Biokjemisk oksygenbehov ( BOD ) er en parameter som måler mengden dioksygen som forbrukes ved nedbryting av organisk materiale i en væskeprøve.
Det er stoffet som kan konsumeres eller oksideres med biologiske midler som inneholder en væskeprøve, oppløst eller i suspensjon . Den brukes til å måle graden av forurensning på riktig måte ; Den måles normalt etter fem dagers reaksjon ( BOD 5 ) og uttrykkes i milligram diatomisk oksygen per liter (mg O 2 /l).
Testmetoden er basert på å måle dioksygenet som forbrukes av en mikrobiell populasjon under forhold der de fotosyntetiske prosessene for dioksygenproduksjon har blitt hemmet under forhold som favoriserer utviklingen av mikroorganismer. Dioksygenforbrukskurven er vanligvis svak til å begynne med og stiger deretter raskt til et vedvarende maksimum under påvirkning av den logaritmiske vekstfasen av mikroorganismene.
Det er en metode som kan brukes på kontinentalt vann (elver, innsjøer eller akviferer), kloakkvann , regnvann eller vann fra andre kilder som kan inneholde en betydelig mengde organisk materiale . Denne testen er svært nyttig for å vurdere driften av renseanlegg .
Det er imidlertid ikke aktuelt for drikkevann , siden det har et så lavt innhold av oksiderbart materiale, vil presisjonen til metoden ikke være tilstrekkelig. I dette tilfellet brukes oksidasjonsmetoden med kaliumpermanganat .
I følge McKinney (1962), "BOD-testen ble foreslått på grunn av det faktum at ingen vassdrag i England tar mer enn fem dager å tømme (fra kilden til munnen). Dermed er BOD det maksimale dioksygenbehovet som kan være nødvendig for et engelsk vassdrag.
Metoden tar sikte på å måle i prinsippet utelukkende konsentrasjonen av organiske miljøgifter. Imidlertid er oksidasjonen av organisk materiale ikke den eneste årsaken til fenomenet, men også oksidasjonen av nitritter og ammoniumsalter , som også kan oksideres av bakterier i løsning. For å unngå dette faktum tilsettes N-allyltiourea som en hemmer. I tillegg har behov for dioksygen forårsaket av fenomenene assimilering og dannelse av nye celler innflytelse.
Betydelige variasjoner forekommer også avhengig av bakteriearten, deres konsentrasjon og alder, og tilstedeværelsen av nitrifiserende bakterier og dioksygenforbrukende protozoer som lever av bakteriene, blant andre årsaker. Av alle disse grunnene har denne testen hele tiden vært gjenstand for diskusjon: dens bruksvansker, tolkning av resultatene og reproduserbarhet skyldes metodens biologiske natur.
Formålet med testen er å måle mengden diatomisk oksygen oppløst i et inkubasjonsmedium ved begynnelsen og slutten av en periode på fem dager, hvor prøven holdes beskyttet mot luft, ved 20°C og i mørket. , for å hemme den eventuelle dannelsen av oksygen av alger gjennom fotosyntese. Måleforholdene, der vannet som skal studeres er i likevekt med en atmosfære hvis trykk og oksygenkonsentrasjon forblir konstant, er dermed nær de reelle forholdene for selvrensing av avløpsvann.
For bestemmelsen er fortynningsmetoder og instrumentelle metoder tilgjengelige som er avledet fra respirometriske metoder som gjør det mulig å følge utviklingen av BOD automatisk i løpet av oksidasjon av det organiske materialet i vannet.
Homogeniser løsningen perfekt:
Klargjøring av fortynningsvannet. Den er tilberedt av destillert vann ved å innføre i en beholder:
Denne løsningen holdes ved 20 °C og må luftes for å unngå forurensning av metaller, organiske materialer, oksidanter eller reduksjonsmidler. Luftingen skal stoppes når løsningen inneholder 8 mg/l oppløst oksygen. La stå i 12 timer mens beholderen er utildekket. Tilsett 5 ml urbant avløpsvann per liter av denne løsningen. Dette fortynningsvannet må brukes innen 24 timer etter tilberedning.
Teknikken som brukes for målingen er som følger: Et definert volum av væskeprøven føres inn i en ugjennomsiktig beholder som hindrer lys i å trenge inn i dens indre (på denne måten vil mulige gassgenererende fotosyntetiske brus er introdusert . Flasken lukkes med en piezoelektrisk sensor og settes i en kjølt ovn ved 20 °C .
Bakteriene vil oksidere det organiske materialet inne i løsningen, med påfølgende bruk av oksygen inne i flasken. Disse bakteriene vil på grunn av respirasjonsprosessen avgi karbondioksid som vil bli absorbert av bruslinsene. Denne prosessen forårsaker en indre reduksjon i atmosfærisk trykk, som vil bli målt med den piezoelektriske sensoren.
I detalj:
Under kontrolltesten skal oksygenforbruket være mellom 0,5 og 1,5 g/l. Ellers er inokulering med destillert vann ikke praktisk, og preparatet må modifiseres. For bestemmelse av oppløst oksygen (DO) kan en av de to metodene som er etablert i den meksikanske standarden NMX-AA-012-SCFI brukes.
Hvor:
D0 = Oksygeninnhold (mg/l) i fortynningsvannet ved begynnelsen av testen. D5 = Gjennomsnittlig oksygeninnhold (mg/l) i fortynningsvannet etter fem dagers inkubasjon. T0 = Oksygeninnhold (mg/l) i en av prøvefortynningene ved begynnelsen av testen. T5 = Oksygeninnhold (mg/l) i en av prøvefortynningene etter fem dagers inkubasjon. F = Fortynningsfaktor.Verdier over 30 mgO 2 /liter kan tyde på forurensning i kontinentalt farvann, selv om avløpsvann kan nå en BOD på tusenvis av mgO 2 /liter.