Nhu cầu ôxy hóa sinh học

Nhu cầu ôxy hóa sinh học
Nhu cầu ôxy hóa sinh học hay nhu cầu
ôxy sinh học (ký hiệu: BOD, từ viết tắt
trong tiếng Anh của Biochemical (hay
Biological) Oxygen Demand), là một chỉ số
và đồng thời là một thủ tục được sử dụng để
xác định xem các sinh vật sử dụng
hết ôxy trong nước nhanh hay chậm như thế
nào. Nó được sử dụng trong quản lý và khảo
sát chất lượng nước cũng như trong sinh thái
học haykhoa học môi trường. BOD không là
một thử nghiệm chính xác về mặt định
lượng, mặc dù nó có thể coi như là một chỉ
thị về chất lượng của nguồn nước.
Mục lục
[ẩn]
1 Các giá trị BOD điển hình
2 Thử nghiệm BOD
3 Phương pháp
4 Lịch sử sử dụng BOD


5 Tham khảo
6 Xem thêm
7 Liên kết ngoài
Các giá trị BOD điển hình
Phần lớn các con sông còn nguyên sơ sẽ có
BOD 5 ngày là nhỏ hơn 1 mg/L. Các con
sông bị ô nhiễm ở mức độ nhẹ sẽ có giá trị
BOD trong khoảng 2-8 mg/L. Nước thải đô
thị được xử lý có hiệu quả bằng công nghệ

ba giai đoạn có thể có giá trị của BOD vào
khoảng 20 mg/L. Nước thải chưa xử lý thì
có giá trị BOD không cố định, nhưng trung
bình vào khoảng 600 mg/L tại châu Âu và
khoảng 200 mg/L tại Hoa Kỳ hay tại các
khu vực mà nó bị thấm lọc qua nước ngầm
hay nước bề mặt. Các giá trị nói chung của
Hoa Kỳ thấp chủ yếu là do tại đây lượng
nước tiêu thụ trên đầu người là cao hơn rất
nhiều so với các khu vực khác của thế giới.
Bùn sệt từ các trang trại chăn nuôi bò sữa có
giá trị BOD vào khoảng 8.000 mg/L còn


thức ăn ủ thành xi lô có giá trị BOD vào
khoảng 60.000 mg/L.
Mức
BOD
(bằng
ppm)

Chất lượng nước

1-2

Rất tốt-không có nhiều chất thải
hữu cơ

3-5

Tương đối sạch

6-9

Hơi ô nhiễm

10+

Rất ô nhiễm

Thử nghiệm BOD
Việc thử nghiệm chỉ số BOD là phép đo tốc
độ hấp thụ hết ôxy của vi sinh vật có trong
mẫu nước thử ở nhiệt độ cố định (20 °C) và
trong một khoảng thời gian chọn trước
(thường là 5 ngày) trong bóng tối. Để đảm


bảo mọi điều kiện là tương đương, một
lượng rất nhỏ vi sinh vật mầm mống được
thêm vào trong mỗi mẫu cần thử nghiệm
cũng như trong một mẫu đối chứng chỉ
chứa nước cất. Mầm mống này thông
thường được sinh ra từ việc hòa loãng nước
cống rãnh hoạt hóa bằng nước đã khử ion.
Thử nghiệm nói chung được thực hiện trong
thời gian 5 ngày, nhưng các thử nghiệm
BOD khác cũng hay được sử dụng.
Phương pháp
Thử nghiệm BOD được thực hiện bằng cách

hòa loãng mẫu nước thử với nước đã khử
ion và bão hòa về ôxy, thêm một lượng cố
định vi sinh vật mầm giống, đo lượng ôxy
hòa tan và đậy chặt nắp mẫu thử để ngăn
ngừa ôxy không cho hòa tan thêm (từ ngoài
không khí). Mẫu thử được giữ ở nhiệt độ
20 °C trong bóng tối để ngăn chặn quang
hợp (nguồn bổ sung thêm ôxy ngoài dự
kiến) trong vòng 5 ngày và sau đó đo lại
lượng ôxy hòa tan. Khác biệt giữa lượng DO


(ôxy hòa tan) cuối và lượng DO ban đầu
chính là giá trị của BOD. Giá trị BOD của
mẫu đối chứng được trừ đi từ giá trị BOD
của mẫu thử để chỉnh sai số nhằm đưa ra giá
trị BOD chính xác của mẫu thử.
Giá trị mất đi của ôxy hòa tan trong mẫu
thử, sau khi đã hiệu chỉnh, là chỉ số của mức
độ ô nhiễm, được gọi là BOD5. Tại Vương
quốc Anh, allylthiourea cũng được thêm vào
ngay trước khi thử nghiệm để ngăn ngừa sự
ôxi hóa amoniac. Các kết quả từ các thử
nghiệm này được gọi là BOT5(ATU) và
được gọi là Carbonaceous BOD (CBOD:
BOD cacbon) tại Hoa Kỳ. Ít được sử dụng
hơn là thử nghiệm Ultimate BOD (UBOD:
BOD tối thượng), trong đó DO được đo lặp
lại bằng đồng hồ đo DO trong cùng các chai
lọ chuyên biệt hóa này cho đến khi nó đạt

được cân bằng.
BOD về chức năng là tương tự như nhu cầu
ôxy hóa học (COD) ở chỗ cả hai đều đo
lượng các chất hữu cơ có trong nước. Tuy
nhiên, COD là ít cụ thể hơn do nó đo mọi


thứ mà về mặt hóa học có thể bị ôxi hóa hơn
là chỉ đo mức của các chất hữu cơ hoạt hóa
về mặt sinh học.
BOD được sử dụng như là tiêu chuẩn đánh
giá tính hiệu quả của các nhà máy hay
phương pháp xử lý nước thải. Có nhiều
chủng loại thiết bị được dùng để xác định
nó.
BOD có thể được tính toán bằng:
Không pha loãng: DO ban đầu – DO
cuối cùng = BOD

Pha loãng: ((DO ban đầu - DO cuối
cùng)- BOD mầm giống) x Hệ số pha
loãng
Lịch sử sử dụng BOD


Royal Commission on River Pollution (Ủy
ban Hoàng gia về Ô nhiễm Sông) được
thành lập năm 1865 và sau đó là sự hình
thành của Royal Commission on Sewage
Disposal (Ủy ban Hoàng gia về Loại bỏ

Nước thải) vào năm 1898 đã dẫn tới sự lựa
chọn BOD5 vào năm 1908 như là thử


nghiệm cuối cùng đối với ô nhiễm hữu cơ
của các con sông. Năm ngày đã được chọn
như là khoảng thời gian thích hợp cho thử
nghiệm, do nó được coi là thời gian dài nhất
mà nước sông có thể chảy từ thượng nguồn
tới cửa sông tại Vương quốc Anh.
Năm 1912, Ủy ban này cũng thiết lập tiêu
chuẩn 20 ppm BOD5 như là nồng độ tối đa
cho phép của nước thải đã qua xử lý để đổ
vào các con sông với điều kiện là ít nhất
phải có tỷ lệ hòa loãng 8:1 cho dòng chảy
vào thời gian có thời tiết khô ráo. Nó được
đặt trong tiêu chuẩn nổi tiếng 20:30
(BOD:Các chất rắn huyền phù) + nitrat
hóa đầy đủ, được sử dụng như là tiêu chuẩn
so sánh tại Vương quốc Anh cho tới tận thập
niên 1970 đối với chất lượng nước tuôn ra từ
các công trình xử lý nước thải.