Gravity: Αναλογικός αισθητήρας pH / Meter Pro Kit για Arduino

Ποιος Επηρεάζεται ;

Τα υδρόβια είδη δεν είναι τα μόνα που επηρεάζονται από το pH. Ενώ οι άνθρωποι έχουν υψηλότερη ανοχή για τα επίπεδα του pH (τα επίπεδα πόσιμων κυμαίνονται από 4-11 με ελάχιστο γαστρεντερικό ερεθισμό), εξακολουθούν να υπάρχουν ανησυχίες. Οι τιμές pH μεγαλύτερες από 11 ή κάτω από 4 μπορούν να προκαλέσουν ερεθισμούς του δέρματος και των ματιών . Η τιμή pH κάτω από 2,5 θα προκαλέσει μη αναστρέψιμη βλάβη στο δέρμα και τα όργανα. Τα χαμηλότερα επίπεδα pH αυξάνουν τον κίνδυνο κινητοποίησης τοξικών μετάλλων που μπορούν να απορροφηθούν.Επίπεδα άνω του 8,0 δεν μπορούν να απολυμανθούν αποτελεσματικά με χλώριο, προκαλώντας άλλους έμμεσους κινδύνους. Επιπλέον, τα επίπεδα pH εκτός των 6,5-9,5 μπορούν να προκαλέσουν ζημιά και να διαβρώσουν π.χ. σωλήνες , αυξάνοντας περαιτέρω την τοξικότητα των βαρέων μετάλλων.

pH ΚΑΙ Υδρόβιοι οργανισμοί

Εάν το pH του νερού είναι πολύ υψηλό ή πολύ χαμηλό, οι υδρόβιοι οργανισμοί που ζουν μέσα σε αυτό θα πεθάνουν. Το pH μπορεί επίσης να επηρεάσει τη διαλυτότητα και την τοξικότητα των χημικών και βαρέων μετάλλων στο νερό. Η πλειονότητα των υδρόβιων πλασμάτων προτιμά ένα εύρος pH 6,5-9,0 . Καθώς τα επίπεδα του pH απομακρύνονται από αυτό το εύρος (πάνω ή κάτω) μπορεί να επηρεαστούν τα ζωικά συστήματα και να μειωθούν τα ποσοστά επώασης και επιβίωσης.  Όσο πιο ευαίσθητο είναι ένα είδος, τόσο περισσότερο επηρεάζεται από τις αλλαγές στο pH. Εκτός από τις βιολογικές επιπτώσεις, τα ακραία επίπεδα pH συνήθως αυξάνουν τη διαλυτότητα των στοιχείων και των ενώσεων. Οι τοξικές χημικές ουσίες γίνονται πιο «κινητές» αυξάνοντας έτσι τον κίνδυνο απορρόφησης από τους υδρόβιους οργανισμούς.

Υπάρχουν πολλοί παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν το pH στο νερό, φυσικοί και τεχνητοί. Οι περισσότερες φυσικές αλλαγές συμβαίνουν λόγω αλληλεπιδράσεων με το περιβάλλον (ιδιαίτερα ανθρακικές μορφές) και άλλα υλικά. Το pH μπορεί επίσης να κυμαίνεται με καθίζηση (ειδικά όξινη βροχή) και απόβλητα λυμάτων ή εξόρυξης. Επιπλέον, οι συγκεντρώσεις CO2 μπορούν να επηρεάσουν τα επίπεδα του pH.

Διοξειδιο του Άνθρακα

Το διοξείδιο του άνθρακα είναι η πιο κοινή αιτία οξύτητας στο νερό. Η φωτοσύνθεση, η αναπνοή και η αποσύνθεση συμβάλλουν όλες στις διακυμάνσεις του pH λόγω των επιδράσεών τους στα επίπεδα του CO2.
Τα ανθρακικά υλικά και ο ασβεστόλιθος είναι δύο στοιχεία που μπορούν να ρυθμίσουν τις αλλαγές του pH στο νερό. Το ανθρακικό ασβέστιο (CaCO3) και άλλα δισανθρακικά άλατα μπορούν να συνδυαστούν τόσο με υδρογόνο όσο και με υδροξυλικά ιόντα για να εξουδετερώσουν το ρΗ. Όταν υπάρχουν ανθρακικά ορυκτά στο έδαφος, η ρυθμιστική ικανότητα (αλκαλικότητα) του νερού αυξάνεται .Έτσι διατηρείται το pH του νερού κοντά στο ουδέτερο ακόμα και όταν προστίθενται οξέα ή βάσεις. Επιπλέον ανθρακικά υλικά πέρα ​​από αυτό μπορούν να κάνουν το ουδέτερο νερό ελαφρώς βασικό.

Ανθρωπογενείς Αιτίες

Οι ανθρωπογενείς αιτίες των διακυμάνσεων του pH συνήθως σχετίζονται με τη ρύπανση. Η όξινη βροχή είναι ένα από τα πιο γνωστά παραδείγματα ανθρώπινης επιρροής στο pH του νερού. Οποιαδήποτε μορφή καθίζησης με επίπεδο pH μικρότερο από 5,0 είναι γνωστή ως όξινη βροχή. Αυτή η καταβύθιση προέρχεται από την αντίδραση του νερού με οξείδια του αζώτου, οξείδια του θείου και άλλες όξινες ενώσεις, μειώνοντας το ήδη ελαφρώς όξινο pH του. Αυτές οι εκπομπές προέρχονται συνήθως από εργασίες εξόρυξης και τήξης ή καύσης ορυκτών καυσίμων . Εξαιρετικά υψηλά επίπεδα CO2 μπορεί επίσης να μειώσει περαιτέρω το pH της βροχής.

Οι επιβλαβείς επιδράσεις γίνονται αισθητές όταν το pH του νερού πέσει κάτω από 5,0 ή αυξηθεί πάνω από 9,6. Οι κακές επιδράσεις που οφείλονται στην οξίνιση είναι πιο έντονες στα ψάρια αλμυρού νερού λόγω της προσαρμογής τους σε υψηλότερο pH. Όταν το pH είναι κάτω από τα βέλτιστα επίπεδα, τα ψάρια γίνονται ευαίσθητα σε μυκητιασικές λοιμώξεις και άλλες σωματικές βλάβες. Καθώς μειώνεται το pH του νερού, μειώνεται η διαλυτότητα του ανθρακικού ασβεστίου, εμποδίζοντας την ανάπτυξη του κελύφους σε υδρόβιους οργανισμούς. Γενικά, η αναπαραγωγή των ψαριών επηρεάζεται σε επίπεδα pH κάτω από 5,0. Τα ψάρια αρχίζουν να πεθαίνουν όταν το pH πέσει κάτω από 4,0.

Που Επηρεάζουν τα Χαμηλά επίπεδα pH ;

Τα χαμηλά επίπεδα pH μπορούν να ενθαρρύνουν τη διαλυτότητα των βαρέων μετάλλων. Καθώς αυξάνεται το επίπεδο των ιόντων υδρογόνου, μεταλλικά κατιόντα όπως αλουμίνιο, μόλυβδος, χαλκός και κάδμιο απελευθερώνονται στο νερό αντί να απορροφούνται στο ίζημα. Καθώς αυξάνονται οι συγκεντρώσεις βαρέων μετάλλων, αυξάνεται επίσης η τοξικότητά τους. Το αλουμίνιο μπορεί να περιορίσει την ανάπτυξη και την αναπαραγωγή ενώ αυξάνει τα ποσοστά θνησιμότητας σε συγκεντρώσεις τόσο χαμηλές όσο 0,1-0,3 mg / L. Επιπλέον, κινητοποιημένα μέταλλα μπορούν να ληφθούν από οργανισμούς κατά την αναπνοή, προκαλώντας φυσιολογικές βλάβες. Αυτό είναι ιδιαίτερα επιζήμιο για είδη όπως η ιριδίζουσα πέστροφα.