Qu’est-ce que la demande biologique en oxygène ?
La demande biochimique en oxygène est la quantité d’oxygène consommée par les bactéries et autres micro-organismes pendant qu’ils décomposent la matière organique dans des conditions aérobies.
Le lac ou le cours d’eau commun contient de petites quantités d’oxygène sous la forme d’oxygène dissous (OD). L’oxygène dissous est un élément crucial des masses d’eau naturelles, qui maintient la vie aquatique et la qualité esthétique des cours d’eau et des lacs.
La décomposition de la matière organique dans l’eau est mesurée par la demande biochimique en oxygène. Les stress environnementaux et d’autres facteurs d’origine humaine peuvent toutefois diminuer la quantité d’oxygène dissous dans un plan d’eau.
La demande biochimique en oxygène est essentiellement une mesure de la quantité d’oxygène nécessaire pour éliminer les déchets de matière organique de l’eau dans le processus de décomposition par les bactéries aérobies.
Pour se conformer aux limites de DBO, les industries de production commerciale et de fabrication sont tenues de mettre en œuvre un programme de prétraitement ou d’élimination des eaux usées.
Sources de DBO
Les sources de demande biologique en oxygène comprennent les feuilles et les débris ligneux, les plantes et les animaux morts, le fumier animal, les effluents des usines de pâtes et papiers, des stations d’épuration des eaux usées, des parcs d’engraissement et des usines de transformation des aliments, les fosses septiques défaillantes et les eaux de ruissellement urbaines.
L’un des nutriments les plus importants affectant la DBO dans les systèmes aquatiques – surtout ces derniers temps – est la pollution par les phosphates provenant des ménages américains.
Comment détermine-t-on la DBO ?
Il existe quelques méthodes approuvées pour déterminer la demande biologique en oxygène, bien que l’une d’entre elles soit très majoritairement utilisée par la communauté analytique. Elle est connue sous le nom de Standard Methods 5210B.
Cette méthode analyse la différence d’oxygène dissous d’un échantillon pendant cinq jours. Un volume connu d’échantillon voit sa teneur initiale en OD enregistrée et après une période d’incubation de cinq jours à 20°C, l’échantillon est retiré de l’incubateur et la teneur finale en OD est relevée.
La valeur de la DBO est ensuite calculée à partir de l’appauvrissement et de la taille de l’échantillon utilisé. Les relevés de DO sont généralement exprimés en parties par million (ppm). Une DBO plus élevée indique qu’une plus grande quantité d’oxygène est nécessaire, ce qui signifie une qualité d’eau inférieure. Une DBO faible signifie que moins d’oxygène est retiré de l’eau, donc l’eau est généralement plus pure.
Puisque l’eau froide retient mieux l’oxygène que l’eau plus chaude, la DBO est généralement plus faible pendant les mois d’été.
Le plus grand défi du test DBO concerne le temps, car le temps de conservation d’un échantillon DBO est de 48 heures à partir du prélèvement. Pour que la DBO fonctionne correctement, il doit y avoir une population suffisante de bactéries saines dans la bouteille.
Comment la DBO est-elle utilisée dans les stations d’épuration des eaux usées ?
La demande biologique en oxygène est souvent utilisée dans les stations d’épuration des eaux usées comme indice du degré de pollution organique de l’eau.
Les industries qui rejettent des eaux usées dans les égouts sanitaires municipaux ou dans les cours d’eau sont confrontées à des réglementations strictes sur les niveaux de DBO. Les matières solides présentes dans les eaux usées peuvent être constituées de matières organiques et/ou inorganiques et d’organismes, et les matières solides doivent être réduites de manière significative par le traitement, sinon elles peuvent augmenter la DBO lors de leur rejet.
La DBO est un indicateur de la pollution organique de l’eau.