El cuerpo de agua contiene pequeñas cantidades de oxígeno disuelto. Este oxígeno se encuentra en pequeñas cantidades, pero es esencial para la vida acuática. La demanda bioquímica de oxígeno generalmente indica cuánto oxígeno se necesita para descomponer la materia orgánica en el agua.
Un lago o arroyo común y corriente contiene pequeñas cantidades de oxígeno en forma de oxígeno disuelto. Aunque el oxígeno disuelto es pequeño en cantidad, hasta unas diez moléculas de oxígeno por millón de agua, es un componente importante de los cuerpos de agua naturales. La presencia de una concentración adecuada de oxígeno disuelto es fundamental para mantener la vida acuática y la calidad estética de arroyos y lagos.
La presencia de concentraciones adecuadas de oxígeno disuelto es fundamental para mantener la vida acuática y la calidad estética de arroyos y lagos. Determinar cómo la materia orgánica afecta la concentración de oxígeno disuelto en un arroyo o lago es parte integral de la gestión de la calidad del agua. La descomposición de la materia orgánica en el agua se mide como demanda bioquímica o química de oxígeno. La demanda de oxígeno es una medida de la cantidad de sustancias oxidables en una muestra de agua que pueden reducir las concentraciones de oxígeno disuelto.
Ciertos factores de estrés ambiental (por ejemplo, las temperaturas de verano) y otros factores antropogénicos (por ejemplo, la aplicación excesiva de fertilizantes a un cuerpo de agua) pueden reducir la cantidad de oxígeno disuelto en un cuerpo de agua, lo que puede causar estrés en la vida acuática local. Una medida de la demanda bioquímica de oxígeno es un análisis de agua que se utiliza para comprender mejor el efecto de las bacterias y otros microorganismos en la cantidad de oxígeno que consumen cuando descomponen materia orgánica en un entorno aeróbico (presente en oxígeno).
Determinar cómo la materia orgánica afecta la concentración de oxígeno disuelto en un arroyo o lago es una parte integral de la gestión de la calidad del agua. La DBO, demanda biológica de oxígeno, es una medida de la cantidad de oxígeno necesaria para eliminar la materia orgánica residual del agua durante el proceso de descomposición por bacterias aeróbicas (bacterias que viven únicamente en un entorno que contiene oxígeno). La materia orgánica de desecho se estabiliza o se vuelve no objetable a través de la descomposición por organismos bacterianos vivos que requieren oxígeno para realizar su trabajo. Los análisis de demanda biológica de oxígeno se utilizan a menudo en plantas de tratamiento de aguas residuales como índice del grado de contaminación orgánica del agua.
La demanda biológica de oxígeno es un parámetro importante para evaluar la calidad del agua. Está relacionada con la cantidad de oxígeno consumido por los organismos biológicos aeróbicos para oxidar compuestos orgánicos.
Las aguas residuales que contienen demanda biológica de oxígeno pueden provocar un agotamiento del oxígeno en las aguas receptoras, lo que puede provocar la muerte de algunos organismos. Una alta demanda biológica de oxígeno facilita los procesos anaeróbicos, pero un gran exceso puede provocar la muerte de bacterias.
Los análisis de demanda biológica de oxígeno imitan la demanda de oxígeno en la naturaleza incubando una muestra de agua cerrada a una temperatura controlada (generalmente 5 grados) durante un período de tiempo específico (generalmente 20 días) y determinando la cantidad de oxígeno requerida por los microorganismos acuáticos apropiados. Los sistemas automáticos y analizadores de la demanda biológica de oxígeno se pueden utilizar junto con otros parámetros (por ejemplo, valor de pH, turbidez, conductividad y alcalinidad).
En resumen, cuando los microorganismos como las bacterias descomponen la materia orgánica en condiciones aeróbicas en los cuerpos de agua, consumen oxígeno. La cantidad de oxígeno consumido se conoce como demanda biológica de oxígeno (DBO), pero a veces también se denomina demanda bioquímica de oxígeno. Aunque el agua contiene moléculas de oxígeno, éste no es utilizado por la vida acuática. En cambio, toda la vida en los cuerpos de agua utiliza oxígeno disuelto, que está presente en pequeños volúmenes (aproximadamente 10 moléculas de oxígeno por millón de agua).
El oxígeno ingresa a los cuerpos de agua principalmente a través de la atmósfera, pero también a través de la descarga de aguas subterráneas. Generalmente, las aguas de movimiento rápido, como los ríos, contienen más oxígeno que los cuerpos de agua estancados, como lagos y estanques. En otras palabras, el agua necesita suficiente oxígeno disuelto para ser saludable.
La demanda química de oxígeno (DQO) es un método alternativo para estimar cuánto oxígeno se consumirá mediante la descomposición bacteriana de la materia orgánica. La prueba utiliza un agente oxidante fuerte para oxidar químicamente la materia orgánica en una muestra de aguas residuales en condiciones de calor y ácido fuerte. Las cifras obtenidas de la demanda química de oxígeno (DQO) son superiores a las cifras obtenidas de la demanda biológica de oxígeno (DBO) debido a los procesos involucrados.
Los niveles de oxígeno disuelto fluctúan naturalmente, pero pueden verse afectados por el calor intenso y por los fertilizantes y otras materias orgánicas que las personas ponen en el agua. La materia orgánica se descompone en el agua por microorganismos como las bacterias, que consumen oxígeno en el proceso. Cuando los niveles de materia orgánica aumentan, los niveles de oxígeno disuelto disminuyen. Esto tiene un mayor impacto en los cuerpos de agua estancada que en los ríos. Cuando a esto se suman veranos calurosos o periodos de sequía, es fácil observar como en el ambiente acuático prevalecen condiciones de abundancia de nutrientes. Generalmente, el agua fría tiene una mayor capacidad para almacenar oxígeno disuelto. El agua resultante, sin oxígeno, crea un ambiente perfecto para la proliferación de algas, que luego son consumidas por bacterias, lo que genera un mayor agotamiento del oxígeno y hace muy difícil la supervivencia de la vida acuática, provocando la muerte del cuerpo de agua. Los vertidos ricos en nutrientes a los cuerpos de agua son motivo de especial preocupación.
La demanda biológica de oxígeno proviene de la materia orgánica que termina en un cuerpo de agua. Algunos de estos productos muy naturales del medio ambiente son, por ejemplo, hojas y ramas caídas, plantas, semillas, hierba, excrementos y estiércol de animales, e incluso animales muertos. En el mundo moderno, las fuentes de demanda biológica de oxígeno provienen cada vez más de actividades humanas: fertilizantes, aguas residuales de procesos industriales, papel usado, plantas de procesamiento de alimentos, alimentos para animales, fosas sépticas, escorrentía de aguas pluviales urbanas y otras formas de contaminación.
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