Hidrobiologie - lucrări practice

1. Determinarea proprietăţilor fizice ale apei

1.1. Măsurarea temperaturii apei

1.1.1. Generalităţi

Temperatura apei din bazinele acvatice naturale variază în funcţie de temperatura aerului. În general, amplitudinea variaţiilor de temperatură din apele de suprafaţă este cuprinsă între -3°C (în mările polare în timpul iernii) şi +45°C (în lacurile tropicale în timpul verii).

1.1.2. Principiul metodei

Termometrele obişnuite funcţionează pe principiul contractării sau dilatării, în funcţie de temperatură, a unui lichid (mercur sau alcool). Acesta este împins de-a lungul unui tub capilar care are marcat diviziuni în grade Celsius.

1.1.3. Materiale şi echipamente necesare

1. Termometre cu mercur sau cu alcool, cu domeniul de măsurare de cel puţin între -5 şi +45°C, cu diviziuni de zecimi de grad.

2. Termometre digitale, cu precizia de 0,1 sau 0,2°C.

3. Recipiente de plastic de diferite dimensiuni.

4. Vas izoterm cu un volum de 5-10 litri.

1.1.4. Modul de lucru

Temperatura apei se măsoară la locul recoltării cu termometre speciale, adecvate acestui scop. Pentru a obţine o imagine cât mai reală a situaţiei termice a unui bazin acvatic sunt necesare mai multe măsurători succesive, din diferite puncte (staţii) reprezentative şi de la diferite adâncimi (la suprafaţă şi la fund). În funcţie de scopul determinărilor, de specificul cercetărilor de teren efectuate şi de posibilităţile concrete de lucru, se stabileşte o anumită frecvenţă în timp a măsurătorilor (zilnică, lunară, sezonieră etc). În lacuri, bălţi şi mlaştini temperatura se măsoară în zone acoperite cu vegetaţie şi în zone lipsite de plante, mergând după o linie dreaptă directoare de la mal spre centrul bazinului. În mări şi lacurile adânci temperatura apei se poate măsura din cinci în cinci metri adâncime.

În stratul superficial al apelor stătătoare temperatura se măsoară în mod direct, de la mal sau din barcă. Operaţiunea constă în scufundarea termometrului cu rezervorul sub luciul apei, lăsarea lui în apă timp de circa 5 minute şi citirea valorilor indicate fără a se scoate termometrul din apă. În timpul măsurării temperaturii termometrul se ţine în poziţie verticală, iar în cazul apelor stătătoare acesta se agită continuu prin apă.

În locurile unde accesul la apă este îngreunat temperatura apei se determină prin luarea probelor de apă cu ajutorul unei găleţi scufundate cu o sfoară de la mal sau dintr-o ambarcaţiune. Termometrul se introduce în găleată, după care se scoate din apă şi imediat se face citirea temperaturii. În acest caz măsurarea şi citirea temperaturii apei se fac în umbră pentru a nu fi influenţate de acţiunea razelor solare. Cu toate aceste precauţii metoda este susceptibilă de erori, în special în zonele unde temperatura aerului diferă considerabil de cea a apei. Pentru măsurători mai exacte se folosesc recipiente speciale izolate termic.

Măsurarea temperaturii la diferite adâncimi se poate efectua prin prelevarea unei cantităţi de apă de la adâncimea dorită cu ajutorul sticlei batometrice şi măsurarea imediată a temperaturii apei prelevate de aceasta. În mod obişnuit sticla batometrică este o sticlă cu o capacitate de 300-1000 ml, lestată şi fixată pe o tijă marcată la intervale de 0,5 m sau legată cu o sfoară ce prezintă noduri la distanţe de 0,5 m, al cărei dop este de asemenea prins cu o sfoară. Sticla se trimite în poziţie închisă la adâncimea dorită, unde, printr-o smucitură bruscă, se scoate dopul, pentru a permite pătrunderea apei. În general, sticla batometrică poate fi utilizată doar până la adâncimi de ordinul a 15 m, deoarece la adâncimi mai mari presiunea hidrostatică împiedică scoaterea dopului.

Recoltarea probelor de apă de la adâncimi mai mari se poate efectua şi cu ajutorul unor dispozitive speciale denumite batometre. Acestea se imersează în stare deschisă şi se închid la adâncimea dorită prin intermediul unei greutăţi metalice inelare, ce poartă numele de "mesager", care glisează în jos de-a lungul cablului de care este suspendat instrumentul. Există numeroase modele constructive de batometre, dintre care cel mai cunoscut model este butelia Ruttner. Aceasta

4

constă dintr-un cilindru din oţel inoxidabil sau din plexiglas, prevăzut cu capace orizontale mobile la ambele capete. Butelia se coboară în apă cu un cablu metalic cu capacele deschise, astfel încât apa circulă liber prin ea. Atunci când este atinsă adâncimea dorită, mecanismul de declanşare, acţionat de către mesager, care glisează în jos pe cablul de susţinere, determină închiderea ermetică a cilindrului de către valve. În mod obişnuit, capacitatea batometrului Ruttner este de 1-8 litri.

Pentru măsurarea temperaturii se foloseşte termometrul (figura 1.1).

Figura 1.1. - Termometru

Temperatura apei curgătoare se măsoară la mal în mai multe puncte şi în centrul ei. Se abordează diferite zone ale cursului de apă (zone însorite, zone umbrite, etc). Determinările termice se fac la suprafaţa apei şi pe verticală. Pe timp de iarnă se face o copcă în podul de gheaţă ce acoperă apa. Temperatura se poate măsura de la suprafaţă către fundul bazinului după procedeele menţionate anterior.

În prezent se folosesc dispozitive digitale de măsurare a temperaturii ce prezintă drept senzori transductori termoelectrici (rezistenţe de platină sau termistori) şi afişează datele măsurătorii direct pe display-uri cu cristale lichide (LCD). Aceste dispozitive digitale de măsurare a temperaturii prezintă avantajul că determinarea se face la faţa locului, din aproape în aproape, eliminându-se astfel necesitatea de a se preleva probe de la diferite adâncimi. De cele mai multe ori senzorii termoelectrici sunt cuplaţi printr-un cablu coaxial cu dispozitive de înregistrare continuă a datelor sau cu un calculator. Acest lucru permite urmărirea facilă a dinamicii în timp a temperaturii sau la diferite adâncimi.

Rezultatele măsurătorilor se consemnează in situ în carentul de teren, notându-se totodată toate datele de identificare a măsurătorii (numărul staţiei, data, ora, adâncimea de prelevare, starea vremii etc).

1.2. Măsurarea transparenţei