Жесткость воды и ее влияние на развитие растений

Влияние жесткой воды на растения

Все живое существовать без воды не сможет. Ни люди, ни животные, ни тем более растения, которые и существуют за счет непосредственно воды. Но как обеспечить растениям надлежащий уход? Бывает так, что и стоят вроде на солнце, и поливаешь их в меру, а в результате все равно чахнут на глазах. Жесткая вода для растений конечно не важна, но вот вода для них может быть губительной. Нужно очень четко прослеживать баланс, иначе погубить урожай с такой водой достаточно просто.

Жесткость – подвиды и нюансы в работе с растениями

Чтобы растение хорошо шло в рост, чтобы был хороший урожай вода, солнце и удобрения должны найти ту тонкую грань баланса, чтобы нигде не было излишков. Как определить, что и с чем смешивать? Прежде всего, нужно разобраться с показаниями жесткости. Все-таки солнце, тепло и минеральные удобрения поддаются измерению больше, чем показатели жесткости.

На сегодня есть несколько понятий известковости, по которым воду оценивают в разных странах. В этом списке представлены:

У каждой из этих стран есть свои показатели известковости, и выбирая средства для ее понижения, потребитель всегда должен помнить об этих особенностях. Растения для жесткой воды не важны, ей вообще все равно, где образовывать накипь. Но если инструкция к применению средства от жесткости попадется из другой страны, то потребителю лучше иметь под рукой следующую табличку, она поможет ему быстро перевести одни градусы в другие.

Страна и единица

Значение приравненное к российскому показателю

Один градус можно перевести в миллиграммы на эквивалент литр как 0,36. Кроме того понятие известковости воды делиться на две составляющих. Бывает растворимая и нерастворимая известковость. Так вот все средства по умягчению – это средства для борьбы с временной (растворимой) жесткостью. Проще говоря, это карбонаты и гидрокарбонаты солей. Они легко убираются путем простого кипячения или замораживания воды. Но если вода нужна для колхозного поля или же в собственном доме есть целая оранжерея растений, то постоянно нагревать воду означает только одно. Где-то есть емкость, на которой вся жесткость и останется. И будут уже не растения для жесткой воды, а вся накипь на одной поверхности, которую придется чистить постоянно.

К тому же любому агроному следует понимать, что вода в разных районах страны земного шара разная и состав ее будет разный. Так, что где-то что-то нужно думать с очищением и умягчением, а где то можно поливать смело. Так вода в Ленинградской области сама по себе очень мягкая. Ее спокойно можно пить сразу из под крана и растениям жесткая вода данной области ничем не грозит, т.к. в ней допустимый уровень жесткости.

Если растений в доме не так уж много и есть возможность покупать специальную воду для полива, то лучше работать по такой схеме, в случае же если это плантации теплиц, то следует поставить умягчающе-очищающие установки и подпитывать свои растения хорошей сбалансированной водой. В этом случае могут пригодиться мембранные устройства. Ведь чтобы получить хорошую заданную воду, нужно установить соответствующую мембрану. Зато растения точно не будут погибать от плохой воды.

Растения и вода – основные требования

Растения без воды не выживут, это аксиома. Только разве кактусы могут просуществовать долгое время без жидкости. Остальные аквариумные растения для жесткой воды или какой-то другой, рассматриваются как главный потребитель. Они не будут расти и цвести без нее.

В обязательном порядке, при оценке воды для полива проверяют ее реакцию на примеси. Чтобы растения чувствовали себя хорошо, нужна нейтральная или слабокислая реакция. То есть излишков любых примесей в воде быть не должно. И тогда она отлично будет сотрудничать с растениями.

Где потребитель может достать воду для полива? Вариантов, как известно, немного. Это центральное водоснабжение, свой колодец или скважина и наконец, ближайшие первичные источники, в том числе и дождевая вода.

С водопроводной водой по идее должно быть все нормально, но излишек жесткости и хлорированности делает ее применение ограниченным. Или же нужно монтировать систему очищения.

Вода из скважины или колодца хороша тем, что там достаточное количество минералов и всяких примесей. Здесь есть только один риск, примеси могут быть в излишке. И тогда никакого положительного эффекта от полива такой водой не будет.

Если брать воду из близ лежащего озера, то там может быть огромное количество самых разных примесей – и химикаты, и разложившиеся частицы и слитые в эту воду отходы. В общем, целый букет, никому не нужных примесей.

Почему лучше использовать дождевую воду?

Лучше всего использовать для полива дождевую воду. Растения для жесткой воды не подходят, а вот для дождевой, которая намного мягче водопроводоной они идеальны. Кроме этого, дождевая вода – это всегда вода с большим количеством растворенного кислорода. Это естественная среда для роста и плодоношения растений. Правда нужно учитывать и экологическую безопасность района, где выпал дождь. Если район неблагополучный, то все достоинства дождевой воды могут погасить кислотные дожди. Чтобы использовать дождевую воду, потребитель должен следовать определенным правилам.

Дождевую воду нельзя собирать, как минимум в течение получаса после начала проливного дождя, если до этого его долго не было. Стекая по крыше, вода собирает весь мусор, который уже скопился на ней. И только спустя минут двадцать уже начинает идти чистая вода, которую смело потом можно использовать для поливов.

Что касается известковости воды, то постоянная хорошо влияет на обменные процессы в растениях, помогает им хорошо идти в рост и плодоносить, а временная, та самая с которой можно бороться, нарушает кислотно-щелочной баланс в растениях. Важно помнить, что поливать растения жесткой водой нельзя, т.к. происходит резкий рост количества щелочных примесей, и у растений могут наблюдаться хлорозы из-за подобных примесей.

Что касается растений для жесткой воды в аквариуме, то там нужно помнить еще и о том, что кроме растений, есть еще и рыбки, и тритоны, и улитки. В этом случае воду умягчают путем подкисления. Для этого используют безвредную и слабенькую щавелевую кислоту. Но полностью устранять кальций и магний нельзя. Без них и растения быстро погибнут и рыбки. Иногда еще советуют применять растворимую соль. С ней реакции в воде происходят быстрее. А выделяющийся азот еще и подпитывает растения. Придется перечитать немало литературы потребителю, чтобы понять, как составить правильную воду для аквариума.

Изучение влияния различных типов воды на всхожесть семян и рост растений

Очень велика роль водных растворов в биологической среде, они являются основой почвенных процессов, передвижения веществ, прорастания семян и т. д. Вода сплошь и рядом “нарушает” известные физические законы. Одной из таких аномалий являются лед и снег.

Мы очень заинтересовались свойствами снега и льда, так как из литературы и рассказов знакомых огородников нам известно, что на растения хорошо влияет полив талой водой. Есть рекомендации и в популярной литературе по поливу талой водой, например в книгах по садоводству.

Поэтому целью данной работы было:

1. Определить влияние разных типов воды на всхожесть семян.

2. Выяснить разницу во влиянии водопроводной, дистиллированной, дождевой и талой воды и снега на укоренение растений.

1. Определить, в какой из типов воды – лучше прорастают семена.

2. Определить, есть ли разница в размерах корней и ростков в разных водных растворах.

3. Выяснить есть ли разница в количестве образовавшихся корней в разных вариантах опыта.

Скачать:

ВложениеРазмер
krylov_voda.doc204.5 КБ

Предварительный просмотр:

Департамент образования города Москвы

Восточное окружное управление образования

ГОУ специальная (коррекционная) общеобразовательная школа – интернат II вида № 30 им. К.А. Микаэльяна

Исследовательская работа на тему:

«Изучение влияния разных типов воды на всхожесть семян и рост растений»

Выполнил: ученик 10 класса

Крылов Илья Константинович

Руководитель: Губарева Елена Юрьевна

– учитель биологии и экологии, победитель ПНПО 2008 года

Москва 2009 год

  1. Свойства воды 4 – 7
  2. Особенности различных типов воды 7 – 10
  1. Приготовление талой воды 11
  2. Определение влияния различных типов воды на

всхожесть семян 11 – 13

  1. Изучение влияния талой воды на рост и развитие корней 13 – 17

Воде была дана волшебная власть стать
соком жизни на Земле.
Леонардо да Винчи

Когда тает весной снег, все просыпается, начинает расти и цвести, поэтому все считают, что талая вода оказывает положительное действие на растения. Вода единственное вещество на земле, которое одновременно и в больших количествах встречается в жидком, твердом и газообразном состояниях. Она находится в вечном круговороте. Растения являются самыми активными участниками этого великого природного процесса.

Очень велика роль водных растворов в биологической среде, они являются основой почвенных процессов, передвижения веществ, прорастания семян и т. д. Вода сплошь и рядом “нарушает” известные физические законы. Одной из таких аномалий являются лед и снег.

Мы очень заинтересовались свойствами снега и льда, так как из литературы и рассказов знакомых огородников нам известно, что на растения хорошо влияет полив талой водой. Есть рекомендации и в популярной литературе по поливу талой водой, например в книгах по садоводству [1].

Поэтому целью данной работы было:

1. Определить влияние разных типов воды на всхожесть семян.

2. Выяснить разницу во влиянии водопроводной, дистиллированной, дождевой и талой воды и снега на укоренение растений.

1. Определить, в какой из типов воды – лучше прорастают семена.

2. Определить, есть ли разница в размерах корней и ростков в разных водных растворах.

3. Выяснить есть ли разница в количестве образовавшихся корней в разных вариантах опыта.

II. Теоретическая часть.

1. Свойства воды.
Вода – самое распространенное и самое загадочное вещество на Земле: ¾ поверхности планеты покрыто морями, океанами, реками, ледниками. Кроме того, вода в больших количествах содержится в земной коре, образуя подземные озера и пропитывая водоносные слои пород. Общее содержание воды на Земле составляет примерно 1500 млн. км 3 (1,45∙10 18 м 3 ).

Внешне вода, кажется, достаточно простой, в связи, с чем долгое время считалась неделимым элементом. Лишь в 1766 году Г. Кавендиш (Англия) и затем в 1783 году А. Лавуазье (Франция) показали, что вода не простой химический элемент, а соединение водорода и кислорода в определенной пропорции. После этого открытия химический элемент, обозначаемый как Н, получил название “водород” (Hydrogen – от греч. hydro genes), которое можно истолковать как “порождающий воду”. Она не подчиняется никаким законам физики и химии, обладает, как говорят ученые, аномальными свойствами. По законам химии она должна кипеть при температуре – 76 °С, и замерзать при температуре – 90 °С. Но мы знаем, что вода замерзает при 0 °С, а кипит при 100 °С. Современные исследования показали, что за незатейливой химической формулой Н2О скрывается вещество, обладающее уникальной структурой и не менее уникальными свойствами.

Не менее интересен и изотопный состав воды. Если принимать в расчет только стабильные изотопы, то их сочетание даст девять сортов молекул, основную массу которых составляет молекулы протиевой (легкой) воды с кислородом-16 – 99,727%. Если рассматривать только более тяжелые молекулы, то окажется, что на три из них приходится 99% от общего объема тяжелых молекул – H2 18О (73,5%), H2 17О (14,7%) и HD16О (11,5%). В воде пресноводных источников содержание тяжелой воды составляет, обычно, около 330 мг/л (в расчете на молекулу HDO), а тяжелокислородной (Н2 18О) – около 2 г/л.

Так в чем же заключаются загадочные, необычные свойства привычной всем жидкой воды? Прежде всего, в том, что практически все свойства воды аномальны, а многие из них не подчиняются логике тех законов физики, которые управляют другими веществами. Кратко упомянем те из них, которые обуславливают существование жизни на Земле.
Первая особенность: вода – единственное вещество на Земле (кроме ртути), для которого зависимость удельной теплоемкости от температуры имеет минимум (37 0 С), из-за этого нормальная температура человеческого тела, состоящего на две трети из воды, находится в диапазоне температур 36-38оС (внутренние органы имеют более высокую температуру, чем наружные).
Вторая особенность: теплоемкость воды аномально высока. Чтобы нагреть определенное ее количество на один градус, необходимо затратить больше энергии, чем при нагреве других жидкостей, – по крайней мере вдвое по отношению к простым веществам. Из этого вытекает уникальная способность воды сохранять тепло. Подавляющее большинство других веществ таким свойством не обладают. Эта исключительная особенность воды способствует тому, что у человека нормальная температура тела поддерживается на одном уровне и жарким днем, и прохладной ночью.
Третья особенность: вода обладает высокой удельной теплотой плавления, то есть воду очень трудно заморозить, а лед – растопить. Благодаря этому климат на Земле в целом достаточно стабилен и мягок.
Все три особенности тепловых свойств воды позволяют человеку оптимальным образом существовать в условиях благоприятной среды.
Имеются особенности и в поведении объема воды. Плотность большинства веществ – жидкостей, кристаллов и газов – при нагревании уменьшается и при охлаждении увеличивается, вплоть до процесса кристаллизации или конденсации. Плотность воды при охлаждении от 100

до 4 оС (точнее, до 3,98 оС) возрастает, как и у подавляющего большинства жидкостей. Однако, достигнув максимального значения при температуре

4 оС, плотность при дальнейшем охлаждении воды начинает уменьшаться. Другими словами, максимальная плотность воды наблюдается при температуре 4 оС (одна из уникальных аномалий воды), а не при температуре замерзания

Замерзание воды сопровождается скачкообразным уменьшением плотности более чем на 8%, тогда как у большинства других веществ процесс кристаллизации сопровождается увеличением плотности. В связи с этим лед (твердая вода) занимает больший объем, чем жидкая вода, и держится на ее поверхности, образуя своего рода плавающее одеяло, защищающее реки и водоемы от дальнейшего замерзания и сохраняющего жизнь подводному миру. Если бы плотность воды увеличивалась при замерзании, лед оказался бы тяжелее воды и начал тонуть, что привело бы к гибели всех живых существ в реках, озерах и океанах, которые замерзли бы целиком, а Земля стала ледяной пустыней, что неизбежно привело бы к гибели всего живого.
Однако только анализ строения молекулы воды позволяет понять ее исключительность в живой и неживой природе. Прежде всего отметим, что молекула воды самая маленькая среди подобных трехатомных молекул. Такие молекулы при нормальных условиях образуют газы, а молекулы воды – жидкость. Почему? Потому, что при конденсации воды, формируется жидкое вещество удивительной сложности. Это связано с тем, что молекулы воды обладают уникальным свойством объединяться в группы (Н2О)x.

При комнатной температуре степень ассоциации X для воды составляет, по современным данным, от 3 до 6. Это означает, что формула воды не просто Н2О, а среднее между Н6О3 и Н12О6. Другими словами, вода – сложная жидкость, “составленная” из повторяющихся групп, содержащих от трех до шести одиночных молекул.

Если бы вода при испарении оставалась в виде Н6О3, Н8О4 или Н12О6, то водяной пар был бы намного тяжелее воздуха, в котором доминируют молекулы азота и кислорода. В этом случае поверхность всей Земли была бы покрыта вечным слоем тумана. Представить себе жизнь на такой планете практически невозможно.
При испарении группы H6O3, H8O4 распадаются, и вода превращается практически в простой газ с химической формулой Н2О. Плотность газообразной воды меньше плотности воздуха, и поэтому вода способна насыщать своими молекулами земную атмосферу, создавая комфортные для человека погодные условия.
2. Особенности разных типов воды.
Талая вода. Она рождается при таянии льда и сохраняет температуру 0 оС, пока весь лед не растает. Специфика межмолекулярных взаимодействий, характерная для структуры льда, сохраняется и в талой воде, так как при плавлении кристалла разрушается только 15% всех водородных связей. Поэтому присущая льду связь каждой молекулы воды с четырьмя соседними (“ближний порядок”) в значительной степени не нарушается.

Таким образом, талая вода отличается от обычной изобилием многомолекулярных групп, в которых в течение некоторого времени сохраняются рыхлые льдоподобные структуры. После таяния всего льда температура воды повышается и водородные связи внутри групп перестают противостоять возрастающим тепловым колебаниям атомов. Размеры групп изменяются, и поэтому начинают меняться свойства талой воды: диэлектрическая проницаемость приходит к своему равновесному состоянию через 15-20 минут, вязкость – через 3-6 суток. Биологическая активность талой воды спадает, по одним данным, приблизительно за 12-16 часов, по другим – за сутки.
Итак, физико-химические свойства талой воды самопроизвольно меняются во времени, приближаясь к свойствам обычной воды: она постепенно как бы “забывает” о том, что еще недавно была льдом.
Лед и пар – различные агрегатные состояния воды, и поэтому логично предположить, что в жидкой промежуточной фазе валентный угол отдельной молекулы воды лежит в диапазоне между значениями в твердой фазе и в паре. В кристалле льда валентный угол молекулы воды близок к 109,5о. При таянии льда межмолекулярные водородные связи ослабевают, расстояние Н-Н несколько сокращается, валентный угол уменьшается. При нагревании жидкой воды происходит разупорядочение структуры, и этот угол продолжает уменьшаться. В парообразном состоянии валентный угол молекулы воды составляет уже 104,5о.
Кроме того, в талой воде, нет дейтерия – тяжёлого элемента, который подавляет всё живое и приносит серьёзный вред организму. Дейтерий в больших концентрациях равнозначен самым сильным ядам. Дейтерий тяжело усваивается, что требует дополнительного расхода энергии. Учёными установлено, что даже частичное удаление дейтерия освобождает большие энергетические резервы и значительно стимулирует жизненные процессы в организме человека. Талая же вода сама по себе обладает большой внутренней энергией и обеспечивает человеку хорошую энергетическую подпитку. Дело в том, что ставшие однородными молекулы не мешают друг другу, а движется в резонансе, работают в одной и той же частоте, вырабатывая в результате больше чем при хаотическом движении количество энергии .

Дождевая вода мягкая, она имеет слабокислую реакцию, она обогащена кислородом (приблизительно в 10 раз больше по отношению к колодезной воде). Во все времена она считалась лучшей для полива и других технических нужд, которые возникают в условиях индивидуального дома. Но в настоящее время в дождевой воде могут содержаться примеси отходов химической промышленности, продукты сгорания твердого или жидкого топлива. Эти продукты находятся в атмосфере и оседают на крышах зданий, с которых происходит сбор дождевой воды. Особенно опасны примеси цемента и извести, из-за которых вода становится жесткой и практически полностью теряет свою ценность. Поэтому прежде чем применить дождевую воду, лучше всего сделать ее анализ, особенно в промышленных районах РФ.

Колодезная вода обычно содержит большое количество минеральных веществ. Насыщение колодезной воды минеральными веществами происходит, когда дождевая вода, проникая через грунт, растворяет содержащиеся в почве минералы и после этого попадает в водоносные грунты. Такую воду, прежде чем употреблять на хозяйственные нужды, следует проверить в лаборатории. Это правило в равной степени относится и к родниковой воде.

Речная или озерная вода кроме минеральных загрязнений может содержать промышленные и бытовые отходы, опасные для людей, животных и растений. Поэтому всегда следует соблюдать меры предосторожности и профилактики.

Вода как основа жизни

Вы здесь

Вы здесь

Нет ни одного вещества в мире, которое бы хранило столько тайн, сколько хранит в себе вода. Она влияет на все процессы, которые происходят на планете. Жизнь человека и всего живого на земле зависит от воды. Поэтому надо беречь и ценить эту уникальную жидкость.

Вода – источник жизни на Земле

Нет более важного вещества на планете, чем вода. Почти ¾ поверхности Земли покрыто океанами и морями. Именно круговорот воды в природе определяет глобальный климат планеты.

Тело человека более, чем на половину состоит из воды. Эта жидкость доставляет в клетки органов и тканей питательные вещества и выводит из них продукты распада.

Всю жизнь человек ежедневно сталкивается с водой: пьет, умывается, использует в технологических и других процессах, а также для отопления.

Вода способствует терморегуляции тела человека и совершенно необходима для его дыхания. Пять дней, проведенных без воды, ведут к неминуемой смерти человеческого организма.

Регулярное потребление достаточного количества жидкости улучшает мышление и координационные действия мозга человека.

Роль воды в жизни растений

Вода составляет около 95% массы растений. Одного этого факта достаточно, чтобы понять, насколько она необходима для их роста и развития. Каждый процесс жизнедеятельности растений происходит с присутствием воды и зависит от нее. Недостаток жидкости обычно приводит к гибели растения.

Вода служит средством связи растения с внешней средой, так как в ней растворяются минеральные соли, которые впоследствии поступают через корневую систему внутрь растения. С помощью этой же воды минеральные вещества перемещаются внутри растения.

Вещества, попадающие с водой в растение, не теряют своих полезных свойств и не изменяю химический состав.

Вкратце вода выполняет такие функции в жизни растения:

  • организует поток питательных и минеральных веществ по проводящей системе;
  • произрастание семени невозможно без воды;
  • участвует в процессе фотосинтеза посредством подачи необходимого водорода;
  • наполняет клетки, которые придают растению упругость и поддерживают форму;
  • обеспечивает терморегулирование, предотвращающее разрушение тканей и белков.

Вода является определенной управляющей системой жизни растения в целом. Жидкость обладает свойством энергоинформационной памяти, благодаря чему регулирует физиологические функции растения и всю его жизнедеятельность.

Значение воды для растений невероятно. Ни одно растение, даже растущее в засушливых регионах и не требующее постоянных поливов, не выживет.

Особенности поглощения воды растением

Качество питания растения зависит от влажности почвы. Хорошо увлажненный грунт обеспечивает быстрое поглощение корневой системой воды. Скорость проникновения воды внутрь растения в условиях влажной почвы зависит нескольких факторов:

  • Почвенной влаги, а точнее – крутизны градиента водного потенциала от грунта к корням растения. При снижении уровня влаги в почве этот показатель уменьшается, а сопротивление движению к корням увеличивается.
  • Аэрации почвы. Насыщение корневой системы кислородом крайне важно. Без О2 растение прекращает расти, снижается его физиологическая активность. Пониженное содержание кислорода наблюдается на затопленных и тяжелых глинистых почвах.
  • Температуры грунта. Холодные почвы доставляют меньше воды к корням растений. Это происходит вследствие снижения проницаемости поверхности корней для воды и повышении вязкости жидкости, которая обеспечивает скорость движения ее через почву и корни.
  • Протяженности корней и эффективности их работы. Величина корней не может не влиять на скорость впитывания в них воды. Огромные и порой очень длинные корни деревьев поглощают жидкость медленно. Мелкие и разветвленные корешки впитывают воду быстрее. Эффективность работы корневой системы зависит от площади контактной поверхности и проницаемости.

Пересыхание грунта негативно сказывается на развитии растения и постепенно ведет к его гибели. Не менее важно качество воды, выбираемой для полива. Лучше всего для питания подходят грунтовые воды, а в домашних условиях – очищенная или настоявшаяся вода.

Состояние воды в растении

Для нормальной физиологической деятельности клетка растения должна быть максимально насыщена водой. Содержание воды в растении постоянно колеблется.

В разных растениях и их элементах содержится разный объем воды:

  • в водорослях – 96…98%;
  • в листьях травянистых растений – 83…86%;
  • в листьях древесной растительности – 79…82%;
  • в стволах деревьев – 40…55%;
  • в злаковых зерновках – 12…14%.

Вода в растении может находиться в нескольких формах:

  • Свободная вода, которая легко перемещается по растению и испаряется. Располагается чаще всего в межклетниках, то есть в свободном пространстве.
  • Связанная вода, которая трудно передвигается и испаряется. Находится в основном внутри клетки. Бывает осмотически и коллоидно связанной. Первая – не очень прочная и размещается в вакуоли. Вторая находится в цитоплазме и отличается высокой прочностью. Коллоидно связанная вода выходит из клетки только в условиях сильного обезвоживания растения.

Привычная вода управляет жизнью планеты. Растения питаются водой и дают человеку кислород, чтобы он мог дышать.

Жесткость воды: влияние на растение

Жесткость воде придают растворенные ионы магния и кальция, вернее – повышенное их количество. Такая вода оставляет налет в чайнике при кипячении и очень сушит и раздражает кожу.

При этом показатель рН не указывает напрямую о степени жесткости воды. Жидкость, которая течет из кранов, обладает преднамеренно повышенным рН. Это делается для предотвращения коррозии трубопроводов.

Полив растений жесткой водой приводит к плохому поглощению корневой системой фосфора, железа и других не менее важных веществ. В итоге растение начинает болеть, чаще всего – хлорозом.

Способы смягчения жесткой воды

Оптимальный способ подпитывать растение хорошей водой – смягчить ее. Оказывается, это не трудно и можно сделать несколькими методами:

  1. Кипячением. Этот способ возможно использовать при поливе домашних растений, когда не требуется использование большого объема жидкости. Однако в кипяченой воде нет кислорода, и она не сможет полноценно «насытить» растение.
  2. Замораживанием и последующим размораживанием. Эффективный способ избавления воды от ненужных солей, но также применим только в домашних условиях.
  3. Отстаиванием. Самый популярный метод смягчения воды. Причем используют его и для домашних растений, отстаивая воду в бутылках, и для огородов, оставляя жидкость в большой емкости на несколько дней. Достаточно поставить на участке старую ванную или другую большую тару с водой и в течение 2 – 3 дней не трогать эту воду. Потом ей можно спокойно поливать огородные и садовые растения.
  4. Добавлением щавелевой или ортофосфорной кислоты, а также древесной золы или торфа. Этот способ не всегда удобен и требует знания точного количества необходимого вещества.

Для полива растений лучшей водой считается дождевая. Она насыщена кислородом и обеспечивает быстрый рост и активную жизнедеятельность растений.

Для сбора дождевой воды желательно оставить на улице объемную емкость, в которую напрямую будут попадать осадки. Собирать такую воду с крыш можно примерно через полчаса после окончания дождя, так как в первой «партии» скапливается грязь и пыль.

ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ

Секция: 1. Химические науки

VIII Студенческая международная заочная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум: естественные и медицинские науки»

ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ

150%”> В связи с тем, что вода является хорошим растворителем можно сказать, что в природе нет совершенно чистой воды, хотя бы потому что растворяет на своем пути многие соединения и вещества, становясь сразу же смесью многих растворенных веществ. Образовавшаяся смесь содержит многие ионы, в частности ионы кальция и магния, которые обуславливают жесткость воды. Причем чем больше ионов кальция и магния, тем жестче вода.

line-height:150%;background:white”> В большей степени жесткость воды связана с катионами кальция (Са 2+ ) и в меньшей степени магния (Mg 2+ ). Все двухвалентные катионы влияют на жесткость воды, так как они, взаимодействуя с анионами, образуют соединения, выпадающие в осадок. Одновалентные катионы таким свойством не обладают.

line-height:150%;background:white”> В таблице 1 приведены основные катионы металлов, вызывающие жесткость, и главные анионы, с которыми они объединяются, образуя соответствующие соединения.

background:white”> Таблица 1.

background:white”> Катионы, анионы и соединения, обуславливающие жесткость воды

Катионы

Анионы

line-height:150%;background:white”> Из-за ничтожно малого оказания влияния на жесткость воды наличием в ней стронция, железа и марганца пренебрегают.

line-height:150%;background:white”> Малая растворимость в природных водах алюминия и трехвалентного железа вносит очень малый «вклад» в жесткость воды, которым так же пренебрегают.

line-height:150%;background:white”> Влияние ионов бария не учитывается из-за незначительного их нахождения в воде.

line-height:150%;background:white”> Различают следующие виды жесткости:

line-height:150%;background:white”> · общая жесткость (карбонатная — временная или устранимая) — обусловленная концентрацией гидрокарбонатов (и карбонатов при рН > 8.3) солей кальция и магния;

line-height:150%;background:white”> · некарбонатная — обусловленная концентрацией в воде кальциевых и магниевых солей сильных кислот.

margin-left:0cm;text-align:justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%”> · Жесткость устраняется несколькими способами :

margin-left:0cm;text-align:justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%”> · карбонатную — простым кипячением, так как при этом карбонаты и гидрокарбонаты кальция и магния выпадают в осадок;

margin-bottom:2.4pt;margin-left:0cm;text-align:center;line-height:150%”> Ca(HCO3)2 → CaCO3↓ + CO2↑+ H2O

margin-left:0cm;text-align:justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%”> · – некарбонатную — можно умягчить, обрабатывая воду гашеной известью или содой. Она не устраняется кипячением. Так как такая жесткость не дает осадков, и не испаряется при кипячении.

margin-bottom:2.4pt;margin-left:0cm;text-align:center;line-height:150%”> CaSO 4 + Na 2 CO 3 → CaCO 3 ↓ + Na 2 SO 4

margin-bottom:2.4pt;margin-left:0cm;text-align:center;line-height:150%”> Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O

margin-bottom:2.4pt;margin-left:0cm;text-align:center;line-height:150%”> MgSO4 + Ca(OH)2 → Mg(OH)2↓ + CaSO4

margin-left:0cm;text-align:justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%”> Для устранения ионов кальция и магния можно использовать фосфат натрия, буру, поташ и другие химические соединения:

margin-bottom:2.4pt;margin-left:0cm;text-align:center;text-indent:35.4pt;
line-height:150%”> CaSO4 + K2CO3 → CaCO3↓ + K2SO4

line-height:150%;vertical-align:baseline”> Сумма карбонатной и некарбонатной жесткости определяет общую жесткость воды. Показатель жесткости воды не постоянен.

line-height:150%;background:white”> В мировой практике приняты единицы измерения жесткости, которые определенным образом соотносятся друг с другом (табл. 2).

background:white”> Таблица 2.

background:white”> Единицы жесткости воды

Рисунок 1. Показания рН воды реки Белая

Рисунок 2. Показания жесткости воды реки Белая

line-height:150%;background:white”> Таким образом, жесткость воды это ее особое состояние. Она влияет на растения и на живой организм, но без жесткости воды нельзя. Так как нельзя употреблять чистейшую воду имеющий состав только водород и кислород.

150%”> Вода, используемая в работе, взята на территории г. Бирск. Жесткость этой воды находится в пределах ПДК, так как река Белая протекает в данной местности по равнине, где наличие известняков и доломитов ограничено.

150%”> В своих исследованиях при проведении эксперимента автор опирался на известные литературные данные [1; 2].

Жесткость воды

Жесткость воды – определение, управление и влияние на здоровье.

Вода, несомненно, играет важнейшую роль в жизни каждого. Жесткость водопроводной воды способна прямо либо косвенно пошатнуть здоровье любого. Как добиться того, чтоб вода несла только здоровье и красоту, а не в коем разе не вредила? Как смягчить водопроводную воду в домашних условиях и сделать ее полезной?В последнее время мы нередко сталкиваемся с проблемой избытка в воде солей жесткости. Многие даже не задумываются, насколько высокий уровень жесткости воды негативно влияет на наше здоровье. В настоящей статье вы узнаете, как осуществляется непосредственное влияние жесткости воды на человеческий организм, как измерить жесткость воды, и наконец, вы сможете узнать о том, как смягчить жесткую воду без посторонней помощи.Определение жесткости воды воспроизводится, как правило, при помощи такого прибора, как tds метр воды. Жесткой ее называют из-за превышающего установленную норму содержания солей кальция и магния. Привычная для нас водопроводная вода содержит к тому же и хлор, который добавляется в воду искусственным путем. В свою очередь соли кальция и магния самой природой растворяются в воде. Ведь, как известно, грунтовые воды проходят через слои известковых пород, которые и способствуют вымыванию, а также растворению в них минеральных веществ. Среди них, собственно, соли магния и кальция и составляют основу.

Влияние жесткости воды на растения

От того, какая жесткость воды, ежедневно употребляемой человеком, зависит состояние и функционирование почек и всего организма. Ведь систематическое употребление в пищу жесткой воды нередко приводит к отложениям камней, а также солей в почках.

Безусловно, есть разные виды жесткости воды. И соли кальция должны присутствовать в воде, поскольку в умеренных количествах эти соли просто необходимы организму человека. А недостаток магния вообще способен привести к инфаркту. А вот избыток этих солей в воде может стать причиной множества заболеваний. И как же быть? Как узнать жесткость воды и как обезопасить себя и защитить от неприятных последствий? Воспользуйтесь таким приспособлением, как tds meter. Это прибор для жесткости воды в домашних условиях способен определить уровень содержания в воде солей, то есть единицы жесткости воды в вашем водопроводе. Если аппарат показал жесткость воды гост норму превышающий, нужно провести меры, которые обеспечат снижение жесткости воды.

Ведь помимо пагубного влияния такой воды на функционирование внутренних человеческих органов, она может и навредить и внешнему здоровью человека, а также создать множество проблем в быту:

  • жесткая вода способствует появлению и скоплению накипи в таких бытовых приборах, как стиральная машина, чайник и прочих предметах быта, контактирующих с водой. Нередко производители стиральных и посудомоечных машин инструктируют своих пользователей о том, как смягчить воду;
  • жесткая вода может стать причиной появления раздражения и сухости кожи. А о том, насколько вредна жесткая вода для волос, и говорить не нужно. Многие пытаются самостоятельно отыскать способы, как смягчить воду для волос народными средствами;
  • немаловажен показатель жесткости воды и для обитателей растительного и животного мира. Разводя водных обитателей, люди сталкиваются с очень большой проблемой – как смягчить воду в аквариуме. Повышенное соотношение солей щелочноземельных металлов просто губительно может сказаться на рыбках и прочих аквариумных жителях. Любители рыбок точно знают, насколько важно определение жесткости воды в аквариуме. Есть несколько способов, как понизить жесткость воды в аквариуме без причинения вреда рыбке и иным его обитателям.

Известные методы устранения жесткости воды выделяют один из наиболее распространенных способов и самых доступных – использование всевозможных фильтров для очистки воды. Как правило, перед тем, как определить жесткость воды, люди заблаговременно планируют установку фильтров. А полученные показания только подтверждают эту необходимость.

Единицы измерения жесткости воды

Жесткость воды единицы измерения – разные страны имеют собственные единицы измерения жесткости воды:

  • В России в градусах жесткости (°Ж), что соответствует концентрации щелочноземельного элемента, численно равной 1/2 его моля, выраженной в мг/дм³ (г/м³)
  • в Германии – это единица dH
  • во Франции – это показатель f
  • в США – A
  • в других странах – ppm, мг-экв/л.

Жесткость воды в аквариуме и водопроводе – параметры: при жесткости вода выше 12 мг-экв/л она считается особо жесткой, вода с показаниями от 8 до 12 мг-экв/л – определяется как жесткая, в свою очередь вода от 4 до 8 мг-экв/л – это вода средней жесткости, а вот показания до 4 мг-экв/л говорят о том, что вода мягкая.

Жесткая и мягкая вода при выращивании растений

Жесткая и мягкая вода в гидропонике/почве/субстратах

В мире имеется некоторая дискуссия о точном определении жесткой и мягкой воды и о том, как стоит учитывать этот момент в кормлении растений. Твердость воды, зависит от концентрации положительных металлических ионов, растворенных в воде, обычно кальция и магния.

Этот эффект может быть усилен присутствием растворенного диоксида углерода (СО2) в воде в виде карбонатов или бикарбонатов. «Мягкая вода» может быть определена как 60 мг/л, а вода более чем 120 мг/л считается «Твердой-жесткой», а вода между ними определяется как «Умеренно тяжелая (жесткая)».

Жесткая вода, мягкая вода, плохая или хорошая вода, в чем разница? Все, что растворяется в воде, может и будет реагировать с другими элементами, которые добавляются в воду, или с чем-либо, с чем вода контактирует. Жесткая (твердая) вода является проблемой для очистки оборудования, а также повышает химическую реактивность воды, особенно в отношении pH; он часто считается более правильным. Как правило, твердая (жесткая) вода поступает из подземных вод, которые в течении длительного времени подвергаются воздействию минеральных пород.

С другой стороны, мягкая вода позволяет мылу вспениваться и работать эффективнее. Она меньше влияет на оборудование и дает больше «чистого листа» для химической реакции. Исследования показали корреляцию между мягкой водой и проблемами со здоровьем, включая болезни, связанные с сердцем. Мягкая вода, как правило, поступает из поверхностных вод – рек, ручьев и озер – и долгое время не подвергается воздействию минеральных пород. Она также может поступать из обработанной воды, где большинство ионов удалялось или заменялось одиночными валентными атомами, такими как натрий, с помощью оборудования для смягчения воды.

TDS, EC и жесткость воды

Плохая вода и есть плохая вода – потому что она содержит, к примеру высокий уровень соли или других нежелательных химических веществ. Ее можно найти где угодно, особенно в промышленных районах, регионах, там, где наблюдается интенсивная сельскохозяйственная деятельность, или вблизи мест соленых вод. Это не влияет на жесткость или мягкость.

Важно не смешивать концентрацию ионов или соли с твердостью или мягкостью воды. Твердость является функцией многовалентных ионов, таких как Са2+ и Mg2+, а не одновалентные ионы, такие как Na+ или Cl+. Моновалентные ионы также обнаруживаются в общем растворенном теле (TDS) раствора, поэтому возможность TDS 450 мг/л (1 ppm = 1 мг/л), полученный от добавления столовой соли в дистиллированную воду, но эта вода все еще может быть мягкой.

Прямой корреляции между TDS и электропроводимостью (ЕС) и жесткостью воды нет. Можно быть уверенным, что вода тяжелая, если вы будете знать, что вся электрическая проводимость происходит исключительно из Са, Mg или других многовалентных металлических ионов. Например, сахарный раствор будет проводить электроэнергию, но не обязательно. Смягчители воды работают путем замены проблемных ионов – кальция и магния – ионами натрия. ЕС остается неизменным или увеличивается, но вода идет от твердого к мягкому, что не очень хорошо для растений.

Значение ЕС не всегда говорит о качестве вашей воды. Иногда жесткая вода с ЕС, может быть все еще в порядке, в то время как различная вода с той же самой ЕС может быть плохой или очень плохой для ваших растений, поскольку содержит различные соли и химикаты

Для нас большой вопрос заключается в том, как все это влияет на питание растений. Одним из самых больших эффектов для растущих систем, в которых используется жесткая вода, является потенциал накопления карбоната кальция или карбоната магния, которые нерастворимы. Образование этих отложений является эндотермической реакцией, что означает, что процесс становится быстрее, поскольку тепло подается в раствор. Во время процесса перекачки воды из резервуара, через насос, через более мелкие трубы, в систему корней, вода станет более теплой, и это будет приводить к естественному и постоянному образованию отложений.

Связь между элементами

По мере поступления тепла в систему, образования карбоната кальция или магния увеличивается, что приводит к осаждению нерастворимых материалов внутри насосов, труб и среды роста. В конечном итоге это приводит к ограниченным потокам, блокированным эмиттерам, выгорающим насосам и т.д.

Влияние питательной среды на химический профиль воды также может изменено различными антагонистическими соотношениями между отдельными элементами и общим влияние на pH. Чем тверже вода, тем больше кальция и магния. Чем больше этих элементов существует по отношению к некоторым другим элементам, таким как калий и фосфор, тем менее доступны эти элементы, поэтому они эффективно блокируются. Эти положительные ионы повышают pH раствора, а когда на твердость также влияют карбонатные уровни, pH эффект будет продолжаться в среде, к которой он применяется. Чем тверже вода, тем больше кислоты требуется для снижения уровня pH.

Рекомендуемые верхние пределы химических факторов в оросительной воде для выращивания парниковых культур

Значения могут варьироваться в зависимости от EC

Умеренные уровни твердости (жесткости) воды

Существует ряд решений для умеренного уровня твердости воды:

  1. Смягчение воды. Смягчение воды включает в себя затопление воды моновалентным ионом, обычно натрием, который вытесняет кальций и снижает твердость воды. Это отлично подходит для стирки одежды и ванн, но не настолько подходит для воды, используемой для полива ваших растений или для потребления человеком.
  2. Обратный осмос (RO). Процесс, при котором водопроводная вода подается через ряд мембран с постепенно меньшими парами, которые блокируют молекулы и атомы определенного размера. Это отфильтровывает кальций и другие более крупные элементы, эффективно снижая твердость воды. Он также удаляет большинство других элементов, включая вредные молекулы, ионы натрия и большинство других ионов, тем самым эффективно снижая общее количество растворенных твердых веществ ЕС. Однако это довольно дорогой обойдется в плане установки и поддержки, и не всегда такое решение полностью необходимо, по крайне мере при использовании чистой воды в системе обратного осмоса нет необходимости.

Самые передовые и лучшие производители питательных веществ обычно учитывают проблему жесткой или мягкой воды при разработке своей продукции. Различные виды культивирования имеют разные требования при разработке в этой области. На большинство этих различий влияет среда, к которой применяется продукт. Горшечные смеси обладают большой буферной способностью, могут удерживать элементы, и вода не должна рециркулироваться. Рециркуляция добавляет больше тепла в систему и позволяет отложениям формироваться с большей готовностью. Смеси для заливки имеют естественные буферы, которые уменьшают изменения pH. Разницу в содержании следует корректировать, используя правильное соотношение питательных веществ, которое будет присутствовать в удобрении, разработанным специально для использования с заливочными смесями.

Водные и растительные системы

Для рециркуляции рекомендуется использовать только мягкую воду и только при использовании инертной растительной среды. Это может быть сделано, например, с чистой водой обратного осмоса. Рециркуляционные системы должны быть способны приспосабливаться не только к твердости воды, но также к дополнительным элементам, подаваемым в водопроводную воду сверх того, что добавляется или требуется в добавленные питательные вещества. Контроль состава соли является критическим, так как это также влияет на уровни pH, которые имеют решающее значение для сигнализации цветения растения (в дополнение к изменению фотопериода). Лучше всего использовать питательное вещество, которое предназначено для работы с водопроводной водой с величинами ЕС не более 0,3-0,4 мСм/см, обеспечивая при этом некоторую буферизацию для контроля pH в системе (например, Canna Aqua)

Двухкомпонентные питательные вещества Canna Aqua A/B (для вегитативной стадии роста и цветения) от Голландского производителя

Другим методом, используемым в растущих системах, является система отхода к стоку, в которой питательные вещества, смешанные в резервуарах, применяются к растениям, и избыток сливают и не восстанавливают его. В этой системе важно не только регулировать pH при смешивании, но и поддерживать pH со временем, пока готовый продукт хранится в баке перед использованием. Это минимизирует колебания уровня pH, предотвращая образование нерастворимых соединений. Кроме того, в мягкой воде имеется меньше ионов кальция и магния, поэтому их необходимо увеличить или заменить, чтобы достичь правильного соотношения ионов. Если вы хотите не беспокоиться о составе питательных веществ, вы должны выбрать правильное питательное вещество, которое хорошо работает как с мягкой водой, так и с твердой водой.

Двухкомпонентные питательные вещества Canna Hydro A/B (для вегитативной стадии роста и цветения) и дополнительный комплекс питательных веществ, от Голландского производителя

Какой мы можем подвести итог зная о мягкой и твердой воде? Теперь вы можете оценить, что существует много аспектов, влияющих на качество воды. Мало того, что общее количество растворенных ионов важно, но также соотношение этих элементов друг к другу, эффект, который они оказывают на добавляемый вами набор питательных веществ, и постхимические реакции, которые могут и будут происходить. В конечном итоге все это повлияет на ваши растения. Питательные вещества должны быть спроектированы и адаптированы в соответствии с водой, которую производитель намерен использовать в качестве исходной воды. В конце концов, он также разрабатывает соответствующий набор питательных веществ, который учитывает требования к питательным веществам растения, долгосрочный эффект на развитие растений и влияние растущей среды на состав, хранение и реактивность.

Друзья, ознакомившись с этой статьей вы поймете важность воды при выращивании растений, но в то же время сложностей вам это не предоставит, потому как все лучшие производители уже давно учитывают моменты с мягкой и жесткой водой. Качественных и больших вам урожаев.

Ссылка на основную публикацию