6СО2 + 6Н2О + солнечная энергия -> С6Н12О6 + 6О2.

Но мы только приоткрыли дверь в химическую лабораторию. У водных растений все протекает значительно сложнее, чем у растений суши. Погруженные растения добывают углекислый газ, разумеется, из воды, там он присутствует растворенный. Много его в воде или мало? Кислорода в воде явно меньше, чем в атмосфере: 1 л воды содержит всего 7см3, в то время как 1 л воздуха – 210см3. А вот углекислого газа в воде в 50 – 75 раз больше, чем в воздухе.

Вода, не содержащая СО2, имеет нейтральную реакцию; растворяя углекислый газ, вода подкисляется. Практически в большинстве водоемов есть углекислый газ и свободный, и вступивший в соединение с водой; имеется и ряд других соединений, в которых углекислый газ более или менее прочно связан. Соответственно вода может быть кислой, щелочной или нейтральной. В пресной воде содержатся многие соли; например, в речной на хлориды приходится 5,2%; сульфаты 9,9%, карбонаты 60,1%; на соединения азота, фосфора, кремния и органические вещества 24,8%; в стоячей воде содержится 6,9% хлоридов, 13,2% сульфатов, 79,9% карбонатов. Только солей в пресной воде, конечно, значительно меньше, чем в морской.

Соленость выражается в особых единицах – промилле (%); одной промилле отвечает содержание 1 г солей в 1 л воды. Так вот, соленость океанской воды примерно 35%, а пресной речной от 0,5 до 2 – 3%. Многие водные растения отрицательно реагируют даже на незначительное изменение солености воды (это важно знать тем любителям растений, которые держат в аквариумах и рыб, причем порой пытаются этих рыб лечить поваренной и другими солями). Необходимо познакомиться с двумя весьма важными показателями воды – активной реакцией воды (рН) и редокс-потенциалом rH.

Часть молекул воды Н2О постоянно диссоциирует на ионы Н+ и ОН-. В 1 л воды при 25° С содержится всего 10-14 ионов. Если ионов Н+ и ОН- содержится равное количество, по 10-7 в 1 л, то вода будет нейтральной:

10-7H + 10-7OH- = 10-14.

Обычно в качестве показателя активной реакции воды берется десятичный логарифм показателя концентрации ионов с обратным знаком. Следовательно, нейтральному водородному показателю соответствует цифра 7. Если рН меньше 7 – вода кислая, если больше 7 – щелочная. Показатель рН зависит от температуры воды: чем она ниже, тем содержание ионов водорода меньше.

В природных водах показатель рН довольно устойчив, поскольку растворенные в них карбонаты представляют собой своеобразный буфер, препятствующий резким изменениям этого показателя. В воде, называемой мягкой, содержащей мало карбонатов, по мере насыщения воды углекислым газом показатель рН уменьшается. Так, в мягких водах бассейна Амазонки рН обычно колеблется от 6,3 до 6,9. Но в особо мягких, называемых черными, водах – в них обитают некоторые РИДЫ эхинодорусов – рН в течение года может не превышать 4,8 – 5,6 3. Мягкие воды реки Невы также не способствуют устойчивости показателя рН. В период интенсивного фотосинтеза показатель рН увеличивается до 10 – 11, особенно у поверхности, в зарослях растений, вследствие почти полного потребления растениями из воды растворенного углекислого газа4. Богатые карбонатами воды Москвы-реки и Волги не знают таких резких колебаний активной реакции воды.