Nhu cầu ôxy hóa sinh học

Nhu cầu ôxy hóa sinh học hay nhu cầu ôxy sinh học,là một chỉ số và đồng thời là một thủ tục được sử dụng để xác định xem các sinh vật sử dụng hết ôxy trong nước nhanh hay chậm như thế nào.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nhu cầu ôxy hóa sinh học Nhu cầu ôxy hóa sinh họcNhu cầu ôxy hóa sinh học hay nhu cầuôxy sinh học (ký hiệu: BOD, từ viết tắttrong tiếng Anh của Biochemical (hayBiological) Oxygen Demand), là một chỉ sốvà đồng thời là một thủ tục được sử dụng đểxác định xem các sinh vật sử dụnghết ôxy trong nước nhanh hay chậm như thếnào. Nó được sử dụng trong quản lý và khảosát chất lượng nước cũng như trong sinh tháihọc haykhoa học môi trường. BOD không làmột thử nghiệm chính xác về mặt địnhlượng, mặc dù nó có thể coi như là một chỉthị về chất lượng của nguồn nước. Mục lục [ẩn] 1 Các giá trị BOD điển hình 2 Thử nghiệm BOD 3 Phương pháp 4 Lịch sử sử dụng BOD 5 Tham khảo 6 Xem thêm 7 Liên kết ngoàiCác giá trị BOD điển hìnhPhần lớn các con sông còn nguyên sơ sẽ cóBOD 5 ngày là nhỏ hơn 1 mg/L. Các consông bị ô nhiễm ở mức độ nhẹ sẽ có giá trịBOD trong khoảng 2-8 mg/L. Nước thải đôthị được xử lý có hiệu quả bằng công nghệba giai đoạn có thể có giá trị của BOD vàokhoảng 20 mg/L. Nước thải chưa xử lý thìcó giá trị BOD không cố định, nhưng trungbình vào khoảng 600 mg/L tại châu Âu vàkhoảng 200 mg/L tại Hoa Kỳ hay tại cáckhu vực mà nó bị thấm lọc qua nước ngầmhay nước bề mặt. Các giá trị nói chung củaHoa Kỳ thấp chủ yếu là do tại đây lượngnước tiêu thụ trên đầu người là cao hơn rấtnhiều so với các khu vực khác của thế giới.Bùn sệt từ các trang trại chăn nuôi bò sữa cógiá trị BOD vào khoảng 8.000 mg/L cònthức ăn ủ thành xi lô có giá trị BOD vàokhoảng 60.000 mg/L. Mức BOD Chất lượng nước (bằng ppm) Rất tốt-không có nhiều chất thải 1-2 hữu cơ 3-5 Tương đối sạch 6-9 Hơi ô nhiễm 10+ Rất ô nhiễmThử nghiệm BODViệc thử nghiệm chỉ số BOD là phép đo tốcđộ hấp thụ hết ôxy của vi sinh vật có trongmẫu nước thử ở nhiệt độ cố định (20 °C) vàtrong một khoảng thời gian chọn trước(thường là 5 ngày) trong bóng tối. Để đảmbảo mọi điều kiện là tương đương, mộtlượng rất nhỏ vi sinh vật mầm mống đượcthêm vào trong mỗi mẫu cần thử nghiệmcũng như trong một mẫu đối chứng chỉchứa nước cất. Mầm mống này thôngthường được sinh ra từ việc hòa loãng nướccống rãnh hoạt hóa bằng nước đã khử ion.Thử nghiệm nói chung được thực hiện trongthời gian 5 ngày, nhưng các thử nghiệmBOD khác cũng hay được sử dụng.Phương phápThử nghiệm BOD được thực hiện bằng cáchhòa loãng mẫu nước thử với nước đã khửion và bão hòa về ôxy, thêm một lượng cốđịnh vi sinh vật mầm giống, đo lượng ôxyhòa tan và đậy chặt nắp mẫu thử để ngănngừa ôxy không cho hòa tan thêm (từ ngoàikhông khí). Mẫu thử được giữ ở nhiệt độ20 °C trong bóng tối để ngăn chặn quanghợp (nguồn bổ sung thêm ôxy ngoài dựkiến) trong vòng 5 ngày và sau đó đo lạilượng ôxy hòa tan. Khác biệt giữa lượng DO(ôxy hòa tan) cuối và lượng DO ban đầuchính là giá trị của BOD. Giá trị BOD củamẫu đối chứng được trừ đi từ giá trị BODcủa mẫu thử để chỉnh sai số nhằm đưa ra giátrị BOD chính xác của mẫu thử.Giá trị mất đi của ôxy hòa tan trong mẫuthử, sau khi đã hiệu chỉnh, là chỉ số của mứcđộ ô nhiễm, được gọi là BOD5. Tại Vươngquốc Anh, allylthiourea cũng được thêm vàongay trước khi thử nghiệm để ngăn ngừa sựôxi hóa amoniac. Các kết quả từ các thửnghiệm này được gọi là BOT5(ATU) vàđược gọi là Carbonaceous BOD (CBOD:BOD cacbon) tại Hoa Kỳ. Ít được sử dụnghơn là thử nghiệm Ultimate BOD (UBOD:BOD tối thượng), trong đó DO được đo lặplại bằng đồng hồ đo DO trong cùng các chailọ chuyên biệt hóa này cho đến khi nó đạtđược cân bằng.BOD về chức năng là tương tự như nhu cầuôxy hóa học (COD) ở chỗ cả hai đều đolượng các chất hữu cơ có trong nước. Tuynhiên, COD là ít cụ thể hơn do nó đo mọithứ mà về mặt hóa học có thể bị ôxi hóa hơnlà chỉ đo mức của các chất hữu cơ hoạt hóavề mặt sinh học.BOD được sử dụng như là tiêu chuẩn đánhgiá tính hiệu quả của các nhà máy hayphương pháp xử lý nước thải. Có nhiềuchủng loại thiết bị được dùng để xác địnhnó.BOD có thể được tính toán bằng: Không pha loãng: DO ban đầu – DO cuối cùng = BOD Pha loãng: ((DO ban đầu - DO cuối cùng)- BOD mầm giống) x Hệ số pha loãngLịch sử sử dụng BODRoyal Commission on River Pollution (Ủyban Hoàng gia về Ô nhiễm Sông) đượcthành lập năm 1865 và sau đó là sự hìnhthành của Royal Commission on SewageDisposal (Ủy ban Hoàng gia về Loại bỏNước thải) vào năm 1898 đã dẫn tới sự lựachọn BOD5 vào năm 1908 như là thửnghiệm cuối cùng đối với ô nhiễm hữu cơcủa các con sông. Năm ngày đã được chọnnhư là khoảng thời gian thích hợp cho thửnghiệm, do nó được coi là thời gian dài nhấtmà nước sông có thể chảy từ thượng nguồntới cửa sông tại Vương quốc Anh.Năm 1912, Ủy ban này cũng thiết lập tiêuchuẩn 20 ppm BOD5 như là nồng độ tối đacho phép của nước thải đã qua xử lý để đổvào các con sông với điều kiện là ít nhấtphải có tỷ lệ hòa loãng 8:1 cho dòng chảyvào thời gian có thời tiết khô ráo. N ...