СКАЛА КИСЕЛОСТИ-БАЗНОСТИ (рН)
Шта је рН? Иако није загађивач, рН има кључну улогу за здравље акватичних екосистема. Шта је, тачно, рН? Термин рН се односи на скалу од 0 до 14 која се користи за мерење киселости течности (Сл. 3-5). Чиста вода има рН вредност од 7.0, што значи да је неутрална, ни кисела ни алкална. Када је рН вредност мања од 7.0 онда је вода кисела, а када је већа од 7.0 онда је базна или алкална.
Уопштено се може да се способност акватичних организама да комплетирају животни циклус смањује када рН постане већа од 9.0 или мања од 5.0.
Слика 3-5. рН скала
Научна дефиниција рН – је негативни логаритам концентрације водоникових јона (Н+), што значи да концентрација водоникових јона не расте или опада линеарно. Као резултат тога, рН од 3.0 не означава двоструко киселију средину од оне са рН од 6.0. У ствари, то повећање је десетоструко. На пример, средина чија је рН 6.0 је 10 пута киселија од она са рН од 7.0, а 100 пута киселија од чија је рН 8.0. Промена вредности рН од једног броја је, дакле, јако велика промена.
Да ли ће вода бити кисела или базна, зависиће од односа позитивних водоникових јона (Н+) и негативних хидроксилних јона (ОН-) (Таб. 3-2). Јони су позитивно или негативно наелектрисане честице. Чиста вода има подједнак број ОН- и Н+ јона. Кисела вода има више водоникових него хидроксилних јона, а код базних је обрнуто.
Табела 3-2. Научна дефиниција рН
Који фактори утичу на рН вредност површинских вода? рН вредност неког акватичног система је одређена великим бројем фактора. Минералне материје растворене у води долазе у контакт са аеросолима и прашином пореклом из ваздуха, са материјама које потичу од отпада, а омогућавају бољи развој фотосинтетичких организама – сваки од тих фактора утиче на рН. Пуферски капацитет воде је од критичног значаја за акватичне организме јер одређује рН опсег. Алкалност се обично користи као мера пуферског капацитета воде – или као способност да се неутралишу киселине.
Геологија. Подлога на којој се налази акватични екосистем, као и тип земљишта у сливу, одређују вредност рН у једном акватичном екосистему. Акватични системи који се налазе на кречњачкој подлози су алкалне природе. Слабо киселе кише доводе до тога да се мекане стене, попут кречњака, лакше распадају у односу на оне које су чвршће. Распадање кречњака ослобађа минерале који доспевају у воду повећавајући њену рН вредност.
Воде богате минералима се означавају као тврде воде и имају рН вредност већу од 7.0 (висок пуферни капацитет). Водене масе које се налазе на подлогама пореклом од еруптивних стена су више киселе. Чврсте стене се спорије распадају, ослобађајући мале количине минерала. Водене масе са малом количином минерала и лимитираном пуферском способношћу да неутралишу падавине се уобичајено означавају као меке воде. Њихове вредности рН су испод 7.0 (низак пуферски капацитет).
Фотосинтеза. Путем фотосинтезе акватичних биљака долази до везивања (и уклањања) угљен-диоксида из воде, што значајно повећава рН вредност. Због тога, у водама где је бујна вегетација (укључујући и планктонске алге) може се очекивати повећање рН вредности током сунчаних дана, посебно у споро текућим или стајаћим водама. У периоду цветања лаги, није неубичајена појава да су вредности рН воде између 8.0 и 9.0.
Људске активности. Људске активности у сливном подручју могу да утичу на рН вредност. Вода која се користи у рударству (отпадне воде у експлоатацији и преради руда) могу да постану киселе у присустви сулфата, који под одговарајућим условима образују сумпорну киселину. Воде које са околних подручја утичу у меке воде доводе до опадања рН вредности. Емисије из електрана и аутомобила садрже оксиде азота и сумпора и учествују у образовању киселих киша. Киселе кише имају рН нижу од 5.6, док је рН вредност нормалне кише најчешће изнад те вредности. Ненамерна и намерна изливања (акциденти), урбане и пољопривредне отпадне воде, као и канализационе воде, су само неки од примера активности које могу да измене рН вредност.
Последице промена рН. Токсичност одређених материја, посебно метала, драстично може да се промени услед промене рН вредности. Када се то догоди, хемикалије постају токсичније на нижим (више киселим) рН вредностима него што је то уобичајено.
