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

Вся жизнь на земле зависит от солнца. Его радиация не только представляет собой питание для зеленой растительности, но и является источником энергии для циркуляции воды и воздуха на всем земном шаре.

Согретая солнцем вода испаряется в атмосферу, переносится ветром и. в конечном итоге, выпадает на землю в виде дождя или снега. Уже на земле она стекает в реки и другие потоки, возвращающиеся в моря, где она циркулирует в течениях, пока не испарится снова.

В то же время в морях при повышении  солености воды температура ее максимальной плотности снижается до 4 °С. Вместе с этим, температура ее замерзания опускается немного ниже 0 °С. При высокой солености воды эти температуры становятся практически равными. В результате там, где такая вода однородна, лед не может плавать, и вода не замерзает, пока вся ее масса не охладится до точки замерзания. В отличие от озер, здесь нет никакой стратификации или обмена водных слоев.

В солоноватых водах, особенно с  большим количеством пресной  воды, как, например, в Балтике, менее  соленый поверхностный слой обычно держится над более соленым придонным, и только в поверхностном слое имеет место частичная вертикальная циркуляция. Под ним расположен термоклин или галоклин соленой воды. Вода, расположенная ниже этого уровня, не имеет почти никаких сезонных вариаций температуры и солености. Соответственно, вода выше галоклина обычно хорошо насыщена кислородом, которого не хватает или вообще нет в придонных слоях.[3]

Температура.

Рыбы - животные с переменной температурой тела, зависящей от температуры окружающей среды. Поэтому с температурой воды связаны быстрота и многие особенности жизненных процессов в организме рыб. Именно температура определяет северную границу распространения прудового рыбоводства, основанного на разведении теплолюбивых рыб, например карпа. В северных районах, где температура воды летом не поднимается выше 14-15°, карп растет слишком медленно, а потому разводить и выращивать его в прудах "становится невыгодно.

Напротив, для зимования молоди карпа наиболее благоприятна низкая температура воды (десятые доли градуса выше нуля). При такой температуре все жизненные процессы в организме рыбы протекают очень медленно; расходование запасных веществ тела на покрытие этих процессов, а следовательно, и истощение молоди карпа становятся  минимальными. Однако чрезмерное  падение температуры (ниже +0,1, +0,2°С) уже нежелательно. Недостаточно упитанные, ослабленные сеголетки карпа плохо переносят длительное воздействие такой предельно низкой температуры. Холодолюбивые рыбы, например форель, всегда лучше чувствуют себя и наиболее активны в сравнительно прохладной воде. Летняя температура выше 18- 20° для них неблагоприятна.[4]

Цветность.

Характер и интенсивность окраски природной, незагрязненной воды чаще всего зависит от количества растворенных в ней органических веществ растительного происхождения. Интенсивно окрашенная (в буроватый цвет) вода болотного происхождения богата гумусовыми веществами. Такую сильно окрашенную воду не следует использовать для водоснабжения зимовальных прудов.

Цветность пресных вод  обычно обозначают условными единицами - градусами платино-кобальтовой шкалы . [4]

Прозрачность воды.

Это способность ее пропускать падающий свет изменяют взвешенные в воде мельчайшие частицы минерального или органического происхождения. Прозрачность воды обозначают сантиметрами или метрами.

Значительная мутность воды иногда неблагоприятно влияет на зимующую рыбу, так как минеральные вещества оседают на жабрах рыбы и затрудняют ее дыхание. Иногда понижение прозрачности воды указывает на загрязнение поды посторонними примесями. Кроме того, оседающие на дно взмученные в воде частицы часто увлекают с собой вредные вещества, попавшие в воду со сточными водами. Это ухудшает условия развития донных пищевых организмов и затрудняет очищение воды. Сильно мутные воды рекомендуется пропускать через пруды-отстойники.[4]

Запах и вкус.

Запах и вкус воды часто помогают обнаружить загрязнение воды сточными водами. Например, запах фенола (карболки) указывает на опасное загрязнение водоема сточными водами некоторых химических производств. Неприятный запах испорченных яиц указывает на наличие в моде вредного для водных животных газа - сероводорода.[4]

Химический состав.

В воде естественных, водоемов всегда растворено много разных элементов и соединений минерального или органического происхождения. Определение этих веществ и в первую очередь растворенного кислорода имеет чрезвычайно важное значение для рыбоводной оценки качества воды.

Кислород проникает в воду отчасти из атмосферы, отчасти образуется в самой воде в результате жизнедеятельности зеленых растений. Растения (водоросли и высшая водная растительность) разлагают растворенную в воде углекислоту (С0₂), извлекая из нее необходимый для построения живого вещества углерод и выделяя в воду кислород. Этот процесс, называемый фотосинтезом, протекает только в светлое время суток (днем), так как для его осуществления необходим солнечный свет.

Обогащению воды атмосферным кислородом способствуют ветер, дождь, течения, перемешивание водных масс в связи с изменениями температуры и некоторые другие причины. В условиях прудового хозяйства важным способом поддержания удовлетворительного кислородного режима в водоемах, особенно в зимовальных прудах и живорыбных садках является искусственная аэрация, т, е. насыщение воды воздухом с помощью различных механических средств (лопастных аэраторов, насосов, приспособлений для перемешивания и разбрызгивания воды и т. п.).

Расходуется кислород на окисление органических веществ (продуктов жизнедеятельности животных и растений), а также дыхание водных организмов, в том числе и рыб. Летним днем, во время интенсивного фотосинтеза, в прудовой воде часто накапливается избыток кислорода. Зато ночью, когда фотосинтез прекращается, а расходование кислорода продолжается прежним темпом, его содержание в воде сильно уменьшается. Колебания в содержании кислорода бывают особенно резкими во время «цветения» водоема, когда в толще воды находится огромное количество мельчайших зеленых растений - водорослей.

Исследования, проведенные в последние годы во Всероссийском научно-исследовательском институте прудового рыбного хозяйства под руководством Л. Н. Мамонтовой, доказывают, что если регулярно (ежедневно или каждые 2-3 дня) вносить в воду достаточное количество азотных и фосфорных минеральных удобрений, то можно добиться устойчивого цветения воды. Это, с одной стороны, способствует увеличению рыбопродуктивности прудов, с другой стороны, вызывает столь обильное выделение водорослями кислорода, что он не может быть исчерпан в течение всей ночи.

Удобрение прудов органическими веществами (навозом, скошенной водной растительностью и т. п.), а также кормление рыбы искусственными кормовыми смесями при сильно уплотненных посадках часто ухудшает кислородный режим пруда. Иногда это ухудшение становится опасным для рыб и других водных животных, так как кислород необходим для их дыхания. Поэтому при внесении в пруд органических удобрений и при кормлении рыбы необходимо контролировать содержание в воде растворенного кислорода.

Падение содержания кислорода ниже 3 см³ на 1 л неблагоприятно сказывается на жизнедеятельности карпа, а ниже 0,5-0,7 см³ на 1 л приводит к замору - гибели рыб от удушья (асфиксии). Чаще всего замор возникает в конце ночи или рано утром в чрезмерно заиленных, сильно загрязненных остатками корма и обильно удобренных органическими веществами прудах. Лучшим средством предотвращения замора является подача в пруд чистой, насыщенной кислородом воды.

Иногда приходится брать дополнительные пробы воды и в других местах. Одновременно берут пробы для определения количества растворенной в воде углекислоты и измеряют температуру воды.

Недостаток растворенного кислорода  легче переносят карась, угорь  и некоторые другие рыбы. К числу  рыб, особенно требовательных к кислороду, относится, например, форель. Желательное содержание кислорода в воде форелевых прудов 7-8 см³ на 1 л, допустимое 5-5,5 см³ на 1 л. Поэтому форелевые пруды необходимо снабжать прохладной и чистой водой горных речек или родников.[4]

Свободная углекислота (С02).

образуется  в воде в результате окисления органических веществ и дыхания водных организмов. Избыточное накопление ее вредно для рыб и многих других водных животных и может привести к увеличению кислотности воды, особенно если это очень мягкая вода. Поэтому желательно, чтобы содержание свободной углекислоты в воде поднималось не выше 10-20 см³ на 1 л. Избыток углекислоты показывает, что водоем сильно загрязнен органическими веществами.[4]

Сероводород(H₂S).

Может появиться в воде, лишенной кислорода и сильно загрязненной органическими веществами белкового происхождения. Сероводород обычно образуется в результате жизнедеятельности особых бактерий. Он ядовит для рыб и расходует много кислорода на свое окисление, что резко ухудшает газовый режим водоема. Особенно опасно появление сероводорода в зимовальных прудах. Вступая в реакцию с гемоглобином крови, сероводород нарушает тканевое дыхание организмов.[4]

Концентрация  водородных ионов.

Концентрация водородных ионов (активная реакция) природных вод зависит в большинстве случаев от количественного соотношения свободной углекислоты и углекислых солей (преимущественно бикарбонатов кальция). Активную реакцию воды принято обозначать символом рН. Величина рН возрастает при уменьшении концентрации водородных ионов, и наоборот. При рН, равном семи, реакция воды нейтральна; рН больше семи характеризует щелочную реакцию, а меньше семи - кислую реакцию воды.

Для рыбоводных целей, предпочтительнее всего вода, имеющая нейтральную или слабощелочную реакцию (рН = 7-8). Кислые болотные воды, величина рН которых равна шести или меньше, без предварительной нейтрализации известью малопригодны для карповых прудов. Советские ученые работают над выведением новой породы рыб - «торфяного» карпа, которого можно было бы выращивать даже в кислой воде торфяных карьеров и болот. С другой стороны, проводятся исследования, целью которых является создание более благоприятных условий для рыбы, разводимой в приспособленных для этой цели торфяных карьерах (известкование, удобрение и т. д.).

Щелочность воды. Из минеральных  солей в пресных водах обычно преобладают углекислые соли кальция, отчасти магния, т. е. щелочноземельных металлов. Солей щелочных металлов - калия и натрия - бывает, как правило, гораздо меньше. Общее количество ионов щелочноземельных и щелочных металлов, связанных с углекислотой, а также с другими слабыми кислотами, характеризует собой щелочность воды. Щелочность выражается в миллиграмм-эквивалентах.

Жесткость воды, которая выражается в градусах (1° соответствует 10 мг окиси кальция в 1 л воды), определяется суммарным содержанием ионов- щелочноземельных металлов (кальция и магния).

Кальций необходим как растительным, так и животным организмам. В частности, кальций составляет основу скелета рыб.[4]

Магний. 

Играет важную роль в жизни водных растений, так как входит в состав хлорофилла, обусловливающего фотосинтетическую деятельность растительных организмов.

По щелочности и жесткости воды можно в большинстве случаев составить представление о степени ее минерализации, т. е. об общем количестве минеральных солей, растворенных в единице объема. Очень мягкой бывает кислая болотная вода, а также вода прудов, наполняемых атмосферными осадками. Жесткость таких вод иногда составляет всего 1-2°. Высокая жесткость (20° и больше) характерна для грунтовых вод, для водоемов, питаемых ключами или реками, протекающими по грунтам с мягкими известковыми породами, а также для прудов и озер, расположенных на таких грунтах. Жесткость воды некоторых прудов и озер южных и юго-восточных районов РФ достигает 100° и   даже больше.

Для рыбоводства лучше всего использовать не слишком мягкую воду (щелочность 1,8-2 мг-экв. и больше, жесткость около 5° и больше). Прежде считалось, что слишком жесткая вода (больше 20°) непригодна для рыбоводных целей, но опыт новых рыбоводных хозяйств доказал, что это неверно. По-видимому, карпа (или сазана) можно разводить даже в прудах, жесткость воды которых составляет 50° и больше, если, конечно, все остальные условия достаточно благоприятны для рыбы.[4]

Железо (Fe) 

Закисное и окисное содержится в природных водах обычно от сотых и десятых долей миллиграмма до нескольких миллиграммов на 1 л. Для рыбоводных хозяйств оптимальными следует считать концентрации железа от десятых долей миллиграмма до 1-2 мг на 1 л. Избыток железа вреден, так как подавляет развитие большинства водорослей и тем самым снижает биологическую продуктивность водоема. Избыточное железо может осаждаться на жабрах рыб, затрудняя дыхание. Избыток закисного железа уменьшает содержание растворенного в воде кислорода, так как, окисляясь, оно поглощает много кислорода.

Воду, содержащую избыток железа, следует  хорошо аэрировать (насыщать воздухом), пропускать через пруд-отстойник и лишь после этого использовать для наполнения рыбоводных прудов.[4]

Марганец 

Всегда растворен в небольшом количестве в воде вместе с солями железа. Содержание солей марганца в воде - важное условие для развития водорослей.[4]

Хлориды и сульфаты. 

В пресных водах основная масса ионов кальция, магния и других металлов обычно бывает уравновешена углекислотой. Лишь небольшая часть этих ионов уравновешивается минеральными кислотами: хлористоводородной - соляной (хлориды) или серной (сульфаты). В морской воде соли хлористоводородной кислоты (преимущественно хлористый натрий) составляют основную массу всех растворенных солей.