Классификация водоемов по содержанию растворенного кислорода

Концентрация кислорода определяет величину окислительно-восстановительного потенциала и в значительной мере направление и скорость процессов химического и биохимического окисления органических и неорганических соединений. Кислородный режим оказывает глубокое влияние на жизнь водоема, т.к. изменение газового режима приводит к изменению биоценоза. Погибают формы, приспособленные к чистой воде, развиваются популяции, адаптированные к недостатку кислорода. Органические вещества в таких условиях окисляются медленнее, и в водоеме происходит накопление продуктов неполного окисления. Минимальное содержание растворенного кислорода, обеспечивающее нормальное развитие рыб, составляет около 5 мгО₂/дм³. Понижение его до 2 мгО₂/дм³ вызывает массовую гибель (замор) рыбы. Неблагоприятно сказывается на состоянии водного населения и пересыщение воды кислородом в результате процессов фотосинтеза при недостаточно интенсивном перемешивании слоев воды. Определение кислорода в поверхностных водах включено в программы наблюдений в целях оценки условий обитания гидробионтов, в том числе рыб, а также как косвенная характеристика оценки качества поверхностных вод и регулирования процесса очистки стоков. Она существенна для аэробного дыхания и является индикатором биологической активности (т.е. фотосинтеза) в водоеме.

Определение кислорода в поверхностных, морских и очищенных сточных водах выполняется модифицированным методом Винклера. Метод основан на окислении кислородом двухвалентного марганца до нерастворимого в воде бурого гидрата четырехвалентного марганца.

При этом весь растворенный в воде кислород количественно связывается

MnCl₂ + 2NaOH → 2NaCl + Mn(OH)₂;

2 Mn(OH)₂ + O₂ → 2MnO(OH)₂↓.

Количество образовавшегося бурого осадка соединения четырехвалентного марганца эквивалентно количеству растворенного в воде кислорода.

В кислой среде соединения марганца со степенью окисления +4 могут восстанавливаться, окисляя ионы J^- до свободного йода J₂.

MnO(OH)₂ + 2KJ + 2H₂SO₄ → MnSO₄ + 2K₂SO₄ + J₂ + 3H₂O.

Количество свободного йода определяют титрованием раствора тиосульфата (Na₂S₂O₃) в присутствии крахмала в качестве индикатора.

2 Na₂S₂O₃ + J₂ → 2NaJ + Na₂S₄O₆.

Конец титрования определяют по обесцвечиванию раствора крахмала, который в присутствии йода окрашен в синий цвет.

Таким образом, определение растворенного в воде кислорода осуществляется в три этапа: фиксация растворенного в пробе кислорода, выделение свободного йода и количественное определение выделившегося йода титрованием.

Данный метод применим только к водам, не содержащим окислителей (например, солей трехвалентного железа) и восстановителей (например, сероводорода). Первые завышают, а вторые занижают фактическое количество растворенного кислорода.