7.2. Активная реакция среды (рН)

Необходимым показателем гидрохимического режима озер и его трансформации под влиянием хозяйственной деятельности служит активная реакция среды (рН).

Активная реакция воды (рН) служит одним из важнейших гидрохимических показателей водной массы, в значительной степени характеризует количество и каче­ство органических и минеральных веществ, а также газов. Определяется активная реакция концентрацией водородных (Н) и гидроксильных (ОН) ионов. При равной их концентрации реакция воды нейтральна. Повышение концентрации Н-ионов при соответствующем понижении ОН-ионов дает кислую реакцию, обратное же соотношение соответствует щелочной реакции. Концентрация водородных ионов условно выражается символом рН, означающим отрицательный логарифм концентрации Н-ионов, выраженной в грамм-эквивалентах на литр. При рН = 7 реакция воды нейтральна, при рН<7 реак­ция кислая, а при рН>7 щелочная.

В озерах Белоруссии активная реакция определяется в основном соотношением карбонатов, бикарбонатов, углекислоты и органических кислот.

В абсолютном большинстве изученных озер на протяжении года в поверхностном слое показатель рН колеблется от нейтрального до слабощелочного. Редко встречаются озера со слабокислой (<7) или резко щелочной (>9) реакцией среды. По вертикальному разрезу в направлении от поверхности ко дну наблюдается более или менее значительное увеличение кислотности.

В течение года наиболее стабильными величинами рН (7,5—8) характеризуются глубокие прозрачные озера, для которых это служит одним из признаков олиготрофии. Показательны в этом отношении озера Кривое, Долгое, Гиньково, Волос Южный. Отсутствие резких колебаний характерно для среднеглубоких водоемов с открытыми котловинами: Нарочь, Снуды.

Неглубокие, хорошо прогреваемые эвтрофные озера с такими же условиями бассейна отличаются более значительными колебаниями рН в течение года, а также в вертикальном разрезе. В озере Отолово летом в ясный день активная реакция воды колебалась от 8,4—8,5 на поверхности до 7,3—7,25 у дна на глубине 15 м. Наиболее высоко значение рН в заросших заливах. При длительной пасмурной погоде рН снижается до 7,93—7,50 и нивелируется по всей акватории озера. Такая же реакция удерживается здесь в остальное время года, снижаясь зимой в придонных слоях.

Существенные колебания активной реакции в тече­ние года характерны для мелководных высокоэвтрофных озер. В озерах Черствяты, Шо, Баторин под влиянием жизнедеятельности растительных организмов летом рН превышает 8,8. Даже при незначительной глубине оно заметно изменяется и в штилевую погоду у дна пони­жается до 7,60—7,47. Зимний период для таких озер характеризуется общим повышением содержания водо­родного иона, причем вблизи дна рН составляет около 7—6,83

В дистрофирующих водоемах с пониженной минера­лизацией под влиянием притока гуминовых кислот и слабой деятельности растительных организмов слабокислая активная реакция удерживается в течение всего года. Так, в озере Межужол она колеблется от нейтральной у поверхности до слабокислой в придонном слое как зимой, так и летом. Аналогичное явление отмечено в озерах Ельня, Червоное и др.

Активная реакция воды оказывает существенное влияние на жизнедеятельность водных организмов. Наименее благоприятна для них кислая и резко щелочная среда, которую не переносят многие представители фи-то- и зоопланктона, мальки и икра, некоторые рыбы.

Она определяется в основном содержанием и соотношениями карбонатов, бикарбонатов, углекислоты и органических кислот с учетом жизнедеятельности животных и растительных организмов. В большинстве озер в течение года в поверхностном слое рН колеблется от нейтральной до слабощелочной (7-8). Озера со слабокислой (менее 7) и сильно щелочной (более 8,5) средой распространены реже и характеризует высокую степень антропогенных нарушений естественного режима. В вертикальном столбе воды у дна обычно отмечается изменение в сторону нейтральной или слабокислой реакции.

В течение года наиболее стабильными величинами рН характеризуются глубокие прозрачные озера. Существенные колебания свойственны мелководным, богатым жизнью озерам. Летом в поверхностном слое величина рН может превышать 9 (сильно щелочная среда) при полном отсутствии СО₂и кислородном перенасыщении. Зимой в придонном слое таких озер рН становиться нейтральной или слабокислой (6,5) при условии полного потребления кислородом и высоком содержании СО₂. такие условия характерны для озер, подверженных антропогенному воздействию.

В числе озер встречаются водоемы с постоянно высоким содержанием водородного иона и кислой реакцией среды. Например, в озерах Чербомысло и Глубокое Полоцкого р-на., рН составляет 5,0 –5,9.

Сезонная динамика величины рН в Лукомльском озере в большинстве случаев имеет достаточно четкую закономерность. В период зимней стагнации, как правило, фиксируются минимальные значения, при переходе к весенней гомотермии – они несколько повышаются, летом достигают максимума. В период весеннего и летнего перемешивания диапазон значений минимальный. В отдельные годы отмечен интенсивный рост значений рН в летний период , когда они превышали 9 (1975, 1077, 2003-2005), что является следствием повышения интенсивнотс фотосинтеза и некоторым повышением в водной массе концентрации солей натрия, магния. Осенняя гомотермия имеет более низкие показатели рН, а сумма ионов незначительно возрастает по сравнению с летним периодом. Эта особенность весьма характерна для водоема-охладителя. Когда осенью еще продолжается вегетация воорослей, но в сравнении с летним периодом усиливается деструкция органического вещества. В целом для водоема-охладителя характерна тенденция увеличения значений водородного показателя.