Związki wapnia (węglan wapnia) i magnezu w wodzie

Sole magnezu w wodach naturalnych pochodzą z gleby z ługowania dolomitów, magnezów, gipsów oraz innych materiałów posiadających w swoim składzie jony wapnia i magnezu. Poza tym sole wapnia i magnezu mogą pochodzić z zanieczyszczeń wody ściekami przemysłowymi.

Zwykle w wodach słabo zmineralizowanych zawartość jonów Ca jest 3-4 razy większa niż zawartość jonów Mg, jednak wraz ze wzrostem mineralizacji następuje większy wzrost ilości jonów magnezu w stosunku do jonów wapnia.

Np. w wodach wodorowęglanowych przy ogólnej mineralizacji do 500mg na dm3 stosunek jonów Ca do jonów Mg wynosi od 4:1 do 2:1.

Przy podwyższonej mineralizacji (do 1000mg/dm3) stosunek Ca/Mg wynosi 2:1 do 1:1 a przy dalszym wzroście mineralizacji jony magnezu przeważają nad jonami wapnia.

Stężenie jonów wapnia zależy silnie od odczynu wody, ponieważ kwaśny węglan wapnia (Ca(HCO₃)₂) jest dobrze rozpuszczalny, natomiast obojętny (CaCO₃) łatwo sedymentuje (Kawiak 2001) – stan ten reguluje stężenie dwutlenku węgla.

W przypadku deficytu CO2 (np. w wyniku zintensyfikowania procesu fotosyntezy) zmienia się równowaga między formami węglanów wapnia – kwaśny dwuwęglan rozkłada się dając obojętny węglan z wydzieleniem dwutlenku węgla według poniższej reakcji (za Kawiakiem 2001):
Ca(HCO₃)₂ ↔ CaCO₃ + H₂O + CO₂

Powstały węglan obojętny, jak to już było wspomniane wcześniej, jest słabo rozpuszczalny (prawie 1000 razy gorzej) i łatwo sedymentuje w postaci białego osadu.

Powstają wtedy charakterystyczne białe naloty na liściach zanurzonych roślin wodnych – na liściach, ponieważ to właśnie w ich okolicach najszybciej jest pobierany CO2 (efekt bardzo często spotykany w uprawach akwariowych przy intensywnym oświetleniu i niedoborze CO2 podczas jego intensywnego pobierania – wtedy właśnie kwaśne węglany przechodzą w obojętne uwalniając CO₂). Główną rolą kompleksów węglanowych jest buforowanie środowiska, w którym dochodzi do zmian odczynu poprzez intensywną asymilację i wydalanie CO₂.

CaCO3 może się częściowo rozpuszczać przechodząc w kwaśny węglan wapnia (Ca(HCO₃)₂).

Oprócz wodorowęglanów wapniowych i magnezowych, Ca i Mg występują w postaci siarczanów wapniowego i magnezowego.

Według Podubsky’ego (1948) o dużej zawartości wapnia w wodzie świadczy rozwój takich gatunków jak Chara ceratophylla, rdestnica kędzierzawa (Potamogeton crispus), rdestnica połyskująca (P. lucens), rdestnica pływająca (P. natans) oraz rdestnica przeszyta (P. perfoliatus).

Do wapniolubnych roślin należą też moczarka kanadyjska.