И. В. Проскуренко

 
 
ИЗМЕНЕНИЕ рН ВОДЫ, БУФЕРНАЯ СИСТЕМА 
Процесс жизнедеятельности гидробионтов сопровождается закислением среды, подробнее 
этот вопрос будет рассмотрен ниже. В некоторых рыбоводных установках снижение рН прини-
мает опасные для культивируемых видов формы. Так, например, нормой работы замкнутых по 
воде установок является снижение рН до 6 - 6,5 при значение рН подпиточной воды 7 - 8. При 
непринятие мер рН снижается до опасных значений. 
Природные воды располагают собственной буферной системой, определенным образом га-
сящей рост концентрации ионов водорода. Буферные свойства воды определяются растворен-
ной в ней двуокисью углерода СО
2
с образованием угольной кислоты Н
2
СО
3
. Эта слабая кисло-
35

---

та взаимодействует с карбонатосодержащими породами СаСО
3
с образованием бикарбоната 
Са(НСО
3
)
2
. 
Бикарбонат диссоциирует с образованием водородных и карбонатных ионов. Весь процесс 
растворения углерода в воде описывается серией уравнений 
СО
2
+ Н
2
О 
↔ Н
2
СО
3
↔ Н
+
+ НСО
3
-
↔ Н
+
+ СО
3
2-
. 
/15/ 
Эти химические реакции во многом зависят от концентрации ионов водорода. С повышени-
ем концентрации ионов водорода (снижение рН) реакция сдвигается влево. Однако, эта хими-
ческая система обладает буферностью, она сопротивляется любым изменениям концентрации 
ионов водорода. При добавление ионов водорода частная реакция 
Н
+
+ НСО
3
-
↔ Н
+
+ СО
3
2-
/16/ 
остается относительно стабильной, поскольку в обеих частях содержатся ионы Н
+
. Сдвиг ре-
акции влево компенсирует добавление ионов водорода. Поскольку концентрация угольной ки-
слоты в частной реакции (уравнение 16) увеличилось, то это приводит к частичной диссоциа-
ции угольной кислоты с образованием воды и углекислого газа 
СО
2
+ Н
2
О 
↔ Н
2
СО
3
. 
/17/ 
Происходит сдвиг реакции влево, при этом наблюдается уменьшение концентрации бикар-
боната в воде (НСО
3
-
). В результате реакций большая часть ионов водорода будет связана в Н
2
О 
и НСО
3
-
. 
Если вода контактирует с карбонатными отложениями СаСО
3
, то пополнение утраченного 
бикарбоната (НСО
3
-
) произойдет за счет диссоциации карбонатных отложений 
CaCO
3
↔ Ca
2+
+ CO
3
2-
, 
/18/ 
CO
3
2-
+ H
+
↔ HCO
3
-
. 
С целью стабилизации рН водных систем, например, аквариумов, в воду вносят материалы, 
содержащие СаСО
3
: раковины моллюсков, мраморную крошку и т.п. 
В воде океанов рН поверхностных вод обычно находится в пределах 7,8 - 8,3, то есть имеет 
щелочную реакцию. Этим объясняется наличие прочных раковин у морских моллюсков. В кис-
лых водах пресных водоемов раковины растворяются. 
В природных водах озер рН изменяется от 6 до 9. Под влиянием вулканических кислот рН 
может снизиться до 1,7, что часто случается в зонах активной вулканической деятельности 
(Камчатка, Курилы). Если питающие хозяйство воды текут по известковым отложениям, то рН 
может достигнуть значения 9. Чаще всего это бывает в артезианских источниках. 
Буферные свойства воды оцениваются по ЩЕЛОЧНОСТИ ВОДЫ, тесно связанной с карбо-
натной жесткостью воды. Щелочность (ее обозначают символом А1к) выражает концентрацию 
анионов слабых кислот (угольной, борной, фосфорной и др.), связанных с сильным основанием. 
Щелочность вычисляется по формуле: 
HCO
3
-
в мг/л СО
3
2-
в мг/л 
А1к = –––––––––––– + ––––––––––––, (мг-экв/л).
/19/ 
61
24 
Связь между рН воды и формами углерода, входящими в буферную систему пресной воды, 
приведена на рис.18. 
36

---

Рис.18. Графическая связь pH и форм углерода в пресной воде. 
Если в замкнутых по воде рыбоводных установках буферные свойства подпиточной воды 
невысоки, то для стабилизации рН воды используется известковое молоко, получаемое при га-
шении извести СаО. При гашении СаО образуется сильное основание - гидроксид кальция 
Са(ОН)
2
. 
CaO + Н
2
O = Са(ОН)
2
+ 16 ккал
/20/ 
На 1 кг аммиака, выделяемого гидробионтами (NH
4
+
- N), потребуется примерно 4 кг СаО.