Biochemical oxygen demand (BOD) คืออะไร

Biochemical oxygen demand (BOD) คือความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมี เป็นอีกหนึ่งตัวแปรสำคัญที่ใช้ในการวิเคราะห์สิ่งแวดล้อมและน้ำเสียเพื่อประเมินระดับมลพิษอินทรีย์ในน้ำ วัดปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำ (DO) ที่จุลินทรีย์ใช้ไปในระหว่างการย่อยสลายทางชีวภาพของสารอินทรีย์ในน้ำ

 

BOD เป็นตัวชี้วัดของสารอินทรีย์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่มีอยู่ในน้ำ ซึ่งแตกต่างจากซีโอดีซึ่งวัดปริมาณสารออกซิไดซ์ทั้งหมด (ทั้งที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพและไม่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ) BOD มุ่งเน้นไปที่สารประกอบอินทรีย์ที่สามารถย่อยสลายได้โดยกิจกรรมของจุลินทรีย์

 

การทดสอบ BOD เกี่ยวข้องกับการบ่มตัวอย่างน้ำภายใต้สภาวะควบคุม (ปกติที่อุณหภูมิ 20°C) ในระยะเวลาที่กำหนด (โดยทั่วไปคือ 5 วัน) ในที่มืด ในช่วงระยะฟักตัวนี้ จุลินทรีย์ที่อยู่ในตัวอย่างจะใช้ออกซิเจนในการย่อยสลายสารอินทรีย์ ความแตกต่างของระดับออกซิเจนที่ละลายน้ำก่อนและหลังการบ่มใช้ในการคำนวณค่า BOD

 

ค่า BOD แสดงเป็นมิลลิกรัมของออกซิเจนต่อลิตรของตัวอย่าง (มก./ลิตร) หรือส่วนในล้านส่วน (ppm) ของ BOD ค่า BOD ที่สูงขึ้นบ่งชี้ถึงความเข้มข้นของสารอินทรีย์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่สูงขึ้น บ่งชี้ถึงความต้องการออกซิเจนที่มากขึ้นของจุลินทรีย์ และอาจบ่งบอกถึงคุณภาพน้ำที่ไม่ดี

 

BOD มีประโยชน์อย่างยิ่งในการประเมินผลกระทบของสารมลพิษอินทรีย์ต่อระดับออกซิเจนที่ละลายในน้ำ ระดับ BOD ที่สูงอาจทำให้ปริมาณออกซิเจนในน้ำลดลง ส่งผลให้สิ่งมีชีวิตในน้ำได้รับออกซิเจนน้อยลงและอาจก่อให้เกิดอันตรายต่อระบบนิเวศในน้ำ โรงงานบำบัดน้ำเสียและหน่วยงานด้านสิ่งแวดล้อมใช้ BOD เป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญในการตรวจสอบและควบคุมการปล่อยมลพิษอินทรีย์ลงสู่แหล่งน้ำ

การวัดค่า BOD

การวัดค่า BOD ต้องใช้น้ำตัวอย่างสองหลอดตัวอย่างในแต่ละแหล่งน้ำ นำตัวอย่างน้ำแรกทดสอบหาออกซิเจนละลายน้ำ Dissolved oxygen (DO) และนำตัวอย่างน้ำหลอดที่สองนำไปบ่มในที่มืดที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 5 วัน จากนั้นจึงทดสอบหาปริมาณออกซิเจนละลายน้ำที่เหลืออยู่

 

ความแตกต่างของระดับออกซิเจนระหว่างการทดสอบครั้งแรกกับการทดสอบครั้งที่สอง ในหน่วยมิลลิกรัมต่อลิตร (มก./ลิตร) คือปริมาณ BOD

 

ค่านี้แสดงถึงปริมาณออกซิเจนที่จุลินทรีย์ใช้ไปเพื่อสลายสารอินทรีย์ที่อยู่ในขวดตัวอย่างในช่วงระยะฟักตัว เนื่องจากการฟักตัวเป็นเวลา 5 วัน ควรทำการทดสอบในห้องปฏิบัติการ

 

สรุปคือ

BOD (mg/L) = DO (mg/L) of first bottle – DO (mg/L) of second bottle

 

บางครั้งเมื่อสิ้นสุดระยะฟักตัว 5 วัน ระดับออกซิเจนที่ละลายในน้ำจะเป็นศูนย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแม่น้ำและลำธารที่มีมลพิษทางอินทรีย์จำนวนมาก เนื่องจากไม่ทราบว่าถึงจุดศูนย์เมื่อใด จึงไม่สามารถบอกได้ว่าค่า BOD อยู่ที่ระดับใด ในกรณีนี้ จำเป็นต้องเจือจางตัวอย่างดั้งเดิมด้วยปัจจัยที่ส่งผลให้ระดับออกซิเจนที่ละลายในขั้นสุดท้ายอยู่ที่อย่างน้อย 2 มก./ลิตร

 

ต้องใช้การทดลองบางอย่างเพื่อกำหนดปัจจัยการเจือจางที่เหมาะสมสำหรับไซต์ตัวอย่างเฉพาะ ผลลัพธ์สุดท้ายคือความแตกต่างของออกซิเจนที่ละลายน้ำระหว่างการวัดครั้งแรกและครั้งที่สองหลังจากคูณผลลัพธ์ที่สองด้วยปัจจัยการเจือจาง มีรายละเอียดเพิ่มเติมในส่วนต่อไปนี้

บทความที่เกี่ยวข้อง

• 1) Chemical Oxygen Demand (COD)
• 2) Dissolved oxygen คือ