Che cos’è la domanda biologica di ossigeno?
La domanda biochimica di ossigeno è la quantità di ossigeno consumata da batteri e altri microorganismi mentre decompongono la materia organica in condizioni aerobiche.
Il comune lago o torrente contiene piccole quantità di ossigeno sotto forma di ossigeno disciolto (DO). L’ossigeno disciolto è una componente cruciale dei corpi idrici naturali, mantenendo la vita acquatica e la qualità estetica di ruscelli e laghi.
Il decadimento della materia organica nell’acqua è misurato come domanda biochimica di ossigeno. Gli stress ambientali e altri fattori indotti dall’uomo possono tuttavia diminuire la quantità di ossigeno disciolto in un corpo idrico.
La domanda biochimica di ossigeno è essenzialmente una misura della quantità di ossigeno necessaria per rimuovere la materia organica di scarto dall’acqua nel processo di decomposizione da parte dei batteri aerobici.
Per rispettare i limiti BOD, le industrie di produzione commerciale e manifatturiera sono tenute a implementare un programma di pretrattamento o smaltimento delle acque reflue.
Fonti di BOD
Le fonti della domanda biologica di ossigeno includono foglie e detriti legnosi; piante e animali morti; letame animale; effluenti da cartiere, impianti di trattamento delle acque reflue, mangimifici e impianti di lavorazione degli alimenti; sistemi settici guasti; e deflusso delle acque meteoriche urbane.
Uno dei nutrienti più importanti che influenzano il BOD nei sistemi acquatici – specialmente negli ultimi tempi – è l’inquinamento da fosfati delle famiglie americane.
Come si determina il BOD?
Ci sono alcuni metodi approvati per determinare la domanda biologica di ossigeno, anche se uno di essi è usato in modo preponderante dalla comunità analitica. È conosciuto come Metodo Standard 5210B.
Questo metodo analizza la differenza di ossigeno disciolto da un campione per cinque giorni. Un volume noto di campione ha il suo contenuto iniziale di DO registrato e dopo un periodo di incubazione di cinque giorni a 20°C, il campione viene rimosso dall’incubatrice e viene preso il contenuto finale di DO.
Il valore BOD viene quindi calcolato in base all’esaurimento e alla dimensione del campione utilizzato. Le letture DO sono di solito in parti per milione (ppm). Un BOD più alto indica che c’è bisogno di più ossigeno, il che significa che la qualità dell’acqua è inferiore. Un BOD basso significa che viene rimosso meno ossigeno dall’acqua, quindi l’acqua è solitamente più pura.
Siccome l’acqua fredda trattiene l’ossigeno meglio dell’acqua più calda, il DO è solitamente più basso nei mesi estivi.
La più grande sfida nel test BOD riguarda il tempo, poiché il tempo di mantenimento di un campione BOD è di 48 ore dalla raccolta. Affinché il BOD funzioni correttamente, ci deve essere una popolazione sufficiente di batteri sani nella bottiglia.
Come viene usato il BOD negli impianti di trattamento delle acque reflue?
La domanda biologica di ossigeno è spesso usata negli impianti di trattamento delle acque reflue come indice del grado di inquinamento organico nell’acqua.
Le industrie che scaricano le acque reflue nelle fognature sanitarie municipali o nei corsi d’acqua si trovano di fronte a severe regolamentazioni sui livelli di BOD. I materiali solidi nelle acque reflue possono essere costituiti da materiali organici e/o inorganici e organismi e i solidi devono essere significativamente ridotti dal trattamento o possono aumentare il BOD quando vengono scaricati.