Прозрачность морской воды. Исследование физических свойств воды определение температуры Характеристика вод по значению общей жесткости

Прозрачность воды

Прозрачность - величина, косвенно обозначающая количество взвешенных частиц и других загрязнителей в океанической воде. Определяется по глубине исчезновения плоского белого диска диаметром 30 см. Прозрачность воды определяются её избирательной способностью поглощать и рассеивать световые лучи и зависят от условий освещения поверхности, изменения спектрального состава и ослабления светового потока. При большой прозрачности вода приобретает интенсивный синий цвет, который характерен для открытого океана. При наличии значительного количества взвешенных частиц, сильно рассеивающих свет, вода имеет сине-зелёный или зелёный цвет, характерный для прибрежных районов и некоторых замкнутых морей. В местах впадения крупных рек, несущих большое количество взвешенных частиц, цвет воды принимает жёлтые и коричневые оттенки. Максимальная величина относительной прозрачности (66 м) отмечена в Саргассовом море (Атлантический океан); в Индийском океане она составляет 40-50 м, в Тихом океане 59 м. В общем, в открытой части океана прозрачность уменьшается от экватора к полюсам, но и в полярных районах она может быть значительной.

Прозра́чность воды́ - показатель, характеризующий способность воды пропускать свет . В лабораторных условиях за прозрачность принимается толщина слоя воды, через который различим стандартный шрифт.

В естественных водоёмах для оценки прозрачности пользуются диском Секки. Это белый металлический диск диаметром 30 см. Его опускают на такую глубину, чтобы он полностью исчез из виду, эта глубина и считается прозрачностью. Подобный способ измерения был впервые применён в ВМС США в году. В настоящее время существует также ряд электронных приборов для измерения прозрачности воды.

Прозрачность обычно определяется мутностью воды и её цветом.

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

• Мимоза
• Мантия

Смотреть что такое "Прозрачность воды" в других словарях:

ПРОЗРАЧНОСТЬ ВОДЫ - способность воды пропускать свет. Обычно измеряется диском Секки. Зависит в основном от концентрации взвешенных и растворенных в воде органических и неорганических веществ. Может резко снижаться в результате антропогенного загрязнения и… … Экологический словарь

Основные загрязняющие вещества, присутствующие в сточных водах городских очистных сооружений, объединены в группы и представлены на схеме 1

Органические вещества в сточных водах по своему физическому состоянию могут быть в нерастворенном, коллоидном и растворенном состояниях, в зависимости от размера составляющих их частиц (табл. 1). По мере изменения крупности частиц загрязняющих веществ происходит последовательное их изъятие на всех ступенях биологической очистки (схема 2).

Таблица 1 Состав органических веществ в неочищенных сточных водах по величине частиц

Схема 1

Прозрачность воды

Прозрачность сточной воды обусловлена наличием в ней нерастворенных и коллоидных примесей. Мерой прозрачности служит высота столба воды, при которой сквозь нее можно читать шрифт определенного размера и типа. Городские сточные воды, поступающие на очистку, имеют прозрачность 1-5 см. Эффект очистки наиболее оыстро и просто оценивается по прозрачности очищенной воды, ко торая зависит от качества очистки, а также от наличия в воде мелких, не оседающих за два часа хлопьез активного ила и диспергированных бактерий. Измельчение хлопьев ила может быть следствием распада более крупных, старых хлопьев, следствием разрыва их газами или под влиянием токсичных сточных вод. Мелкие хлопья могут заново слипаться, но, достигнув некоторого небольшого размера, далее не укрупняются. Прозрачность наиболее оперативный, чутко реагирующий на нарушения, показатель качества очистки. Любые, даже незначительные, неблагоприятные изменения в составе сточных вод и в технологическом режиме их очистки приводят диспергированию хлопьев ила, нарушению хлопьеобразования, а следовательно, к падению прозрачности очищенной воды.

Биологическая очистка сточных вод должна обеспечивать не менее 12 см прозрачности очищенной воды. При полной, удовлетворительной биологической очистке прозрачность составляет 30 и более сантиметров, причем при такой прозрачности все другие санитарные показатели загрязнения, как правило, соответствуют высокой степени очистки.

Прозрачность определяется во взболтанной (характеризует наличие взвешенных и коллоидных веществ), и в отстоянной (наличие коллоидных веществ) пробах. Прозрачность в отстоянной пробе характеризует работу аэротенков, прозрачность во взболтанной - работу вторичных отстойников.

Примеры. Если прозрачность очищенной воды во взболтанной пробе составляет 19 см, а в отстоянной 28 см, можно сделать вывод об удовлетворительной работе аэротенков (хорошо сняты коллоидные вещества) и вторичных отстойников (можно ожидать, что вынос взвешенных веществ в очищенной воде не превысит 15 мг/дм3),

Схема 2 Последовательное изъятие органических частиц (в зависимости от их размера) на разных ступенях очистки сточных вод

Если по результатам анализов прозрачность во взболтанной пробе составляет 10 см, а в отстоянной 30 см, это значит, что коллоидные вещества хорошо изымаются из сточных вод в аэротенках, но вторичные отстойники работают неудовлетворительно и обеспечивают низкую прозрачность очищенной воды.

Изменение прозрачности надиловой воды может служить оперативным сигналом об изменениях в процессе очистки даже тогда, когда другие методы физико-химического контроля еще не фиксируют отклонений, поскольку все нарушения сопровождаются измельчением хлопьев активного ила, что немедленно фиксируется по сниженной прозрачности над иловой воды.

Прозрачность морской воды - показатель, характеризующий способность воды пропускать лучи света. Зависит от размеров,количества и природы взвешенных веществ. Для характеристики прозрачности воды используют понятие "относительная прозрачность ".

История

Впервые степень прозрачности морской воды сумел определить итальянский священник и астроном по имени Пьетро Анджело Секки в 1865 году с помощью диска диаметром 30 см, опускаемого в воду на лебедке с теневого борта судна. Позднее этот метод получил его имя. В данный момент существуют и широко применяются электронные приборы для измерения прозрачности воды (трансмиссометры)

Методы определения прозрачности воды

Существует три основных метода замера прозрачности воды. Все они предполагают определение оптических свойств воды, а также учёт параметров ультрафиолетового спектра.

Области применения

В первую очередь расчеты прозрачности воды являются неотъемлемой частью исследований в гидрологии, метеорологии и океанологии, показатель прозрачности/мутности обуславливает присутствие в воде нерастворенных и коллоидных веществ неорганического и органического происхождения, тем самым, оказывая влияние на загрязнение морской среды, а также позволяет судить о скоплениях планктона, содержания мути в воде, образования ила. В судоходстве прозрачность морской воды может быть определяющим фактором при обнаружении мели или объектов способных нанести ущерб судну.

Источники

• Маньковский В. И. Элементарная формула для оценки показателя ослабления света в морской воде по глубине видимости белого диска (рус.) // Океанология. - 1978. - Т. 18(4). - С. 750–753.
• Smith, R. C., Baker, K. S. Optical properties of the clearest natural waters (200-800 nm)
• Gieskes, W. W. C., Veth, C., Woehrmann, A., Graefe, M. Secchi disc visibility world record shattered
• Berman, T., Walline, P. D., Schneller, A. Secchi disk depth record: A claim for the eastern Mediterranean
• Методические рекомендации. Определение температуры, запаха, окраски (цвета) и прозрачности в сточных водах, в том числе очищенных сточных, ливневых и талых. ПНД Ф 12.16.1-10

Прозрачность озера Б. Миассово большую часть безледно-го периода колеблется в пределах1 3-5 м и лишь незадолго до ледостава повышается до 6.5 м. В мае, после схода льда, и осенью, начиная с конца августа, отмечается наименьшая прозрачность воды. Минимум прозрачности весной и осенью зависит от массового развития и отмирания фитопланктона и поступления в воду аллохтонных взвесей при таянии льда и интенсивных атмосферных осадках. Немаловажную роль играет весенняя и осенняя гомотермия, способствующая перемешиванию и выносу осадков в водную толщу.[ ...]

Прозрачность воды зависит от её цвета и наличия взвешен-. . ннх веществ.[ ...]

Прозрачность воды определяется при помощи стеклянного цилиндра с отшлифованным дном (цилиндр Снеллена). Цилиндр градуирован по высоте на сантиметры, начиная с дня. Высота градуированной части составляет 30 см.[ ...]

Прозрачность воды для ультрафиолетовых лучей является одним из наиболее важных ее свойств, благодаря которому возможно разложение химических веществ во всех сферах окружающей среды. Волны эффективной длины (примерно 290 нм), попадая в атмосферу, быстро теряют энергию и становятся почти неактивными (450 нм). Однако такого излучения достаточно для разрыва целого ряда химических связей.[ ...]

Прозрачность воды зависит от количества взвешенных и растворенных в ней минеральных и органических веществ, а в летний период - от развития водорослей. С прозрачностью тесно связан и цвет воды, который чаще отражает содержание в ней растворенных веществ. Прозрачность и цвет воды являются важными показателями состояния кислородного режима водоема и используются для прогнозирования заморов рыб в прудах.[ ...]

Прозрачность воды определяет количество солнечного света, поступающего в воду, а следовательно, и интенсивность процесса фотосинтеза в водных растениях. В мутных водоемах фотосинтезирующие растения обитают только у поверхности, а в прозрачной воде проникают на большие глубины. Прозрачность воды зависит от количества взвешенных в ней минеральных частиц (глины, ила, торфа), от наличия мелких животных и растительных организмов.[ ...]

Прозрачность воды - один из показательных признаков уровни развития жизни а водоемах и наряду с термикой. химизмом и условиями циркуляции состаалнет важнейший экологический фзктор.[ ...]

Прозрачная вода и яркое солнце требуют применения приманок с матовой поверхностью или тусклого цвета. Отпугивающий рыбу блеск приманки можно легко и быстро пригасить, подержав ее над кусочком горящей бересты.[ ...]

Прозрачность воды колеблется от 1.5 м летом до 9.5 м зимой, причем у глубоких озер она намного больше.[ ...]

Прозрачность воды зависит от количества и степени дисперсности взвешенных в воде веществ (глины, ила, органических взвесей). Она выражается в сантиметрах водяного столба, через которь й видны линии толщиной в 1 л м,образующие крест (определение по «кресту») или штрифт № 1 (по Снеллену или по «шрифту»).[ ...]

Прозрачность воды является одним из основных критериев, позволяющих судить о состоянии водоема. Она зависит от количества взвешенных частиц, содержания растворенных веществ и концентрации фито- и зоопланктона. Влияет на прозрачность и цвет воды. Чем ближе цвет воды к голубому, тем она прозрачнее, а чем желтее, тем прозрачность ее меньше.[ ...]

Прозрачность воды является мерилом самоочищения открытых водоемов и критерием эффективности работы очистных сооружений. Для.потребителя она служит показателем доброкачественности воды.[ ...]

Цвет воды в озере испытывает сезонные колебания и неоднороден в различных частях озера, так же как и прозрачность. Так, в открытой части оз. Байкал при большой прозрачности вода имеет темно-синий цвет, в районе Селенгинского мелководья - серовато-зеленый, а вблизи р. Селенги - даже бурый. В Телецком озере в открытой части цвет воды зеленый, а у берегов желто-зеленый. Массовое развитие планктона уменьшает не только прозрачность, но и изменяет цвет озера, придавая ему цвет находящихся в воде организмов. Во время цветения зеленые водоросли окрашивают озеро в зеленый цвет, сине-зеленые придают ему бирюзовую окраску, диатомовые- желтую, а некоторые бактерии окрашивают озеро в малиновый и красный цвета.[ ...]

Менее прозрачная вода сильнее нагревается у поверхности (в случае, когда нет интенсивного перемешивания воды за счет ветра или течения). Более интенсивное нагревание имеет серьезные последствия. Так как теплая вода имеет меньшую плотность, то нагретый слой как бы "плавает" по поверхности холодной и поэтому более тяжелой воды. Этот эффект расслоения воды на почти не перемешивающиеся слои называется стратификацией водного объекта (обычно водоема - пруда или озера).[ ...]

Обычно прозрачность воды коррелятивно свпзана с биомассой и продукцией планктоне. В условиях разных природных зон умеренного попса, чем меньше прозрачность, тем лучше, в среднем, развит планктон, т.е. имеет место отрицательная корреляция. На это указывали исследователи еще в конце прошлого и начале этого века . ДалЕе, изучение прозрачности вод позволяет оконтуривать распределение водных масс различного генезиса и косвенно судить о распределении течений в водоемах замедленного водообмена [Буторин, 1969; Румянцев, 1972; Богословский и др., 1972; Вологдин, 1981; Ayers et a.l, 1958].[ ...]

Взвешенные в воде твердые частицы и планктон, а также снег и лед зимой затрудняют проникновение света в воду. Через метровый слой дистиллированной воды проникает лишь 47% лучей света, а через темную воду (например, болотных озер) на глубину более одного метра свет почти не проходит. Примерно 50-сантиметровый лед пропускает менее 10% света. А если лед покрыт снегом, то воды достигает лишь 1% света. Из световых лучей глубже всех проникают в прозрачную воду зеленый и синий.[ ...]

Исследования прозрачности воды оз. Б. Миассово были проведены в 1996-1997 гг., результаты представлены на рис. 11. Замеры прозрачности были выполнены на главной промерной вертикали стандартным методом по диску Секки. Периодичность замеров - ежемесячная.[ ...]

Для определения прозрачности воды непосредственно в водоеме пользуются методом Секки: белый эмалированный диск опускается на бечевке в водоем; отмечается глубина в сантиметрах в следующие моменты; а) при исчезновении видимости диска и б) появлении видимости его при поднятии. Среднее из этих двух наблюдений определяет прозрачность воды в водоеме.[ ...]

Условия освещения в воде могут быть весьма различными и зависят, кроме-силы освещения, от отражения, поглощения и рассеяния света и многих других причин. Существенным фактором, определяющим освещенность воды, является ее прозрачность. Прозрачность воды в различных водоемах чрезвычайно разнообразна, начиная от мутных, кофейного цвета рек Индии, Китая и Средней Азии, где предмет, погружаемый в воду, делается невидимым как только покроется водой, и кончая прозрачными водами Саргассова моря (прозрачность 66,5 м), центральной части Тихого океана (59 м) и ряда других мест, где белый круг - так называемый диск Секки, становится невидимым для глаза только после погружения на глубину более 50 м. Естественно, что условия освещения в различных водоемах, расположенных даже в одинаковых широтах на одной и.той же глубине, весьма различны, не говоря уже о разных глубинах, ибо, как известно, с глубиной степень освещенности быстро понижается. Так, в море у берегов Англии 90% света поглощается уже на глубине 8-9 М.[ ...]

В сезонных колебаниях прозрачности вод озер намечаются зимний и осенний максимумы и весенний и летний минимумы. Иногда летний минимум сдвигается на осенние месяцы. В одних озерах наименьшая прозрачность обусловливается большим количеством наносов, доставляемых притоками в период половодья и дождевых паводков, в других - массовым развитием зоо- и фитопланктона («цветением» воды), в третьих - накоплением органических веществ.[ ...]

Количество введенного в воду коагулянта (мг/л, мг-экв/л, г/м3 или г-экв/м3) называется дозой коагулянта. Минимальная концентрация коагулянта, отвечающая наилучшему осветлению или обесцвечиванию воды, называется оптимальной дозой. Она определяется опытным путем и зависит от солевого состава, жесткости, щелочности воды и др. Оптимальной дозой коагулянта считается то его минимальное количество, которое при пробном коагулировании дает крупные хлопья и максимальную прозрачность воды через 15-20 мин. Для сульфата алюминия эта концентрация обычно колеблется от 0,2 до 1,0 мг-экв/л (20-100 мг/л) Во время паводка доза коагулянта увеличивается приблизительно на 50%- При температуре воды ниже 4° С дозу алюминиевого коагулянта увеличивают почти в два раза.[ ...]

При содержании в исходной воде взвешенных веществ до 1000 мг/л и цветности до 150 град осветлители обеспечивают прозрачность воды не менее 80-100 см по кресту и цветность не выше 20 град платинокобальтовой шкалы. В связи с этим в отдельных случаях применяют осветлители без: фильтров. Осветлители проектируются круглой (диаметр не более 12-14 м) или прямоугольной формы (площадь не превышает 100-150 м2). Обычно осветлители работают без камер хлопьеобразования.[ ...]

Важным фактором, определяющим прозрачность воды в непроточных водоемах, являются биологические процессы. Прозрачность воды тесно связана с биомассой и продукцией планктона. Чем лучше развит планктон, тем меньше прозрачность воды. Таким образом, прозрачность воды может характеризовать уровень развития жизни в водоеме. Прозрачность имеет большое значение как показатель распределения света (лучистой энергии) в толще воды, от которого зависит в первую очередь фотосинтез и кислородный режим водной среды.[ ...]

Большая часть нашей планеты покрыта водой. Водная среда является особым местообитанием, так как жизнь в ней зависит от физических свойств воды, в первую очередь от ее плотности, от количества кислорода и углекислого газа, растворенных в ней, от прозрачности воды, что определяет количество света на данной глубине. Кроме того, для обитателей воды важны скорость ее течения, соленость.[ ...]

Тысячелетиями человек пытался получить чистую воду. Несколько веков назад основные усилия людей были направлены на получение прозрачной воды. Так, например, очистка воды в первых системах водоснабжения США заключалась главным образом в удалении ила, а во многих случаях поводом для создания первых систем коммунального водоснабжения было лишь желание ликвидировать грязные каналы вдоль улиц и дорог. Таким образом, почти до начала XX в. опасность заражения через воду не являлась главным аргументом в пользу создания систем коммунального водоснабжения. До 1870 г. в США не было установок для фильтрования воды. В 70-х годах XIX столетия были сооружены песчаные фильтры грубой очистки на р. Поукипси и р. Гудзон, шт. Нью-Йорк, а в 1893 г. такие же фильтры были сооружены в Лоренсе, шт. К 1897 г. было сооружено более 100 песчаных фильтров тонкой очистки, а к 1925 г. - 587 песчаных фильтров тонкой очистки и 47 песчаных фильтров грубой очистки, обеспечивавших обработку 19,4 млн. м3 воды.[ ...]

Первичная продукция фитопланктона коррелирует с прозрачностью воды (Винберг, 1960; Романенко, 1973; Баранов, 1979, 1980, 1981; Бульон, 1979, 1983; Voltenvveider, 1958; Rodhe, 1966; Ahlgren, 1970]. Коэффициенты корреляции г) между величиной прозрачности, биомассой фитопланктона и содержанием хлорофилла а вполне достоверны и составляют для водоемов БССР - г = -0,48-0,57 [Иконников, 1979]; Эстонии - г = -0,43-0,60 [Милиус, Кыеаск, 1982], Польши - г - -0,56, прудов штата Алабама г = -0,79 [А1тагап, Boyd, 1978]. Средние показатели содержания хлорофилла "а" и прозрачности воды по белому диску для глубоких озер приведены в табл. 64.[ ...]

Широко используется косвенный метод определения по прозрачности воды (оптической плотности). Оптическую плотность определяют оптикоэлектрическими приборами - колориметрами и нефелометрами, пользуясь при этом калибровочными графиками. Выпускается ряд фотоколориметров общепромышленного назначения (ФЭК-56, ФЭК-60, ФАН-569, ЛМФ и др.), которые используются на водоочистных станциях. Однако и этот вид инструментального контроля за содержанием взвешенных веществ в воде связан с большими затратами труда и времени на отбор и доставку проб воды.[ ...]

Сопоставление биомассы зоопланктона под единицей площади с прозрачностью показывает, что в водоемах тундры, северной и средней тайги с ростом величины прозрачности биомасса зоопланктона под единицей плошади уменьшается. В озерах северной тайги биомасса зоопланктона с 7,5 г/м1 при прозрачности воды менее 1 м до 1,4 г/м3; при прозрачности воды более 8 м, в озерах средней тзйги соответственно с 5,78 г/м2 до 2,81 г/м2.[ ...]

Первичные озера, возникшие при заполнении естественных котловин водой, постепенно заселяют растения и животные. Молодые озера имеют чистую прозрачную воду, дно их покрыто в основном песками, зарастание - незначительное. Такие озера называют олиготрофными (от греческих слов олигос - "малый", и трофе - "питание"), т.е. малопитательными. Постепенно эти озера насыщаются органическим веществом. Отмирающие водные организмы опускаются на дно, образуя илистые донные отложения, и служат пищей животным, обитающим на дне. В воде накапливаются органические вещества, выделяемые животными и растениями и остающиеся после их гибели. Увеличение в водоеме количества питательных веществ стимулирует дальнейшее развитие жизни в водоеме.[ ...]

Загрязненным оказался верхний бьеф Угличской ГЭС. Несмотря на высокую прозрачность воды 130 см беспозвоночные-фильтраторы имел очень низкую плотность, дрейссена отсутствовала.[ ...]

Для приготовления кладочного раствора высокого качества 1 ловажное значение имеет жесткость воды. Для того чтобы в дома: условиях определить жесткость или мягкость воды, ее нагрева растворяют в ней небольшое количество измельченного мыла, после охлаждения раствор остается прозрачным - вода мягкая, в; кой воде раствор при охлаждении покрывается пленкой. Кроме в жесткой воде мыльная пена не взбивается.[ ...]

Средние величины ихтиомассы в озерах зоны средней тайги и в озерах зоны смешанных лесов с ростом прозрачности уменьшаются (табл. 66).[ ...]

Характерным для роданистых соединений является весьма незначительное влияние на органолептические свойства воды. Даже при концентрациях веществ более 100 мг/л никто из испытателей не указывал на какое-либо заметное изменение запаха воды; не наблюдалось изменения цвета, и прозрачности воды. Несколько более выражена способность роданидов придавать привкус воде.[ ...]

Река Ухта: глубина в среднем 5 м, русло с большим количеством перекатов, на которых развиваются сообщества рода Sparganium. Прозрачность воды до 4 м, дно - заиленные пески, галечники, заиленные галечники. Температура в июле-августе достигает 18°С. Река Колва: глубина до 7 м, прозрачность воды до 0.7 м, дно песчаное, температура в июле-августе не превышает 12°С.[ ...]

Фотоэлектронная установка для контроля промывки фильтров (индекс АОВ-7) работает на принципе ослабления светового потока в слое воды, содержащей взвешенные вещества. Поглощение света фиксируется фотоэлементом, соединенным с показывающим электроизмерительным прибором типа МРЩПр. Применение простой фототурбидиметрической методики для измерения прозрачности воды в данном случае допустимо, так как фильтры всегда промывают очищенной водой с небольшой, практически постоянной, цветностью воды. Первичный датчик состоит из проточной кюветы, герметической камеры для фотоэлемента, камеры с электрической лампочкой и электромагнита с волосяными щеточками, которыми периодически протирают окошко кюветы. Вторичный прибор, показывающий типа МРЩПр или ЭПВ. Позиционные регуляторы их используются для прекращения промывки фильтров при достижении заданной прозрачности воды.[ ...]

Вообще, поставить точку в определении понятия малая река невозможно. Некоторые работы основаны на изучении уровня развития гидробионтов. Так, Ю.М. Лебедев (2001, с. 154) писал: “Малая река - водоток с прозрачностью воды до дна, отсутствием истинного фитопланктона и взрослых особей рыб, кроме тугорослых местных популяций плотвы, окуня, пескаря (форели для горных рек и хариуса для сибирских), и преобладанием в бентосе животных соскребателей”.[ ...]

Количество падающей солнечной радиации, поглощаемое земной поверхностью, является функцией поглощающей способности этой поверхности, т. е. зависит от того, покрыта ли она почвой, горной породой, водой, снегом, льдом, растительностью или чем-то другим. Рыхлые обработанные почвы поглощают много больше радиации, чем лед или горные породы с хорошо отражающей поверхностью. Прозрачность воды увеличивает толщину поглощающего слоя, и, таким образом, данная толща воды поглощает больше энергии, чем такая же толща непрозрачной суши.[ ...]

Природная Э.э. протекает в масштабе тысячелетий, в настоящее время она подавлена антропогенной Э.э., связанной с деятельностью человека. ЭВТРОФИКАЦИЯ (Э.) - изменение состояния водной экосистемы в результате повышения концентрации в воде питательных элементов, как правило, фосфатов и нитратов. При Э.в. в планктоне в очень больших количества развиваются цианобактерии и водоросли, резко снижается прозрачность воды, при разложении отмершего фитопланктона расходуется кислород в придонной зоне. Это резко обедняет видовой состав экосистемы, гибнут почти все виды рыб, исчезают виды растений, приспособленные к жизни в условиях чистой воды (саль-виния, гречишка земноводная), и массово разрастаются ряска и роголистник. Э. является бичом многих озер и водохранилищ, расположенных в густонаселенных районах.[ ...]

Фото синтетическое выделение кислорода происходит при поглощении диоксида углерода водной растительностью (прикрепленными, плавающими растениями и фитопланктоном). Процесс фотосинтеза протекает тем интенсивнее, чем выше температура воды, больше биогенных (питательных) веществ (соединений фосфора, азота и др.) в воде. Фотосинтез возможен только при наличии солнечного освещения, поскольку в нем наряду с химическими веществами участвуют фотоны света (фотосинтез происходит даже в несолнечную погоду и прекращается в ночное время). Производство и выделение кислорода происходит в поверхностном слое водоема, глубина которого зависит от прозрачности воды (для каждого водоема и сезона может быть различной - от нескольких сантиметров до нескольких десятков метров).[ ...]

Так случилось и с проблемой о цветности моря: в 1921 г. происхождение окраски моря было объяснено одновременно и Шулейкиным (в Москве) и Ч. Раманом (в Калькутте). Район работ обоих авторов отразился на трактовке вопроса: Раман, имевший дело с кристально прозрачными водами Бенгальского залива, дал теорию окраски моря, основанную на представлении о чисто молекулярном рассеянии света в воде. Поэтому к морям, обнаруживающим сильное рассеяние света в воде, его теория неприменима.[ ...]

Ваамочка относится к лиманному типу озер, глубина его не превышает 2-3 м, прозрачность воды низкая. Пекульнейское - фиордового типа, в центральной части глубины изменяются от 10 до 20 м, а в зал. Каканаут колеблются в пределах 20-30 м. Между собой озера Ваамочка и Пекульнейское соединены протоками, а через общее устье, обычно замываемое зимой, - с Беринговым морем. По сравнению с оз. Ваамочка роль Пекульнейского в регулировании стока гораздо выше, так как его площадь превышает площадь оз. Ваамочка более чем в четыре раза, а площадь водосбора составляет больше половины общей площади бассейна системы. В связи с этим от начала весеннего паводка до открытия устья течение в протоках направлено из оз. Ваамочка в Пекульнейское, а после открытия устья Пекульнейское озеро в большей степени подвержено влиянию морских приливов.[ ...]

В целом требования экологической безопасности управления водными ресурсами базируются на реализации планов водопользования, разработанных с учетом указанных факторов и процессов, описывающих состояние водных экосистем. Определяющими показателями состояния водных экосистем являются: класс чистоты воды, индекс сапробности, индекс видового разнообразия, а также валовая продукция фитопланктона [Оценка состояния..., 1992]. Параметры, относящиеся к качеству воды, включают в себя также такие показатели как прозрачность воды, величину pH, содержание в воде нитрат-ионов и фосфат-ионов, электропроводность, величину биохимического потребления кислорода и др.[ ...]

Потребность прудов в удобрении определяют биологическими, органолептическими и химическими методами. Биологический метод заключается в определении интенсивности фотосинтеза в водорослях с помощью наблюдения за ростом водорослей в склянках, в которые вносят разные количества удобрений и учитывают развитие в них водорослей. Более просто потребность удобрений можно определить по прозрачности воды. Вносят удобрения при прозрачности воды более 0,5 м. Наиболее точным методом является химический анализ воды на содержание азота и фосфора и доведение их до определенной нормы.[ ...]

В результате действия этих факторов верхний слой океана обычно хорошо перемешан. Он так п называется - перемешанный. Толщина его зависит от времени года, силы ветра и географического района. Например, летом в штиль толщина перемешанного слоя на Черном море всего 20- 30 м. А в Тихом океане близ экватора был обнаружен (экспедйцией на научно-исследовательском судне «Дмитрий Менделеев») перемешанный слой толщиной около 700 м. От поверхности до глубины в 700 м располагался слой теплой и прозрачной воды с температурой около 27 °С. Этот район Тихого океана по своим гидрофизическим свойствам похож на Саргассово море в Атлантическом океане. Зимой на Черном море перемешанный слой в 3-4 раза толще летнего, его глубина доходит до 100-120 м. Столь большая разница объясняется интенсивным перемешиванием в зимнее время: чем сильнее ветер, тем больше волнение на поверхности и сильнее идет перемешивание. Такой слой скачка называют еще сезонным, поскольку глубина залегания слоя зависит от сезона года.[ ...]

Для гидробиологии важно, чтобы классификация водотоков по размеру отражала экосистемные составляющие. С этой точки зрения крайне интересны зарубежные исследования, продемонстрировавшие, что в водотоках низкого порядка преобладает транзитный характер, а в более крупных реках - аккумулятивный. Такой подход к классификации хотя и привлекателен, но мало опе-рационен. Установлено, что в верхних участках речной сети среди животных бентоса преобладают соскребатели, а ниже они замещаются собирателями . Известно также, что если прозрачность воды превышает максимальную глубину рек, то в таких водотоках развиваются водоросли перифитона, а истинный планктон представлен слабо. При увеличении глубин экосистема приобретает планктонный характер. Видимо, последний критерий и может быть выбран в качестве границы между малыми и более крупными водотоками. К сожалению, он необходим, но недостаточен. Так, например, Зея в верхнем течении по своим гидрооптическим характеристикам может быть отнесена к малым, а ее приток на этом участке Арги из-за высокой окрашенности воды прозрачен не до дна. Поэтому критерий должен быть дополнен. Как известно, рыбы обитают в водотоках, глубина которых превышает некоторый минимум. Для форели эго 0,1 м, для хариуса - 0,5, для усача - 1 м.

Прозрачностью морской воды называют отношение потока излучения, прошедшего в воде без изменения направления путь, равный единице, к потоку излучения, вошедшему в воду в виде параллельного пучка. Прозрачность морской воды тесно связана с коэффициентом пропускания Т морской воды, под которым пони­мается отношение потока излучения, пропущенного некоторым слоем воды I z , к потоку излучения, упавшему на этот слой I 0 , т.е. Т = =e - с z . Способность пропускать свет противоположна ослаблению света, а коэффициент пропускания является мерой того, сколько света проходит путь определенной длины в морской воде. Тогда прозрачность морской воды будет Θ=e - с, это означает, что она связана с показателем ослабления света с.

Наряду с указанным физическим определением прозрачности используется понятие условной (или относительной) n розрачности, под которым понимают глубину прекращения видимости белого диска диаметром 30 см (диска Секки).

Глубина исчезновения белого диска или относительная прозрачность связана с физическим понятием прозрачности, поскольку та и другая характеристики зависят от коэффициента ослабления света.

Физическая природа исчезновения диска на определенной глубине заключается в том, что при проникновении светового потока в толщу воды происходит его ослабление за счет рассеяния и поглощения. При этом с увеличением глубины происходит увеличение потока рассеянного света в стороны (за счет рассеяния высших порядков). На некоторой глубине рассеянный в стороны поток оказывается равным потоку прямого света. Следовательно, если опускать диск ниже этой глубины, то поток, рассеянный в стороны, будет больше основного потока, идущего вниз, и диск перестает быть видимым.

По расчетам академика В.В.Шулейкина, глубина, на которой выравниваются энергии основного потока и потока, рассеянного в стороны, соответствующая глубине исчезновения диска, равна для всех морей двум натуральным длинам ослабления света. Иными словами, произведение показателя рассеяния на прозрачность есть величина постоянная и равная 2, т. е. k λ × z = 2, где z - глубина исчезновения белого диска. Это соотношение дает возможность связать условную характеристику морской воды - относительную прозрачность с физической характеристикой - показателем рассеяния k λ . Так как показатель рассеяния входит составной частью в показатель ослабления, оказывается возможным связать также относительную прозрачность и с показателем ослабления, а, следовательно, и с физическими характеристиками прозрачности. Но поскольку между показателями поглощения и рассеяния нет прямой пропорциональности, то в каждом море связь показателя ослабления с прозрачностью будет своя.

Относительная прозрачность зависит от высоты, с которой производятся наблюдения, состояния поверхности моря, условий освещенности.

С увеличением высоты наблюдений относительная прозрачность увеличивается благодаря уменьшению влияния отраженного от поверхности моря светового потока, который мешает наблюдениям.

При волнении происходит увеличение отраженного потока и ослабление потока, проникающего в глубь моря, что приводит к уменьшению относительной прозрачности. Это было замечено еще в древности искателями жемчуга, которые ныряли на дно моря с набранным в рот оливковым маслом. Масло, выпущенное ими изо рта, всплывало на поверхность моря, сглаживало мелкие волны и улучшало освещенность дна.

При отсутствии облачности относительная прозрачность уменьшается, так как наблюдения затрудняются солнечными бликами. Мощная кучевая облачность значительно уменьшает падающий на поверхность моря световой поток, что также уменьшает относительную прозрачность. Наиболее благоприятные условия освещения создаются при наличии перистых облаков.

Наибольшее количество оптических наблюдений относится к измерениям относительной прозрачности белым диском.

Относительная прозрачность сильно меняется в зависимости от содержания взвешенных частиц в морской воде. В прибрежных богатых планктоном водах относительная прозрачность не превышает нескольких метров, а в открытом океане достигает десятков метров.

Самые прозрачные воды наблюдаются в субтропическом поясе Мирового океана. В Саргассовом море относительная прозрачность составляет 66.5 м, и это море считается эталоном прозрачности. Такая высокая прозрачность в субтропическом поясе связана с почти полным отсутствием взвешенных частиц и слабым развитием планктона. В море Уэдделла и в Тихом океане вблизи островов Тонга была измерена еще более высокая прозрачность – 67 м. В умеренных и высоких широтах относи­тельная прозрачность достигает 10-20 м.

В морях прозрачность колеблется в значительных пределах. Так, в Средиземном море она достигает 60 м, Японском ­- 30 м, Черном – 28 м, Балтийском - 11-13 м. В бухтах и особенно вблизи устьев рек прозрачность составляет от нескольких сантиметров до нескольких десятков сантиметров.

При рассмотрении вопроса о цвете моря различают два понятия: цвет моря и цвет морской воды.

Под цветом моря понимается видимый цвет его поверхности. Цвет моря в сильной степени зависит от оптических свойств самой воды и от внешних факторов . Поэтому он изменяется в зависимости от внешних условий (освещенности моря прямым солнечным и рассеянным светом, от угла зрения, волнения, наличия примесей в воде и др. причин).

Собственный цвет морской воды есть следствие избирательного поглощения и рассеяния, т.е. он зависит от оптических свойств воды и толщины рассматриваемого слоя воды, но не зависит от внешних факторов . Учитывая избирательное ослабление света в море, можно рассчитать, что даже для чистой океанской воды на глубине 25 м солнечный свет будет лишен всей красной части спектра, затем при увеличении глубины отпадет желтая часть и цвет воды покажется зеле­новатым, к глубине 100 м останется только синяя часть и цвет воды будет синим. Поэтому говорить о цвете воды можно тогда, когда рассматривается толща воды. При этом в зависимости от толщи воды цвет воды будет различным, хотя ее оптические свойства и не меняются.

Цвет морской воды оценивается с помощью шкалы цветности воды (шкала Фореля-Уле), которая состоит из набора пробирок с цветными растворами. Определение цвета воды состоит в визуальном подборе пробирки, цвет раствора которой ближе других к цвету воды. Цвет воды при этом обозначается номером соответствующей пробирки шкалы цветности.

Наблюдатель, стоящий на берегу или наблюдающий с борта судна, видит не цвет воды, а цвет моря. В этом случае цвет моря определяется соотношением величин и спектральным составом двух основных световых потоков, попадающих в глаз наблюдателя. Первый из них - это поток отраженного поверхностью моря светового потока, падающего от Солнца и небесного свода, второй - световой поток диффузного света, исходящего из глубин моря. Так как отраженный поток является белым, при его возрастании цвет моря становится менее насыщенным (белесоватым). Когда наблюдатель смотрит по вертикали вниз на поверхность, он видит поток диффузного света, а отраженный поток мал - цвет моря насыщенный. При перемещении взгляда к горизонту цвет моря становится менее насыщенным (белесо­ватым), приближаясь к цвету небосвода, благодаря возрастанию отраженного потока.

В океанах имеются огромные пространства воды темно-голубого цвета (цвет океанской пустыни), свидетельствующие об отсутствии в воде посторонних примесей и ее исключительной прозрачности. С приближением к берегам наблюдается постепенный переход к голубовато-зеленым, а в непосредственной близости от берегов - к зеленым и желто-зеленым тонам (цвет биологической продуктивности). Вблизи устья реки Хуанхэ, впадающей в Желтое море, преобладает желтый и даже бурый оттенок воды, обусловленный выносом рекой огромного количества желтого лесса.