Сколько литров кислородный баллон: сколько весит пустой и полный, объем, какое давление в м3 для сварки – Расходники и комплектующие на Svarka.guru

Содержание

Таблица перевода «Объемы и массы газа»


Warning: Use of undefined constant simple_breadcrumb — assumed ‘simple_breadcrumb’ (this will throw an Error in a future version of PHP) in /var/www/u8087/data/www/technogaz-servis.ru/wp-content/themes/new_adapt/header.php on line 115
Объемы и массы газов (коэффициенты перевода)

Наименование газа

масса, кг

объем

газ, м3

жидкость, л

Кислород

1,36

1

1,19

1,14

0,84

1

1

0,74

0,86

Азот

1,19

1

1,47

0,81

0,68

1

1

0,84

1,24

Аргон

1,69

1

1,22

1,39

0,82

1

1

0,59

0,72

Водород

0,085

1

1,2

0,071

0,83

1

1

11,7

14,1

Углекислота

1,87

1

1,59

1

0,53

0,85

1,18

0,63

1

Гелий

0,169

1

1,35

0,125

0,741

1

1

5,91

7,89

Ацетилен

1,11

1

1

0,902

Сколько кубов в литре газа пропан, объем стандартного газового баллона

Сколько кубов газа

Сколько кубов газа в литре сжиженного пропана?

При плотности пропана в жидком состоянии коло 508 г/л и молекулярной массе 44,г/моль,все это при делении получается 11,5192 моль в одном килограмме жидкого газа пропана.Из этого следует что один литр жидкого пропана содержит 11.51 моль газа, который при испарении при нормальных условиях займёт объём 22,4 литра. Из этого получим 11,51 моль х 22,4 л/моль = 257,88 л. Зная что в одном кубе газа 1000 литров делим на 257,88 литров и получаем 3,877 литров в одном кубометре газа из баллона.Зная сколько килограмм в баллон нам заправили можем приблизительно рассчитать сколько кубов газа нам необходимо для обогрева

Сколько баллонов газа нам необходимо для обогрева

Вес заполненного на 85% 50-литрового баллона составляет 23,375 кг. Это соответствует 43л жидкого топлива или суммарному объему газа 10 м 3 . При этом пропана в нем не менее 22,4 кг. Наилучшим вариантом является чистый пропан, но по по ГОСТ 15860-84 обязательная пропана в должно быть не менее 60%. Для того, чтобы понять, насколько хватит одного баллона, обратимся к инструкции производителя, где сказано, что котел мощностью 24 кВт потребляет на максимальной мощности примерно 2 кг/ч пропана. Что означает, что при функционировании в полную силу 50 литров хватит на 22,4/2-11,2 часов.

Газ сжижается, поступает в баллоны и при таком состоянии газа можно начинать производство. В результате обработки газа давлением он переходит в жидкое состояние, что позволяет закачивать газ большего объема в баллоны.

Поэтому при минусовой температуре на улице Пропан-Бутановая смесь при выходе из баллона,превращается в газообразное состояние .И так как у Пропана температура испарения меньше, он испаряется в первую очередь,что и приводит к образованию инея на баллонах и уменьшения давления газа на выходе из испарителя.Поэтому работа котла с одним газовым болонам невозможна,из-за маленькой площади испарения.

Но этот основной недостаток можно устранить с помощью газовой гребенки,которая соединит несколько котлов в каскад,что приведет к повышению давления .

А для испарения Бутана необходимо обогреть газовые баллоны с помощью воздушной смеси из котельной подавая ее по гофрированной трубе,или с помощью термоодеяла для газовых баллонов.Что позволит Вам сэкономить до 20% газа за счет подогрева бутана и его полного испарения из баллона.

Подключаем баллон к отопительному котлу через устройство для понижения давления (редуктор).

В то время, когда газ проходит через редуктор он принимает начальное газообразное состояние, а поступая в котел, он сжигается и выделяет достаточно большое количество тепла.

Преимущества при отоплении газовыми баллонами:

  • Газ экологически чистое топливо.
  • Стабильность, при отоплении газом давление в трубах стабильно.
  • Газ не составляет никаких трудностей в эксплуатации.

В последние годы, при строительстве новых домов стали скрупулезно продумывать отопление именно газовыми баллонами.

Так же при использовании системы отопления газовыми баллонами можно использовать теплую воду разогретую системой.

Сейчас очень многие стараются использовать пропан-бутан в баллонах, ведь у него много преимуществ:

  • Его не тяжело найти в магазинах, на рынке.
  • У газа высокая теплота сгорания.
  • Он безопасен в использовании.
  • Оборудование долговечно.

Газ поступает на эксплуатацию в автоматическом режиме.

Большим плюсом является, что отопление газом возможно и при использовании других видов отопления (Дрова или дизельное топливо).

Газовые баллоны нужно хранить правильно:

  • Баллоны должны находиться в защищённом месте от попадания на них лучей солнца или осадков.
  • Использовать можно только те баллоны, которые безукоризненно прошли проверку на исправность.
  • На газовых баллонах не должны наблюдаться коррозии и механические повреждения.
  • Остаточное давление не менее 0.05Мпа.
  • Температура не должна превышать +45 градусов Цельсия, в помещении с баллонами.
  • Размещение баллонов- 0.5 от газовой плиты и 1 м. от батареи.

Обязательным требованием при хранении газовых баллонов является наличие шкафа. Шкаф с баллонами не стоит устанавливать в комнатах, где существуют полости, так как газ тяжелее воздуха и в случае утечке он будет накапливаться в одном месте. Таким образом, может быть достигнута взрывоопасная концентрация.

Выше перечисленными правилам пренебречь нельзя!

Недостатки при отоплении газовыми баллонами:

1.При покупке газа у непроверенных поставщиков, могут возникнуть проблемы с нестабильной работой системы,за счет большего количества Бутана.

2.Ну и конечно самым важным недостатком отопления газов является взрывоопасность. Несомненно, данную систему отопления должен устанавливать настоящий специалист своего дела.

Заключение

На сегодняшний день, эта система отопления используется в домах, которые находятся за чертой города. Отопление сжиженным газом должно устанавливаться только специалистом с соблюдением всех правил установки. При таких условиях жители загородных домой могут быть уверены в работе данной системы.

Источник: http://master-vodoved.ru/gazovoe-oborudovanie-kotlov-otoplen/otoplenie-gazovymi-ballonami.html

Размеры газового баллона 27 литров

Газовые емкости объемом 27 литров считаются удобными и применяются в быту. Высота емкости составляет 59 см при диаметре 29,9 см, что удобно для расположения на кухне, в случае подведения газового баллона к плите. Рабочее давление газа в 27 литровом баллоне, как и в 50 литровом, составляет 1,6 МПа (кг/см2), что стандартно для всех бытовых газовых сосудов. Вес пустого баллона в 14,5 кг не станет преградой для его перемещения, но важно помнить, что пустой баллон лучше сразу отдать на заправку, чем хранить его в домашних условиях.

Размеры бытовых газовых баллонов

Бытовые газовые баллоны различаются по объемной вместимости газа и могут быть: 2, 12, 27 и 50 литров. Диаметр 5 и 12 литровых баллонов составляет 22.2 см. Высота различается и зависит от емкости: 5 литровые — 28,5 см, а 12 литровые – 48,5 см. А раз газовый баллон размеры разные имеет, то масса пустой емкости будет различная. 5л сосуд имеет вес в 4 кг, а 12 л – в 6 кг. Такие маленькие емкости очень удобны для дачников. Им нет необходимости топить дом круглый год, а на сезон для приготовления пищи это вполне подходящие объемы.

Размеры газовых баллонов для автомобилей

Одно из требований к автомобильному газовому баллону изначально было, его компактность и что бы он мог с легкостью помещаться в багажник. Разработчики учли это требование, и как результат, выдали газовые емкости для автомобилей длиной от 66,5 до 121,5 см, а в диаметре – 35,6 см. Литраж автомобильных газовых сосудов составляет от 50 до 100 литров, что позволяет ездить без заправки не один день.

Размеры тороидальных газовых баллонов – новинки на нашем рынке

На Украинском рынке существуют так же и тороидальные газовые баллоны, которые используются для оснащения автомобилей, и по своей форме очень хорошо помещаются в отсек для запасного колеса, экономя место в багажнике автомобиля. Их емкость составляет от 40 до 42 литров, а размеры в среднем 60х20 см.

Размеры новых газовых баллонов 40 литров которые продает наша компания
  • диаметр цилиндра, мм 232;
  • емкость, л 40;
  • высота, мм 1350.

Источник: https://ballony.com.ua/razlichnye-razmery-gazovyx-i-bytovyx-ballonov-i-oblast-ix-primeneniya.html

Газ пропан бутан: как перевести метры кубические в литры

При выполнении строительных работ, например, во время настила или ремонта некоторых видов кровли, применяется сжиженный газ. Когда на выполнение работ, связанных с использованием газа составляется сметная документация, сметчики порой сталкиваются с проблемой: как перевести метры кубические в литры.

Дело в том, что сжиженный газ чаще всего поставляется в баллонах, объем которых измеряется в литрах. В сметной же документации при расчетах чаще всего применяется международная система единиц СИ, в которой за единицу объема принят кубический метр. Чтобы рассчитать количество газовых баллонов и определить их стоимость следует произвести перевод м3 в литры.

Плотностью называют количественное значение массы в килограммах, помещаемого в метре кубическом. Очень неоднозначная величина и зависит от множества факторов. Основной из них является температура. Итак, плотность пропан-бутана может варьироваться от 490 до 619 кг/м3.

Что нужно знать?

Кубический метр (м³) — единица измерения объема в системе СИ. Один кубический метр равен объему куба со стороной 1 метр. Эта единица является производной единицей системы СИ метр, который определяется как «расстояние, проходимое светом в вакууме за промежуток времени, равный 1⁄299 792 458 секунды».

Литр (л) — внесистемная метрическая единица объема, равная одному кубическому дециметру (дм³), 1000 кубическим сантиметрам (см³) или 10⁻³ кубического метра (м³).

1 кубический метр = 1000 литр

Нужно сразу оговориться, что простой расчет, основанный на том, сколько литров в кубе, в нашем случае не работает. В 1 м3 содержится 1000 литров воздуха, воды или другого вещества в нормальном состоянии. Однако в баллонах жидкий газ, и находится он там при высоком давлении и низкой температуре. Для использования вещество необходимо привести в газообразную фазу, при этом его объем многократно увеличивается.

Параметры и размеры кислородных баллонов для пропана, бутана и их смесей можно посмотреть по ГОСТ 15860-84. В настоящее время применяются четыре типа данных изделий, объемами 5, 12, 27 и 50 литров.

Чтобы перевести газ пропан бутан из кубометров газообразного в литры жидкого газа, необходимо знать плотность жидкого газа и удельный вес вещества. Плотность зависит от температуры и пропорций пропан-бутановой смеси, и легко определяется при помощи таблиц. Удельный вес пропан-бутана определяется в лабораторных условиях. В расчетах мы можем применять усредненный показатель.

расход кислорода и пропана, технология

Наиболее распространенный способ для осуществления резки металла сегодня – автогенный, его еще называют газовый или кислородный. Его суть сводится к тому, что под воздействием пламени газа, металл нагревается и начинает плавиться, а под воздействием струи кислорода происходит его сгорание, делая узкий паз.

В качестве подогревателя используют ацетилен, пропан-бутан, природный, коксовый газ.

Резка металла может классифицироваться в зависимости от необходимого конечного результата:

Поверхностная газовая резка применяется в случаях, когда необходимо удаление слоев металла, чтобы образовались шлицы, канавки и другие конструктивные элементы.

Разделительный вид предусматривает выполнения сквозного реза, для получения необходимого количества металлических элементов, частей. Прожиг металла для получения глубоких или сквозных отверстий называется резкой копьем.

В независимости от видов резки, технология выполнения данного процесса будет одинаковой. Горение газа обеспечивает температуру от 1000 до 1300 оС, ее достаточно, чтобы расплавить прочную сталь. Во время этого подается сильная струя кислорода, который вступает в реакцию с расплавленными молекулами металла, окисляя их.

Таблица толщин реза и расхода газа для мундштуков типа NX

В результате этого получается разрез. Кислород подается под большим давлением, Часто оно достигает 12 атмосфер, такая струя даже без подачи огня может разрезать кожу.

Строение режущего аппарата сконструировано таким образом:

  • газовая горелка;
  • два баллона;
  • смеситель;
  • регулятор давления;
  • шланги.

Газовая горелка состоит из головки с несколькими соплами, в основном достаточно трех. Через два боковых подается горючее вещество, через третий, который размещается посредине, подается кислород. Баллоны предназначены непосредственно для газа и кислорода, в зависимости от объемов предполагаемой работы подбираются соответствующие по вместительности баллоны.

Газовая горелка

Для обеспечения одного часа непрерывной работы будет расходоваться в среднем 0,7 м3 ацетилена (1 м3 пропана) и 10 м3 кислорода. В целом необходимое количество исходного сырья будет зависеть от плотности металла и необходимой температуры для его нагрева. Сократить расход пропана можно за счет специальных насадок на сопла, которые фиксируют подачу газа в определенном направлении, чем ближе будет подача к кислородной струе, тем возрастет расход топлива.

Шланги необходимы для подачи кислорода и горючего вещества из баллонов в смеситель, их еще называют рукавами. Материал, из которого сделаны шланги – двухслойная резина, между слоями каркас, выполненный из хлопчатобумажной нити. Диаметр – до 12 мм, возможность эксплуатации при температуре воздуха не ниже -35 оС.

Регулятор давления необходим для обеспечения разных режимов и скоростей резки. Подавая меньшее количество топлива можно обеспечить низкую температуру, которая необходима для тонкой стали или металла невысокой прочности, а также сократить расход сырья.

Еще одной важной функцией редуктора является поддержание равномерного уровня давления. Если в процессе резки будет прервана подача газа, металл быстро охладеет и дальнейшая обработка станет невозможной.

Резка металла пропаном и кислородом

Необходимое оборудование

Резак Р101

Самым первым резаком было устройство Р1-01, его сконструировали еще в СССР, затем появились более модернизированные модели – Р2 и Р3. Отличаются аппараты размерами сопел и мощностью редуктора. Более современные ручные установки:

  • Смена;
  • Quicky;
  • Орбита;
  • Secator.

Они отличаются набором дополнительных функций и производительностью.

Quicky-Е может осуществлять фигурную резку, по заданным чертежам, скорость работы достигает 1000 мм в минуту, максимально допустимая толщина металла до 100 мм. Устройство имеет набор съемных сопел для обеспечения обработки металлических листов или труб различной толщины.

Машинка автогенной резки Messer

Этот аппарат может работать, используя различные виды горючего газа, в отличие от прототипа Р1-01,который работает только на ацетилене.

Ручной резак Secator имеет более улучшенные характеристики по сравнению с аналогами.

Резак Р2-01

С его помощью можно обрабатывать металл толщиной до 300 мм, это обеспечивают дополнительные насадки, входящие в комплект, они съемные и их можно приобрести дополнительно, по мере износа. Secator может производить следующие виды резки:

  • фигурную;
  • прямую;
  • кольцевую;
  • под скосом.

Скорость может регулироваться в диапазоне от 100 1200 мм в минуту, а с помощью встроенной муфты свободного хода обеспечивается плавное перемещение машины по листу металла. Редуктор с воздушным охлаждением обеспечивает более чистую работу и сокращает расход горючего вещества.

Вышеперечисленные модели относятся к ручным, то есть они компактные, управляются с помощью рук мастера. Но для больших объемов обрабатываемого металла работать с такими

Стационарная режущая установка

установками неудобно и не эффективно. Для промышленного производства применяются стационарные режущие установки — это, по сути, та же технология.

Они представляют собой станок со столешницей, в которую встроен режущий механизм. Работу его обеспечивает электрический

компрессор, для которого необходима электросеть с не менее 380 В и трехфазными розетками. Технология работы моделей стационарных режущих установок ничем, но отличается от ручных. Разница лишь в производительности, максимальной температуре нагрева, и способности обрабатывать металл, толщиной более 300 мм.

Условия для резки металла газом

Газовая резка металла будет эффективна только в том случае, когда температура воспламенения металла будет меньшей, чем температура плавления. Такие пропорции соблюдаются в низкоуглеродистых сплавах, они плавятся при 1500 оС, а процесс воспламенения наступает при 1300 оС.

Для качественной работы установки необходимо обеспечить постоянную подачу газа, поскольку кислороду необходимо постоянное количество теплоты, которая поддерживается в основном (на 70%) за счет сгорания металла и лишь 30% обеспечивает пламя газа. Если его прекратить, металл перестанет вырабатывать тепло и кислород не сможет выполнять возложенные на него функции.

Работа резака, обучение резки металла

Максимальная температура ручных газовых резаков достигает 1300 оС, это достаточная величина для обработки большинства видов металла, однако, есть и такие, которые начинают плавиться при особо высоких температурах, например, окисел алюминия – 2050 оС (это почти в три раза больше чем температура плавления чистого алюминия), сталь с содержанием хрома – 2000 оС, никеля – 1985 оС.

Если металл достаточно не разогрет и не начат процесс плавления, кислород не сможет вытеснить тугоплавкие окислы. Обратная этой ситуация, когда металл имеет низкую температуру плавления, под воздействием горящего газа он может просто расплавиться, так, нельзя применять данный способ резки для чугуна.

Техника безопасности

Осуществление резки металла с помощью газовой установки лучше доверить опытному специалисту, поскольку при неаккуратном обращении последствия могут быть достаточно печальными.

Техника безопасности предполагает выполнения следующих условий:

Устройство газовой горелки
  • хорошая вентиляция в помещении, где будут осуществляться работы;
  • на расстоянии 5 метров не должно быть баллонов с газом и прочими горючими веществами;
  • работы должны вестись в защитной маске или специальных очках, а также в огнеупорной одежде;
  • направлять пламя необходимо в противоположную сторону от источника газа;
  • шланги в процессе эксплуатации прибора нельзя перегибать, наступать на них, зажимать ногами;
  • если делается перерыв, то следует полностью погасить пламя у горелки и закрутить газовые вентили баллонов.

Соблюдение этих простых условий обеспечит безопасную и эффективную работу по резке металла газовой установкой.

Видео: Работа резака, обучение резки металла

Похожие статьи

Справочник молодого сварщика и дачника — Записки странствующего слесаря

Сколько газа в баллоне

Кислород, аргон, гелий, сварочные смеси: 40 литров баллон при 150 атм — 6 куб.м
Ацетилен: 40 литров баллон при 19 атм — 4,5 куб.м
Углекислота: 40 литров баллон — 24 кг — 12 куб.м
Пропан: 50 литров баллон — 42 литра жидкого газа — 21 кг — 10 куб.м.

Давление кислорода в баллоне в зависимости от температуры

-40С — 105 атм
-20С — 120 атм
0С — 135 атм
+20С — 150 атм (номинал)
+40С — 165 атм

Проволока сварочная Св-08 и производные от неё, вес 1 километра по длине

0,6 — 2,222 кг
0,8 — 3,950 кг
1,0 — 6,173 кг
1,2 — 8,888 кг

Калорийность (теплотворная способность) сжиженного и природного газа

Природный газ — 8500 ккал/м3
Сжиженный газ — 21800 ккал/м3

Примеры использования вышеприведенных данных

Вопрос: На сколько хватит газа и проволоки при сварке полуавтоматом с кассетой проволоки 0,8 мм весом 5 кг и баллона с углекислотой объемом 10 литров?
Ответ: Сварочная проволока СВ-08 диаметром 0,8 мм весит 3,950 кг 1 километр, значит на кассете 5 кг примерно 1200 метров проволоки. Если средняя скорость подачи для такой проволоки 4 метра в минуту, то кассета уйдет за 300 минут. Углекислоты в «большом» 40-литровом баллоне 12 кубометров или 12000 литров, если пересчитать на «маленький» 10-литровый баллон, то в нём углекислоты будет 3 куб. метра или 3000 литров. Если расход газа на продувку 10 литров в минуту, то 10-литрового баллона обязано хватить 300 минут или на 1 кассету проволоки 0,8 весом 5 кг, или «большого» баллона 40 литров на 4 кассеты по 5 кг.

Вопрос: Хочу поставить на даче газовый котел и отапливаться от баллонов, на сколько будет хватать одного баллона?
Ответ: В 50-литровом «большом» пропановом баллоне 21 кг сжиженного газа или 10 кубометров газа в газообразном виде. Находим данные котла, например возьмем очень распространенный котел АОГВ-11,6 мощностью 11,6 кВт и рассчитанный на отопление 110 кв. метров. На сайте ЖМЗ указан расход сразу в килограммах в час для сжиженного газа — 0,86 кг в час при работе на полную мощность. 21 кг газа в баллоне делим на 0,86 кг/час = 18 часов непрерывного горения такого котла на 1 баллоне, реально это будет происходить, если на улице -30С при стандартном доме и обычном требовании к температуре воздуха в нем, а если на улице будет всего всего -20С, то 1 баллона будет хватать на 24 часа (сутки). Можно сделать вывод, что чтоб отапливать обычный домик в 110 кв. метров баллонным газом в холодные месяцы года нужно примерно 30 баллонов в месяц. Нужно помнить, что в связи с разной теплотворной способностью сжиженного и природного газа расход сжиженного и природного газа при одной и той же мощности для котлов разный. Для перехода с одного вида газа на другой в котлах обычно нужно менять жиклеры / форсунки. Делая расчеты обязательно учитывайте это и берите данные расхода именно для котла с жиклерами под правильный газ.

Полностью материал тут: http://www.udarnik-truda.ru/workshop/welding/welding.htm

поверка устройства и проверка содержимого, обмен и ремонт, маркировка до и после аттестации

Использование, аттестация, хранение и утилизация баллонов с газом должны проводиться согласно Приказу Ростехнадзора от 25 марта 2014 г. № 116 Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением» (далее ФНП ОРПД).

Оказываем юридическую помощь. Звоните 📞 .

Что такое техническое освидетельствование и в какие сроки проходит?

Техническое освидетельствование (кроме ацетиленовых баллонов) — это осмотр, гидравлические испытания, измерение ёмкости баллона и его массы.

Бесшовные баллоны объёмом до 12 и более 55 литров, а также баллоны сварные независимо от объёма не подлежат обследованию на вместимость и массу.

Для ёмкостей, оборудованных предохранительными клапанами, запорно-предохранительными механизмами и мембранными предохранительными устройствами организуется внеочередное освидетельствование и замена предохранительных механизмов по окончании срока их использования.

Баллоны подлежащие и не подлежащие учёту в органах Ростехнадзора имеют разные периоды переаттестации. Для баллонов не поднадзорных Ростехнадзору установлены следующие сроки:

  1. Для наполненных газами, разрушающими материал:
    • менее 0,1 мм в год — 5 лет;
    • свыше 0,1 мм в год — 2 года.
  2. Ёмкости для двигательного топлива:
    • легированная сталь — 5 лет;
    • углеродистая сталь — 3 года;
    • металлокомпозитные материалы — 3 года;
    • композитные материалы — 3 года;
    • сжиженные газы — 2 года.
  3. Устройства с давлением выше 0,07 МПа, создающимся для их опустошения и наполнением, разрушающим баллон менее, чем на 0,1 мм в год — 10 лет.
  4. Баллоны, наполненные сжатым воздухом, кислородом, аргоном, гелием и азотом, расположенные на передвижных средствах и стационарные, имеющие давление 15 МПа и баллоны с углекислотой обезвоженной — 10 лет.
  5. Металлокомпозитные и композитные — 5 лет.

Устройства, поднадзорные Ростехнадзору имеют следующие сроки:

  1. Установленные на передвижных устройствах и стационарно, имеющие давление от 15 МПа, наполненные сжатым воздухом, кислородом, аргоном, азотом, гелием и ёмкости с углекислотой обезвоженной:
    • металлические — 10 лет;
    • металлокомпозитные и композитные —5 лет.
  2. Установленные на передвижных устройствах и стационарно, наполненные сжатым природным газом: Юридическая консультация. Гарантия результата. Звоните 👇 .
    • металлические —5 лет;
    • металлокомпозитные — 5 лет;
    • композитные —3 года.
  3. Другие типы:
    • с наполнением, разрушающим баллон менее, чем на 0,1 мм в год осмотры обязательны 1 раз в 2 года;
    • с наполнением, разрушающим баллон свыше 0,1 мм в год осмотры обязательны 1 раз в 12 месяцев;
    • наружные и внутренние обследования проводятся 1 раз в 4 года;
    • гидравлические испытания 1 раз в 8 лет для обоих типов баллонов.

Аттестация на заводе-производителе

Аттестация баллонов производителем требуется для определения его пригодности к эксплуатации и соответствия нормам и ГОСТ, по которым изготовлено устройство.

При внутреннем и наружном осмотре ёмкость исследуется на наличие дефектов. К опрессовке допускаются баллоны без повреждений поверхности и деформаций стенок. Затем делается зачистка, грунтовка, окраска и маркировка устройства. Проверяется рабочее состояние вентиля, соответствие цвета баллона и маркировки, затем баллон испытывается давлением и информация заносится в паспорт.

Маркировка на кислородных и иных: как расшифровывается?

Маркировка баллона зависит от вида наполнителя. На баллоны с азотом, ацетиленом, аргоном, кислородом и углекислотой вокруг горловины наносятся следующие данные:

  • на баллоны с ацетиленом наносятся данные о наполнителе: «ПМ» — пористая масса или «ЛМ» — литая масса;
  • заводской номер;
  • ёмкость фактическая;
  • масса корпуса фактическая;
  • «Р» — рабочее давление в атмосферах;
  • «П» — проверочное давление в атмосферах;
  • дата изготовления и следующего освидетельствования «ММ.ГГ.АААА», где ММ — месяц производства устройства, «ГГ» — последние цифры года производства, «АААА» — год следующего переосвидетельствования или «АА» — две последние цифры года;
  • «N» — клеймо производителя.

На баллоны с пропаном на металлический шильдик вокруг вентиля наносится следующая информация:

  • рабочее давление в МПа;
  • давление проверочное в МПа;
  • объём фактический в литрах;
  • заводской номер баллона;
  • дата производства и следующего освидетельствования «ММ.ГГ.АА», где ММ — месяцпроизводства, «ГГ» — последние цифры года производства, «АА» — год следующего переосвидетельствования;
  • масса пустого баллона в килограммах;
  • масса наполненного баллона;
  • данные вида «R-АА», где «R» — клеймо производителя, «АА» — год, до которого действительна аттестация.

Периодическая проверка согласно нормативу

Оценку состояния ёмкостей проводят организации, уполномоченные на проведение освидетельствования и организации-изготовители, имеющие испытательные и наполнительные пункты (станции) при наличии у них:

  • технологических цехов, созданных в соответствии с проектом, технических приспособлений для освидетельствования согласно утверждённым методикам для определённого типа баллонов;
  • лиц, ответственных за проведение аттестации из числа квалифицированных и аттестованных рабочих, назначенных приказом;
  • клейма с индивидуальным шифром;
  • технологической карты или инструкции по освидетельствованию устройств, определяющей объём работ и порядок, разработанной на основании методик разработчика конструкции баллона.

Осмотр проводится для выявления коррозии, вмятин, трещин и иных дефектов на стенках баллона, которые могут повлиять на безопасность при использовании. На баллонах из металлокомпозитных материалов и композитных материалов должны отсутствовать отслоения композитной намотки или иные повреждения.

Перед наружным осмотром ёмкости промываются водой и очищаются. Баллоны, наполненные рабочими средами группы 1, указанными в Техническом регламенте Таможенного союза «О безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением» дезактивируются и обрабатываются растворителем.

Гидравлические испытания проводят на площадках, где обеспечена безопасность работников при проведении испытаний. Срок выдержки под пробным давлением и его величина указываются производителем в руководстве по эксплуатации или в методике освидетельствования. Пробное давление должно быть не меньше полуторного рабочего.

Освидетельствование проводится в помещениях с определёнными условиями:

  • температура не ниже 12 °C;
  • переносной источник света напряжением не более 12В;
  • приспособления для осмотра баллонов, которые наполняют взрывоопасными газами, должны быть во взрывобезопасном исполнении.

При допуске к эксплуатации после освидетельствования на баллоне ставится клеймо организации, проводившей работы, дата проведённой и последующей переаттестации.

Маркировка после переаттестации: как расшифровывается?

После переаттестации на маркировочный шильдик завода-изготовителя добавляется информация об организации, проводившей работу, дата настоящего и следующего освидетельствования. Клеймо чеканится арабскими цифрами не менее 8 мм в высоту в одну строку. На баллоне появляется следующая информация:

Решаем юридические вопросы любой сложности. Звоните 📞.
  • шифр из букв и цифр, помещённый в круг — клеймо организации, проводившей переаттестацию;
  • данные о следующей аттестации «ММ.ГГ.АААА», где ММ — месяц производства устройства, «ГГ» — последние цифры года производства, «АААА» — год следующего переосвидетельствования, либо «АА» — две последние цифры года.

При повторных аттестациях данные набиваются друг под другом и заверяются клеймом. Например, запись в формате «R.02.95.00.05» R означает, что баллон был переаттестован в феврале 1995 года, в феврале 2000 года, следующая аттестация должна быть проведена в феврале 2005 года. «R» — клеймо организации, проводившей переаттестацию.

Период допустимой эксплуатации

В соответствии с ФНП ОРПД срок эксплуатации установлен изготовителем. Согласно 485 пункту правил если в технической документации производителя не указаны данные о сроках эксплуатации баллона, то устанавливается срок службы 20 лет.

Наибольшим спросом пользуются ёмкости, производимые по ГОСТ 949-73 «Баллоны стальные малого и среднего объёма для газов на Р (р)<=19,6 МПа (200 кгс/кв. см). Технические условия (с Изменениями N 1—5)». Согласно п. 6.2. гарантийный срок использования — 24 месяца с момента ввода в эксплуатацию.

Устройства, изготовленные по ГОСТ 15860-84 «Баллоны стальные сварные для сжиженных углеводородных газов на давление до 1,6 МПа. Технические условия (с Изменениями N 1, 2)» согласно пункту 9.2 имеют гарантийный срок использования — 2 года и 5 месяцев с момента продажи через торговую сеть, а для устройств внерыночного использования — со дня получения пользователем.

В соответствии с методиками технической диагностики МТО 14-3Р-004—2005 и МТО 14-3Р-001—2002 разработанными для устройств, изготовленных по ГОСТ 15860-84 и ГОСТ 949-73 соответственно, срок эксплуатации не должен превышать 40 лет, при соблюдении условия проведения освидетельствования 1 раз в 5 лет, после чего устройства выбраковываются.

Запрещено использование баллонов, произведённых по вышеуказанным ГОСТ до 01.02.2014, срок службы которых свыше 40 лет.

Согласно п. 22 Технического регламента Таможенного союза «О безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением» баллоны, изготовленные после 01.02.2014 эксплуатируются согласно расчётному сроку службы, указанному производителем в паспорте устройства.

Более подробно о сроке эксплуатации и условиях хранения газового баллона читайте в этом материале.

Отбраковка баллонов после наружной и внутренней поверки проводится согласно инструкции и технической документации производителя баллона в случае следующих нарушений:

  • вентиль повреждён — лёгкое или затруднённое поворачивание, неисправен узел;
  • повреждена резьба горловины баллона;
  • паспортные данные баллона отсутствуют или неполные;
  • трещины, вмятины, коррозия и сколы на наружной стенке баллона;
  • свыше 10% от толщины стенки повреждено;
  • цвет баллона не соответствует содержимому;
  • повреждён башмак;
  • вес баллона снизился более чем на 7,5%;
  • ёмкость баллона возросла более чем на 1%;
  • повреждён или некорректно работает манометр.

Организация, уполномоченная на проведение освидетельствования обязана утилизировать отбракованные баллоны в соответствии с инструкцией.

В каких случаях возможен ремонт?

При выявлении дефектов, указанных в инструкции по освидетельствованию, баллоны выбраковываются. Ослабление кольца на горловине и неправильная насадка башмака не могут быть причиной браковки.

Ёмкость проходит освидетельствование после замены или ремонта кольца и перенасадки башмака. Решение о возможности ремонта принимает специалист, проводящий освидетельствование.

Ремонт ёмкости возможен при таких дефектах:

  • повреждён редуктор стабилизации давления;
  • нарушена целостность корпуса баллона;
  • повреждено кольцо, вентиль.

Данные о ремонте заносятся в паспорт и имеют следующие обозначения:

  • «ЗК» — замена клапана;
  • «ЗВ» — замена вентиля;
  • «Б» — замена башмака;
  • «К» — замена кольца;
  • «У» — утечка газа;
  • «О» — необходимо освидетельствование;
  • «Г» — ремонт горловины;
  • «Д» — дегазация;
  • «ОКР» — окраска;
  • «П» — поры на корпусе, свищи и подрезы.

Условия хранения

Хранение баллонов организуется согласно XII разделу ФНП ОРПД «Дополнительные требования промышленной безопасности к освидетельствованию и эксплуатации баллонов». Условия хранения:

  • Баллоны (кроме ядовитых газов) разрешено складировать в помещениях специального назначения и на открытом воздухе. При хранении на открытом воздухе ёмкости должны быть закрыты от нагревания и от осадков.
  • Запрещено размещать в одном помещении баллоны с горючими газами и кислородом.
  • Баллоны с ядовитыми газами требуется хранить в закрытых помещениях специального назначения.
  • Емкости специальной конструкции, баллоны с газом, с насаженными башмаками допускается хранить вертикально в специальных клетках с ограждениями и барьерами.
  • При хранении горизонтально баллоны без башмаков требуется располагать на деревянных рамах и стеллажах, прокладывать амортизирующими материалами (резиной, верёвками, деревянными брусьями).
  • При хранении штабелями баллоны нужно располагать вентилями в одну сторону, высота штабеля не должна превышать 1,5 метра.

Кислородные баллоны требуется хранить от источников нагревания или тепла на расстоянии не менее 5 метров.

Нарушение законодательства и наступление несчастного случая сводятся к минимуму при соблюдении условий хранения баллонов и эксплуатации, соблюдении сроков переаттестации, а также при своевременной утилизации отбракованных устройств.

Для решения вашего вопроса – обратитесь за помощью к юристу. Мы подберем для вас специалиста. Звоните 👇

Автор статьи

Ведущий юрист сайта. Стаж – 26 лет. Закончил Московский государственный юридический университет имени О. Е. Кутафина. Все виды юридической поддержки для физ.лиц, ИП, организаций.

Написано статей

Баллоны медицинские кислородные для дыхания по оптовой цене

Баллоны для кислорода

Кислород — неотъемлемая составляющая жизни каждого из нас. Ввиду постоянно ухудшающейся экологической обстановкой все больше людей прибегают к кислородной терапии. А в профессиональной медицине без кислорода не обходится ни одно отделение реаниматологии, анестезиологии и интенсивной терапии.

 

Для хранения и транспортировки этого жизненно важного газа используются медицинские кислородные баллоны.

 

Сегодня Вы можете купить кислородный баллон медицинский портативный или стационарный, с различным значением объема.

     

Конструктивное исполнение кислородных баллонов для медицинского кислорода представлено в виде емкости из стали, имеющей форму цилиндра и оснащенную предохранительными клапанами и регулирующими приспособлениями. Помимо непосредственно емкости баллон состоит из вентиля, фиксирующей запорный вентиль горловины, колпака предохранительного, резьбовое кольцо, расположенное под защитным колпаком и башмака, с помощью которого фиксируется баллон в вертикальном положении.

 

К медицинским изделиям предъявляются повышенные требования, так и медицинские кислородные баллоны с редуктором должны соответствовать основным условиям:

  1. В качестве материала применяется сталь, как правило, углеродистая, иногда — легированная.

  2. Показатели прочности должны быть не менее 65 кг/мм², а относительного удлинения — не более 15%.

  3. Соответствие ГОСТ 949-73.

    Объем емкости варьируется в диапазоне от 400 мл до 50 л. В зависимости от емкости, изменяются и габариты баллонов. Так, к примеру, баллон кислородный медицинский 5 литров имеет диаметр 14 см, а 50 литров — 21, 9 см. Длина баллона может достигать значений в 180 см.

     

    Прежде, чем купить кислородный баллон для дыхания медицинский, необходимо определить оптимальный объем. При выборе объема специалисты рекомендуют исходить из ежедневной потребности в кислороде и вида дыхательного аппарата, а также наличия генераторов кислорода в учреждении.  

     

    Медицинские кислородные баллоны для дыхания получают все более широкое распространение не только в стенах мед.учреждения, но и для индивидуального применения. Кислородная терапия назначается:

    • при болезнях нервной системы в качестве успокоительного и расслабляющего средства;

    • при заболеваниях органов дыхания;

    • сердечно-сосудистой системы;

    • как средство от бессонницы;

    • для повышения иммунного ответа организма;

    • для повышения тонуса организма в целом.

    Учитывая, что противопоказаний к применению нет, такие процедуры не принесут вреда, а только пользу.

     

    Где купить кислородный баллончик медицинский? В разделе “Кислородное оборудование” Вы сможете подобрать необходимый Вам объем.

     

    Цена кислородного баллона медицинского прямо пропорциональна объему изделия.

    Сколько литров кислорода необходимо, чтобы полностью прореагировать с 1,2 литрами водорода с образованием воды?

    Химия
    Наука
    • Анатомия и физиология
    • Астрономия
    • Астрофизика
    • Биология
    • Химия
    • наука о планете Земля
    • Наука об окружающей среде

    Сколько литров кислорода необходимо для полной реакции с 2.4 литра водорода для образования воды? 2H_2 (г) + O_2 (г) -> 2H_2O (г)?

    Химия
    Наука
    • Анатомия и физиология
    • Астрономия
    • Астрофизика
    • Биология
    • Химия
    • наука о планете Земля
    • Наука об окружающей среде

    Что безопасно, а что мало?

    Мы включаем продукты, которые, по нашему мнению, будут полезны нашим читателям.Если вы покупаете по ссылкам на этой странице, мы можем получить небольшую комиссию. Вот наш процесс.

    Уровень кислорода в крови — это количество кислорода, циркулирующего в крови. Большая часть кислорода переносится эритроцитами, которые собирают кислород из легких и доставляют его ко всем частям тела.

    Организм внимательно следит за уровнями кислорода в крови, чтобы поддерживать их в определенном диапазоне, чтобы кислорода было достаточно для потребностей каждой клетки тела.

    Уровень кислорода в крови человека является показателем того, насколько хорошо организм распределяет кислород от легких к клеткам, и может иметь важное значение для здоровья человека.

    Самый эффективный способ контролировать уровень кислорода в крови — это анализ газов артериальной крови или ABG. Для этого теста кровь берется из артерии, обычно на запястье. Эта процедура очень точная, но может быть немного болезненной.

    Тест ГКД может быть затруднен в домашних условиях, поэтому человек может захотеть провести альтернативный тест, используя небольшое устройство, известное как пульсоксиметр.

    Пульсоксиметр — это небольшой зажим, который часто надевают на палец, хотя его также можно использовать на ухе или пальце ноги.Он косвенно измеряет кислород в крови по поглощению света через пульс человека.

    Хотя тест пульсоксиметром проще, быстрее и безболезненен, он не так точен, как тест ABG. Это связано с тем, что на него могут влиять такие факторы, как грязные пальцы, яркий свет, лак для ногтей и плохое кровообращение в конечностях.

    Для людей, желающих приобрести пульсоксиметр, в Интернете доступен ряд простых в использовании устройств.

    Нормальный уровень кислорода в крови колеблется от 75 до 100 миллиметров ртутного столба (мм рт. Ст.).

    Уровень кислорода в крови ниже 60 мм рт. Ст. Считается низким и может потребовать дополнительных кислородных добавок в зависимости от решения врача и индивидуального случая.

    Когда уровень кислорода в крови слишком низкий по сравнению со средним уровнем здорового человека, это может быть признаком состояния, известного как гипоксемия. Это означает, что организму трудно доставлять кислород ко всем своим клеткам, тканям и органам.

    Поделиться на Pinterest Одышка и учащенное сердцебиение — потенциальные симптомы низкого уровня кислорода в крови.

    Низкий уровень кислорода в крови может привести к нарушению кровообращения и вызвать следующие симптомы:

    • одышка
    • головная боль
    • беспокойство
    • головокружение
    • учащенное дыхание
    • боль в груди
    • спутанность сознания
    • отсутствие высокого кровяного давления
    • координации
    • расстройства зрения
    • чувство эйфории
    • учащенное сердцебиение

    Гипоксемия или уровень кислорода ниже нормальных значений может быть вызван:

    • недостатком кислорода в воздухе
    • неспособностью легких дышать и направлять кислород ко всем клеткам и тканям
    • Неспособность кровотока циркулировать в легких, собирать кислород и транспортировать его по телу

    Вышеперечисленным факторам могут способствовать несколько заболеваний и ситуаций, в том числе:

    • астма
    • пороки сердца, в том числе врожденные пороки сердца
    • 9000 3 большая высота
    • анемия
    • хроническая обструктивная болезнь легких или ХОБЛ
    • интерстициальная болезнь легких
    • эмфизема
    • острый респираторный дистресс-синдром или ОРДС
    • пневмония
    • закупорка артерии в легком, например, из-за обструкции легочной артерии сгусток
    • легочный фиброз или рубцевание и повреждение легких
    • наличие воздуха или газа в грудной клетке, вызывающее коллапс легких
    • избыток жидкости в легких
    • апноэ во сне, при котором дыхание прерывается во время сна
    • некоторые лекарства, включая некоторые наркотики и обезболивающие

    Людям следует обратиться к врачу, если они:

    • испытывают сильную и внезапную одышку
    • испытывают одышку в состоянии покоя
    • имеют сильную одышку, которая усиливается во время физических упражнений или физической активности
    • просыпаться внезапно с одышкой или чувством чо king
    • находятся на большой высоте (выше 8000 футов или 2400 метров) и испытывают сильную одышку с кашлем, учащенным сердцебиением и задержкой жидкости
    Отказ от курения и избегание мест, где курят другие, может помочь улучшить низкий уровень крови уровень кислорода.

    Лечение низкого уровня кислорода в крови включает получение дополнительного кислорода. Это можно делать дома, когда это называется домашней кислородной терапией или HOT.

    Существует ряд устройств для доставки и мониторинга HOT, но некоторые из них считаются лекарствами и требуют рецепта.

    Люди могут принимать некоторые меры по уходу за собой, чтобы уменьшить симптомы одышки и улучшить общее состояние здоровья и качество жизни. К ним относятся:

    • отказ от курения
    • отказ от пассивного курения в местах, где курят другие
    • здоровое питание с большим количеством фруктов и овощей
    • регулярные физические упражнения

    Низкий уровень кислорода в крови не обязательно вреден и может иметь место у людей, которые могут поправиться, или у здоровых людей, когда они находятся на большой высоте.Этим людям не нужно регулярно контролировать уровень кислорода в крови.

    Но люди с хроническими заболеваниями легких, такими как ХОБЛ, фиброз легких или эмфизема, могут иметь уровень кислорода в крови ниже нормы из-за их болезни. Этим людям может потребоваться регулярный контроль содержания кислорода в крови.

    Люди с низким содержанием кислорода в крови также могут изменить образ жизни, например отказаться от курения или улучшить свое питание и физические упражнения, а также получать дополнительный кислород.

    Прочтите статью на испанском языке.

    Газовые баллоны — StatPearls — Книжная полка NCBI

    Определение / Введение

    Газовый баллон — это устройство для удержания газообразных соединений под давлением для использования в медицинских учреждениях. Физическая форма хранимого соединения может быть газовой и / или жидкой, при этом конечный продукт на выходе из устройства является газообразным. Газовые баллоны позволяют переносить и безопасно хранить соединения, необходимые в медицинских учреждениях. Размеры газовых баллонов были отнесены к национально признанной букве, а наиболее часто используемые медицинские размеры перечислены ниже.Баллоны с газом маркируются буквами от A до M, объем которых увеличивается по мере продвижения букв алфавита. Баллоны размера E являются наиболее часто используемыми в медицинских учреждениях. Цилиндры E имеют рабочее давление 1900 фунтов на квадратный дюйм, но могут быть заполнены на 10% больше, до 2200 фунтов на квадратный дюйм. Более высокое давление наполнения позволяет расширяться при температурах выше 70 градусов по Фаренгейту. [1] [2] [3]

    Размеры контейнеров

    Ниже приведены стандартные размеры контейнеров и объем кислорода, содержащийся при 2200 фунтов на кв. Дюйм (максимум).

    • B: 200 л

    • D: 425 л

    • E: 660 л

    • F: 1360 л

    • G: 3400 л

    • M: 3450 L

    Цветовая система для соединений

    Стандартизированная цветовая система определяет соединение в контейнере. Система цветов для кислорода и воздуха в США отличается от цветов, используемых в других странах:

    * Международный цвет

    Чтобы предотвратить подключение неправильных газовых баллонов, имеется система безопасности.Эта система, называемая системой безопасности Pin Index, представляет собой стандартизированную, уникальную систему конфигурации штифтов, которая действует как система блокировки и ключа для предотвращения несоответствия газовых баллонов с соответствующими соединениями в медицинских учреждениях.

    Проблемы, вызывающие озабоченность

    Устройство сброса давления

    Выпуск сжатого газа может быть опасным, поэтому следует проявлять особую осторожность. Уровни давления газа должны быть снижены с сохраненного высокого давления до рабочего, пригодного для использования уровня.В этой ситуации следует использовать регулятор давления и каждый раз, когда содержимое баллона удаляется или используется. Не трогайте устройства сброса давления. Не используйте баллоны с явно неисправными устройствами сброса давления. Устройства для сброса давления и выпускные отверстия для газа никогда не должны быть направлены в сторону, которая может причинить вред.

    При подключении к наркозному аппарату клапаны баллона должны находиться в выключенном положении, когда они не используются. Это сделано для предотвращения утечки и для того, чтобы поставщик был уведомлен с помощью сигнала тревоги о сбое подачи газа по трубопроводу.Если бы баллон оставался открытым и произошел сбой подачи газа по трубопроводу, наркозный аппарат потреблял бы кислород в баллоне, и поставщик не был бы уведомлен, пока баллон не был исчерпан [4] [5].

    Безопасное использование

    Перед использованием цилиндр необходимо проверить на наличие неисправностей и дефектов. Полные баллоны обычно закрываются пломбой с защитой от вскрытия. Обычно это отрывное уплотнение на выходе клапана, которое снимается перед использованием. Правильный осмотр баллона включает выпускное отверстие, систему безопасности индекса штифта и особенно устройство сброса давления.Перед использованием выпускной патрубок клапана следует очистить. Используйте только баллоны с маркировкой DOT (Министерство транспорта) или ICC (Межгосударственная торговая комиссия). В Канаде баллоны могут иметь маркировку BTC (Совет транспортных комиссаров) или CTC (Канадская транспортная комиссия). Баллон должен быть подключен к регулятору, чтобы снизить сохраненное сжатое давление до рабочего, пригодного для использования. Осмотрите регулятор на предмет повреждений или посторонних предметов. [6]

    Безопасное хранение и транспортировка

    Баллоны необходимо хранить в вертикальном положении и закреплять с помощью стойки, ремня или цепи, чтобы свести к минимуму вероятность падения.Баллоны следует транспортировать на тележке или переноске. Никогда не роняйте и не ударяйте цилиндры, а также никогда не тяните, катите или сдвигайте цилиндры даже на небольшое расстояние. Заправлять баллоны должен только квалифицированный персонал. При использовании баллонов избегайте легковоспламеняющихся веществ, курения, открытого огня и любых других источников зажигания. Баллоны следует хранить в сухом, прохладном, хорошо вентилируемом месте, вдали от погодных условий. Баллоны следует хранить при температуре ниже 125 градусов по Фаренгейту / 52 градусов по Цельсию.

    Кислородные баллоны имеют более специфические требования к хранению, чем другие медицинские газы. Хотя кислородные баллоны можно хранить в том же помещении, что и другие негорючие медицинские газы, при условии, что они правильно разделены, полные кислородные баллоны и пустые кислородные баллоны нельзя хранить вместе. Разделение полных и пустых цилиндров предотвращает случайное использование пустого цилиндра в аварийной ситуации. Частично заполненные кислородные баллоны могут храниться в том же месте, что и полные баллоны, при условии, что они имеют надлежащую маркировку.

    Клиническая значимость

    Используйте закон Бойля, чтобы рассчитать, сколько времени кислород остается в баллоне размера E. Закон Бойля гласит, что при фиксированной температуре (комнатной температуре) идеального газа давление обратно пропорционально объему. Далее закон Бойля можно изменить, установив, что давление, умноженное на объем, равно константе. Ниже приводится формула:

    Можно сравнить баллон с газом при заполненном объеме (V1 = 660 л) и давлении (P1 = 2200 psi) с текущим давлением (P2), считываемым на баллоне.Это предоставит необходимую информацию.

    Растворенный кислород — Системы измерения окружающей среды

    Что такое растворенный кислород?

    Растворенный кислород означает уровень свободного, несоставного кислорода, присутствующего в воде или других жидкостях. Это важный параметр при оценке качества воды, поскольку он влияет на организмы, живущие в водоеме. В лимнологии (изучении озер) растворенный кислород является важным фактором, уступающим только воде. Слишком высокий или слишком низкий уровень растворенного кислорода может нанести вред водным организмам и повлиять на качество воды.

    Несоставной кислород или свободный кислород (O2) — это кислород, который не связан с каким-либо другим элементом. Растворенный кислород — это присутствие этих свободных молекул O2 в воде. Связанная молекула кислорода в воде (h3O) находится в соединении и не учитывается при определении уровней растворенного кислорода. Можно представить, что молекулы свободного кислорода растворяются в воде так же, как соль или сахар при перемешивании ².

    Несвязанные молекулы кислорода в воде

    Растворенный кислород и водная жизнь

    Растворенный кислород важен для многих форм водных организмов.

    Растворенный кислород необходим для многих форм жизни, включая рыб, беспозвоночных, бактерий и растений. Эти организмы используют кислород для дыхания, как и организмы на суше. Рыбы и ракообразные получают кислород для дыхания через свои жабры, тогда как растениям и фитопланктону требуется растворенный кислород для дыхания, когда нет света для фотосинтеза 4 . Необходимое количество растворенного кислорода варьируется от существа к существу. Донные кормушки, крабы, устрицы и черви нуждаются в минимальном количестве кислорода (1-6 мг / л), тогда как мелководным рыбам требуется более высокий уровень (4-15 мг / л) ⁵.

    Микробам, таким как бактерии и грибы, также требуется растворенный кислород. Эти организмы используют DO для разложения органического материала на дне водоема. Микробное разложение является важным фактором повторного использования питательных веществ. Однако, если существует избыток разлагающегося органического материала (от умирающих водорослей и других организмов) в водоеме с нечастым или нулевым оборотом (также известный как стратификация), кислород на более низких уровнях воды будет израсходован быстрее ⁶.

    Откуда вообще берется?

    Как растворенный кислород попадает в воду

    Растворенный кислород попадает в воду через воздух или как побочный продукт растений.Из воздуха кислород может медленно диффундировать по поверхности воды из окружающей атмосферы или быстро смешиваться с ним в результате естественной или искусственной аэрации 7 . Аэрация воды может быть вызвана ветром (создающим волны), порогами, водопадами, сбросом грунтовых вод или другими формами проточной воды. Искусственные причины аэрации варьируются от аквариумного воздушного насоса до водяного колеса, вращаемого вручную, и до большой плотины.

    Растворенный кислород также образуется как побочный продукт фотосинтеза из фитопланктона, водорослей, морских водорослей и других водных растений 8 .

    Растворенный кислород в результате фотосинтеза

    Растворенный кислород может попадать в воду как побочный продукт фотосинтеза.

    В то время как большая часть фотосинтеза происходит на поверхности (мелководные растения и водоросли), большая часть этого процесса происходит под водой (водорослями, подповерхностными водорослями и фитопланктоном). Свет может проникать в воду, хотя глубина, которую он может достичь, зависит от растворенных твердых веществ и других светорассеивающих элементов, присутствующих в воде. Глубина также влияет на длины волн, доступные растениям: красный цвет быстро поглощается, а синий свет виден на расстоянии более 100 метров.В чистой воде больше не хватает света для фотосинтеза за пределами 200 м, и водные растения перестают расти. В мутной воде эта фотическая (светопроницаемая) зона часто намного мельче.

    Независимо от доступных длин волн цикл не меняется ⁹. Помимо необходимого света, CO2 легко поглощается водой (он примерно в 200 раз более растворим, чем кислород), а кислород, образующийся в качестве побочного продукта, остается растворенным в воде¹⁰. Основная реакция водного фотосинтеза остается:

    CO2 + h3O → (Ch3O) + O2

    Так как водный фотосинтез зависит от света, выделяемый растворенный кислород достигает пика в дневные часы и снижается ночью ⁸.

    Насыщение растворенным кислородом

    Не все глубины воды достигают 100% насыщения воздухом

    В стабильном водном пространстве без стратификации растворенный кислород остается на уровне 100% насыщения воздухом. 100% -ное насыщение воздухом означает, что вода удерживает в равновесии как можно больше молекул растворенного газа. В состоянии равновесия процентное содержание каждого газа в воде будет эквивалентно процентному содержанию этого газа в атмосфере, то есть его парциальному давлению ¹³. Вода будет медленно поглощать кислород и другие газы из атмосферы, пока не достигнет равновесия при полном насыщении 10 .Этот процесс ускоряется ветровыми волнами и другими источниками аэрации ³.

    В более глубоких водах DO может оставаться ниже 100% из-за дыхания водных организмов и микробного разложения. Эти более глубокие уровни воды часто не достигают 100% -ного равновесия насыщения воздухом, потому что они недостаточно мелкие, чтобы на них влияли волны и фотосинтез на поверхности ³. Эта вода находится ниже невидимой границы, называемой термоклином (глубина, на которой температура воды начинает снижаться) ¹¹.

    Что влияет на растворимость кислорода?

    Концентрация растворенного кислорода уменьшается при повышении температуры.

    Два водоема, оба на 100% насыщенные воздухом, не обязательно имеют одинаковую концентрацию растворенного кислорода. Фактическое количество растворенного кислорода (в мг / л) будет варьироваться в зависимости от температуры, давления и солености ¹.

    Во-первых, растворимость кислорода уменьшается с повышением температуры ¹. Это означает, что более теплая поверхностная вода требует меньше растворенного кислорода для достижения 100% насыщения воздухом, чем более глубокая и холодная вода.Например, на уровне моря (1 атм или 760 мм рт. Ст.) И 4 ° C (39 ° F) 100% насыщенная воздухом вода будет содержать 10,92 мг / л растворенного кислорода. ³ Но если бы температуру подняли до комнатной, 21 ° C (70 ° F), то при 100% -ном насыщении воздухом было бы только 8,68 мг / л растворенного кислорода ³.

    Второй растворенный кислород экспоненциально уменьшается с увеличением уровня соли ¹. Вот почему при одинаковом давлении и температуре соленая вода содержит примерно на 20% меньше растворенного кислорода, чем пресная вода ³.

    Концентрация растворенного кислорода уменьшается с увеличением высоты (снижением давления).

    В-третьих, растворенный кислород будет увеличиваться с увеличением давления ¹.Это верно как для атмосферного, так и для гидростатического давления. Вода на более низких высотах может содержать больше растворенного кислорода, чем вода на больших высотах. Это соотношение также объясняет возможность «перенасыщения» воды ниже термоклина — при более высоком гидростатическом давлении вода может удерживать больше растворенного кислорода, не выходя из него ¹. Газонасыщенность уменьшается на 10% на метр увеличения глубины за счет гидростатического давления ². Это означает, что если концентрация растворенного кислорода составляет 100% воздухонасыщения у поверхности, это будет только 70% насыщения воздухом на глубине трех метров от поверхности.

    Таким образом, более холодные, более глубокие пресные воды обладают способностью удерживать более высокие концентрации растворенного кислорода, но из-за микробного разложения, отсутствия контакта с атмосферой для диффузии и отсутствия фотосинтеза фактические уровни DO часто намного ниже 100% насыщения . Теплая неглубокая соленая вода достигает 100% насыщения воздухом при более низкой концентрации, но часто может достигать уровней более 100% из-за фотосинтеза и аэрации. Мелководье также остается ближе к 100% насыщению из-за контакта с атмосферой и постоянной диффузии ¹⁰.

    Если происходит значительный фотосинтез или быстрое изменение температуры, вода может достичь уровней DO выше 100% насыщения воздухом. На этих уровнях растворенный кислород будет рассеиваться в окружающей воде и воздухе, пока не достигнет уровня 100% ³.

    Как вода может быть насыщенной более чем на 100%?

    Закон Генри, определяющий концентрацию растворенного кислорода при 20 ° C и 100% -ном насыщении воздуха (1 кг воды = 1 л воды)

    100% -ное насыщение воздухом является точкой равновесия для газов в воде.Это потому, что молекулы газа диффундируют между атмосферой и поверхностью воды. Согласно закону Генри, содержание растворенного кислорода в воде пропорционально проценту кислорода (парциальному давлению) в воздухе над ним 13 . Поскольку содержание кислорода в атмосфере составляет около 20,3%, парциальное давление кислорода на уровне моря (1 атм) составляет 0,203 атм. Таким образом, количество растворенного кислорода при 100% насыщении на уровне моря при 20 ° C составляет 9,03 мг / л.

    Уравнение показывает, что вода будет оставаться при 100% -ном насыщении воздухом при равновесии.Однако есть несколько факторов, которые могут повлиять на это. Водное дыхание и разложение снижает концентрацию DO, в то время как быстрая аэрация и фотосинтез могут способствовать перенасыщению. В процессе фотосинтеза кислород образуется как отходы. Это увеличивает концентрацию растворенного кислорода в воде, потенциально повышая ее насыщение выше 100%. Кроме того, уравновешивание воды — медленный процесс (за исключением ситуаций с сильным перемешиванием или аэрированием). Это означает, что уровень растворенного кислорода может легко превышать 100% насыщения воздуха в течение дня в фотосинтетически активных водоемах ¹⁴.

    Растворенный кислород часто достигает более 100% насыщения воздуха из-за активности фотосинтеза в течение дня. Перенасыщение воды может быть вызвано быстрой аэрацией из плотины.

    Перенасыщение, вызванное быстрой аэрацией, часто наблюдается у плотин гидроэлектростанций и больших водопадов ¹². В отличие от небольших порогов и волн, вода, протекающая через плотину или водопад, задерживает и уносит с собой воздух, который затем погружается в воду. На большей глубине и, следовательно, при более высоком гидростатическом давлении, этот увлеченный воздух вытесняется в раствор, потенциально повышая уровни насыщения более чем на 100% ².

    Быстрые изменения температуры также могут привести к показаниям DO выше 100%. С повышением температуры воды растворимость кислорода снижается. В прохладную летнюю ночь температура в озере может достигать 60 ° F. При 100% -ном насыщении воздуха уровень растворенного кислорода в озере составит 9,66 мг / л. Когда солнце встает и нагревает озеро до 70 ° F, 100% -ное насыщение воздухом должно соответствовать 8,68 мг / л DO ³. Но если нет ветра, который двигал бы равновесие, озеро все равно будет содержать исходные 9,66 мг / л DO, то есть насыщение воздухом 111%.

    Типичные уровни растворенного кислорода

    Концентрации растворенного кислорода могут колебаться ежедневно и сезонно.

    На концентрацию растворенного кислорода постоянно влияют диффузия и аэрация, фотосинтез, дыхание и разложение. В то время как вода достигает 100% насыщения воздухом, уровни растворенного кислорода также будут колебаться в зависимости от температуры, солености и давления ³. Таким образом, уровни растворенного кислорода могут варьироваться от менее 1 мг / л до более 20 мг / л в зависимости от того, как взаимодействуют все эти факторы.В пресноводных системах, таких как озера, реки и ручьи, концентрация растворенного кислорода будет варьироваться в зависимости от сезона, местоположения и глубины воды.

    Колебания пресной воды: Пример 1

    В реке Помтон в Нью-Джерси средние концентрации растворенного кислорода колеблются от 12-13 мг / л зимой и падают до 6-9 мг / л летом ⁸. В этой же реке наблюдаются суточные колебания до 3 мг / л из-за продукции фотосинтеза ⁸.

    Уровни растворенного кислорода часто стратифицируются зимой и летом, меняясь весной и осенью, когда температура в озере выравнивается.

    Колебания пресной воды: Пример 2

    Исследования в Крукед-Лейк в Индиане показывают, что концентрация растворенного кислорода меняется в зависимости от сезона и глубины от 12 мг / л (поверхность, зима) до 0 мг / л (глубина 32 м, конец лета), при полном озере. Обороты весной и осенью выравнивают уровни DO около 11 мг / л для всех глубин ¹.

    В реках и ручьях концентрация растворенного кислорода зависит от температуры.

    Реки и ручьи имеют тенденцию оставаться около 100% -ного насыщения воздухом или немного выше него из-за относительно большой площади поверхности, аэрации от порогов и разгрузки грунтовых вод, что означает, что их концентрация растворенного кислорода будет зависеть от температуры воды ¹.В то время как грунтовые воды обычно имеют низкие уровни DO, потоки, питаемые грунтовыми водами, могут содержать больше кислорода из-за притока более холодной воды и вызываемого ею перемешивания ¹⁵. Стандартные методы исследования воды и сточных вод определяют растворенный кислород в ручьях как сумму побочных продуктов фотосинтеза, дыхания, повторной аэрации, накопления от притока подземных вод и поверхностного стока ¹³.

    Морская вода содержит меньше кислорода, чем пресная вода, поэтому концентрации DO в океане, как правило, ниже, чем в пресной воде.В океане среднегодовые концентрации DO в поверхностных водах варьируются от 9 мг / л у полюсов до 4 мг / л у экватора с более низкими уровнями DO на больших глубинах. Вблизи экватора концентрация растворенного кислорода ниже, поскольку соленость выше.

    Уровни растворенного кислорода на поверхности океана: (данные: Атлас Мирового океана 2009; фото: Plumbago; Wikipedia Commons)

    В некоторых штатах приняты законы о стандартах качества воды, требующие минимальных концентраций растворенного кислорода; в Мичигане эти минимальные значения составляют 7 мг / л для холодноводных промыслов и 5 мг / л для теплокровных рыб 17 ; в Колорадо для «водной флоры и фауны с холодной водой класса 1» требуется 6 мг / л, а для «водной флоры и фауны с теплой водой класса 1» требуется уровень DO не менее 5 мг / л 15 .Чтобы имитировать идеальные системы окружающей среды, пресноводным резервуарам в идеале требуется около 8 мг / л DO для оптимального роста, а требования к морским резервуарам варьируются от 6 до 7 мг / л DO в зависимости от уровня солености ¹⁸. Другими словами, растворенный кислород должен быть почти на 100% насыщенным воздухом.

    Примеры требований для пресноводных организмов и растворенного кислорода

    Минимальные потребности в растворенном кислороде пресноводных рыб

    Холодноводные рыбы, такие как форель и лосось, больше всего страдают от низкого уровня растворенного кислорода 19 .Средний уровень DO для взрослых лососевых составляет 6,5 мг / л, а минимальный — 4 мг / л ². Эти рыбы обычно стараются избегать мест, где растворенный кислород составляет менее 5 мг / л, и начнут умирать, если подвергнутся воздействию DO менее 3 мг / л в течение более пары дней ¹⁹. Для икры лосося и форели уровни растворенного кислорода ниже 11 мг / л задерживают их вылупление, а ниже 8 мг / л замедляют их рост и снижают выживаемость. ¹⁹ Когда растворенный кислород падает ниже 6 мг / л (что считается нормальным для большинства других рыб), подавляющее большинство икры форели и лосося погибает.¹⁹

    Синежабр, большеротый окунь, белый окунь и желтый окунь считаются теплопроводными рыбами и зависят от содержания растворенного кислорода выше 5 мг / л 21 . Они будут избегать районов, где уровни DO ниже 3 мг / л, но обычно не начинают страдать от смертельного исхода из-за кислородного истощения, пока уровни не упадут ниже 2 мг / л 22 . Средний уровень DO должен оставаться около 5,5 мг / л для оптимального роста и выживания ¹².

    Судак также предпочитает уровни выше 5 мг / л, хотя они могут выжить при уровнях DO 2 мг / л в течение короткого времени.«Маски нужен уровень более 3 мг / л как для взрослых, так и для яиц». Карпы более выносливы, и хотя они могут наслаждаться уровнем растворенного кислорода выше 5 мг / л, они легко переносят уровни ниже 2 мг / л и могут выжить при уровнях ниже 1 мг / л²⁶.

    Пресноводные рыбы, наиболее устойчивые к уровню DO, включают толстоголовых гольянов и северную щуку. Северная щука может выжить при концентрациях растворенного кислорода до 0,1 мг / л в течение нескольких дней и при 1,5 мг / л в течение бесконечного времени ²⁷. Толстоголовые гольяны могут выжить при концентрации 1 мг / л в течение длительного периода с минимальным влиянием на воспроизводство и рост.

    Что касается донных микробов, то изменения ДО их не сильно беспокоят. Если весь кислород на их уровне воды будет израсходован, бактерии начнут использовать нитраты для разложения органических веществ — процесс, известный как денитрификация. Если весь азот израсходован, они начнут восстанавливать сульфат ¹⁷. Если органическое вещество накапливается быстрее, чем разлагается, отложения на дне озера просто обогащаются органическим материалом. ²⁸.

    Примеры требований для морских организмов и растворенного кислорода

    Минимальные потребности в растворенном кислороде для морских рыб

    Морские рыбы и организмы имеют более высокую толерантность к низким концентрациям растворенного кислорода, поскольку морская вода имеет более низкую 100% насыщенность воздухом, чем пресная вода.Обычно уровень растворенного кислорода в морской воде примерно на 20% меньше, чем в пресной ³.

    Это не означает, что морские рыбы могут жить без растворенного кислорода. Полосатому окуну, белому окуну и американскому шэду для роста и процветания требуется уровень DO более 5 мг / л ⁵. Красный хек также чрезвычайно чувствителен к уровням растворенного кислорода, покидая свою предпочитаемую среду обитания вблизи морского дна, если его концентрация опускается ниже 4,2 мг / л²⁹.

    Потребность в растворенном кислороде для рыб открытого и глубоководного океанов отследить немного сложнее, но в этой области были проведены некоторые исследования.Олень плавает в районах с концентрацией DO не менее 3,5 мг / л, а марлины и парусники ныряют на глубины с концентрацией DO 1,5 мг / л ³⁰. Точно так же белые акулы также ограничены в глубине погружения из-за уровней растворенного кислорода (выше 1,5 мг / л), хотя многие другие акулы были обнаружены в районах с низким DO ³³. Выслеженная рыба-меч в течение дня предпочитает мелководье, купаясь в насыщенной кислородом воде (7,7 мг / л) после погружения на глубину с концентрацией около 2,5 мг / л ³⁴. Альбакорский тунец обитает на уровне океана, и ему требуется как минимум 2 особи.5 мг / л ³⁵, в то время как для палтуса минимальный порог допуска DO составляет 1 мг / л ³⁶.

    Многие морские тропические рыбы, в том числе рыба-клоун, рыба-ангел и групер, требуют более высоких уровней DO, как, например, рыбы, окружающие коралловые рифы. Коралловые рифы находятся в эвфотической зоне (где свет проникает в воду — обычно не глубже 70 м). Более высокие концентрации растворенного кислорода обычно обнаруживаются вокруг коралловых рифов из-за фотосинтеза и аэрации от водоворотов и волн ³⁷. Эти уровни DO могут колебаться в пределах 4-15 мг / л, хотя обычно они остаются на уровне 5-8 мг / л, циклически меняясь между производством дневного фотосинтеза и ночным дыханием растений ³⁸.Что касается насыщения воздуха, это означает, что растворенный кислород у коралловых рифов может легко колебаться от 40 до 200% ³⁹.

    Ракообразные, такие как крабы и омары, являются донными (живущими на дне) организмами, но все же требуют минимального уровня растворенного кислорода. В зависимости от вида минимальные требования DO могут составлять от 4 мг / л до 1 мг / л ¹³. Несмотря на то, что они обитают на дне, мидии, устрицы и моллюски также требуют минимум 1-2 мг / л растворенного кислорода 29 , поэтому они встречаются в более мелководных прибрежных водах, которые получают кислород из атмосферы и источников фотосинтеза.

    Последствия необычных уровней DO

    Если концентрация растворенного кислорода упадет ниже определенного уровня, уровень смертности рыб возрастет. Чувствительные пресноводные рыбы, такие как лосось, не могут воспроизводить даже при уровнях ниже 6 мг / л. В океане прибрежная рыба начинает избегать районов, где содержание DO ниже 3,7 мг / л, а определенные виды полностью покидают район, когда уровень содержания ниже 3,5 мг / л²⁹. Ниже 2,0 мг / л беспозвоночные также покидают, а ниже 1 мг / л даже бентосные организмы демонстрируют снижение темпов роста и выживаемости ²⁹.

    Убийство рыбы / Winterkill

    Убийство рыбы происходит, когда большое количество рыбы умирает в районе воды. Это может быть видовая или водная смертность. Убийство рыбы может происходить по ряду причин, но зачастую одним из факторов является низкий уровень растворенного кислорода. Винтерфейс — это гибель рыбы, вызванная длительным сокращением растворенного кислорода из-за льда или снежного покрова на озере или пруду ²⁰.

    Истощение растворенного кислорода — наиболее частая причина гибели рыбы.

    Когда водоем чрезмерно продуктивен, кислород в воде может быть использован быстрее, чем он может быть восполнен.Это происходит, когда водоем переполнен организмами или когда происходит массовое отмирание цветения водорослей.

    Убийство рыбы чаще встречается в эвтрофных озерах: озерах с высокой концентрацией питательных веществ (особенно фосфора и азота) ⁴¹. Высокий уровень питательных веществ способствует цветению водорослей, что может изначально повысить уровень растворенного кислорода. Но большее количество водорослей означает большее дыхание растений, потребление DO, а когда водоросли умирают, разложение бактерий резко возрастает, израсходовав большую часть или весь доступный растворенный кислород.Это создает бескислородную или обедненную кислородом среду, в которой рыба и другие организмы не могут выжить. Такие уровни питательных веществ могут возникать естественным образом, но чаще всего они вызваны загрязнением в результате стока удобрений или плохо очищенных сточных вод ⁴¹.

    Winterkills происходит, когда дыхание рыб, растений и других организмов превышает выработку кислорода в результате фотосинтеза ¹. Они возникают, когда вода покрыта льдом и поэтому не может получать кислород путем диффузии из атмосферы. Если затем лед покрывается снегом, фотосинтез также не может происходить, и водоросли будут полностью зависеть от дыхания или погибнут.В этих ситуациях рыба, растения и разложения используют растворенный кислород, и его невозможно пополнить, что приводит к гибели рыбы зимой. Чем мельче вода и чем выше продуктивность (высокое содержание организмов) в воде, тем выше вероятность зимовки ²⁰.

    Болезнь газовых пузырей

    Нерка с болезнью газовых пузырей

    Как низкое содержание растворенного кислорода может вызвать проблемы, так и высокие концентрации. Перенасыщенная вода может вызвать болезнь газовых пузырей у рыб и беспозвоночных ¹².Значительный уровень смертности наблюдается, когда растворенный кислород остается на уровне выше 115% -120% насыщения воздуха в течение определенного периода времени. Общая гибель молоди лосося и форели происходит менее чем за три дня при насыщении растворенным кислородом 120% ². Беспозвоночные, хотя они также страдают от болезни газовых пузырей, обычно могут переносить более высокие уровни перенасыщения, чем рыбы ².

    Длительные периоды перенасыщения могут возникать в сильно аэрированных водах, часто вблизи плотин гидроэлектростанций и водопадов, или из-за чрезмерной фотосинтетической активности.Цветение водорослей может вызвать насыщение воздуха более чем на 100% из-за большого количества кислорода в качестве побочного продукта фотосинтеза. Это часто сочетается с более высокой температурой воды, что также влияет на насыщенность. ¹² При более высоких температурах вода становится на 100% насыщенной при более низких концентрациях, поэтому более высокие концентрации растворенного кислорода означают еще более высокие уровни насыщения воздуха.

    Мертвая зона

    Мертвая зона — это область воды, в которой практически отсутствует растворенный кислород. Они названы так потому, что водные организмы не могут там выжить.Мертвые зоны часто возникают вблизи густонаселенных населенных пунктов, таких как эстуарии и прибрежные районы у Мексиканского залива, Северного моря, Балтийского моря и Восточно-Китайского моря. Они также могут встречаться в крупных озерах и реках, но более известны в океаническом контексте.

    Гипоксические и бескислородные зоны по всему миру (фото предоставлено НАСА)

    Эти зоны обычно являются результатом подпитываемых удобрениями водорослей и роста фитопланктона. Когда водоросли и фитопланктон умирают, микробы на морском дне расходуют кислород, разлагая органическое вещество ³¹.Эти бескислородные условия обычно стратифицированы и встречаются только в нижних слоях воды. В то время как некоторые рыбы и другие организмы могут убегать, моллюски, молодь и яйца обычно умирают ³².

    Естественные условия гипоксии (с низким содержанием кислорода) не считаются мертвыми зонами. Местные водные организмы (включая бентические организмы) приспособились к повторяющимся условиям с низким содержанием кислорода, поэтому неблагоприятные последствия мертвой зоны (массовая гибель рыбы, внезапное исчезновение водных организмов и проблемы роста / развития рыб и беспозвоночных) не проявляются. происходят ³¹.

    Такие естественные зоны часто встречаются в глубоких озерных котловинах и на более низких уровнях океана из-за стратификации водной толщи.

    Расслоение растворенного кислорода и воды в столбе

    Стратификация разделяет водоем на слои. Это наслоение может быть основано на температуре или растворенных веществах (а именно соли и кислороде), причем оба фактора часто играют роль. Стратификация воды обычно изучается в озерах, хотя она встречается и в океане.Это также может происходить в реках, если бассейны достаточно глубокие, и в устьях, где существует значительная разница между пресноводными и солеными источниками.

    Стратификация озера

    Стратификация озера

    Самый верхний слой озера, известный как эпилимнион, подвергается солнечному излучению и контакту с атмосферой, поддерживая его теплее. Глубина эпилимниона зависит от температурного обмена, обычно определяемого прозрачностью воды и глубиной перемешивания (обычно инициируемого ветром) ¹¹.В этом верхнем слое водоросли и фитопланктон участвуют в фотосинтезе. Между контактом с воздухом, возможностью аэрации и побочными продуктами фотосинтеза растворенный кислород в эпилимнионе остается почти 100% насыщением. Точные уровни DO варьируются в зависимости от температуры воды, количества происходящего фотосинтеза и количества растворенного кислорода, используемого для дыхания водными организмами.

    Ниже эпилимниона находится металимнион, переходный слой, толщина и температура которого колеблются.Граница между эпилимнионом и металимнионом называется термоклином — точкой, в которой температура воды начинает неуклонно снижаться ¹¹. Здесь могут произойти два разных исхода. Если свет может проникать за пределы термоклина и фотосинтез происходит в этих слоях, металимнион может достичь максимума кислорода ¹¹. Это означает, что уровень растворенного кислорода в металимнионе будет выше, чем в эпилимнионе. Но в эвтрофных озерах или озерах, богатых питательными веществами, дыхание организмов может истощать уровни растворенного кислорода, создавая металлический минимум кислорода ⁴².

    Следующий слой — гиполимнион. Если гиполимнион достаточно глубокий, чтобы никогда не смешиваться с верхними слоями, он известен как монимолимнион. Гиполимнион отделен от верхних слоев хемоклином или галоклином. Эти клины отмечают границу между кислородными и бескислородными градиентами воды и солености соответственно. ¹¹. Хотя лабораторные условия позволяют сделать вывод, что при более низких температурах и более высоких давлениях вода может удерживать больше растворенного кислорода, это не всегда результат. В гиполимнионе бактерии и грибы используют растворенный кислород для разложения органического материала ⁶.Этот органический материал поступает из мертвых водорослей и других организмов, которые опускаются на дно. Растворенный кислород, используемый при разложении, не заменяется — нет контакта с атмосферой, аэрации или фотосинтеза для восстановления уровней DO в гиполимнионе ¹¹. Таким образом, процесс разложения «расходует» весь кислород в этом слое.

    Если рассматриваемое озеро представляет собой голомиктическое «смешивающееся» озеро, все слои перемешиваются, по крайней мере, один раз в год (обычно весной и осенью), когда температура слоев озера выравнивается.Этот оборот перераспределяет растворенный кислород по всем слоям, и процесс начинается снова.

    Стратификация океана

    Стратификация в океане

    Стратификация в океане бывает горизонтальной и вертикальной. Прибрежная или прибрежная зона в наибольшей степени подвержена воздействию устьев рек и других источников притока. Она обычно мелкая и приливная с колебаниями уровня растворенного кислорода. Сублитораль, также известная как неритическая или демерсальная зона, также считается прибрежной зоной.В этой зоне концентрации растворенного кислорода могут варьироваться, но они не колеблются так сильно, как в литоральной зоне.

    Это зона, где растут многие коралловые рифы, а уровни DO остаются близкими к 100% -ному насыщению воздухом из-за водоворотов, прибойных волн и фотосинтеза 45 . В этой зоне также обитает большинство океанических бентосных (донных) организмов. Океанические донные рыбы не живут на самых больших глубинах океана. Они обитают на морском дне рядом с побережьями и шельфами океана, оставаясь при этом на верхних уровнях океана.

    За пределами демерсальной зоны находятся батиальные, абиссальные и хадальные равнины, которые довольно схожи с точки зрения стабильно низкого содержания DO.

    В открытом океане есть пять основных вертикальных пластов: эпипелагический, мезопелагический, батипелагический, абиссопелагический и хадальпелагический ⁴⁴. Точные определения и глубины субъективны, но следующая информация в целом согласована. Эпипелагия также известна как поверхностный слой или фотическая зона (куда проникает свет). Это слой с самым высоким уровнем растворенного кислорода из-за воздействия волн и фотосинтеза.Эпипелагиаль обычно достигает 200 м и окаймлен скоплением обрывов.

    Эти клины могут перекрываться или существовать на разных глубинах. Как и в озере, термоклин разделяет слои океана по температуре. Галоклин делится по уровням солености, а пикноклин делит слои по плотности ¹⁶. Каждая из этих клин может влиять на количество растворенного кислорода, которое могут удерживать слои океана.

    Мезопелагическая, что означает «сумеречная» зона, простирается от 200 до 1000 м. В зависимости от прозрачности воды, часть света может проникать сквозь нее, но этого недостаточно для фотосинтеза ⁴⁴.Внутри этого слоя может находиться зона кислородного минимума (ОМЗ). OMZ развивается, потому что организмы используют кислород для дыхания, но он слишком глубок, чтобы восполняться за счет побочных продуктов фотосинтеза или аэрации из-за волн. Эта зона обычно существует на глубине около 500 м. Мезопелагическая зона граничит с хемоклинами (клинами, основанными на химических уровнях, например, по кислороду и солености) с обеих сторон, отражая различные уровни растворенного кислорода и солености между слоями.

    Ниже мезопелагиали находится афотическая зона (зоны).Эти слои имеют более низкие уровни растворенного кислорода, чем поверхностная вода, потому что фотосинтез не происходит, но могут иметь более высокие уровни, чем OMZ, потому что происходит меньшее дыхание.

    Батипелагическая, «полуночная» зона существует между 1000-4000 м, и многие существа все еще могут жить здесь. Нижний слой океана — абиссопелагический, существующий ниже 4000 м. Гадопелагический — это название зоны глубоких океанических желобов, которые открываются ниже абиссальной равнины, таких как Марианская впадина ⁴⁴.

    Стратификация эстуария

    Стратификация растворенного кислорода в эстуарии зависит от солености (выражается в PSU).

    Стратификация эстуария основана на распределении солености. Поскольку соленая вода содержит меньше растворенного кислорода, чем пресная, это может повлиять на распределение водных организмов. Чем сильнее течение реки, тем выше концентрация кислорода. Эта стратификация может быть горизонтальной, когда уровни DO падают от материка к открытому океану, или вертикальной, когда свежая насыщенная кислородом речная вода плавает над морской водой с низким содержанием DO ⁴⁶.Когда стратификация четко определена, пикноклин отделяет более свежую воду от соленой, способствуя разделению концентрации растворенного кислорода в каждой пласте.

    Единицы измерения растворенного кислорода и отчетность

    Преобразование единиц растворенного кислорода при 21 ° Цельсия (70 ° F) и 1 атмосфере (760 мм рт. Ст.)

    Растворенный кислород обычно указывается в миллиграммах на литр (мг / л) или в процентах от воздуха насыщенность. Тем не менее, некоторые исследования сообщают о DO в частях на миллион (ppm) или в микромолях (мкмоль).1 мг / л равен 1 промилле. Взаимосвязь между мг / л и% насыщения воздухом обсуждалась выше и изменяется в зависимости от температуры, давления и солености воды. Один микромоль кислорода равен 0,022391 миллиграмму, и эта единица измерения обычно используется в океанических исследованиях ⁴⁷. Таким образом, 100 мкмоль / л O2 равно 2,2 мг / л O2.

    Расчет растворенного кислорода на основе% насыщения воздуха

    Для расчета концентрации растворенного кислорода на основе насыщения воздуха необходимо знать температуру и соленость образца.Барометрическое давление уже учтено, поскольку парциальное давление кислорода влияет на процентное насыщение воздухом 7 . Затем соленость и температура могут быть использованы в законе Генри для расчета концентрации DO при 100% -ном насыщении воздухом 10 . Однако проще использовать диаграмму растворимости кислорода. Эти графики показывают концентрацию растворенного кислорода при 100% -ном насыщении воздуха при различных температурах и солености. Затем это значение можно умножить на измеренный процент насыщения воздуха, чтобы рассчитать концентрацию растворенного кислорода 7.

    O2 мг / л = (измеренный% DO) * (значение DO из диаграммы при температуре и солености)

    Пример:
    70% DO измерено
    соленость 35 ppt
    15 ° C

    .70 * 8.135 = 5,69 мг / л DO

    Цитируйте эту работу

    Fondriest Environmental, Inc. «Растворенный кислород». Основы экологических измерений. 19 ноября 2013 г. Web. .

    Дополнительная информация

    Купить кислородные баллоны | Кислородный баллон, баллоны для терапии кислородом

    62000 клиентов любят нас!

    Ключевые слова / № позиции

    Расширенный поиск

    • Распродажа закончится через

    • Мой счет
      • Войти
      • Моя учетная запись