Вода-как среда обитания рыб.физический и химический состав воды

Министерство  сельского хозяйства РФ

 

ФГБОУ ВПО Воронежский  государственный аграрный университет им. императора Петра I

 

Кафедра частной  зоотехнии

 

 

Реферат

На тему: «Вода  как среда обитания рыб. Физические свойства и химический состав воды»

 

 

Выполнил : студентка  ФВМиТЖ

5 курса 6а группы

Монахова Е.М.

Проверил : доцент Федорова М.И.

 

 

Воронеж 2012

 

 

Оглавление

Введение. 3

Вода как  среда обитания рыб. 7

Физические  свойства воды. 8

Свет в  воде. 8

Звук в  воде . 9

Плотность. 10

Кругооборот воды . 10

Циркуляция  и стратификация. 12

Температура. 14

Цветность. 14

Прозрачность  воды. 15

Запах и вкус. 15

Химический состав. 15

Свободная углекислота (С02). 17

Сероводород(H₂S). 18

Концентрация  водородных ионов. 18

Концентрация водородных ионов 18

Магний. 19

Железо (Fe) 20

Марганец 20

Хлориды и  сульфаты. 20

Кремний. 21

Азот и  фосфор 21

Окисляемость  воды. 22

Заключение 24

Список использованной литературы. 25

Введение.

Водная оболочка Земли  называется гидросферой, и включает океаны, моря, реки, озера, болота, ледники  и т. д. Вода занимает преобладающую  часть биосферы Земли (71 % земной поверхности). Средняя глубина - 3554м, вес 0,022 % веса планеты, площадь - 1350 млн. кв. км -океаны, 35 млн. кв. км - пресные воды.[4]

Вода – не только живительный  источник для всех животных и растений на Земле, но является для многих из них и средой обитания. К их числу, например, относятся многочисленные виды рыб, в том числе караси, населяющие реки и озёра края, а также аквариумные рыбки в наших домах. Как видите, они прекрасно себя чувствуют среди водных растений. Дышат рыбки жабрами, извлекая кислород из воды. Некоторые виды рыб, например, макроподы дышат атмосферным воздухом, поэтому периодически поднимаются на поверхность. 
            Вода - среда обитания многих водных растений и животных. Одни из них всю жизнь проводят в воде, а другие находятся в водной среде лишь в начале своей жизни. В этом можно убедиться, посетив небольшой пруд или болото. В водной стихии можно обнаружить самых маленьких представителей - одноклеточные организмы, для рассмотрения которых требуется микроскоп. К ним относятся многочисленные водоросли и бактерии. Их количество измеряется миллионами на кубический миллиметр воды. Коловратки – из царства многоклеточных животных. Вблизи рта реснички водят хоровод, загоняя воду с водорослями и бактериями прямо в рот. Вращающийся зелёный шарик - это многоклеточный вольвокс, состоящий из нескольких десятков тысяч одноклеточных водорослей. Диаметр шара всего два миллиметра. Внутри шара видны подрастающие молодые вольвоксы. Несмотря на крохотные размеры, вся эта водная мелюзга или, так называемый, планктон следит за чистотой воды, перерабатывая отмёршую растительность и погибших животных. В свою очередь, они являются пищей для более крупных организмов. Таких, например, как личинки комаров, обитающие во множестве у поверхности воды. Молодой комар покидает своё временное убежище – куколку-лодочку весьма осторожно. Малейшее волнение на поверхности воды в это время губительно для комара, так как он может упасть в воду, откуда уже не в силах выбраться. 
        Поверхность воды имеет особую упругую плёнку – поверхностное натяжение, чем успешно пользуются мелкие водные жуки-вертячки. Они встречаются целыми стайками. Сверкая на солнце, вертячки оживлённо бороздят воду и ловят мелких беспозвоночных животных. Более крупную жертву, упавшую на поверхность воды, всегда заметит клоп-водомерка. Он хищник. Иногда жертвой водомерки становится даже стрекоза. В свою очередь, на водомерок нередко охотится тритон. Это хвостатое земноводное живёт в воде всё лето. 
           И под водой немало хищников. Один из них – клоп-гладыш. Это один из самых крупных водных клопов, сильный и ловкий хищник. Длина его тела более одного сантиметра. Гладыш плавает спиной вниз, брюшком кверху. Его большие красные глаза обращены при этом ко дну, высматривая добычу. Он легче воды и дышит атмосферным воздухом. В отличие от водомерки, гладыш неплохо летает, посещая подходящие для охоты водоёмы. 
           На дне водоёмов можно встретить странных обитателей - личинок ручейников. Их тело находится в особом футляре- чехлике, который личинка строит сама из подручных материалов, например, из камушек. 
           Все наши стрекозы откладывают яйца в воду или ткани водных растений. Личинка стрекозы имеет характерный облик, малоподвижна и хорошо приспособлена к жизни на дне водоёма. Она хищник в водной стихии, как и взрослые стрекозы в воздушной среде. Личинка стрекозы дышит трахейными жабрами. Нередко можно увидеть двух личинок, которые выясняют, кому именно принадлежит данный участок дна водоёма. 
           В воде живёт и паук-серебрянка. Это единственный из пауков, который отлично приспособился к подводному существованию. Он одинаково хорошо передвигается как на суше, так и в воде. Дышит паук атмосферным воздухом. Строит под водой из паутины жилища, которые наполняет воздухом. Такое жилище служит пауку надёжным подводным убежищем. Здесь он отдыхает и поедает пойманную добычу. 
            А это личинка жука плавунца. Настоящий хищник. Добычей, как правило, становится зазевавшийся головастик лягушки. Вне воды личинка плавунца беспомощна и может погибнуть. 
           В воде и только в воде откладывают икру все наши земноводные животные, такие как лягушки, жабы, тритоны и углозубы. Вы видите зелёных жаб во время брачных игр, предшествующих откладке икры. Обычно жабы живут вне водоёмов, но весной после зимней спячки они дружно и большими группами плавают и резвятся в воде. 
           Икра земноводных животных плавает на поверхности воды, среди водных растений и благодаря чёрному цвету хорошо прогревается лучами весеннего солнца. Из икринок выходят личинки, носящие название головастиков. Питаются головастики растительной пищей. Чуть позже у головастиков отрастают конечности, и форма их тела заметно изменяется. 
            Трагедией для жителей маленьких водоёмов является засуха. В считанные часы вода испаряется и все водные обитатели, в том числе и головастики, погибают. Лишь отдельные экземпляры чудом избегают смерти, благодаря более быстрому развитию среди собратьев. 
            Вода - среда обитания и некоторых млекопитающих. 
Это речной бобр. В далёком прошлом бобра считали рыбой! Так тесно связан он с водой. Бобра вода кормит, поит, даёт жильё и убежище от врагов. Внешность бобра внушительна. В бобровой шубе ходит! Дорогая шуба, с тёплым подшёрстком и крепкой остью. Для большей эластичности и ненамокаемости смазана маслянистым веществом. Весит бобр от 9 до 40 килограммов. Живёт лет до 25. Едят бобры кору, побеги, листья, особенно любят осину и ивы. 
              Зоологи называют бобров «инженерами». Бобры умеют грамотно строить настоящие плотины на реках, каналы на болотистой местности, хатки-дома с входом под водой. С помощью своих передних резцов, имеющих ярко-оранжевую окраску, бобр валит среднее деревце за две-три минуты! 
Самое маленькое млекопитающее – выхухоль. Она живёт у воды и здесь же находит себе пропитание. 
               Вода является средою, которая во много раз плотнее воздуха. В силу этого она оказывает на живущие в ней организмы определённое давление и в то же время обладает способностью поддерживать тела, согласно закону Архимеда, по которому всякое тело, находящееся в воде, теряет в весе столько, сколько весит вытесненная им вода. 
              Среди водных животных, как и на суше, есть прожорливые хищники и мирные растительноядные, но для их жизнедеятельности нужна чистая без вредных примесей вода. 
              Сохраняя и оберегая воду наших рек, озёр, прудов, мы сохраняем и жизни наших братьев меньших.[1]

 

Вода  как среда обитания рыб.

Водная оболочка Земли  называется гидросферой, и включает океаны, моря, реки, озера, болота, ледники  и т. д. Вода занимает преобладающую  часть биосферы Земли (71 % земной поверхности). Средняя глубина - 3554м, вес 0,022 % веса планеты, площадь - 1350 млн. кв. км -океаны, 35 млн. кв. км - пресные воды.[2]

Для того, чтобы понять жизнь, повадки и поведение рыб в  целом, их образ жизни и реакции, необходимо обладать некоторыми знаниями о среде их обитания. Когда, например, рыболовы-спортсмены обседают правильный выбор мушки или другой приманки, они часто забывают о тех ограничениях или возможностях, которые объясняются состоянием воды.

Вода - это совершенно уникальная среда во многих отношениях. Молекула воды, состоящая их двух атомов водорода и одного атома кислорода, удивительно стабильна. Вода является единственным в своем роде соединением, которое одновременно существует в газообразном, жидком и твердом состоянии. Другое интересное свойство воды заключается в приобретении весьма плотного состояния при температуре выше уровня замерзания для пресной воды эти параметры составляют соответственно 4 °С и 0 °С. Это имеет решающее значение для выживания рыбы и других водных организмов в зимний период. Благодаря этому же свойству лед плавает на поверхности воды, образуя защитный слой на озерах, реках и в прибрежных зонах. И это же свойство способствует термальной стратификации водных слоев и сезонному обороту водных масс в озерах в местностях с холодным климатом, что очень важно для жизни рыб.

Полностью очищенная вода существует только в лабораторных условиях. Любая природная вода содержит в себе много различных веществ. В "сырой воде" это в основном так называемая защитная система или углекислый комплекс, состоящий из соли угольной кислоты, карбоната и бикарбоната. Этот фактор позволяет определить тип воды кислая, нейтральная или основная, на основе ее значения рН, что с химической точки зрения означает содержащуюся в воде пропорцию ионов водорода. У нейтральной воды рН=7, более низкие значения указывают на повышенную кислотность воды, а более высокие- на то что она щелочная. В известняковой местности вода озер и рек обычно имеет повышенные значения рН по сравнению с водоемами тех мест, где содержание известняка в грунте незначительное.

Если вода озер и рек  считается пресной, то морская вода называется соленой или солоноватой. Между пресной и соленой водой существует множество промежуточных типов Воду некоторых внутренних морей, например, Балтийского, называют солоноватой. Вода, содержащая менее грамма растворенных веществ на килограмм (литр), считается пресной, при повышенном их содержании она называется соленой или солоноватой. Обычно содержание примесей в морской воде составляет 35 граммов на килограмм (именуемое также промилле количество частей на тысячу).[3]

Физические свойства воды.

 

 Свет  в воде.  

Состояние света в воде значительно отличается от его состояния  в воздухе. Даже в чистейшей воде озера или океана солнечный свет отражается, рассеивается и поглощается в такой степени, что лишь один его процент достигает глубины 150 метров. В загрязненную и мутную воду свет может проникнуть всего на несколько метров. Естественно, такие различия светопроводимости в большой степени сказываются, например, на возможности рыбы видеть приманку.

Атмосфера земли абсорбирует  часть проходящего через нее  солнечного света. Озоновый слой атмосферы  выполняет важную задачу, задерживая вредные ультрафиолетовые лучи. Когда  солнечный свет попадает в воду, он поглощается в еще большей  степени в зависимости от длины  волн своих лучей. В пресной воде зелено-голубые лучи проникают на наибольшую глубину, однако даже эта часть спектра ослабевает настолько, что фотосинтез водной растительности на глубине более 100 метров становится невозможным.

Поэтому жизненно важно, чтобы питательные  вещества из глубины поднимались  к поверхности, где солнечный  свет интенсивнее, и были там утилизированы  планктоном и водорослями.

Несмотря на свои ограниченные возможности проникать через  воду, свет весьма важен для водных организмов Они зависят от света  не только с точки зрения тепла  и энергии, необходимых для фотосинтеза, но также и в плане кислорода  и органических веществ, производимых зелеными водорослями. Такое "первичное" производство сконцентрировано в основном в верхних слоях воды, а в море главным образом в водах континентального шельфа и на отмелях.[3]

  Световой режим играет важную роль в распределении водных организмов. Водоросли в океане обитают в освещаемой зоне, чаще всего на глубине до 40 м, если прозрачность воды велика, то и до 200 м. У Багамских островов обнаружены водоросли на глубине 265 м, а туда доходит всего 5*10-6 солнечной радиации.

С глубиной меняется и окраска  животных. Наиболее ярко и разнообразно окрашены обитатели мелководной части океана. В глубоководной зоне распространена красная окраска, здесь она воспринимается, как черный цвет, что позволяет животным скрываться от врагов. В наиболее глубоководных районах Мирового океана в качестве источника света организмы используют свет, испускаемый живыми существами (биолюминесценция).[2]

Звук в воде .

В качестве звукопроводящей среды  вода превосходит воздух скорость звука  в воздухе 330 - 340 метров, а в воде - 1400 - 1500 метров в секунду, в зависимости  от атмосферного давления и солености  воды.

Поэтому водный мир ни в коей мере нельзя назвать миром безмолвия, хотя у нас, рыболовов-спортсменов, иногда складывается именно такое впечатление. Живя над поверхностью воды, мы редко слышим звуки из ее глубин, главным образом, потому, что эти волны угасают на ее поверхности. Проведенные с помощью современного гидроакустического оборудования исследования показали, что водную среду можно сравнить с фонотекой, где рыбы отвечают за основную часть звукозаписей.[3]

Плотность.

Плотность как экологический  фактор определяет условия передвижения организмов, причем некоторые из них (головоногие моллюски, ракообразные и т.д.), обитающие на больших глубинах, могут переносить давление до 400 - 500 атмосфер. Плотность воды также обеспечивает возможность опираться на нее, что особенно важно для бесскелетных форм (планктон).[2]

Кругооборот воды .

Вода покрывает примерно 71% поверхности  земли Ее общий объем оценивается  в более чем 1450 миллионов кубических километров. Из этого количества примерно 94% приходится на океаны, 4% - на пресную воду, 2% - на ледники, и только 0,001% - воды содержится в атмосфере. Большая часть пресной воды находится в процессе постоянного кругообращения, приводимого в движение тепловой энергией солнца. Этот всемирный цикл состоит из нескольких стадий.

Вода постоянно испаряется с  поверхности океанов. Ее пары уносятся ветром, конденсируются при охлаждении и выпадают на землю в виде дождя, снега или града. Ежегодно с поверхности океана испаряется слой воды толщиной примерно в 1 метр 90% ее возвращается прямиком назад, благодаря конденсации над поверхностью моря. Остальная ее часть уносится ветром на континенты и выпадает там в виде весьма ценных осадков, большая часть которых испаряется из озер, рек, с растительности и земли и возвращается обратно в море. То, что остается на континентах, формирует разного рода потоки, сбегающие в море, и этим завершается процесс кругооборота.

 

В природе постоянно происходит кругооборот энергии и вещества. На этой схематической диаграмме  процесса фотосинтеза мертвые органические вещества изображены зелеными стрелками, циклы кислорода и двуокиси углерода - голубыми, азотных соединений - желтыми, а неорганических питательных веществ - красными.

Для создания здоровой окружающей среды  множество различных процессов должны уравновешивать друг друга. Энергия света вызывает фотосинтез в растениях, поглощающих двуокись углерода и выделяющих кислород.

(а). Дыхание - это обратный процесс,  потребляющий кислород и выделяющий двуокись углерода и высвобождающий при этом энергию (Ь).Растительноядные рыбы поедают водоросли (с). Экскременты, моча и мертвые частички растений концентрируются в донных отложениях и разлагаются бактериями (d. e. f).

При этом процессе разложения потребляется кислород и выделяется двуокись углерода наряду с питательными веществами, которые всасываются корнями  и листьями водных растений. Таким  образом, круг замыкается.[3]

Циркуляция и стратификация.

Кроме глобального кругооборота воды в океанах и озерах происходит много других процессов, связанных  с циркуляцией и течениями. Течения переносят тепло и растворенные в воде вещества, которые очень важны для рыб и других представителей водной жизни. Океанские течения, которые берут свое начало в субтропических широтах, снабжают теплом широкие просторы Северной Атлантики и Тихого океана. Вертикальные течения поднимают прохладную воду и питательные вещества со дна океанов и озер к их поверхности.

Поверхностные течения океанов  и озер зависят главным образом  от направления ветра.

Кроме этого, течениями управляют  такие силы, как изменения атмосферного давления, плотность воды, а также приливы, вызванные гравитационным притяжением солнца и луны. Изменение плотности воды зависит от изменения ее температуры. Самые большие изменения такого рода происходят в глубоких озерах в умеренных климатических зонах. Там, как уже говорилось выше, водные слои термально стратифицируются и меняются местами в соответствии с сезонным циклом.

В течение лета более теплая вода в озере имеет наименьшую плотность  и поэтому формирует поверхностный  слой. Такая стратификация сохраняется до осени. Затем вода остывает, и температура воды во всем озере становится одинаковой. Но поскольку свою наибольшую плотность вода приобретает при температуре 4 °С, дополнительное охлаждение зимой делает самую холодную воду наименее плотной, и она образует поверхностный слой. Зимняя стратификация сохраняется до весны, когда вода на поверхности прогревается и температура всего озера снова выравнивается.

Таким образом, при летней и зимней стратификации в озере располагаются два сравнительно стабильных массива воды с минимальным обменом воды между ними поверхностный слой (эпилимнион) и донный слой (гиполимнион), в котором не вырабатывается почти никаких питательных веществ из-за недостатка солнечного света. Эти зоны разделены термоклином - весьма стабильной водной зоной, температура которой может разниться до 10 °С на протяжении всего нескольких метров в глубину. Этот барьер не только препятствует смешиванию воды поверхностного и придонного слоев, но и вызванной ветром циркуляции и поступлению кислорода из атмосферы в придонный слой.

Такая летняя стратификация, или "стагнация", воды может вызвать достаточно серьезную  нехватку кислорода, особенно в высоко продуктивных озерах, которым требуется  много кислорода для разложения органических веществ.