Mi az oldott oxigén (DO), és miért fontos a víz egészsége szempontjából?

Mi az oldott oxigén?

Az oldott oxigén az a vízben lévő oxigén, amely molekuláris formában létezik, nem pedig buborékok formájában, amelyeket látható, hanem sok molekula együtt ragaszkodásának zsebei. Milligramm per liter (mg/L) vagy millió rész (ppm) formájában mérik. A vízi élőlények és a növények gyökerei az DO-ra támaszkodnak a légzéshez — az eljárás, amely tápanyagokat energiává alakít.

A megfelelő DO szint fenntartása kritikus a következők számára:

• Vizi fajok, mint a halak és garnélák

• Növénygyökerek hidroponikai és talajrendszerekben

• Aerob mikrobiális közösségek, amelyek lebontják a hulladékot

A vízi élőlények és növények nem tudják közvetlenül használni a "buborékokat", csak az igazán oldott oxigén molekulákat. Ezért a buborékok vízbe való bevezetése csak a megoldás fele. A másik rész az, hogy az buborékokat oldani kell a vízben.

Hogyan oldódik az oxigén a buborékokból a vízbe?

Amikor egy buborék a vízben van, a buborék felszínén lévő oxigén molekulák a környező vízbe mozognak egy diffúziónak nevezett folyamat során. Ez azért történik, mert a víz bizonyos mennyiségű oldott oxigént képes megtartani, és a molekulák természetesen mozognak a magas koncentrációjú területekről (a buborék belsejében) az alacsony koncentrációjú területekre (a vízbe). A kisebb buborékoknak sokkal nagyobb felület-térfogat arányuk van, ami lehetővé teszi több oxigén molekula átadását a vízbe, mielőtt a buborék a felszínre ér és eltávozik. A nanobuborékok különösen hatékonyak, mert apró méretük miatt napokon át felfüggesztve maradnak a vízben, lassan oxigént szabadítanak fel, és hosszú távon magas oldott oxigén szinteket tartanak fenn, míg a normál buborékok másodpercek alatt emelkednek, nem adva időt a diffúzióra.

Mi befolyásolja az oldott oxigén szinteket?

Hőmérséklet és DO oldhatóság

A víz hőmérséklete közvetlen hatással van arra, mennyi oxigént képes megtartani. A hidegebb víz több oxigént tartalmaz; a melegebb víz kevesebbet. Ez azt jelenti, hogy a DO természetesen csökken, amikor a víz felmelegszik — stresszt okozva a öntözési tározókban, akváriumokban és recirkuláló rendszerekben.

Szeretnél többet tudni? Olvasd el „Miért tartalmaz kevesebb oldott oxigént a meleg víz” című írást a termodinamikai hatásról és gyakorlati következményeiről a mezőgazdasági rendszerekben.

A maximális DO a gázforrástól függ

Nem minden oxigénellátás ugyanolyan. Ha normál levegővel légtelenítesz, a DO egy bizonyos szint körüli maximumra emelkedik, mert a levegő körülbelül 21% oxigént tartalmaz. A tiszta oxigénnel töltött nanobuborékok a DO-t messze túl tudják emelni, mint amit a levegő injektálás elérhet, különösen, amikor magasak az oldott oxigén igények.

Miért kritikus a DO a növények és gyökerek számára?

A növénygyökereknek éppúgy szükségük van oxigénre, mint a leveleknek napfényre. Nélküle:

• A légzés lelassul

• A tápanyagfelvétel csökken

• A gyökérbetegségek valószínűsége megnő

Az oldott oxigén szintje a gyökérzónában befolyásolja a terméshozamot, a stresszel szembeni ellenállást és az általános teljesítményt.

Ezt a kapcsolatot tárgyalja a „Hogyan fokozzák a nanobuborékok a gyökér oxigénellátását és a tápanyagfelszívódást a növényekben.”

DO és akvakultúra

A halak és más vízi haszonállatok különösen érzékenyek a DO-ra. A növekvő hőmérséklet csökkenti a DO-t, éppen akkor, amikor a halak anyagcseréje növekszik — egy kettős stressz, amely lelassíthatja a növekedést és fokozhatja a betegség kockázatát.

Tudj meg többet a „Növekvő hőmérsékletek, oxigén stressz és a nanobuborékok szerepe a haltermelésben.”

Biológiai egyensúly: DO vs. kórokozók

A magas oxigén nemcsak a kívánatos élőlényeket stresszeli — hanem a káros kórokozókat is, mint például Pythium hidroponikai és öntözési rendszerekben, amelyek oxigénszegény körülmények között fejlődnek. A DO kezelése az egyik leghatékonyabb megelőző intézkedés.

Hogyan változtatják meg a nanobuborékok a DO-t?

A hagyományos légbefúvási módszerek (nagy buborékok kövekből vagy diffúzorokból) gyakran az oxigén legnagyobb részét visszaveszik a légkörbe. A nanobuborék technológia — különösen, ha magas tisztaságú oxigénnel kombinálják — ultrafinom buborékokat vezet be, amelyek:

• Hosszabb ideig felfüggesztve maradnak

• Növelik a gáz–folyadék kontaktus felületét

• Oxigént fokozatosan szabadítanak fel a vízbe

Ez magasabb, stabilabb oldott oxigént eredményez, alacsonyabb energiafogyasztás mellett.

Következtetés: DO mint vízminőségi kontroll

Az oldott oxigén nemcsak egy mérés — hanem egy ellenőrző kar az egészségesebb vízrendszerekhez:

• Jobb növénygyökér teljesítmény

• Erősebb akvakultúrás növekedés

• Magasabb aerob mikrobiális aktivitás

• Alacsonyabb kórokozó kockázat

Akár öntözést, akvakultúrát, akár recirkuláló rendszereket kezelsz, a DO megértése és optimalizálása alapvető fontosságú.