البيولوجيا المائية (القلوية الكلّية، العسر الكلي)

القلوية الكلية Total Alkalinity:

تعني القلوية الكلية Total alkalinity التركيز الكلي للقواعد في الماء بما يكافئها من كربونات الكالسيوم مقدّرة بالملغ/التر. وتقاس القلوية عادة بعملية معادلة بواسطة بدليل برتقالي الميثيل Methyl orange حتى نقطة النهاية (pH4 .3)، وتقدر بما يكافئها من كربونات الكالسيوم CaCO3. وترجع مصادر القلوية في معظم أنواع المياه إلى أيونات البيكربونات ;HCO والكربونات 2;CO وهيدروكسيدات المعادن Mineral hydroxides. وعملياً، إن إضافة مصادر لأملاح الكالسيوم لمزارع تربية الأسماك بهدف تحسين استقرارها وتنظيم ال pH هي في الواقع ضبط للقلوية التي تؤثر بدورها على قيم pH المياه.

وملخص ما سبق أن القدرة التنظيمية للمياه تتوقف على مركبين أساسيين هما ثاني أكسيد الكربون وأملاح الكالسيوم، وطالما توافرا فيها بكميات كافية فإن الأجسام المائية تستطيع مقاومة التغيرات في الـ pH. وأهم مصادر ثاني أكسيد الكربون في الماء في الهواء الجوي وتنفس الكائنات الحية وتحلل المواد العضوية، أما أملاح الكالسيوم فتوجد عادة في صورة كربونات كالسيوم CaCO3. ويذوب ثاني أكسيد الكربون في الماء مكوناً حمض الكربونيك،H2CO الذي يتأين إلى أيونات هيدروجين (H) وأيونات كربونات (2;CO). فإذا زاد تركيز أيونات الهيدروجين (عند ميل البيئة إلى الوسط الحمضي) فإن كمية من كربونات الكالسيوم تذوب في الماء (- Ca + + HCO3CaCO3 + H) لتستهلك بذلك أيونات الهيدروجين الزائدة في عملية تكوين أيونات البيكربونات (HCO3). ومن ناحية أخرى إذا زاد تركيز أيونات الهيدروكسيد (عند ميل البيئة للوسط القلوي) فإن التفاعل السابق يحدث بصورة عكسية تبعا للمعادلة (Ca" + HCO3 + OH - CaCO3 + H2O) وتتحول أيونات البيكربونات إلى كربونات وتتكون جزيئات مائية.

وثمة علاقة بين القلوية الكلية وبين قدرة الأحواض على الإنتاج السمكي، فتزداد بزيادتها في المدى من 8-120 ملغ /لتر (تبعا لنتائج بعض الدراسات)، إلا أن هذه العلاقة لا تبدو دائما على هذا النحو.

فقد لوحظ أن إنتاجية الأحواض ذات القلوية الكلية التي تصل إلى 300 ملغ /لتر يمكن أن تحقق إنتاجية عالية. وبصفة عامة فالمدى المناسب للقلوية في أي الأسماك يتراوح بين 30-225 ملغ/التر. والمعتقد أن الإنتاجية العالية في البيئات ذات القلوية الكلية المرتفعة لا تعود إلى القلوية نفسها بل إلى زيادة عناصر غذائية أخرى تصاحب الزيادة، مثل الفوسفور.

وينصح دائما في الزراعة السمكية بأن لا تقل القلوية عن 100-150 ملغ/لتر لتجنب تذبذب نسبة الـ pH ولتشجيع نمو الطحالب ولمنع ذوبان المعادن الثقيلة وتسربها في المياه.

العسر الكلي Total Hardness:

يعني العسر الكلي Total hardness زيادة تركيز أيونات المعادن ثنائية التكافؤ Divalent ions في الماء بالملغ/لتر ومقدرة بما يكافئها من كربونات الكالسيوم، والمعادن ثنائية التكافؤ الموجودة في الماء بصفة أساسية هي الكالسيوم Ca والمغنيسيوم Mg، ولكن العسر يتضمن أيضا الحديد والمنغنيز.