Mõnikord muutuvad kõige lihtsamad küsimused meid ümbritseva maailma kohta mõistatuseks. Ka looduskeskkonnas toimuvad protsessid pole sageli päris selged. Näiteks kust tuleb vees olev hapnik? Näib, et sellest pole mõtet aru saada – see on lihtsalt olemas, kõik teavad seda, neid peeti koolis. Kuid meeles pidada, kuidas see juhtub, pole lihtne.
natuke keemiat
Nagu teate, on vesi (see on ka vesinikoksiid) binaarne anorgaaniline ühend. Vesi tekib kahe vesinikuaatomi ja ühe hapnikuaatomi koosmõjul. Valem on H2O.
Sellest on selge, et ilma hapnikuta on sellise aine olemasolu nagu vesi võimatu. Ja selle arv väheneb pidevalt. Vees olevat hapnikku tarbitakse bioloogiliselt (nad hingavad veeorganisme), biokeemiliselt (sealhulgas bakterite hingamine, aga ka orgaanilise aine lagunemine) ja keemiliselt (oksüdatsiooni tulemusena).
Aga kui hapnikku tarbitakse, siis tuleb selle kadu kompenseerida.
Kuidas tekib vees hapnik?
Hapniku moodustumisel on kolm allikat:
- atmosfääriõhk;
- vetikad ja veetaimed;
- mineraalide lagunemisreaktsioonid veekogude sügavustes.
Vesi saab hapnikku atmosfääriõhust kahe protsessi käigus: neeldumise ja aeratsiooni käigus. Imendumisel satub hapnik ülemisse veekihti ja küllastab selle. Mida madalam on õhutemperatuur ja kõrgem atmosfäärirõhk, seda kiiremini toimub neeldumine.
Aeratsioon on madalamate sügavate veemasside hapnikuga varustamine. Aeratsioon saavutatakse sügavate kihtide segamisel ülemise küllastunud kihiga. Seega muutub hapnikusisaldus vees ühtlaseks.
Fotosüntees
Selle protsessi olemus seisneb selles, et kui vetikad (mitmed ujuvad või kinnitunud taimed, aga ka fütoplankton) neelavad süsinikku, eraldub hapnik. Lihtsamalt öeldes: vetikarakkudes toimub päikesevalguse mõjul reaktsioon, mida nimetatakse fotosünteesiks, mille tulemusena moodustub glükoos ja hapnik.
Fotosünteesi protsess lõpeb kõrgel veetemperatuuril kiiremini, selle kiirus sõltub ka päikesevalguse eredusest ja toitainete sisaldusest. Hapniku vabanemine toimub eranditult ülemises veekihis. Muide, ülemise kihi sügavus sõltub otseselt vee läbipaistvusest, nii et see võib varieeruda kahest kuni kolmest sentimeetrist kuni kahekümne kuni kolmekümne meetrini.
Akvaariumi näitel
Tüüpiline koduakvaarium on mudel, mis näitab selgelt mõlemat hapniku moodustumise võimalust. Ükski akvaarium, isegi kõige väiksem, ei saa hakkama ilma vetikateta. Muidu kala lihtsalt lämbub seal. Seetõttu kasutavad paljud akvaaristid erinevaid preparaate ja lisandeid, mis kiirendavad veetaimede kasvu, aga ka luminofoorlambid.
Ja peaaegu kõik akvaariumiomanikud kasutavad õhutamist. Akvaariumi asetatakse spetsiaalne kompressor, mis pumpab õhku põhja, kust õhumullid tõusevad pinnale.
Mõlemad meetodid koos tagavad väga tõhusa hapniku moodustumise vees.
Seega on vesi küllastunud hapnikuga imendumise, õhutamise ja fotosünteesi protsesside tulemusena. Kolmas viis – mineraalide lagunemise tulemusena tekkiv moodustumine – ei ole omane kõigile veehoidlatele, kuid seda ei saa ka ignoreerida.