BZT, Analiza zapotrzebowania biologicznego na tlen

Zbiornik wodny zawiera niewielkie ilości rozpuszczonego tlenu. Tlen ten występuje w niewielkich ilościach, jest jednak niezbędny dla życia w środowisku wodnym. Biochemiczne zapotrzebowanie na tlen ogólnie wskazuje, jaka ilość tlenu jest potrzebna do rozłożenia materii organicznej w wodzie.

Zwykłe jezioro lub strumień zawiera niewielkie ilości tlenu w postaci rozpuszczonego tlenu. Mimo że ilość rozpuszczonego tlenu jest niewielka, sięgająca około dziesięciu cząsteczek tlenu na milion cząsteczek wody, jest on ważnym składnikiem naturalnych zbiorników wodnych. Obecność odpowiedniego stężenia rozpuszczonego tlenu jest kluczowa dla utrzymania życia wodnego oraz walorów estetycznych strumieni i jezior.

Obecność odpowiedniego stężenia tlenu rozpuszczonego ma kluczowe znaczenie dla utrzymania życia wodnego oraz walorów estetycznych strumieni i jezior. Określenie wpływu materii organicznej na stężenie tlenu rozpuszczonego w strumieniu lub jeziorze stanowi integralną część zarządzania jakością wody. Rozkład materii organicznej w wodzie mierzy się biochemicznym lub chemicznym zapotrzebowaniem na tlen. Zapotrzebowanie na tlen jest miarą ilości substancji utlenialnych w próbce wody, które mogą obniżyć stężenie tlenu rozpuszczonego.

Niektóre czynniki stresu środowiskowego (np. temperatury latem) i inne czynniki antropogeniczne (np. nadmierne nawożenie zbiorników wodnych) mogą powodować zmniejszenie ilości rozpuszczonego tlenu w zbiorniku wodnym, co może powodować stres dla lokalnego życia wodnego. Miarą biochemicznego zapotrzebowania na tlen jest analiza wody służąca lepszemu zrozumieniu wpływu bakterii i innych mikroorganizmów na ilość tlenu, jaką zużywają podczas rozkładu materii organicznej w środowisku tlenowym (z obecnością tlenu).

Określenie wpływu materii organicznej na stężenie rozpuszczonego tlenu w strumieniu lub jeziorze stanowi integralną część zarządzania jakością wody. BZT (biologiczne zapotrzebowanie na tlen) to miara ilości tlenu niezbędnej do usunięcia z wody odpadów organicznych w procesie rozkładu przez bakterie tlenowe (bakterie żyjące wyłącznie w środowisku zawierającym tlen). Odpadowa materia organiczna ulega stabilizacji lub staje się nieszkodliwa poprzez rozkład przez żywe organizmy bakteryjne, które do wykonywania swoich funkcji potrzebują tlenu. Analizy zapotrzebowania biologicznego na tlen są często stosowane w oczyszczalniach ścieków jako wskaźnik stopnia zanieczyszczenia wody substancjami organicznymi.

Biologiczne zapotrzebowanie na tlen jest ważnym parametrem oceny jakości wody. Jest ona związana z ilością tlenu zużywanego przez tlenowe organizmy biologiczne w celu utleniania związków organicznych.

Ścieki zawierające substancje powodujące zapotrzebowanie na tlen biologiczny mogą powodować ubytek tlenu w odbiornikach wodnych, co może prowadzić do obumarcia niektórych organizmów. Duże zapotrzebowanie na tlen biologiczny sprzyja procesom beztlenowym, lecz jego nadmiar może prowadzić do śmierci bakterii.

Analizy biologicznego zapotrzebowania na tlen naśladują zapotrzebowanie na tlen w naturze poprzez inkubację zamkniętej próbki wody w kontrolowanej temperaturze (zwykle 5 stopni) przez określony czas (zwykle 20 dni) i określenie ilości tlenu potrzebnej odpowiednim mikroorganizmom wodnym. Automatyczne systemy i analizatory zapotrzebowania biologicznego na tlen można stosować łącznie z innymi parametrami (np. wartością pH, mętnością, przewodnością, zasadowością).

Krótko mówiąc, gdy mikroorganizmy, takie jak bakterie, rozkładają materię organiczną w warunkach tlenowych w zbiornikach wodnych, zużywają tlen. Ilość zużywanego tlenu nazywana jest biologicznym zapotrzebowaniem na tlen (BZT), ale czasami nazywa się ją również biochemicznym zapotrzebowaniem na tlen. Mimo że woda zawiera cząsteczki tlenu, nie jest on wykorzystywany przez organizmy wodne. Zamiast tego wszelkie życie w zbiornikach wodnych wykorzystuje rozpuszczony tlen, który występuje w małych ilościach (około 10 cząsteczek tlenu na milion cząsteczek wody).

Tlen dostaje się do zbiorników wodnych głównie poprzez atmosferę, ale także poprzez ścieki wód gruntowych. Ogólnie rzecz biorąc, szybko płynące wody, takie jak rzeki, zawierają więcej tlenu niż stojące zbiorniki wodne, takie jak jeziora i stawy. Innymi słowy, aby woda była zdrowa, musi zawierać odpowiednią ilość rozpuszczonego tlenu.

Chemiczne zapotrzebowanie na tlen (ChZT) to alternatywna metoda szacowania ilości tlenu zużytej na rozkład materii organicznej przez bakterie. W teście tym stosuje się silny środek utleniający, który powoduje chemiczne utlenienie materii organicznej w próbce ścieków w warunkach wysokiej temperatury i mocnego kwasu. Wartości uzyskane z chemicznego zapotrzebowania na tlen (ChZT) są wyższe od wartości uzyskanych z biologicznego zapotrzebowania na tlen (BZT) ze względu na zachodzące procesy.

Zawartość rozpuszczonego tlenu podlega naturalnym wahaniom, jednak może ulegać zmianom pod wpływem intensywnego ciepła oraz nawozów i innej materii organicznej, którą ludzie dodają do wody. Materia organiczna rozkładana jest w wodzie przez mikroorganizmy, takie jak bakterie, które w tym procesie zużywają tlen. Gdy wzrasta ilość materii organicznej, zmniejsza się ilość rozpuszczonego tlenu. Ma to większy wpływ na zbiorniki wodne stojące niż na rzeki. Gdy dodamy do tego gorące lata i okresy suszy, łatwo zauważyć, że w środowisku wodnym panują warunki sprzyjające obfitości składników odżywczych. Ogólnie rzecz biorąc, zimna woda ma większą zdolność magazynowania rozpuszczonego tlenu. Powstała w ten sposób pozbawiona tlenu woda stwarza idealne środowisko dla zakwitów glonów, które następnie są zjadane przez bakterie, co prowadzi do dalszego ubytku tlenu. W rezultacie życie w wodzie staje się znacznie trudniejsze do przeżycia, co prowadzi do obumarcia zbiornika wodnego. Szczególną troskę budzą zrzuty do zbiorników wodnych substancji bogatych w składniki odżywcze.

Biologiczne zapotrzebowanie na tlen pochodzi z materii organicznej, która gromadzi się w zbiorniku wodnym. Niektóre z tych zupełnie naturalnych produktów środowiska to na przykład opadłe liście i gałęzie, rośliny, nasiona, trawa, odchody zwierząt i nawóz, a nawet martwe zwierzęta. We współczesnym świecie źródła zapotrzebowania na tlen biologiczny w coraz większej mierze pochodzą z działalności człowieka: nawozów, ścieków z procesów przemysłowych, makulatury, zakładów przetwórstwa spożywczego, pasz dla zwierząt, szamb, spływu wód opadowych z miast i innych form zanieczyszczeń.

Nasza organizacja dysponuje silną kadrą, która śledzi rozwój nauki i techniki na świecie i nieustannie się doskonali. Wśród licznych badań testowych, pomiarowych, analitycznych i ewaluacyjnych świadczonych na rzecz przedsiębiorstw z różnych sektorów znajdują się również usługi analizy BZT oraz biologicznego zapotrzebowania na tlen.