق این پارامتر مهم و اساسی را به شما نشان می دهند.

برای مشاهده دستگاه های تصفیه آب و همچنین سایر ابزارهایی که در کسب و کار خود در زمینه آب به آن نیاز دارید می توانید به وب سایت آبین مراجعه کنید. همکاران ما در واحد فروش آماده ارائه خدمات مشاوره به صورت رایگان از طریق شماره تماس 02122228116 هستند.