kirjoittanut
Tuotepäällikkö konetekniikan painotuksella, joka suunnittelee järjestelmiä ja yhdistää tuotteen, tuotannon sekä toiminnot saavuttaakseen parhaan mahdollisen vaikuttavuuden. Toimiston ulkopuolella olen intohimoinen kiipeilijä ja entinen kilpaurheilija, ja vapaa-ajallani valmennan edelleen sekä rakennan reittejä.
Tilaa kuukausittainen uutiskirjeemme vedestä
Saatamme lähettää sinulle sähköpostia, jos meillä on jotain uutisoinnin arvoista, jonka vesiensuojelun ammattilaisemme ovat kirjoittaneet
Mitä BOD on?
Biokemiallinen hapenkulutus — lyhennettynä BOD — on mittari siitä, kuinka paljon liuennutta happea mikro-organismit tarvitsevat hajottaakseen orgaanista ainesta vesinäytteessä tietyssä lämpötilassa tietyn ajan kuluessa. Selkokielellä se vastaa yhteen kysymykseen: kuinka paljon happea tämä vesi kuluttaa, kun bakteerit hajottavat siinä olevan orgaanisen saasteen?
Mitä korkeampi BOD-arvo on, sitä enemmän vedessä on orgaanista ainesta ja sitä enemmän vesi menettää happea. Liuenneesta hapesta eloonjäämisekseen riippuvaiselle vesieliöstölle korkea BOD-lukema on varhainen varoitusmerkki ekologisesta stressistä.
Avainmääritelmä: BOD ilmaistaan milligrammoina kulutettua happea vesilitraa kohti (mg/l) standardin mukaisen inkubaatioajan — yleisimmin viiden päivän aikana 20 °C:ssa —, mikä antaa kansainvälisesti tunnustetun BOD₅-arvon.
Miksi sillä on merkitystä
Kun orgaanista jätettä — jätevedestä, elintarviketeollisuudesta, maataloudesta tai paperitehtaista — pääsee vesistöön, bakteerit alkavat hajottaa sitä. Tämä biologinen toiminta kuluttaa liuennutta happea nopeammin kuin vesi pystyy korvaamaan sitä ilmakehästä tai usein edes mekaanisilla menetelmillä. Alavirrassa vesi saattaa muuttua hapettomaksi, mikä synnyttää pahanhajuisia kaasuja ja luo kuolleita alueita.
Brittiläiset tutkijat kehittivät BOD-testauksen 1900-luvun alussa tutkiessaan erittäin saastunutta Thames-jokea, ja se on edelleen standardimenetelmä, jota viranomaiset maailmanlaajuisesti käyttävät jätevedenpuhdistamoiden päästörajojen asettamiseen ja jokien terveydentilan luokitteluun.
"Vanhan koulukunnan" BOD₅-mittausmenetelmä
Klassinen menetelmä on periaatteeltaan suoraviivainen, mutta vaatii käytännössä huolellista tekniikkaa.
Vaihe 1 — Näytteen kerääminen
Vesi kerätään ilmatiiviisiin pulloihin minimoiden sekoittaminen, jotta happitasot säilyvät täsmälleen sellaisina kuin ne ovat lähteessä.
Vaihe 2 — Alun liuenneen hapen (DO) mittaus
Liuenneen hapen pitoisuus tallennetaan alussa kalibroidulla anturilla tai Winkler-titrauksella.
Vaihe 3 — Inkubointi 20 °C:ssa viiden päivän ajan
Suljetut pullot asetetaan pimeään inkubaattoriin 20 °C:n lämpötilaan täsmälleen viideksi päiväksi. Pimeys estää fotosynteesiä lisäämästä happea ja vääristämästä tulosta.
Vaihe 4 — Lopun liuenneen hapen mittaus
Viiden päivän kuluttua jäljellä oleva liuennut happi mitataan uudelleen samalla menetelmällä.
Vaihe 5 — Laske BOD₅
Tulos edustaa mikrobitoiminnan testijakson aikana kuluttamaa happea.
Kun odotettu orgaaninen kuormitus on erittäin suuri — kuten raakajätevedessä —, näyte on ensin laimennettava happisaturoituneella vedellä sen varmistamiseksi, että happea on kokeen lopussa jäljellä riittävästi merkitsevän eron havaitsemiseksi. Näytteeseen voidaan myös lisätä ympppibakteereita, jos näytteen oma mikrobikanta ei riitä pitämään hajotusnopeutta tasaisena.
Tulosten tulkinta
BOD-arvot vaihtelevat useilla suuruusluokilla lähteestä riippuen.
Vesilähde | Tyypillinen BOD₅ (mg/l) | Laatu |
|---|---|---|
Puhdas joki tai järvi | 1 – 2 | Hyvä |
Kohtalaisesti saastunut joki | 3 – 8 | Välttävä |
Huonosti käsitelty jätevesi | 20 – 100 | Huono |
Käsittelemätön yhdyskuntajätevesi | 150 – 300 | Erittäin huono |
Elintarviketeollisuuden jätevesi | 500 – 10 000+ | Erittäin vakava |
Useimmat sääntelystandardit jokeen johdettavalle käsitellylle jätevedelle vaativat, että BOD₅ on alle 20–25 mg/l; monet eurooppalaiset standardit asettavat rajaksi jopa 5 mg/l herkille vastaanottaville vesistöille.
Rajoitukset ja vaihtoehdot
Viiden päivän odotus on testin suurin käytännön haitta. Reaaliaikaisia prosesseja hallitsevat jätevedenpuhdistamoiden operaattorit eivät voi odottaa viittä päivää tulosta. Tämä on ajanut useiden nopeampien korvikemittauksien kehittämistä.
Kemiallinen hapenkulutus (COD) hapettaa kaiken orgaanisen aineksen kemiallisesti biologisen sijaan ja antaa tuloksen muutamassa tunnissa. Sen lukema on yleensä korkeampi kuin BOD:n, koska se mittaa kaiken hapettuvan aineksen, ei vain sitä, mitä bakteerit kuluttavat.
Inrapunailmaisua käyttävä orgaanisen hiilen kokonaismäärän (TOC) analyysi tuottaa tulokset minuuteissa, ja siitä on tullut suosittu menetelmä monissa nykyaikaisissa laboratorioissa, vaikka se vaatii toimipaikkakohtaisen kalibroinnin BOD-arvoon verrattuna viranomaiskäytössä.
Waboostilla tarjoamme Aqualabon STACSENSE-anturia, joka mittaa BOD-, COD- ja TOC-arvot.
Yhteenveto
BOD-seuranta ei ole vain muodollisuus säädösten noudattamiseksi. Se on perusta päätöksille siitä, kuinka paljon orgaanista kuormitusta vastaanottava vesistö voi turvallisesti kestää, miten puhdistamoa tulisi käyttää ja täyttävätkö teollisuuden päästölupaehdot vaatimukset. Se on edelleen yksi ympäristötieteen laajimmin käytetyistä analyyttisistä työkaluista yli sata vuotta kehityksensä jälkeen.
