Hidrobiologie 2

Fierul

Fierul are un rol important în viaţa unor hidrobionţi.

Fierul bivalent poate persista în apele sărace în oxigen dizolvat şi provine din drenările de la mine sau din apele minerale.

Fierul este un oligoelement esenţial pentru animale cât şi pentru plante.

Organismul uman conţine în total 4,5 g fier, din care 72,7% în hemoglobină şi 2,3% în mioglobină.

În cursul superior al râurilor, unde cantitatea de Fe este mai mare se găsesc ferobacterii: Gallionella.

Scăderea cantităţii de Fe în apă la 2-3 mg/l, în condiţiile unui pH de 7,3-7,6 asigură dezvoltarea diatomeelor: Pinularia, Synedra etc.

Cantitatea de fier în apă condiţionează răspândirea unor alge, fierul înhibându-le dezvoltarea.

Deficitul de fier la organismele animale provoacă anemii “feriprive”.

Pentru peşti şi alţi hidrobionţi fierul poate fi toxic.

Concentraţia de 0,9 mg/l Fe este toxică pentru Cyprinus carpio la pH de 5,5; Esox lucius prezintă letalitate la nivele de 12 mg/l Fe.

Magneziul

Intră în compoziţia clorofilei şi are acţiune stimulatoare asupra algelor fixatoare de azot.

Pentru unele bacterii, magneziul este un factor de creştere.

Organismele animale conţin magneziu necesar activării unor enzime.

Pentru viaţa acvatică schimbarea raportului Mg/Ca poate cauza reduceri în densitatea unor specii de zooplancton şi a unor peşti de apă dulce.

Se acumulează în corpul unor specii: Lytophyllum (până la 10%) şi unele Isopode (până la 5%).

Concentraţia ionilor de Mg2+, Ca2+ şi K+ şi presiunea exercitată de aceştia asupra membranei celulare prezintă efect stresant asupra peştilor de apă dulce (Perca fluviatilis).

Limitele impuse pentru apele de suprafaţă sunt:

50 mg/l Mg ------------categoria I-a

100 mg/l Mg -----------categoria a II-a

200 mg/l Mg------------categoria a III-a

Manganul

Este prezent în apele dulci în concentraţii variind între 0,01 şi 0,1 mg/l. În cantităţi mici de 0,001- 0,2 mg/l stimulează creşterea algelor, însă în doze mari devine toxic.

Compuşii de mangan au un rol important în aerarea apei, mai ales a sedimentelor bentonice din bazinele stagnante.

Manganul este un oligoelement vital atât pentru plante cât şi pentru animale, deoarece prezintă rol catalitic în germinaţie şi participă la activarea unor enzime ca: arginaza, transfosfataza etc.

Toleranţa pentru hidobionţii din apa dulce este cuprinsă între 1,5 şi 1000 mg/Mn/l.

Cuprul

Se găseşte în natură în stare nativă şi în diferite minerale: calcopirita (CuFeS2), cuprita (Cu2O), malachita (CuCO3.Cu(OH2) etc.

Toxicitatea cuprului pentru vieţuitoarele acvatice este influenţată de alcalinitate şi duritate, ionii hidroxil şi carbonat complexând puternic ionii de cupru.

Concentraţiile mai mari de cupru pot fi tolerate de peştii adulţi, puietul fiind mai sensibil.

Cuprul intră în structura unor compuşi cu importanţă vitală pentru unele organisme: hemocianina, cerebrocuprina, hepatocuprina etc., care au rol în stocarea şi transportul oxigenului.

Gazele din apă

Oxigenul

Oxigenul este cel mai abundent element de pe Pământ.

În atmosferă, apă şi scoarţa pământului oxigenul se găseşte în proporţie de 46,6 %.

Oxigenul este după hidrogen, heliu şi neon cel mai abundent gaz în soare şi stelele fixe.

Oxigenul este produs prin procesul de fotosinteză, deci prin acţiunea luminii, dar uneori poate fi produs şi în lipsa luminii.

Ex. Bacterium photometricum produce oxigen în lipsa luminii.

Omul respiră în repaus 1m3 aer/oră şi reţine circa 1/5 din oxigen.

În natură, oxigenul este produs prin acţiunea plantelor verzi şi a procariotelor din grupul Oxyphotobacteria (Cyanobacteriales, Alobacterium etc.), care trăiesc în zona eufotică a bazinelor acvatice.

O parte din oxigenul eliberat în atmosferă este convertit sub acţiunea radiaţiilor ionizante la ozon (O3) şi sustras din circulaţia bio-geo-chimică.

Cantitatea de oxigen ce se poate dizolva în apă variază în funcţie de temperatură şi presiune, după relaţia:

V=1000 Kp/760, în care:

V-volumul O2 în ml/l

K- coeficientul de dizolvare

P- presiunea atmosferică

K este de 0,04998 la 0°C, la o presiune normală a oxigenului de 160 mmHg = 210 mlO2/l aer