Stratifikace kyslíku ve vodních nádržích: Porovnání verzí
m (added Category:Ekologie using HotCat) |
|||
| (Není zobrazeno 46 mezilehlých verzí od 3 dalších uživatelů.) | |||
| Řádek 3: | Řádek 3: | ||
== Úvod == | == Úvod == | ||
Kyslíkový režim je důležitým kritériem při hodnocení kvality vody. Vodní nádrže a toky s velkým organickým znečištěním mají nedostatek rozpuštěného [ | Kyslíkový režim je důležitým kritériem při hodnocení kvality [http://cs.wikipedia.org/wiki/Voda vody]. Vodní nádrže a toky s velkým organickým znečištěním mají nedostatek rozpuštěného [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysl%C3%ADk O<sub>2</sub>]. Proces samočištění ve vodách je však závislý na dostatku rozpuštěného [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysl%C3%ADk O<sub>2</sub>] ve vodě, nehledě na [http://cs.wikipedia.org/wiki/Sedimentace sedimentaci], podílející se rovněž na samočisticích procesech, ale nezávisle na [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysl%C3%ADk kyslíkovém] režimu ve vodě. Je-li při rozkladných procesech ve vodním systému spotřebován veškerý rozpuštěný [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysl%C3%ADk kyslík], pokračuje rozklad organických látek anaerobní cestou.<sup>[1]</sup> | ||
== Stratifikace ve vodních nádržích == | == Stratifikace ve vodních nádržích == | ||
Voda se ve vodních nádržích chová v souladu s | [http://cs.wikipedia.org/wiki/Voda Voda] se ve vodních nádržích chová v souladu s fyzikálními zákony. Stratifikace znamená rozvrstvení a tato vlastnost se týká teploty [http://cs.wikipedia.org/wiki/Voda vody], obsahu fosforu ve vodě a v neposlední řadě také rozpuštěného [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysl%C3%ADk kyslíku]. V přírodě probíhá koloběh fosforu (podobně jako uhlíku, dusíku, železa a dalších prvků). Koloběh prvků se většinou týká alespoň zčásti vodního prostředí a souvisí s nasycením vody [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysl%C3%ADk kyslíkem], případně s anoxickým prostředím. Pro vysvětlení pojmů je dále uvedena teplotní rozvrstvení [http://cs.wikipedia.org/wiki/Voda vody] v době letní stratifikace. V našich podmínkách se jezera s hlubokou [http://cs.wikipedia.org/wiki/Voda vodou] většinou chovají tak, že na jaře a na podzim nastává promíchávání, v létě a v zimě rozvrstvení [http://cs.wikipedia.org/wiki/Voda vody] podle teploty. (Při přítoku [http://cs.wikipedia.org/wiki/Voda vody] do nádrže se [http://cs.wikipedia.org/wiki/Voda voda] zařadí do vrstvy podle hustoty, tedy [http://cs.wikipedia.org/wiki/Voda vody] se stejnou teplotou.)<br /> | ||
Letní stratifikace. Svrchní teplá vrstva se nazývá epilimnion. Je teplotně víceméně homogenní. Pod ní se nachází přechodná vrstva s termoklinou (čára, kde se prudce mění teplota), nazvaná metalimnion. Pod ní je hypolimnion s teplotou cca 4°C.<sup>[5]</sup> | Letní stratifikace. Svrchní teplá vrstva se nazývá epilimnion. Je teplotně víceméně homogenní. Pod ní se nachází přechodná vrstva s termoklinou (čára, kde se prudce mění teplota), nazvaná metalimnion. Pod ní je hypolimnion s teplotou cca 4°C.<sup>[5]</sup> | ||
== Obsah kyslíku rozpuštěného ve vodě == | == Obsah kyslíku rozpuštěného ve vodě == | ||
Část kyslíku rozpuštěného ve vodě je zajišťována ze vzduchu difuzí, která probíhá převážně u hladiny. Dalším zdrojem kyslíku je fotosyntetická asimilace vodních rostlin. Difuzí z atmosféry se dostane do vody 7% kyslíku, fotosyntézou 89% kyslíku a z přítoku 4% kyslíku.<sup>[2]</sup> | Část [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysl%C3%ADk kyslíku] rozpuštěného ve [http://cs.wikipedia.org/wiki/Voda vodě] je zajišťována ze vzduchu difuzí, která probíhá převážně u hladiny. Dalším zdrojem [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysl%C3%ADk kyslíku] je fotosyntetická asimilace vodních rostlin. Difuzí z [http://cs.wikipedia.org/wiki/Atmosf%C3%A9ra atmosféry] se dostane do [http://cs.wikipedia.org/wiki/Voda vody] 7% [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysl%C3%ADk kyslíku], [http://cs.wikipedia.org/wiki/Fotosynt%C3%A9za fotosyntézou] 89% [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysl%C3%ADk kyslíku] a z přítoku 4% [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysl%C3%ADk kyslíku].<sup>[2]</sup> | ||
Obsah kyslíku a oxidu uhličitého vzájemně souvisí. Přibývá-li ve vodě jednoho plynu, druhého ubývá a naopak. Na tento režim má významný vliv osídlení vody živými organismy.<sup>[2]</sup> | Obsah [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysl%C3%ADk kyslíku] a oxidu uhličitého vzájemně souvisí. Přibývá-li ve vodě jednoho plynu, druhého ubývá a naopak. Na tento režim má významný vliv osídlení vody živými organismy.<sup>[2]</sup> | ||
Deficit kyslíku může být způsoben dýcháním rostlin a živočichů, rozkladem organické hmoty a vlivem ostatních plynů.<sup>[3]</sup> | Deficit [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysl%C3%ADk kyslíku] může být způsoben dýcháním rostlin a živočichů, rozkladem organické hmoty a vlivem ostatních plynů.<sup>[3]</sup> | ||
Obsah plynů je nepřímo a nelineárně závislý na teplotě vody.<sup>[2]</sup> Na snížení celkové koncentrace kyslíku se podílí zvýšení teploty, průsak a přítok podzemní vody, zvýšený obsah železa.<sup>[3]</sup> | Obsah plynů je nepřímo a nelineárně závislý na teplotě [http://cs.wikipedia.org/wiki/Voda vody].<sup>[2]</sup> Na snížení celkové koncentrace [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysl%C3%ADk kyslíku] se podílí zvýšení teploty, průsak a přítok podzemní [http://cs.wikipedia.org/wiki/Voda vody], zvýšený obsah [http://cs.wikipedia.org/wiki/%C5%BDelezo železa].<sup>[3]</sup> | ||
== Příklady vertikální distribuce rozpuštěného kyslíku == | == Příklady vertikální distribuce rozpuštěného [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysl%C3%ADk kyslíku] == | ||
[[Soubor:Cit-ucebnyrootHome_MZzelinko1Obrazkykyslik.jpg]] | [[Soubor:Cit-ucebnyrootHome_MZzelinko1Obrazkykyslik.jpg|thumb|left|250 px]] | ||
Příklady vertikální distribuce rozpuštěného kyslíku v různých typech vod: A) ortográdní křivka typická pro neproduktivní jezero; B) klinográdní křivka charakteristická rpo produktivní nádrže; C) pozitivně a negativně heterográdní křivka ilustrující soustředění fotosyntetizujících řas na horní hranici skočné vrstvy (vzestup obsahu O<sub>2</sub>) a zvýšenou respiraci fve spodní části termokliny na hranici meta- a hypolimnionu (metalimnické minimum kyslíku); D) anomální křivka způsobena přítokem studené vody a vysokým obsahem rozpuštěného O<sub>2</sub>, která se "nasouvá" do hypolimnické vrstvy v souladu se stratifikací hustoty vody v nádrži (podle Goldmana et Horneho, 1983)<sup>[1]</sup> | Příklady vertikální distribuce rozpuštěného [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysl%C3%ADk kyslíku] v různých typech vod: A) ortográdní křivka typická pro neproduktivní jezero; B) klinográdní křivka charakteristická rpo produktivní nádrže; C) pozitivně a negativně heterográdní křivka ilustrující soustředění [http://cs.wikipedia.org/wiki/Fotosynt%C3%A9za fotosyntetizujících] řas na horní hranici skočné vrstvy (vzestup obsahu [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysl%C3%ADk O<sub>2</sub>]) a zvýšenou respiraci fve spodní části termokliny na hranici meta- a hypolimnionu (metalimnické minimum kyslíku); D) anomální křivka způsobena přítokem studené vody a vysokým obsahem rozpuštěného [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysl%C3%ADk O<sub>2</sub>], která se "nasouvá" do hypolimnické vrstvy v souladu se stratifikací hustoty vody v nádrži (podle Goldmana et Horneho, 1983)<sup>[1]</sup> | ||
== Produktivita nádrže == | == Produktivita nádrže == | ||
Jezera bohatá na organismy mají v hypolimniu větší úbytek kyslíku než jezera chudá. Proto lze vertikální vrstvení obsahu kyslíku v nádrži využít pro posouzení produktivity nádrže, t.j. použít intenzity spotřeby kyslíku v trofolytické vrstvě jako míry výstavby organické hmoty v trofogenní vrstvě. | Jezera bohatá na organismy mají v hypolimniu větší úbytek [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysl%C3%ADk kyslíku] než jezera chudá. Proto lze vertikální vrstvení obsahu [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysl%C3%ADk kyslíku] v nádrži využít pro posouzení produktivity nádrže, t.j. použít intenzity spotřeby kyslíku v trofolytické vrstvě jako míry výstavby organické hmoty v trofogenní vrstvě. | ||
Je-li epilimnion objemnější než hypolimnion, koncentrují se sem odumřelá těla planktonních i litorálních organismů a k jejich mineralizaci se může spotřebovat i veškerý obsah kyslíku hypolimnia. Naopak je-li epilimnion objemově mnohem menší než hypolimnion, může být v epilimniu vysoká produkce organické hmoty a k mineralizaci klesajících odumřelých těl se nevyčerpá kyslíková zásoba hypolimnia. Jezera s malým obsahem živin, s malou produkcí organické hmoty a stéměř konstantním obsahu kyslíku v celém vodním sloupci označujeme jako oligotrofní. Na dně žijí m.j. larvy pakomárů rodu ''Tanytarsus'' jakožto vůdčí organismy bentického společenstva. Jezera a údolní nádrže s velkým obsahem živin, s velkou produkcí organické hmoty a s kyslíkovým přesycením v epilimniu, zatímco v hypolimniu se obsah kyslíku postupně odčerpává až ke vzniku anaerobie, nazýváme eutrofní. V jezerech žijí na dně larvy pakomárů rodu ''Chironomus'', larvy komárů rodu ''Chaoborus'' a máloštětinatí červi rodů ''Tubifex'' a ''Limnodrilus'', snášející nedostatek kyslíku.<sup>[4]</sup> | Je-li epilimnion objemnější než hypolimnion, koncentrují se sem odumřelá těla [http://cs.wikipedia.org/wiki/Plankton planktonních] i [http://cs.wikipedia.org/wiki/Litor%C3%A1l litorálních] organismů a k jejich mineralizaci se může spotřebovat i veškerý obsah [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysl%C3%ADk kyslíku] hypolimnia. Naopak je-li epilimnion objemově mnohem menší než hypolimnion, může být v epilimniu vysoká produkce organické hmoty a k mineralizaci klesajících odumřelých těl se nevyčerpá kyslíková zásoba hypolimnia. Jezera s malým obsahem živin, s malou produkcí organické hmoty a stéměř konstantním obsahu [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysl%C3%ADk kyslíku] v celém vodním sloupci označujeme jako [http://cs.wikipedia.org/wiki/Oligotrofn%C3%AD oligotrofní]. Na dně žijí m.j. larvy pakomárů rodu ''Tanytarsus'' jakožto vůdčí organismy bentického společenstva. Jezera a údolní nádrže s velkým obsahem živin, s velkou produkcí [http://cs.wikipedia.org/wiki/Organick%C3%A1_hmota organické hmoty] a s [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysl%C3%ADk kyslíkovým] přesycením v epilimniu, zatímco v hypolimniu se obsah [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysl%C3%ADk kyslíku] postupně odčerpává až ke vzniku [http://cs.wikipedia.org/wiki/Anaerobn%C3%AD anaerobie], nazýváme eutrofní. V jezerech žijí na dně larvy pakomárů rodu ''Chironomus'', larvy komárů rodu ''Chaoborus'' a máloštětinatí červi rodů ''Tubifex'' a ''Limnodrilus'', snášející nedostatek [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysl%C3%ADk kyslíku].<sup>[4]</sup> | ||
== Hodnocení kvality vody == | == Hodnocení kvality vody == | ||
Obsah kyslíku, kyslíkový režim, je velmi důležitým kritériem pro hodnocení kvality vody. Nepřímým chemickým parametrem hodnotícím obsah rozpuštěného kyslíku je BSK<sub>5</sub> (biochemická spotřeba kyslíku. Tento parametr informuje o míře organického znečištění ve vodách. Každý biotop je schopen procesu samočištění, pouze za předpokladu dostatku rozpuštěného kyslíku ve vodě.<sup>[3]</sup> | Obsah [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysl%C3%ADk kyslíku], [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysl%C3%ADk kyslíkový] režim, je velmi důležitým kritériem pro hodnocení kvality vody. Nepřímým chemickým parametrem hodnotícím obsah rozpuštěného [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysl%C3%ADk kyslíku] je BSK<sub>5</sub> (biochemická spotřeba [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysl%C3%ADk kyslíku]). Tento parametr informuje o míře organického znečištění ve vodách. Každý [http://cs.wikipedia.org/wiki/Biotop biotop] je schopen procesu samočištění, pouze za předpokladu dostatku rozpuštěného [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysl%C3%ADk kyslíku] ve vodě.<sup>[3]</sup> | ||
== Zdroje == | == Zdroje == | ||
1.↑ 1,0 Lellák, J.,Kubíček,F.: Hydrobiologie. Vydavatelství Karolinum, Praha, 1991 | 1.↑ 1,0 Lellák, J.,Kubíček,F.: Hydrobiologie. Vydavatelství Karolinum, Praha, 1991 | ||
| Řádek 55: | Řádek 38: | ||
4.↑ Sládečková, A., Sládeček, V.: Hydrobiologie. Vydavatelství ČVUT, Praha, 1997<br /> | 4.↑ Sládečková, A., Sládeček, V.: Hydrobiologie. Vydavatelství ČVUT, Praha, 1997<br /> | ||
5.↑ přednášky Chemické a biologické polutanty ve vodě a ovzduší na Jihočeské univerzitě. http://kbe.prf.jcu.cz/files/prednasky/Chemicke_a_biologicke_polutanty_ve_vode_a_v_ovzdusi/2._prednaska_-_struktura_vodnich_ekosystemu.doc | 5.↑ přednášky Chemické a biologické polutanty ve vodě a ovzduší na Jihočeské univerzitě. http://kbe.prf.jcu.cz/files/prednasky/Chemicke_a_biologicke_polutanty_ve_vode_a_v_ovzdusi/2._prednaska_-_struktura_vodnich_ekosystemu.doc | ||
== Odkazy == | == Odkazy == | ||
=== Literatura === | === Literatura === | ||
| Řádek 75: | Řádek 46: | ||
Ambrožová, J.: Aplikovaná a technická hydrobiologie. Učební text, VŠCHT v Praze, Praha, 2003<br /> | Ambrožová, J.: Aplikovaná a technická hydrobiologie. Učební text, VŠCHT v Praze, Praha, 2003<br /> | ||
Sládečková, A., Sládeček, V.: Hydrobiologie. Vydavatelství ČVUT, Praha, 1997<br /> | Sládečková, A., Sládeček, V.: Hydrobiologie. Vydavatelství ČVUT, Praha, 1997<br /> | ||
[[Kategorie: | [[Kategorie:Povrchové a podzemní vody]] | ||
[[Kategorie:Ekologie]] | |||
Aktuální verze z 25. 2. 2019, 17:20
Úvod[editovat | editovat zdroj]
Kyslíkový režim je důležitým kritériem při hodnocení kvality vody. Vodní nádrže a toky s velkým organickým znečištěním mají nedostatek rozpuštěného O2. Proces samočištění ve vodách je však závislý na dostatku rozpuštěného O2 ve vodě, nehledě na sedimentaci, podílející se rovněž na samočisticích procesech, ale nezávisle na kyslíkovém režimu ve vodě. Je-li při rozkladných procesech ve vodním systému spotřebován veškerý rozpuštěný kyslík, pokračuje rozklad organických látek anaerobní cestou.[1]
Stratifikace ve vodních nádržích[editovat | editovat zdroj]
Voda se ve vodních nádržích chová v souladu s fyzikálními zákony. Stratifikace znamená rozvrstvení a tato vlastnost se týká teploty vody, obsahu fosforu ve vodě a v neposlední řadě také rozpuštěného kyslíku. V přírodě probíhá koloběh fosforu (podobně jako uhlíku, dusíku, železa a dalších prvků). Koloběh prvků se většinou týká alespoň zčásti vodního prostředí a souvisí s nasycením vody kyslíkem, případně s anoxickým prostředím. Pro vysvětlení pojmů je dále uvedena teplotní rozvrstvení vody v době letní stratifikace. V našich podmínkách se jezera s hlubokou vodou většinou chovají tak, že na jaře a na podzim nastává promíchávání, v létě a v zimě rozvrstvení vody podle teploty. (Při přítoku vody do nádrže se voda zařadí do vrstvy podle hustoty, tedy vody se stejnou teplotou.)
Letní stratifikace. Svrchní teplá vrstva se nazývá epilimnion. Je teplotně víceméně homogenní. Pod ní se nachází přechodná vrstva s termoklinou (čára, kde se prudce mění teplota), nazvaná metalimnion. Pod ní je hypolimnion s teplotou cca 4°C.[5]
Obsah kyslíku rozpuštěného ve vodě[editovat | editovat zdroj]
Část kyslíku rozpuštěného ve vodě je zajišťována ze vzduchu difuzí, která probíhá převážně u hladiny. Dalším zdrojem kyslíku je fotosyntetická asimilace vodních rostlin. Difuzí z atmosféry se dostane do vody 7% kyslíku, fotosyntézou 89% kyslíku a z přítoku 4% kyslíku.[2] Obsah kyslíku a oxidu uhličitého vzájemně souvisí. Přibývá-li ve vodě jednoho plynu, druhého ubývá a naopak. Na tento režim má významný vliv osídlení vody živými organismy.[2] Deficit kyslíku může být způsoben dýcháním rostlin a živočichů, rozkladem organické hmoty a vlivem ostatních plynů.[3] Obsah plynů je nepřímo a nelineárně závislý na teplotě vody.[2] Na snížení celkové koncentrace kyslíku se podílí zvýšení teploty, průsak a přítok podzemní vody, zvýšený obsah železa.[3]
Příklady vertikální distribuce rozpuštěného kyslíku[editovat | editovat zdroj]
Příklady vertikální distribuce rozpuštěného kyslíku v různých typech vod: A) ortográdní křivka typická pro neproduktivní jezero; B) klinográdní křivka charakteristická rpo produktivní nádrže; C) pozitivně a negativně heterográdní křivka ilustrující soustředění fotosyntetizujících řas na horní hranici skočné vrstvy (vzestup obsahu O2) a zvýšenou respiraci fve spodní části termokliny na hranici meta- a hypolimnionu (metalimnické minimum kyslíku); D) anomální křivka způsobena přítokem studené vody a vysokým obsahem rozpuštěného O2, která se "nasouvá" do hypolimnické vrstvy v souladu se stratifikací hustoty vody v nádrži (podle Goldmana et Horneho, 1983)[1]
Produktivita nádrže[editovat | editovat zdroj]
Jezera bohatá na organismy mají v hypolimniu větší úbytek kyslíku než jezera chudá. Proto lze vertikální vrstvení obsahu kyslíku v nádrži využít pro posouzení produktivity nádrže, t.j. použít intenzity spotřeby kyslíku v trofolytické vrstvě jako míry výstavby organické hmoty v trofogenní vrstvě. Je-li epilimnion objemnější než hypolimnion, koncentrují se sem odumřelá těla planktonních i litorálních organismů a k jejich mineralizaci se může spotřebovat i veškerý obsah kyslíku hypolimnia. Naopak je-li epilimnion objemově mnohem menší než hypolimnion, může být v epilimniu vysoká produkce organické hmoty a k mineralizaci klesajících odumřelých těl se nevyčerpá kyslíková zásoba hypolimnia. Jezera s malým obsahem živin, s malou produkcí organické hmoty a stéměř konstantním obsahu kyslíku v celém vodním sloupci označujeme jako oligotrofní. Na dně žijí m.j. larvy pakomárů rodu Tanytarsus jakožto vůdčí organismy bentického společenstva. Jezera a údolní nádrže s velkým obsahem živin, s velkou produkcí organické hmoty a s kyslíkovým přesycením v epilimniu, zatímco v hypolimniu se obsah kyslíku postupně odčerpává až ke vzniku anaerobie, nazýváme eutrofní. V jezerech žijí na dně larvy pakomárů rodu Chironomus, larvy komárů rodu Chaoborus a máloštětinatí červi rodů Tubifex a Limnodrilus, snášející nedostatek kyslíku.[4]
Hodnocení kvality vody[editovat | editovat zdroj]
Obsah kyslíku, kyslíkový režim, je velmi důležitým kritériem pro hodnocení kvality vody. Nepřímým chemickým parametrem hodnotícím obsah rozpuštěného kyslíku je BSK5 (biochemická spotřeba kyslíku). Tento parametr informuje o míře organického znečištění ve vodách. Každý biotop je schopen procesu samočištění, pouze za předpokladu dostatku rozpuštěného kyslíku ve vodě.[3]
Zdroje[editovat | editovat zdroj]
1.↑ 1,0 Lellák, J.,Kubíček,F.: Hydrobiologie. Vydavatelství Karolinum, Praha, 1991
2.↑ Hartman, P., Přikryl, I., Štědronský, E.: Hydrobiologie. Nakladatelství Informatorium, spol. s r. o., Praha, 2005
3.↑ Ambrožová, J.: Aplikovaná a technická hydrobiologie. Učební text, VŠCHT v Praze, Praha, 2003
4.↑ Sládečková, A., Sládeček, V.: Hydrobiologie. Vydavatelství ČVUT, Praha, 1997
5.↑ přednášky Chemické a biologické polutanty ve vodě a ovzduší na Jihočeské univerzitě. http://kbe.prf.jcu.cz/files/prednasky/Chemicke_a_biologicke_polutanty_ve_vode_a_v_ovzdusi/2._prednaska_-_struktura_vodnich_ekosystemu.doc
Odkazy[editovat | editovat zdroj]
Literatura[editovat | editovat zdroj]
Lellák, J., Kubíček, F.: Hydrobiologie. Vydavatelství Karolinum, Praha, 1991
Hartman, P., Přikryl, I., Štědronský, E.: Hydrobiologie. Nakladatelství Informatorium, spol. s r. o., Praha, 2005
Ambrožová, J.: Aplikovaná a technická hydrobiologie. Učební text, VŠCHT v Praze, Praha, 2003
Sládečková, A., Sládeček, V.: Hydrobiologie. Vydavatelství ČVUT, Praha, 1997