חמצן מומס במים על פני השטח

חמצן מומס חיוני עבור מערכות אקולוגיות נהר ואגם כדי לתמוך בחיים אירוביים. שיטת טיטריון אזיד-וינקלר מאפשרת כימות של כמות החמצן המומס בדגימות מים על פני השטח.

חמצן גזי המומס במים על פני השטח נדרש להישרדותם של האורגניזמים החיים בו; נרקבים קריטיים למיחזור חומרים ביו-גיאוכימיים במערכת האקולוגית, או מינים של דגים המועדפים לצריכה אנושית. כאשר רמות החמצן יורדות מתחת לנורמלי במערכות המים, איכות המים נפגעת ואורגניזמים מתחילים למות.

שיטת טיטריון אזיד-וינקלר היא בדיקה סטנדרטית כדי לקבוע את הריכוז של חמצן מומס במדגם. נתרן תיאוסולפט משמש לתגר יוד, הקשור באופן סטוכיומטרי לכמות החמצן המומס במדגם.

סרטון זה ימחיש את העקרונות שמאחורי כימות חמצן מומס, את תהליך ביצוע התיוג של אזיד-ווינקר ואת הפרשנות של אמצעי חמצן מומסים.

Eutrophication הוא הכנסת חומרים מזינים עודפים לתוך מערכת אקולוגית. זה גורם לאוכלוסיות אצות לגדול במהירות לתוך מחצלות צפופות, המכונה פריחת אצות. מחצלות אלה יכולות להוביל להיפוקסיה, או רמות חמצן נמוכות, על ידי חסימת חילופי גזים על פני השטח, ולמנוע פוטוסינתזה על ידי חסימת אור השמש. אורגניזמים נושמי חמצן מתחילים למות, מה שגורם לעלייה בחומר האורגני, אשר בתורו גורם לעלייה בנרקבים תלויי חמצן, מרוקן את משאבי החמצן עוד יותר. לבסוף, אורגניזמים תלויי חמצן ניידים מתרחקים, משאירים אזור מת ללא חיים אירוביים.

כדי לבדוק את רמת החמצן המומס במקור מים, ניתן להשתמש בשיטת אזיד-וינקלר כדי למדוד חמצן מומס ישירות בשדה, או שניתן לתקן דגימות ולהילקח למעבדה לניתוח נוסף.

מנגן גופרתי ואשלגן הידרוקסיד מתווספים לדגימה, ויוצרים הידרוקסיד מנגן. זה מפחית את החמצן המומס, ויוצר משקעים חומים. ריאגנט יודי-אזיד אלקליין מתווסף לתקן לנוכחות של חנקות שנמצאו בדגימות שפכים שיכולות להפריע להליך החמצון.

תוספת חומצה גופרתית מחמצת את התמיסה וממיסה את המשקעים. תרכובת חדשה זו מחמצן את היודיד מן ריאגנט יוד-אזיד אלקליין יוד יוד ליוד.

לאחר מכן, הוסיף מחוון עמילן שיהפוך לכחול בנוכחות יוד. תיסולפט, שהופך יוד בחזרה ליוד, משמש כדי לתגר את היוד. כאשר titration הושלמה, הפתרון הכחול יהפוך חסר צבע. כמות החמצן המומס במדגם פרופורציונלית לכמות התיאוסולפט הנדרשת כדי להפוך את התמיסה מכחול לחסר צבע.

כעת, כאשר אנו מכירים את העקרונות העומדים מאחורי מדידת חמצן מומס בדגימות מים, בואו נבחן כיצד זה מתבצע בשטח ובמעבדה.

הניסוי יתחיל באתר האיסוף. ראשית, לאסוף את המים מדגם בבקבוק BOD ברור 300 מ"ל. לאחר מכן, למדוד ולתעד את טמפרטורת המים ממקור המים. בזהירות להוסיף 2 מ"ל גופרתי מנגן לדגימה על ידי החדרת קצה פיפטה מתחת לפני המים לאט לוותר כדי למנוע יצירת בועות.

באמצעות אותה טכניקה, להוסיף 2 מ"ל יוד אלקליין-אזיד ריאגנט, ומיד להכניס את פקק, הטיה הבקבוק מעט כך שאין אוויר לכוד בבקבוק.

בזהירות הפוך מספר פעמים כדי לערבב את הפתרון, דואג לא ליצור בועות אוויר. מזרז ייווצר, גורם מראה מעונן. תן את המשקעים בתמיסה להתיישב, ולאחר מכן לערבב ביסודיות על ידי היפוך הבקבוק מספר פעמים לפני לתת לו להתיישב שוב. דגימות צריך להיות אטום באמצעות כמות קטנה של מים deionized התיז סביב פקק, ולאחר מכן עטוף בנייר אלומיניום מאובטח עם גומייה. הדגימה כעת קבועה, וניתן להעביר אותה בחזרה למעבדה.

ברגע שהדגימות תוקנו, הן מועברות למעבדה לניתוח נוסף. ראשית, מחזיק את קצה פיפטה ממש מעל פני השטח מדגם, להוסיף 2 מ"ל של חומצה גופרתית מרוכזת לתוך המדגם. הפוך מספר פעמים כדי להמיס את המשקעים. בעזרת בקבוקון זכוכית ופיפטה מכוילת, יש לתבל 200 מ"ל ממי הדגימה שטופלו מראש עם נתרן תיסולפט מתוקנן של 0.025 N, מסתחרר ומערבב ברציפות עד שנוצר צבע קש חיוור.

לאחר הפתרון הוא בצבע קש, להוסיף 2, 1-מ"ל טיפות של פתרון מחוון עמילן מערבולת לערבב. הפתרון יהפוך לכחול. ממשיכים את טיטציה, מוסיפים טיפה אחת של נתרן thiosulfate בכל פעם ומערבבים לאט באמצעות מוט ערבוב עד הכחול מתפוגג הפתרון הופך חסר צבע. החזק את המדגם כנגד פיסת נייר לבנה כדי לשפר את ההדמיה. הקלט את הנפח של תיוסולפט הוסיף.

הריכוז של חמצן מומס הוא פרופורציונלי לנפח של נתרן תיאוסלפאט הוסיף המדגם. כל מיליליטר הוסיף שווה ערך 1 מ"ג / ליטר, או חלקים למיליון, חמצן מומס.

הכמות המרבית של חמצן שניתן להמיס במים משתנה לפי טמפרטורת המים. מדידות חמצן מומסות ב- mg/L מומרים לאחוז רוויה באמצעות טמפרטורת מים ותרשים המרה. רוויה של 91 עד 110% חמצן מומס נחשב מצוין; בין 71 ל -90% זה טוב, 51-70% זה הוגן, ומתחת ל -50% הוא עני.

רמות חמצן מומסות של 6 מ"ג/ליטר מספיקות כדי לתמוך ברוב המינים הימיים. רמות מתחת 4 מ"ג / ליטר מלחיצים את רוב בעלי החיים הימיים, כך המגוון הביולוגי יושפע. מים המכילים פחות מ-2 מ"ג/ליטר חמצן מומס לא יתמכו בחיים הימיים של אירובי.

ליכולת לכמת את כמות החמצן המומס במקור מים יש גם שיטות חלופיות, ויישומים מעשיים רלוונטיים רבים. חלקם נחקרים כאן.

חמצן מומס וטמפרטורה ניתן למדוד גם באמצעות צג LabQuest כף יד עם חמצן מומס בדיקות טמפרטורה. לחמצן מומס, חברו את הגשוש לערוץ 1. יחידות צריכות להיות mg / L. להטביע את הבדיקה לתוך מדגם המים, להפיץ את הבדיקה לאט דרך המדגם כדי למנוע צריכת חמצן באזור מקומי. כאשר נראה שהקריאות מתייצבות, תעד את הערך.

רוב הדגים זקוקים לרמות מתונות עד טובות של חמצן מומס בבתי הגידול שלהם כדי לשגשג ולהתרבות. עבור חוות דגים, אשר עשויים לכבוש אגמים או נחלים מעשה ידי אדם או טבעיים, היכולת לבדוק רמות חמצן מומס יכול לעזור למנהלי החווה לבחור אתר הקמה ראשוני טוב, או לעקוב אחר בריאות הבריכות או הנחלים שלהם.

ניטור חמצן מומס יכול גם להיות שימושי לניהול ושימור בתי גידול. אם אזור אגם או נהר מכילים החי או החי המוגנים או בסכנת הכחדה, ניטור של רמות החמצן המומסות יכול לתת אינדיקציה לבריאות המערכת האקולוגית. אם הרמות משתנות במהירות, הדבר עשוי להצביע על סכנה למינים המוגנים, ועשוי להצביע על כך שיש ליישם אסטרטגיית התערבות ניהולית.

הסוכנות להגנת הסביבה של ארצות הברית, המשרד לאיכות הסביבה, מציעה מספר אמצעים לתיקון רמות החמצן המומס במערכות אקולוגיות. אלה כוללים שימוש נכון ומינימלי בדשנים, טיפול נאות בשפכים, אי פריקת שפכים מסירות ושמירה על נהרות, נחלים וביצות סמוכים. הפחתת תחמוצות חנקן על ידי מזעור צריכת החשמל והשימוש ברכב ובחירת מנועי סירות יעילים יותר יכולים גם לסייע בשמירה על רמות חמצן מומסות מתאימות במשאבי מים.

הרגע צפית בהקדמה של ג'וב למדידת חמצן מומס במים על פני השטח. עכשיו אתה צריך להבין את העקרונות מאחורי מדידת חמצן מומס, איך לכמת חמצן מומס בדגימות המים שלך, וכיצד לפרש את הממצאים שלך ואת ההשלכות שלהם על הסביבה. תודה שצפיתם!