معلومة

تأثير الماء العسر للغاية على الحياة البحرية؟


عند البحث عن معايير جودة المياه ، وجدت أنه تم تعيين حد أدنى وحد أقصى لعسر الماء. تشير العديد من المصادر أيضًا إلى أن الماء يمكن أن يكون في الواقع عسيرًا للغاية. السؤال هو كيف يضر الماء العسر بالحياة البحرية؟ أفهم أنه مطلوب لتقليل سمية أيونات الهيدروجين والمعادن النزرة الأخرى ، لكن لا يمكنني العثور على أي شيء يتعلق بتأثير الماء شديد الصلابة.


يساعد الماء العسر بطرق مباشرة وغير مباشرة.

بشكل غير مباشر ، يلعب الماء العسر دورًا مهمًا في تنظيم الأس الهيدروجيني. يؤدي التنفس والأنشطة الفسيولوجية الأخرى إلى إطلاق المواد في الماء التي تغير درجة حموضة الماء وتعمل الأيونات التي تسبب الصلابة كمواد عازلة وتساعد في الحفاظ على الرقم الهيدروجيني.

بشكل مباشر ، يحددون السهولة التي يحدث بها تنظيم التناضح. كلما زادت صعوبة المياه ، قل تدفق المياه. لذلك تعمل الأسماك كنظام مفتوح وتتأثر بالمياه المحيطة.

هناك عدد قليل جدًا من الأسماك الذين يحتاجون تمامًا إلى الماء العسر للبقاء على قيد الحياة. نظرًا لأن درجة الحموضة والصلابة منخفضة جدًا ، فإنها تتيح لك تربية العديد من الأسماك من أمريكا الجنوبية. يمكنك عمل أسماك التترا ، والبلطي القزم ، وسيشليد العالم الجديد ، وكذلك البليكوس.

من المحتمل أيضًا أن ترقص و altum angelfish أيضًا إذا كنت على مستوى التحدي الهائل.

ومع ذلك ، لن يتحمل حاملو الأحياء هذا النوع من الماء. وهذا ينطبق على البلطي الأفريقي.

وإلا فإن الماء العسر جيد تمامًا للحياة البحرية والأنواع المائية الأخرى.

وصلة

وصلة

أتمنى أن تكون هذه المعلومات قد ساعدت!

-Sartoaster


إذا نظرت إلى نص Wiki حول Hard Water ، فلن يتم ذكر المياه العسر البحرية مرة واحدة. هذا لأنه مصطلح يستخدم في الغالب لتأهيل المياه العذبة.

لا تختلف مياه البحر كثيرًا في المحيطات ، فقط في البحار الداخلية وبالقرب من مصبات الأنهار وذوبان الأنهار الجليدية ، يطلق عليها المياه قليلة الملوحة ، والمياه المالحة ، وليس مياه البحر الناعمة.

تسمى مياه البحر غير المخففة المياه المالحة ، عالية الملوحة ، عالية الملوحة ، المياه ، وليس مياه البحر الصلبة.

لا تتأثر الحياة البحرية بالمحتوى المعدني من النوع الحجري لمياه البحر بقدر ما تتأثر بالأملاح شديدة التفاعل ، فكل من الصوديوم والكلوريد ضاران جدًا بالحياة مقارنة بمعظم الأحجار والأملاح المعدنية الأقل قابلية للذوبان.

تحتوي مياه البحر على كمية من الكالسيوم بشكل عام أكثر بكثير من معظم مياه الأنهار ، على الرغم من أن بعض مياه الأنهار يمكن أن تكون مشبعة تمامًا بالكالسيوم ولها درجة حموضة عالية جدًا. يمكن لبعض الأسماك أن تتكيف مع مجموعة واسعة من عسر الماء العسر ، ويمكن لبعض الأسماك أن تتكيف مع المياه شديدة الملوحة ، ولكن معظم الأسماك متخصصون لا يعيشون في أنظمة بيئية متغيرة بشكل كبير ، فقط في البحر وفي المياه العذبة ذات النعومة المستمرة.

اقرأ بعض تجارب كيمياء الأحواض المائية. إنها أحواض مائية رائعة وستمنحك الكثير من المعرفة حول الكيمياء الحيوية البحرية. من المثير للاهتمام النظر إلى أي بركة ونهر ونبات ومعرفة الكيمياء الموجودة فيه ، وما يحتاجه ، والعمليات التي تغيره ، من السهل جدًا التعلم أيضًا ، فقط تعلم بعض التجارب الأساسية والأدلة حول المياه وعلم التربة العضوية والمعدنية ردود الفعل وعلم الأحياء.


الأقطاب الكهربائية الانتقائية للأيونات | تطبيقات المياه

قياس عسر الماء

عسر الماء هو إجمالي تركيز أيون الكالسيوم والمغنيسيوم في عينة الماء ويعبر عنه بتركيز كربونات الكالسيوم. الصلابة المؤقتة هي ذلك الجزء من الصلابة الكلية الذي يختفي عند الغليان. في حين أنه لا يتم قبوله كطريقة قياسية ، فإن استخدام الأقطاب الكهربائية الانتقائية للأيونات يسمح بقياس سريع لعسر الماء ويمكن استخدامه لتحديد التغيرات في العسر. لا يُنصح باستخدام طريقة قياس الجهد المباشر للقطب الكهربي الانتقائي للأيونات ، ولكن يوصى باستخدام طريقة قياس الجهد غير المباشرة التي تتضمن معايرة حمض إيثيلين أمينيتراسيتيك. القطب الكهربي الانتقائي للأيونات المستخدم هو قطب كهربائي للتبادل الأيوني السائل يستجيب للأيونات ثنائية التكافؤ والمغنيسيوم والكالسيوم.


الماء العسر واللين

قد تكون المياه ملوثة بطرق مختلفة. لها تأثيرات هائلة على الحياة المائية والبيئة والبشر. بعض آثار تلوث المياه موصوفة أدناه:

آثار النفايات التي تتطلب الأكسجين
يتطلب التحلل البكتيري للنفايات في الماء الأكسجين. في هذه العملية ، تستهلك البكتيريا الأكسجين المذاب في الماء. إذا كانت هناك كمية كبيرة من النفايات التي تتطلب الأكسجين ، فقد ينخفض ​​تركيز الأكسجين في الماء لدرجة يصعب معها البقاء على قيد الحياة للحياة المائية. من ناحية أخرى ، تبدأ بعض الكائنات الحية الدقيقة اللاهوائية في الازدهار. نظرًا لأنها تولد سمومًا ضارة مثل الأمونيا والكبريتيد ، فقد تضر الإنسان والحيوان.

آثار مغذيات النبات
يمكن إضافة المغذيات النباتية مثل النترات والفوسفات والبوتاسيوم إلى المسطحات المائية من خلال الأنشطة البشرية وقد يؤدي الإفراط في التغذية إلى نمو شديد للطحالب ونباتات مائية أخرى. في هذه العملية ، يتحلل عدد كبير من الأحياء المائية علاوة على ذلك مع موت النبات والطحالب ، وقد يجمع كمية جيدة من المواد العضوية ويمتلئ بالرواسب. يخفض مستوى الأكسجين في الماء. علاوة على ذلك ، للتحلل الحيوي لهذه الرواسب مرة أخرى يخفض مستوى الأكسجين ، تُعرف هذه الظاهرة باسم التخثث. إنه يخل بالتوازن البيئي.

تأثيرات الملوثات العضوية
الملوثات العضوية مثل الزيت والبلاستيك والبتروكيماويات والمبيدات الحشرية ضارة بالإنسان وجميع النباتات والحيوانات في الماء. يمكن أن تمتص النفايات البلاستيكية المواد الكيميائية السامة من تلوث المحيطات. إذا استهلكت أي طيور أو حيوانات بحرية ، فقد يقلل ذلك من الشهية أو حتى الجوع. الزيت أخف من الماء لا يمتزج بالماء ، كبديل فإنه يشكل طبقة سميكة على السطح. يعمل كحاجز لعملية التمثيل الضوئي ومن ثم فهو ضار بالحياة المائية والأسماك والطيور.

آثار الملوثات غير العضوية
الملوثات غير العضوية القابلة للذوبان في الماء مثل الأحماض والأملاح والمعادن السامة تجعل المياه غير صالحة للشرب وتتسبب في موت الحياة المائية. المعادن السامة مثل الرصاص والزئبق يمكن أن تسبب مشاكل صحية وبيئية ، بما في ذلك البشر. العديد من المواد غير المعدنية مثل الكبريت ضارة للحياة المائية.

تأثيرات المركبات المشعة
تعتبر المركبات المشعة القابلة للذوبان في الماء شديدة الخطورة على الصحة. يمكن أن تسبب السرطان والعيوب الخلقية والأضرار الجينية.

آثار التلوث الحراري
يمكن أن يقلل التلوث الحراري للأجسام المائية من مستويات الأكسجين وقد يكون له تأثير رهيب على الحياة المائية.

آثار الكائنات الحية الدقيقة
إذا تم العثور على الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض (الميكروبات المسببة للأمراض) في المياه السطحية ، فقد تسبب مشاكل صحية للإنسان بما في ذلك التيفوئيد والإسهال والتهاب الكبد وقد يكون لها آثار سلبية على الحياة المائية. غالبًا ما تنقل مياه الصرف الصحي الفيروسات والبكتيريا الضارة إلى المسطحات المائية والبيئة.

آثار المخلفات الزراعية
غالبًا ما تستخدم العديد من المزارع الزراعية كميات كبيرة من المواد السامة مثل مبيدات الأعشاب ومبيدات الآفات. هذه المواد الكيميائية خطيرة بشكل خاص على الحياة المائية في المسطحات المائية.
تعتبر ألياف الأسبست من الملوثات الخطيرة الأخرى التي يمكن أن تسبب تليف الأسبست وورم الظهارة المتوسطة والسرطان.
آثار تلوث المياه هي المشكلة الرئيسية للبلدان النامية. أنها لا توفر ما يكفي من المياه النقية. علاوة على ذلك ، فهم لا يهتمون بتأثيرات تلوث المياه.


تأثير عسر الماء على الاستجابات الفسيولوجية للتعرض المزمن للفضة المنقولة بالماء في مراحل الحياة المبكرة لتراوت قوس قزح (Oncorhynchus mykiss)

تم تعريض مراحل الحياة المبكرة لتراوت قوس قزح لـ 0 ، 0.1 و 1 ميكروغرام / لتر Ag (مثل AgNO (3)) في ماء شديد النعومة (2 ملجم / لتر كربونات الكالسيوم (3)) ، ماء عسر معتدل (150 ملجم / لتر كربونات الكالسيوم (3) )) والماء العسر (400 ملجم / لتر كربونات الكالسيوم (3)) بتركيز منخفض من الكربون العضوي المذاب (0.5 ملجم كربون / لتر) من الإخصاب إلى السباحة (64 يومًا) في ظل ظروف التدفق ، ومراقبتها للجنين الكامل / اليرقة تراكم الفضة ، Na (+) و Cl (-) تركيزات ، Na (+) امتصاص و Na (+) K (+) - نشاط ATPase. كان الهدف من الدراسة هو التحقيق في الآثار الوقائية المحتملة لعسر الماء على الاستجابات الفسيولوجية للتعرض المزمن للفضة. في حالة عدم وجود الفضة ، كان هناك تأثير ضئيل للصلابة على متغيرات تنظيم الأيونات التي تمت دراستها ، على الرغم من أن الصلابة العالية أدت إلى تحسين البقاء على قيد الحياة بعد الفقس. في جميع مستويات عسر الماء الثلاثة ، كان امتصاص الجنين / اليرقات بالكامل منخفضًا وثابتًا نسبيًا قبل الفقس بنسبة 50٪ ، ولكنه زاد بشكل كبير بعد الفقس بنسبة 50٪ ، بينما زاد نشاط Na (+) K (+) - ATPase بثبات خلال تطوير. كانت التركيزات الكاملة للجنين / اليرقات Na (+) و Cl (-) منخفضة وثابتة قبل الفقس بنسبة 50٪ ، ولكن بعد الفقس بنسبة 50٪ زاد تركيز Na (+) ، بينما انخفض تركيز Cl (-). بعد الفقس بنسبة 50٪ ، أدى التعرض لـ 0.1 و 1 ميكروغرام / لتر Ag إلى انخفاض في تركيز كل من Na (+) للجنين / اليرقات ، وتركيز Cl (-) ، و Na (+) امتصاص و Na (+) K (+) - نشاط ATPase ، مما يشير إلى أن آلية سمية الفضة المزمنة تنطوي على اضطراب تنظيم أيون ، وتشبه آلية سمية الفضة الحادة. تؤدي زيادة عسر الماء إلى تقليل أو القضاء على تأثير الفضة على هذه المعايير مع تعزيز البقاء ، مما يشير إلى أن طبيعة التأثير الوقائي للصلابة تنطوي على تأثيرات على اضطراب التنظيم الأيوني المرتبط بالتعرض للفضة. زيادة عسر الماء لم تحمي بشكل كامل من تراكم الفضة المرتبط بالتعرض للفضة. تشير هذه النتائج إلى أنه قد يكون من الممكن نمذجة سمية الفضة المزمنة باستخدام نموذج ليجند حيوي ، وأن النموذج القائم على أساس فسيولوجي قد يكون أكثر ملاءمة لأن Na (+) K (+) - نشاط ATPase أو امتصاص Na (+) هو نقطة نهاية للتنبؤ بدلاً من تراكم الفضة على الجنين أو اليرقات.


ما هو الماء العسر؟

يقلل الماء العسر من تأثير الصابون والمنظفات ويسبب تراكم الترسبات الكلسية ، ولكنه يوفر مصدرًا مفيدًا للكالسيوم والمغنيسيوم. ما هي الملينات المتوفرة؟

عندما يشار إلى الماء على أنه "عسر" أو "لين" ، فإن عدد المعادن الذائبة التي يتم وصفها. يبدو أن مياه الصنبور في مناطق جغرافية مختلفة لها خصائص مختلفة ، خاصة فيما يتعلق بتأثير المنظفات وكمية الترسبات الكلسية المنتجة في الأجهزة المنزلية.

المعادن الذائبة

الماء في الأنهار أو البحيرات أو تحت الأرض ، وكذلك الماء الذي يخرج من الحنفية ، ليس ماء نقي ، فهناك كميات قليلة من مواد كيماوية أخرى مذابة فيه. تأتي بعض هذه المواد الكيميائية من الصخور والتربة التي مرت بها المياه منذ أن سقطت من السماء مثل المطر. مياه الأمطار حمضية قليلاً لأنها تحتوي على بعض ثاني أكسيد الكربون المذاب فيها ، لذلك عندما تمر عبر الصخور التي تحتوي على كربونات الكالسيوم أو كبريتات الكالسيوم أو الدولوميت (كبريتات الكالسيوم والمغنيسيوم) ، يتم إذابة بعض هذه المركبات في الماء.

سببها الحجر الجيري والطباشير

هذا يعني أن المياه من المناطق التي يوجد بها الكثير من الحجر الجيري (تحتوي في الغالب على كربونات الكالسيوم ، ولكن أيضًا الدولوميت) أو الطباشير (حتى كميات أعلى من كربونات الكالسيوم) ، تحتوي على الكثير من أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم والكربونات وكربونات الهيدروجين والكبريتات موجودة في الماء - مما يجعلها مياه عسرة. المناطق التي لا يوجد فيها حجر جيري أو صخور طباشيرية تحتوي على نسبة أقل من المعادن الذائبة ، وبالتالي تسمى المياه في هذه المناطق بالمياه الناعمة.

عيوب عسر الماء

من الأسهل التعرف على عسر الماء من خلال تأثيره على الصابون والمنظفات الأخرى. لأن الصابون والمنظفات لها طبيعة أيونية ، فعندما يتم إذابتها في الماء العسر ، يتفاعل كل جزيء صابون مع أيونات الكالسيوم لإنتاج حثالة. هذا يجعل الصابون عديم الفائدة بشكل أساسي ، وهناك حاجة إلى المزيد من الصابون أو المنظفات لتنظيف أي شيء إذا تم استخدامه بالماء العسر.

مشكلة رئيسية أخرى مع الماء العسر هي أنه عندما يتم تسخينه في غلاية أو غسالة أو أنبوب الماء الساخن ، فإنه يبدأ في ترسب كربونات الكالسيوم الصلبة. هذا هو سبب تراكم الترسبات الكلسية في الغلايات ، وإتلاف عناصر التسخين في الغسالات ، وسد أنابيب المياه.

مزايا عسر الماء

ومع ذلك ، فإن الماء العسر له بعض المزايا. إنه مصدر مهم للكالسيوم للأسنان والعظام ، فضلًا عن المعادن الأخرى الضرورية للحياة الصحية. كما أنه لا يذيب الكثير من المواد غير المرغوب فيها ، لذا فإن استخدامه لصنع البيرة والمشروبات الأخرى ينتج عنه نتائج أفضل.

منعمات المياه

للحد من الآثار السلبية للماء العسر ، تم تطوير العديد من الطرق لإزالة العسر. تتراوح هذه التقنيات من إضافة مواد كيميائية تليين إلى الغسيل لتجنب الاضطرار إلى استخدام كميات كبيرة من المنظفات. يمكن استخدام المرشحات المحمولة لتصفية المياه المستخدمة في الغلايات ، لمنع تراكم الترسبات الكلسية على عنصر التسخين.

تعمل أجهزة تنقية المياه باستخدام تقنية تسمى التبادل الأيوني ، حيث يتم استبدال أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم بأيونات الصوديوم التي لا تسبب صلابة. تم تطوير مكيفات المياه المغناطيسية مؤخرًا والتي تستخدم مجالًا مغناطيسيًا لتغيير الطريقة التي تتصرف بها أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم ، مما يقلل من تكوين المقياس.


أسئلة مكررة

ما هي سخانات المياه الأكثر ثقة بالنسبة لماركات الماء العسر؟

Bosch و Stiebel Eltron هما من أكثر سخانات المياه جديرة بالثقة لماركات المياه العسر التي يمكنك شراؤها. تأسست شركة Bosch في عام 1886 ، وهي اسم عالمي في مجال الحلول الهندسية والتقنية. يمكنك أن تتوقع أن تكون سخانات المياه من الدرجة الأولى.

Stiebel Eltron هي شركة ألمانية أخرى لديها ما يقرب من 100 عام من الخبرة في صنع منتجات التدفئة المبتكرة. تشمل العلامات التجارية الأخرى لسخانات المياه الجديرة بالملاحظة Rinnai و EcoSmart و Titan و Chronomite و GASLAND.

إذا كنت ترغب في استخدام علامات تجارية أخرى لسخانات المياه ، فإن قراءة تقارير المستهلك يمكن أن تعطيك فكرة عن أداء العلامة التجارية في العالم الحقيقي.

هل أحتاج حقًا إلى نظام مياه خاص للمياه الصعبة؟

تعتمد الحاجة إلى نظام مائي خاص للمياه العسرة على مدى "صلابة" السائل الذي يمر عبر نظام السباكة لديك. على سبيل المثال ، تعتبر هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية السائل الذي لا يحتوي على أكثر من 60 ملجم / لتر من كربونات الكالسيوم على أنه سائل "ناعم". إذا كان CaCO3 يتراوح بين 61 و 120 ملجم / لتر ، يمكنك النظر إليه على أنه "صعب إلى حد ما".

أي قراءة لكربونات الكالسيوم CaCO3 تتجاوز 180 مجم / لتر تعتبر "صعبة للغاية". كلما ارتفع مستوى كربونات الكالسيوم CaCO3 الموجود في المياه ، زادت مخاطر تكون الترسبات الكلسية. يمكن أن تؤدي هذه اللوحة الطباشيرية إلى إحداث فوضى في سخانات المياه ، مما يجبر المبادل الحراري على العمل الجاد واستخدام طاقة أكثر من اللازم ، مما يؤدي إلى زيادة فاتورة الكهرباء أو الغاز.

هذا هو السبب في أنه من الجيد دائمًا أن يكون لديك منقي مياه أو أي تقنية أخرى يمكن أن تمنع كربونات الكالسيوم CaCO3 من تكوين الترسبات الكلسية في نظام السباكة وأجهزة المياه ، مثل سخان المياه بدون خزان أو خزان.

هل يمكنك استخدام سخان مياه بدون خزان بالماء العسر؟

من الناحية المثالية؟ لا ، يجب عدم استخدام الماء العسر مع سخان المياه بدون خزان. يمكن للسوائل التي تحتوي على 180 ملجم / لتر على الأقل من كربونات الكالسيوم أن تشكل رواسبًا جيرية في الأنابيب والمبادل الحراري للجهاز بدون خزان. يمكن أن تقلل Limescale من كفاءة تسخين عنصر سخان الماء الساخن بدون خزان ، مما يتطلب طاقة أعلى لتسخين المياه أكثر من المعتاد. يمكن أن تزيد فاتورة الكهرباء أو الغاز.

إذا كان عليك استخدام سخان مياه ساخن يعمل بالغاز أو الكهرباء مع الماء العسر ، فإن أفضل نصيحة لدينا هي البحث عن سخان الماء الساخن الذي يحتوي على مبادل حراري وعناصر تسخين عالية الجودة. كلما كانت هذه المكونات أكثر متانة ، زادت مقاومتها لتكوين الرواسب الكلسية.

الحل الآخر هو وضع منقي الماء في نظام السباكة الخاص بك قبل أن يمر الماء عبر سخان الماء الساخن. هناك أيضًا مكيفات مياه يمكنك تركيبها ، مثل وحدة كهرومغناطيسية أو نظام مثبط للقياس التحفيزي.

كيفية العناية والتنظيف؟

يعتمد مقدار التنظيف والعناية بسخان الماء الساخن على نوع الجهاز. تعتبر سخانات المياه بدون خزان أمرًا بسيطًا للعناية به لأنه لا توجد صهاريج تخزين تقلقك. ومع ذلك ، فمن الأفضل إبقاء سخان المياه بدون خزان خاليًا من الغبار والأوساخ. يجب أيضًا إجراء فحوصات منتظمة بواسطة كهربائي مرخص.

إذا كان لديك نظام غاز لسخان المياه ، فإن فحص المواقد وأنابيب الغاز أمر بالغ الأهمية لضمان السلامة والتشغيل الأمثل.

يتطلب سخان الماء الساخن المزود بخزان شطفًا وتنظيفًا دوريًا بمعدل مرة كل ثلاثة إلى أربعة أشهر. تعد إزالة الرواسب وغيرها من الحطام من الخزان أمرًا ضروريًا للحفاظ على حالة العمل المثلى.

من أين أشتري؟

يختار غالبية المستهلكين اليوم أمازون عند شراء أي شيء تقريبًا ، بما في ذلك سخان الماء الساخن للمياه الصعبة. ليس لدى أمازون فقط مجموعة واسعة من السخانات. كما أن لديها خدمة عملاء استثنائية وضمان وتسليم.

تشمل المنصات الأخرى الجديرة بالملاحظة لشراء سخان مياه صهاريج أو بدون خزان Sears و Lowes و Home Depot. قد ترغب أيضًا في التحقق من متجر الأجهزة المنزلية المحلي الذي يوفر حلول التدفئة المنزلية. يمكن للمسوقين بالعمولة مساعدتك أيضًا.


آثار عسر الماء على امتصاص وتراكم وإفراز الزنك في التراوت البني ، سالمو تروتا ل.

ترينت بوليتكنيك ، قسم علوم الحياة ، كليفتون لين ، نوتنغهام NG118NS ، المملكة المتحدة

ترينت بوليتكنيك ، قسم علوم الحياة ، كليفتون لين ، نوتنغهام NG118NS ، المملكة المتحدة

ترينت بوليتكنيك ، قسم علوم الحياة ، كليفتون لين ، نوتنغهام NG118NS ، المملكة المتحدة

هيئة مياه سيفيرن ترينت ، مكتب مصايد الأسماك بالمقاطعة ، شيلتون ، شروزبري SY38BJ ، المملكة المتحدة

ترينت بوليتكنيك ، قسم علوم الحياة ، كليفتون لين ، نوتنغهام NG118NS ، المملكة المتحدة

ترينت بوليتكنيك ، قسم علوم الحياة ، كليفتون لين ، نوتنغهام NG118NS ، المملكة المتحدة

ترينت بوليتكنيك ، قسم علوم الحياة ، كليفتون لين ، نوتنغهام NG118NS ، المملكة المتحدة

هيئة مياه سيفيرن ترينت ، مكتب مصايد الأسماك بالمقاطعة ، شيلتون ، شروزبري SY38BJ ، المملكة المتحدة

الملخص

آثار عسر الماء (9 و 220 مجم لتر -1 على شكل كربونات الكالسيوم3) عند تبادل الزنك في التراوت البني المعرض لـ 0.77 ميكرو مول من الزنك 1 1 ، تم فحصها باستخدام الماء العسر الاصطناعي (& lt49.9 ميكرو مول من الكالسيوم لتر -1 ، & lt40.1 ميكرو مول ملغ 1 1) والمياه العسرة الرئيسية (1671.7 ميكرو مول كالسيوم 1) −1 ، 493.6 ميكرولجرام 1 1) من التركيبة المعروفة. أظهرت كل من الأسماك المتكيفة مع الماء العسر واللين نمطًا ثنائي النسق لتدفق الزنك الصافي. كان صافي تدفقات الزنك خلال مرحلتي الامتصاص السريع والبطيء أكبر بكثير (ص& lt0.001) في لينة (82.9 و 6.2 ميكرولتر Zn 100 جم −1 ساعة −1) مقارنة بالماء العسر (46.3 و 2.4 ميكرولتر Zn 100 جم ساعة -1). تم تحسين تدفق الزنك (- 0.2 ميكرولتر Zn 100 جم 1 ساعة) فقط في الماء العسر أثناء مرحلة التدفق الصافي البطيء.

أظهر التراوت البني المعرض للزنك في الماء العسر والذي تم وضعه في أوساط خالية من المعادن تدفقًا صافياً أكبر (- 25.6 ميكرولتر زنك 100 جم -1 ساعة -1) من المعدن مقارنةً بالأسماك في الماء العسر (-4.2 ميكرو مول زن 100 جم - 1 ح -1) تعامل بنفس الطريقة. عكست أنشطة Tissue 65 Zn كلاً من الفروق في معدلات امتصاص وإفراز المعدن بين أسماك المياه الصلبة واللينة. أثناء التعرض للزنك (0.77 ميكرولتر Zn 1 1) ، قلل عسر الماء العالي من أعباء أنسجة المعدن عن طريق تقليل التدفق الخيشومي الصافي ، وتعزيز تدفق المعدن في أسماك الماء العسر.


كيفية تليين الماء

يمكن تليين الماء العسر (إزالة المعادن منه) بمعالجته بالجير أو بتمريره فوق راتينج التبادل الأيوني. راتنجات التبادل الأيوني عبارة عن أملاح صوديوم معقدة. يتدفق الماء فوق سطح الراتنج ويذيب الصوديوم. يترسب الكالسيوم والمغنيسيوم والكاتيونات الأخرى على سطح الراتنج. يذهب الصوديوم إلى الماء ، لكن الكاتيونات الأخرى تبقى مع الراتنج. الماء العسر جدًا سينتهي بمذاقه أكثر ملوحة من الماء الذي يحتوي على عدد أقل من المعادن الذائبة.

تمت إزالة معظم الأيونات في الماء العسر ، ولكن لا يزال الصوديوم ومختلف الأنيونات (أيونات سالبة الشحنة) باقية. يمكن نزع الأيونات من الماء باستخدام راتنج يستبدل الكاتيونات بالهيدروجين والأنيونات بالهيدروكسيد. مع هذا النوع من الراتينج ، تلتصق الكاتيونات بالراتنج ويتحد الهيدروجين والهيدروكسيد الذي يتم إطلاقه لتكوين ماء نقي.


تكلفة الماء العسر

يتسبب الماء العسر في تراكم الحجم في أنظمة الأنابيب ومعداتها. يأتي عسر الماء وتراكم الحجم بتكلفة كبيرة.

  • يضر تراكم الميزان بكفاءة الطاقة. على سبيل المثال ، في أنظمة تسخين وتبريد المياه ، ينتج عن ثُمن البوصة المتراكمة خسارة في الكفاءة بنسبة 20 بالمائة. هذا يعني أن المقياس يؤدي إلى زيادة تكاليف الطاقة بشكل كبير.
  • يؤدي تراكم الترسبات في أنظمة الأنابيب إلى إتلاف الأنابيب ويسبب التسريبات. يمكن أن تكون التكاليف اللاحقة لإصلاح أو استبدال نظام الأنابيب كبيرة للغاية. بسبب هذه التسريبات ، يمكن أن يكون هناك أضرار جسيمة بالمياه للمبنى ، بما في ذلك نمو العفن.
  • يقصر تراكم الميزان من عمر الأجهزة السكنية والمعدات التجارية / الصناعية لأنه يقلل من تدفق المياه ويشجع على التآكل. يستخدم العديد من مشغلي المعدات أنظمة التنظيف الحمضية لإزالة تراكم القشور. بالتزامن مع إذابة المقياس ، تدمر هذه الطريقة تدريجياً المكونات المعدنية وتقلل من دورة حياة المعدات و rsquos.
  • يمكن أن يتسبب عسر الماء في عدم عمل أجهزة الاستشعار ، مثل مقياس التدفق بشكل كافٍ.
  • يتسبب تراكم النطاق في حدوث تعطل كبير في عمليات التصنيع.

تأثير الماء العسر للغاية على الحياة البحرية؟ - مادة الاحياء

النتريت وحوض الأسماك المرجانية

معظم علماء الأحياء المائية لديهم بعض الإلمام بالنتريت. إنها جزء من & quot؛ دورة النيتروجين & quot التي تحدث في معظم أحواض السمك ، ولذا فهي واحدة من أولى اللقاءات التي يواجهها العديد من علماء الأحياء المائية مع كيمياء أحواض السمك الخاصة بهم. هواية الحوض البحري مليئة بالتعليقات حول النتريت ، بعضها للأسف غير صحيح أو مضلل. سميته في النظم البحرية أقل بكثير من أنظمة المياه العذبة. ومع ذلك ، فإن العديد من علماء الأحياء المائية يستنبطون بشكل غير صحيح هذه السمية لأحواض الشعاب المرجانية ويقترحون أن أي كمية قابلة للقياس من النتريت هي مصدر قلق.

في الواقع ، من المحتمل ألا يكون النتريت سامًا بدرجة كافية لضمان القياس في معظم الأنظمة البحرية. تعمل هذه المقالة على توفير خلفية لهذا الرأي من خلال معالجة ماهية النتريت ، ومن أين تأتي ، وأين تذهب ، والآليات التي يمكن أن تكون سامة والأدلة على سميتها (أو عدم وجودها) في أحواض الشعاب المرجانية النموذجية.

N itrite (NO 2 -) هو أيون صغير إلى حد ما ، يتكون من ذرة نيتروجين مركزية مع ذرتين من الأكسجين متصلتين في تكوين منحني (الشكل 1). تحمل إحدى ذرات الأكسجين شحنة سالبة. بشكل أكثر صحة ، يحتوي أيون النتريت على ذرتين من الأكسجين القادرة على حمل الشحنة السالبة ، وفي الواقع ، من المحتمل أن يحتوي الأيون المذاب في المحلول على ذرتين متطابقتين من الأكسجين ، كل منهما بشحنة سالبة جزئية. النتريت حمض قوي إلى حد ما ، ويتحول إلى حمض النيتروز (HNO 2) فقط عندما ينخفض ​​الرقم الهيدروجيني إلى أقل من 4 (pKa = 3.35).

في المحيط ، يختلف تركيز النتريت عادةً من مستويات منخفضة جدًا إلى حوالي 0.2 جزء في المليون. 1،2 الطرف الأعلى من هذا النطاق يوجد عادة فقط في طبقات نقص الأكسجين العميقة تحت السطح. تم الإبلاغ عن النتريت في مياه البحر السطحية في المحيط الأطلسي والبحر الكاريبي من 0.000005 إلى 0.00002 جزء في المليون ، 3 وأظهرت سلسلة من القياسات في بحر الصين الجنوبي وبحر الفلبين متوسط ​​0.00002 جزء في المليون. 4

يرتفع النتريت أحيانًا في الماء المدفون في الرواسب بسبب تحلل المواد العضوية ، وحقيقة أن ماء المسام هذا غالبًا ما يكون ناقص الأكسجين. ومع ذلك ، في رواسب الشعاب المرجانية الطبيعية ، يمكن أن يظل النتريت منخفضًا جدًا (أقل بكثير من الأمونيا (NH 3) والنترات (NO 3 -) ، والتي يمكن أن ترتفع إلى 0.7 جزء في المليون). 5

من أين يأتي النتريت؟

يربط معظم علماء الأحياء النتريت بالدورة التقليدية & مثل النيتروجين. & quot في هذه العملية ، تقوم البكتيريا بتحويل الأمونيا إلى نتريت ثم إلى نترات عن طريق أكسدة. تكتسب البكتيريا الطاقة الكيميائية بهذه الطريقة ، تمامًا كما تكتسب الكائنات الحية الأخرى (من البكتيريا إلى البشر) الطاقة عن طريق أكسدة مركبات الكربون (مثل الإيثانول ، CH 3 CH 2 OH) إلى نسخ أكثر أكسدة ، مثل ثاني أكسيد الكربون (CO 2).

يمكن وصف هذه العملية على أنها تبدأ بالأمونيا (NH 3) التي تفرزها الحيوانات أو البكتيريا والكائنات الحية الأخرى التي تستهلك المركبات العضوية التي تحتوي على النيتروجين ، مثل البروتينات. تمتص الأمونيا من عمود الماء بواسطة البكتيريا وتتأكسد بطريقة تدريجية ، أولاً إلى النتريت:

ثم النترات (ربما في أنواع البكتيريا غير تلك التي تنتج النتريت):

أثناء الإعداد الأولي لحوض السمك ، يوجد عدد قليل من هذه البكتيريا المؤكسدة للأمونيا والنتريت. مع تراكم الأمونيا ، تزداد البكتيريا التي تستخدمها. عند حدوث ذلك ، فإنها تستهلك ارتفاع الأمونيا الأولي ، ونتائج نتريت نتريت. بعد ذلك ، تستفيد مؤكسدات النتريت من ارتفاع النتريت ، وتزيد من عدد السكان ، وتستهلك النتريت ، وبالتالي تنتج النترات.

بعد فترة من الوقت (غالبًا بضعة أسابيع) ، يبدأ التأثير البكتيري في التوازن ، ولا توجد الأمونيا ولا النتريت بتركيزات عالية. هذا لا يعني أنه لم يعد يتم إنتاج الكثير من كل منها ، فقط يتم استهلاكها بأسرع ما يتم إنتاجها ، مما يترك تركيزًا منخفضًا للحالة المستقرة. في معظم أحواض الشعاب المرجانية ، تكون تركيزات الحالة الثابتة لكل من الأمونيا والنتريت منخفضة جدًا (أقل من 0.1 جزء في المليون) ، وغالبًا ما تكون أقل من حدود الكشف للعديد من مجموعات الاختبار.

ومع ذلك ، فإن ما يحدث عند إنشاء حوض للماء في البداية ليس بالضرورة ما يحدث لاحقًا. العديد من الكائنات الحية في أحواض الشعاب المرجانية تستهلك الأمونيا والنتريت مباشرة ، وتستقلبها إلى مادة عضوية. يمكن للطحالب الكبيرة ، على سبيل المثال ، أن تمتص الأمونيا بشكل مباشر ، والعديد من الأنواع تمتص الأمونيا بشكل تفضيلي للنترات. وبالتالي ، في حوض أسماك الشعاب المرجانية مثل المنجم حيث يتم تصدير معظم النيتروجين عبر الطحالب الكبيرة ، قد يتم إنتاج القليل من النتريت في المقام الأول. ليس لدي أي طريقة لمعرفة مقدار النيتروجين المضاف إلى حوض السمك الخاص بي من الأطعمة التي تدخل الطحالب الكبيرة مثل الأمونيا ، وكم في الأشكال الأخرى (مثل النتريت أو النترات) ، ولكن من المحتمل جدًا ألا يمر كل النيتروجين المضاف من خلال مرحلة النتريت قبل أن تصبح جزءًا من الطحالب الكبيرة.

بالإضافة إلى دورة النيتروجين القياسية ، هناك طرق أخرى يمكن من خلالها إنتاج النتريت. إحدى هذه الطرق هي التحلل الضوئي للنترات. وهذا يعني أن النترات يمكن أن تتفكك عند تعرضها لضوء الأشعة فوق البنفسجية ، مما يؤدي إلى إنتاج النتريت وجذر الهيدروكسيل (OH). 6،7

يمكن أن تحدث طريقة أخرى لتخليق النتريت داخل الكائنات الحية ، على الرغم من أنه قد لا يتم إطلاق هذا النتريت مرة أخرى في الماء. على سبيل المثال ، يمكن إنتاج النتريت داخليًا بواسطة الشعاب المرجانية (على سبيل المثال ، Pocillopora damicornis) والطحالب الكبيرة (على سبيل المثال ، أولفا لاكتوكا). 8

يمكن أن يأخذ N itrite عددًا من المسارات المختلفة في المحيط. يمكن للكثير من الكائنات الحية تناول النتريت مباشرة. وقد تم إثبات هذا الامتصاص في شقائق النعمان (لقم sp. ، على سبيل المثال ، تناول النتريت ، ربما لمعايشه) ، 9 دياتومات (يوكامبيا زودياكوس) 10 و zooxanthellae معزولة من مجموعة متنوعة من الأنواع (زوانثوس النيابة. ، Tridacna crocea, Seriatopora هيستريكس, مونتاستريا أنولاريس, بوريتيس فوراتا و Stylophora pistillata). 11

يمكن أيضًا تكسير النتريت عن طريق التعرض للأشعة فوق البنفسجية ، مما ينتج عنه أكسيد النيتريك (NO) وجذر الهيدروكسيل (OH) وأيون الهيدروكسيد (OH -). 6 ، 7 ، 12

في حالة المختبر مع مياه البحر الخالية من النترات مع عدم وجود كائنات حية ، يمكن لضوء الشمس المحيط أن يقلل تركيز النتريت بنسبة 2-15٪ يوميًا. 12،13 المنتجات الأولية لهذا التفاعل هي أكسيد النيتريك (NO) وجذر الهيدروكسيل (OH). كلا المركبين نشطين كيميائيًا وبيولوجيًا ، لذلك قد يكون هذا التفاعل مهمًا لعدد من المسارات الكيميائية الحيوية في المحيط وفي الكائنات الحية المختلفة. تمت مناقشة تأثير أكسيد النيتريك بمزيد من التفصيل لاحقًا في هذه المقالة.

في عملية anammox ، تستخدم البكتيريا النتريت لأكسدة الأمونيا ، مما ينتج عنه N 2:

كانت أهمية هذه العملية في الرواسب البحرية غير معروفة منذ فترة طويلة. ومع ذلك ، فقد ثبت في الدراسات الحديثة أنه مهم في بعض الظروف. 14-17 في موقعين على الجرف القاري ، أدى تحويل الأمونيا إلى N 2 بهذا المسار إلى إنتاج 24٪ و 67٪ من إجمالي N2 المنتج. ومع ذلك ، في خليج يتغذى ، كانت هذه العملية ضئيلة مقارنة بنزع النتروجين العادي (تحويل النترات إلى N 2 عندما يتم استخدام النترات كمستقبل للإلكترون لتحلل المواد العضوية في حالات الأكسجين المنخفض). أظهرت دراسة مختلفة أن هذه العملية تمثل ما بين 4٪ و 79٪ من النيتروجين المنتج في الرواسب الساحلية.

أخيرًا ، في حوض أسماك الشعاب المرجانية ، يمكن إزالة النتريت عن طريق التفاعل مع الأوزون ، ويفترض أنه ينتج النترات. 18

موصوف أعلاه ، يمكن أن يتحلل النتريت تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية لإنتاج أكسيد النيتريك. تمشيا مع هذه العملية ، وجد أن أكسيد النيتريك يزداد أثناء النهار وينخفض ​​في الليل. 12 أكسيد النيتريك نفسه له مجموعة متنوعة من التأثيرات البيولوجية المختلفة. تم العثور على التعرض لتركيزات مختلفة من أكسيد النيتريك التكميلي لتسريع أو تثبيط نمو أربعة أنواع من العوالق النباتية (عظم الهيكل العظمي costatum, Dicrateria zhanjiangensis نوفمبر. ص. ، Platymonas subcordiformis و إميليانيا هكسليي) ، بما يتوافق مع دوره المعروف كمنظم للنمو في النباتات الأرضية. 19

قد يلعب أكسيد النيتريك أيضًا دورًا في تعايش بعض الكائنات المجوفة مع دينوفلاجيلات. تم العثور على إنزيم ينتج أكسيد النيتريك في cnidarian ايبتاسيا باليدا. يبدو أن هذا الإنزيم ينخفض ​​تنظيمه عندما يدخل الكائن الحي في صدمة حرارية حادة ، وتتسبب مثبطات الإنزيم في تراجع اللوامس ، كما لوحظ في ظروف الصدمة الحرارية. 20 علاوة على ذلك ، فإن إضافة مانحات أكسيد النيتريك إلى النظام يمنع هذا التراجع للمخالب. ليس واضحًا ما إذا كانت هذه العملية لها علاقة بالنتريت أو أكسيد النيتريك في عمود الماء.

الآثار ، إن وجدت ، أكسيد النيتريك وهذا التفاعل من النتريت على وجه الخصوص قد يكون على أحواض الشعاب المرجانية غير واضح. تعد تأثيرات أكسيد النيتريك على الكائنات البحرية مجالًا نشطًا للبحث ، ومن المتوقع أن يكون هناك فهم أكبر لها في المستقبل. مهما كانت التأثيرات ، فإن أي تأثير يُعزى إلى أكسيد النيتروجين الناتج عن النتريت قد يكون أكثر وضوحًا في حوض أسماك الشعاب المرجانية الذي يتم تدويره حديثًا (حيث يرتفع النتريت) وعندما يكون نظام الأشعة فوق البنفسجية قيد الاستخدام.

يمكن أن يكون N itrite سامًا بعدة طرق. 21 تمتص أسماك المياه العذبة النتريت بسرعة من خلال خياشيمها ، مما يؤدي إلى ارتفاع مستوياتها في أجسامها. في أسماك المياه العذبة ، يمكن أن يتنافس النتريت الذي يتم امتصاصه من خلال الخياشيم مع الكلوريد للحصول على نفس بروتينات الامتصاص ، لذلك في بعض حالات ارتفاع النتريت ، يمكن أن تعاني الأسماك من استنفاد الكلوريد. لقد لوحظ أن بعض أسماك المياه العذبة (على سبيل المثال ، الخيشوم الأزرق Centrarchidae: Lepomis macchirus) لا تمتص الكلوريد عن طريق خياشيمها ، وهذه الأنواع مقاومة بشكل ملحوظ لسمية النتريت. 22

ثم يتسبب النتريت الداخلي في عدد من الاضطرابات الداخلية ، بما في ذلك فقدان البوتاسيوم من أنسجة معينة (مثل عضلات الهيكل العظمي) وأكسدة الهيموغلوبين إلى ميثيموغلوبين ، مما يقلل من قدرة الدم على حمل الأكسجين. يمكن أن يتسبب هذا في انخفاض أكسجة الأنسجة وفرط التنفس وزيادة معدل ضربات القلب. يتم أيضًا تغيير العديد من المسارات الكيميائية الحيوية الأخرى ، بما في ذلك تخليق الستيرويد ، وتوسع الأوعية (تضخم الأوعية الدموية) والتغيرات في المستويات الداخلية للأمونيا واليوريا. يتم إزالة السموم من النتريت في أسماك المياه العذبة عن طريق إفراز النتريت المباشر والتحويل الداخلي للنتريت إلى نترات. 23

الأنواع البحرية أقل عرضة لسمية النتريت لأن الكلوريد (عند 19350 جزء في المليون في مياه البحر) يتفوق على النتريت لنفس آليات الامتصاص. ومع ذلك ، فمن الممكن أن تمتص بعض الأسماك البحرية النتريت عبر خياشيمها وأمعائها بعد ابتلاع مياه البحر. For example, when exposed to 46 ppm nitrite in seawater, the European flounder (Platichthys flesus) takes up 66% of its nitrite via intestinal routes. 24 Further, its internal nitrite concentration was found to remain below the ambient nitrite level in the water. At these concentrations, there was some alteration of internal biochemical parameters (such as an increase in methemoglobin levels from 4% in nonexposed fish to 18% of hemoglobin in exposed fish). Nevertheless, there were no mortalities under these conditions, and the difference between this result and what is often observed in freshwater fish at similar nitrite concentrations is attributed to differences in their internal nitrite concentrations.

How Toxic is Nitrite to Fish?

F or the reason described above, nitrite is considerably more toxic to many freshwater fish (Table 1) than it is to most marine species (Table 2). The data in these tables are primarily the LC 50 , which is the concentration at which 50% of the test organisms die (24-h LC 50 is the concentration that kills half of the tested organisms within 24 hours). As Table 1 shows, some freshwater fish can die at nitrite levels below 1 ppm. This toxicity is the reason many aquarists worry about nitrite in aquaria. It can be a significant problem in freshwater aquaria. Tests in marine species, however, showed the toxicity to be much lower. None of the thirteen marine fish species for which I could find nitrite toxicity data had LC 50 values below 100 ppm, and half had LC 50 values of 1,000 - 3,000 ppm or more.

Death is, of course, a very crude indicator of toxicity. An aquarium's nitrite level should not come anywhere close to the LC 50 value, because less severe toxicity can occur even at levels below that. In the previous section, I showed data on one marine species in which biochemical effects could be detected at levels well below concentrations that caused death. We saw, for example, a rise in methemoglobin at values as low as 46 ppm nitrite. However, the point remains valid that marine species are orders of magnitude less susceptible to the effects of nitrite than are many freshwater species. The marine aquaculture industry often uses a rough guideline that the safe rearing level of many compounds is a factor of 10 or less than their LC 50 . 30

In examining ammonia, nitrite and nitrate toxicity in marine species, one might think to look at the effects on larval fish to see if they are more sensitive. In examining the incidence of the larvae's first feeding after hatching, and the 24-h LC 50 , it was found that for seven different marine species, only ammonia was found to be toxic at concentrations that might possibly be encountered in aquaculture facilities. 25

Table 3 brings out the distinction between freshwater and seawater organisms most clearly. In these tests, two fish and one shrimp species that are able to live in both freshwater (or brackish water) and seawater were tested for toxicity at different salinities. At least for these three species, it is clearly shown that nitrite is much more toxic in freshwater (or at lower salinity) than in seawater, even to the same species.

In the only published article 26 that I could find showing toxicity tests to typical reef aquarium fish, Tom Frakes and Bob Studt exposed tank-raised clownfish (Amphiprion ocellaris Figure 2) to nitrite concentrations ranging from 0 to 330 ppm in artificial seawater. Two of five fish died after a few days at 330 ppm, giving an LC 50 not appreciably different from the other species listed in Table 1. At 33 ppm (the next dose down from 330 ppm), the fish were lethargic and breathing with difficulty, but otherwise experienced no lasting problems. At 3.3 ppm nitrite no effects were observed.

One of the difficulties with interpreting toxicity issues, as related by hobbyists who claim to have seen nitrite toxicity in marine fish, is the possible presence of ammonia. In any aquarium with elevated nitrite, the ammonia level also may be elevated. Since ammonia is known to be very toxic to marine fish (LC 50 value below 1 ppm), on the aquarist must ensure that the observations are not flawed by such contaminants. In all of the toxicity tests described above, nitrite is added directly to the seawater, and ammonia would not be expected to be present at significant concentrations, whereas in aquariums the levels of the two materials are not independent of one another.


شاهد الفيديو: Vlog #103 So sieht der Maiszünslerbefall aus! Der schlechteste Maisbestand in diesem Jahr (شهر نوفمبر 2021).