Проблемы чистой воды

Страница 2

значительными затратами энергии.

Вода обладает сравнительно высоким коэффициентом по-

верхностного натяжения, который в зависимости от температуры

и солености лежит в пределах 0,771-0,765 Н/м2. Поверхностная

пленка предоставляет организмам своеобразную опору, для

использования которой вырабатываются специфические адапта-

ции, в частности смачиваемость или несмачиваемость телесного

покрова. Организмы с несмачивающимися покровами, находясь на

поверхности воды, поддерживаются ею, и, будучи тяжелее воды,

- 7 -

не тонут. Гидробиоиты более легкие, чем вода удерживаются в

ней, упираясь в находящуюся над ними пленку.

По сравнению с почвой и воздухом вода отличается гораз-

до большей термостабильностью, что благоприятно для сущест-

вования жизни. Когда вода начинает нагреваться, возрастает

испарение, вседствие чего повышение температуры замедляется.

При охлаждении воды ниже 0'С и образовании льда, выделяюще-

еся тепло тормозит дальнейшее понижение температуры.

По сравнению с воздухом вода гораздо менее прозрачна, и

падающий в нее свет довольно быстро поглощается и рассеива-

ется.

Цвет воды, ее прозрачность зависят от избирательности

поглощения и рассеивания различных лучей. От цвета воды сле-

дует отличать цвет поверхности, который в отличие от первого

зависит от погодных условий и угла зрения.

Из отдельных физико-химических свойств грунтов наиболь-

шее экологическое значение для водного населения имеют раз-

меры частиц, плотность их прилегания друг к другу и стабись-

ность взаиморасположения, степень смыва течениями и темп ак-

камуляции за счет оседания взвешенного материала. Физические

свойства грунтов прежде всего характеризуются их механи-

ческим и гранулометрическим составом, под которым понимают

размер зерен, образующих данные складки.

С переходом от каменистых грунтов к песчаным и гли-

нистым численность водных животных обычно увеличивается, а

их средняя масса снижается в результате мельчания представи-

телей гидрофауны (уменьшение опорности грунта).

Условиями движения внутри грунта с различными грануло-

метрическим составом объясняется разница в размерах организ-

мов, обитающих в песке морских пляжей. Крайне неблагоприятна

для существования данного населения недостаточная стабиль-

ность грунтов: оседание частиц, снос поверхностных слоев то-

ками воды и перемещение частей относительно друг друга. В

первом случае обитатели грунта засыпаются слоем наносов, во

втором -вымываются и уносятся течением, в третьем -перетира-

ются и не могут укорениться.

Многие донные животные питаются, пропуская через себя

грунт, и поэтому важное значение приобретает нахождение в

нем органического вещества, которое образуется в результате

- 8 -

попадания в грунт остатков организмов на тех или иных стади-

ях разложения.

Данные отложения тесно взаимодействуют с водой. Из

грунта в воду непрерывно поступают различные соли, газы,

твердые компоненты, навстречу этому потоку идет другой,

несущий в донные отложения различные минеральные и органи-

ческие вещества из толщи воды. Процессы взаимодействия между

ложем водоема и его водной массой имеют большое значение для

жизни гидробиоитов.

Природная вода существует и не в виде химического сое-

динения, состоящего из водорода и кислорода, а представляет

собой сложное тело, в состав которого помимо молекул воды

входят самые различные вещества. Все они играют ту или иную

роль в жизни водного населения. Наибольшее экологическое

значение имеют для него степень насыщения воды различными

газами, концентрация ионов минеральных солей, водородных ио-

нов и органических веществ, состав и концентрация взвешенных

веществ.

Из отдельных газов наибольшее значение для водного

населения имеют кислород, углекислый газ, сероводород и ме-

тан.

Для водного населения кислород представляет собой реша-

ющий фактор. На суше количество кислорода велико, кроме то-

го, в силу подвижности атмосферного воздуха, некоторой от-

дельный, могущий возникать дефицит быстро ликвидируется за

счет диффузии и воздушных течений. В воде также происходит

выравнивание концентрации кислорода, но процесс диффузии

протекает в 320 раз медленнее, чем на суше. По отношению к

кислороду организмы делятся на эври- и стеноксидные формы,

способные соответственно жить в пределах широких и узких ко-

лебаний концентрации кислорода. В случае, когда адаптация

гидробиоита к данной кислородосодержащей среде оказывается

недостаточной, он погибает. Если подобное явление приобрета-

ет массовый характер, то это называется замором.

Обогащение воды углекислым газом происходит в результа-

те дыхания водных организмов. Снижение концентрации угле-

кислого газа происходит преимущественно при потреблении

последнего фотосинтезирующими организмами. Высокие концент-

рации углекислого газа смертельно опасны для животных и поэ-

- 9 -

тому многие родники лишены жизни. Только некоторые двусто-

ронние моллюски и рачки могут сравнительно долго выносить

высокие концентрации СО2, нейтрализуя его путем растворения

извести раковин в своей телесной жидкости. Для растений

высокие концентрации СО2 безвредны.

Сероводород в водоеме образуется почти исключительно

биологическим путем, за счет деятельности различных бакте-

рий. Для водного населения он вреден как косвенно, так и не-

посредственно. Для многих гидробиоитов он смертелен даже в

самых малых концентрациях. Образование больших количеств Н2S

может вызвать заморы. Помимо серных бактерий Н2S окисляют

фотосинтезирующие пурпурные и некоторые виды зеленых бакте-

рий, использующие сероводород в качестве донора водорода и

спасающие тем самым население водоема.

Ионы минеральных солей играют в жизни гидробиоитов са-

мую различную роль: одни из них используются растениями для

построения тела и получившие название биогенов. На других

они оказывают физиологическое влияние, вызывая резкие сдвиги

в процессах обмена веществ. Виды, выносящие большие колеба-

ния солености, называются эвриолинными, в отличие от стено-

линных, не выдерживающих такие перепады. Большое экологи-

ческое значение для гидробиологов имеет не только суммарное

количество ионов, но также и их состав, соотношение. Сущест-

венное значение имеет тот факт, что с увеличением солености

понижается точка замерзания воды.

Взвешенные в воде вещества с известной степенью услов-

ности могут быть подразделены на возмущенный грунт , содер-

жащий небольшее количество органического вещества, и детрит,

в котором его сравнительно много. Присутствие в воде большо-

го количества взвешенных частиц оказывает на водное населе-

ние самое разнообразное влияние. Снижение прозрачности воды

в результате возмущения грунта с одной стороны уменьшает

освещение донных растений, а с другой -сопровождается увели-

чением концентрации биогенов. Неблагоприятное воздействие

оказывает минеральная взвесь на животных, отфильтровывающих

свой корм в толще воды, и засыпая организмы, обитающие на

грунте.

Температура, свет, звук и другие колебания воздействуют

на водное население или непосредственно или играют роль

- 10 -

условных сигналов. К первому случаю относится, например,

влияние температуры на протекание многих биологических про-

цессов, значение света для фотосинтеза и т.п.

Термический режим отдельных водоемов определяется их

географическим положением, глубиной, особенностью циркулиро-

вания водных масс и многими другими факторами. Поступление

тепла в водоем зависит главным образом от проникновения сол-

нечной радиацией и и контакта с менее нагретой атмосферой.

Известную роль играет тепло выпадающих осадков. В последние