ΒΙΟΧΗΜΙΚΑ ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΟ ΟΞΥΓΟΝΟ (BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND BOD) ΧΗΜΙΚΑ ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΟ ΟΞΥΓΟΝΟ (CHEMICAL OXYGEN DEMAND, COD)

ΒΙΟΧΗΜΙΚΑ ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΟ ΟΞΥΓΟΝΟ (BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND BOD) ΧΗΜΙΚΑ ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΟ ΟΞΥΓΟΝΟ (CHEMICAL OXYGEN DEMAND, COD)

ΒΙΟΧΗΜΙΚΑ ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΟ ΟΞΥΓΟΝΟ (BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND BOD) ΑΠΑΙΤΗΣΗ ΣΕ ΟΞΥΓΟΝΟ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ- ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΚΑΙ ΜΕΤΡΗΣΗΣ (ΟΞΕΙΔΩΣΗ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΥΛΗΣ) 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Μια από τις σημαντικότερες παραμέτρους ποιότητας του νερού είναι το ποσόν του διαλελυμένου σε αυτό οξυγόνου DO (Dissolved Oxygen). Η μέγιστη συγκέντρωση (κορεσμού) του διαλελυμένου οξυγόνου στο νερό είναι μικρή, της τάξης των 8-15 mg/l, και εξαρτάται από τη θερμοκρασία και την αλατότητα του νερού. Οι ελάχιστες ποσότητες που απαιτούνται από ένα υγιή πληθυσμό ψαριών μπορεί να είναι υψηλές, της τάξης των 5-8 mg/ι, ή και χαμηλότερες, της τάξης των 3 mg/l. Τα απόβλητα που απαιτούν οξυγόνο (Oxygen demanding wastes) αποτελούνται από συστατικά που οξειδώνονται στο νερό του τελικού φυσικού αποδέκτη, μειώνοντας έτσι τη διαθέσιμη ποσότητα διαλελυμένου οξυγόνου. Αν το διαλελυμένο οξυγόνο μειωθεί, οι υδρόβιοι οργανισμοί απειλούνται και σε ακραίες περιπτώσεις παρατηρείται ακόμη και θάνατος. Επί πλέον, καθώς το διαλελυμένο οξυγόνο μειώνεται, ανεπιθύμητες οσμές, γεύση και χρώμα μειώνουν την δυνατότητα εκμετάλλευσης του νερού για κάποιες χρήσεις όπως π.χ. για ψυχαγωγία (κολύμβηση) ή για ύδρευση. Τα απόβλητα που απαιτούν οξυγόνο αποτελούνται συνήθως από βιοαποικοδομήσιμα οργανικά συστατικά τα οποία περιέχονται στα υγρά αστικά λύματα ή σε εκροές βιομηχανικών αποβλήτων, όπως αυτά που προκύπτουν από τις βιομηχανίες τροφίμων ή επεξεργασίας χαρτιού. Η οξείδωση ορισμένων ανόργανων ενώσεων μπορεί επίσης να συμβάλλει στην απαίτηση οξυγόνου. Ακόμα και οργανική ύλη φυσικής προελεύσεως, όπως φύλλα φυτών ή περιττώματα ζώων που καταλήγουν σε επιφανειακά νερά, συμβάλλουν στη μείωση του διαλελυμένου οξυγόνου. Η απαίτηση σε οξυγόνο μπορεί να μετρηθεί και εκφράζεται με διάφορους τρόπους. Οι σημαντικότεροι και ευρύτερα χρησιμοποιούμενοι βασίζονται στη μέτρηση του BOD και του COD. Η χημική απαίτηση οξυγόνου ή το χημικά απαιτούμενο οξυγόνο (Chemical Oxygen Demand, COD) είναι η ποσότητα του οξυγόνου που απαιτείται για τη χημική οξείδωση των αποβλήτων. Η βιοχημική απαίτηση οξυγόνου ή το βιοχημικώς απαιτούμενο οξυγόνο (Biochemical Oxygen Demand, BOD) είναι η ποσότητα του οξυγόνου πού απαιτείται από μικροοργανισμούς παρακειμένου να αποικοδομήσουν βιολογικά τα απόβλητα. Το BOD είναι παραδοσιακά πλέον η σημαντικότερη παράμετρος μέτρησης της ισχύος της οργανικής ρύπανσης. Η ποσότητα της μείωσης του BOD ή απλά το BOD σε μία μονάδα επεξεργασίας υγρών αποβλήτων είναι ένας από τους δείκτες-κλειδιά προκειμένου να εκτιμηθεί η απόδοση της επεξεργασίας. Εργαστηριακές Ασκήσεις Περιβάλλον Ι -2-

2. ΒΙΟΧΗΜΙΚΑ ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΟ ΟΞΥΓΟΝΟ (BOD) Όταν βιοαποικοδομήσιμη οργανική ύλη απορρίπτεται στο νερό, οι μικροοργανισμοί που υπάρχουν στο απόβλητο, και ειδικότερα τα βακτήρια, την αποικοδομούν σε απλούστερα οργανικά και ανόργανα συστατικά. Όταν η αποσύνθεση αυτή της οργανικής ύλης λαμβάνει χώρα υπό αερόβιες συνθήκες, δηλαδή παρουσία οξυγόνου, τα προϊόντα της αποικοδόμησης είναι αβλαβή και σταθερά όπως το διοξείδιο του άνθρακα (CO 2 ), τα θειικά (SO 4 ), τα φωσφορικά (ΡO 4 ) και τα νιτρικά (NO 3 ). Μία απλουστευμένη αναπαράσταση αερόβιας αποσύνθεσης δίνεται από την αντίδραση (1): Μικροοργανισμοί Οργανική ύλη + O 2 > CO 2 + H 2 O + νέα κύτταρα + σταθ. προϊόντα (αντίδραση 1) Όταν το διαθέσιμο οξυγόνο είναι ανεπαρκές, λαμβάνει χώρα αναερόβια αποσύνθεση και γίνεται από εντελώς διαφορετικούς μικροοργανισμούς. Αυτοί παράγουν τελικά προϊόντα που είναι επιβλαβή και ανεπιθύμητα, όπως το υδρόθειο (Η 2 S), η αμμωνία (NH 3 ) και το μεθάνιο (CΗ 4 ). Η αναερόβια αποσύνθεση δίνεται από την αντίδραση (2): Μικροοργανισμοί Οργανική ύλη > CO 2 + CH 4 + νέα κύτταρα + ασταθή προϊόντα (αντίδραση 2) Το μεθάνιο που παράγεται είναι σταθερό, και είναι ένα από τα δραστικά αέρια που συνεισφέρουν στη δημιουργία του φαινομένου του θερμοκηπίου. Η ποσότητα του οξυγόνου που απαιτείται από τους μικροοργανισμούς για να οξειδώσουν αερόβια τα οργανικά απόβλητα, όπως ήδη αναφέρθηκε, ονομάζεται βιοχημική απαίτηση οξυγόνου ή βιοχημικά απαιτούμενο οξυγόνο BOD. Το BOD συνήθως εκφράζεται σε χιλιοστογραμμάρια απαιτούμενου οξυγόνου ανά λίτρο αποβλήτου (mg/l) ή σε ισοδύναμες μονάδες: γραμμάρια ανά κυβικό μέτρο (g/m 3 ). 2.1. Τεστ-τρόπος μέτρησης BOD - ΒOD 5 Η ολική ποσότητα του οξυγόνου που απαιτείται για τη βιοαποικοδόμηση είναι μία σημαντική παράμετρος για την εκτίμηση των επιπτώσεων που θα έχει μία εκροή αποβλήτων σε ένα τελικό υδάτινο αποδέκτη. Ενώ θα μπορούσαμε να φανταστούμε ένα τεστ με το οποίο να μπορούμε να μετρήσουμε το οξυγόνο που απαιτείται για την πλήρη αποικοδόμηση ενός αποβλήτου, ένα τέτοιο τεστ θα απαιτούσε μία μεγάλη χρονική περίοδο (μερικές εβδομάδες), πράγμα το οποίο, από πρακτικής πλευράς, είναι ασύμφορο. Συνεπώς, η πρακτική που υιοθετήθηκε είναι να μετρείται και να αναφέρεται ως αποτέλεσμα η απαίτηση οξυγόνου κατά τη διάρκεια μίας μικρότερης, καθορισμένης περιόδου 5 ημερών, αν και η τελική απαίτηση σε οξυγόνο είναι αρκετά μεγαλύτερη. Εργαστηριακές Ασκήσεις Περιβάλλον Ι -3-

Το BOD-πέντε ημερών ή ΒOD 5, είναι η συνολική ποσότητα οξυγόνου που καταναλώνεται από τους μικροοργανισμούς κατά τις πέντε πρώτες ημέρες της βιοαποικοδόμησης. Η μέθοδος μέτρησης του δίδεται στο φυλλάδιο περιγραφής της πειραματικής διαδικασίας. 2.2. Η κατανάλωση του BOD ως αντίδραση πρώτης τάξεως Εάν υποθέσουμε ότι ο ρυθμός (ταχύτητα) της αποικοδόμησης οργανικών αποβλήτων είναι ανάλογος της ποσότητας τους, και ορίσουμε ως Lt την ποσότητα του διαλελυμένου οξυγόνου η οποία απομένει μετά από χρόνο t στο διάλυμα, τότε μπορούμε να γράψουμε την εξίσωση (3): dl t /dt = -k.l t (3) όπου k είναι η σταθερά ταχύτητας της αντίδρασης κατανάλωσης οξυγόνου (time -1 ). Η λύση του ολοκληρώματος της (3) δίνεται από την (4): L t = L o.e -kt (4) όπου L o είναι η αρχική ποσότητα διαλυμένου οξυγόνου στο διάλυμα. Αυτή η ποσότητα ισούται με το άθροισμα της ποσότητας του οξυγόνου που καταναλώθηκε από το απόβλητο τις t πρώτες μέρες (BOD t ) και της υπόλοιπης ποσότητας του οξυγόνου που απομένει για να καταναλωθεί μετά από χρόνο t. Δηλαδή μπορούμε να γράψουμε την (5): Από τις (4) και (5) έχουμε την (6): L o = BOD t + L t (5) BOD t = L o L τ = L o.(1 e -kt ) (6) Οι γραφικές παραστάσεις των εξισώσεων (5) και (6) δίνονται στο σχήμα 1. Από το σχήμα αυτό φαίνεται καθαρά ότι όταν γνωρίζουμε την τιμή του BOD t και τη σταθερά k, μπορούμε να υπολογίσουμε το L o. Εργαστηριακές Ασκήσεις Περιβάλλον Ι -4-

Σχήμα 1: Συνολική απαίτηση σε οξυγόνο οργανικής ύλης. (a) Το απομένον (προς κατανάλωση) BOD σε συνάρτηση με το χρόνο. (b) Το οξυγόνο που καταναλώθηκε. Από το βιβλίο: Introduction to environmental science, Prentice Hall International Editions, 1991, Printed in the USA. 2.3. Η σταθερά ταχύτητας της αντίδρασης k για το BOD Η σταθερά k είναι ενδεικτική του ρυθμού βιοαποικοδόμησης του αποβλήτου. Εάν αυτή αυξάνεται, η ταχύτητα με την οποία καταναλώνεται το οξυγόνο αυξάνει, αλλά η τιμή του L o παραμένει αμετάβλητη. Οι κυριότεροι παράγοντες από τους οποίους εξαρτάται το k σχετίζονται με: - τη φύση του αποβλήτου (π.χ. απλά σάκχαρα και άμυλο αποικοδομούνται ευκολότερα από την κυτταρίνη), - την ικανότητα των μικροοργανισμών να αποικοδομήσουν ένα συγκεκριμένο απόβλητο, - τη θερμοκρασία (αυξανομένης της θερμοκρασίας αυξάνει η ταχύτητα βιοαποικοδόμησης). Η k μεταβάλλεται με τη θερμοκρασία σύμφωνα με την εξίσωση: Εργαστηριακές Ασκήσεις Περιβάλλον Ι -5-

k = k 20.θ (Τ-20) (7) όπου k 20 είναι η τιμή της k στους 20 o C, θ είναι συντελεστής θερμοκρασίας (συνήθης τιμή λαμβάνεται ίση με 1,047). Τυπικές τιμές του k στους 20 C δίνονται στον πίνακα που ακολουθεί. Είδος αποβλήτου k (ημέρα -1 ) Ακατέργαστο απόβλητο αποχέτευσης 0,35 0,70 Επεξεργασμένο απόβλητο αποχέτευσης 0,10 0,25 Νερά βεβαρημένου ποταμού 0,10 0,25 Από τον πίνακα αυτό, παρατηρούμε ότι για τα ακατέργαστα υγρά λύματα αποχετεύσεως οι τιμές της k είναι μεγαλύτερες από αυτές που αντιστοιχούν στα επεξεργασμένα ή σε βεβαρημένο ποταμό. Αυτό συμβαίνει διότι τα ακατέργαστα λύματα περιέχουν μεγαλύτερη αναλογία εύκολα βιοαποικοδομήσιμων οργανικών ενώσεων οι οποίες απαιτούν γρήγορη κατανάλωση οξυγόνου, αφήνοντας ένα υπολειμματικό οργανικό φορτίο το οποίο αποικοδομείται βραδύτερα. Το υπολειμματικό αυτό οργανικό φορτίο βρίσκεται στα επεξεργασμένα απόβλητα τα οποία καταλήγουν σε φυσικό αποδέκτη π.χ. ποταμό και αποικοδομείται βραδύτερα, όπως φαίνεται και από τις τιμές της k για τις περιπτώσεις των κατεργασμένων αποβλήτων. Εργαστηριακές Ασκήσεις Περιβάλλον Ι -6-

3. ΑΛΛΟΙ ΤΡΟΠΟΙ - ΜΕΤΡΑ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΑΠΑΙΤΗΣΗΣ ΣΕ ΟΞΥΓΟΝΟ Επιπλέον του BOD, υπάρχουν άλλες δύο παράμετροι-δείκτες που χρησιμοποιούνται για να περιγράψουν την απαίτηση σε οξυγόνο των αποβλήτων. Η θεωρητική απαίτηση σε οξυγόνο (Theoretical Oxygen Demand, ThOD) και η χημική απαίτηση σε οξυγόνο (Chemical Oxygen Demand, COD). 3.1. Θεωρητικά Απαιτούμενο Οξυγόνο ΤhOD Η θεωρητική απαίτηση σε οξυγόνο ΤhΟD, είναι η ποσότητα οξυγόνου που απαιτείται για την πλήρη οξείδωση μίας συγκεκριμένης οργανικής ένωσης, όπως υπολογίζεται από την στοιχειομετρία της αντίδρασης οξείδωσης. Εάν η οργανική ύλη είναι βιοαποικοδομήσιμη, το ThOD θα είναι μεγαλύτερο από το μετρούμενο BOD διότι με τη βιοαποικοδόμηση ο άνθρακας που αντιστοιχεί στην οργανική ύλη δεν οξειδώνεται ποσοτικά σε CO2. Ένα μικρό ποσοστό οργανικής ύλης ενσωματώνεται σε νέα μικροβιακά κύτταρα. Η μέτρηση του ΤhOD είναι περιορισμένης χρησιμότητας εφόσον προϋποθέτει τη γνώση της μοριακής δομής της συγκεκριμένης οργανικής ένωσης. Αυτό είναι πρακτικά πολύ χρονοβόρο διότι ένα απόβλητο μπορεί να περιέχει χιλιάδες οργανικές ενώσεις, άρα πρακτικά ασύμφορο. 3.2. Χημικά Απαιτούμενο Οξυγόνο COD Ορισμένες οργανικές ενώσεις όπως η κυτταρίνη, οι φαινόλες το βενζόλιο, οι πολυαρωματικοί υδρογονάνθρακες, το ταννικό οξύ κ.α. είναι ανθεκτικές στη βιοαποικοδόμηση. Άλλες, όπως τα ζιζανιοκτόνα και πολλές ενώσεις που έχουν συντεθεί από τον άνθρωπο για ορισμένες βιομηχανικές χρήσεις δεν είναι βιοαποικοδομήσιμες διότι είναι τοξικές για τους μικροοργανισμούς. Το COD είναι μία μετρήσιμη ποσότητα η οποία δεν εξαρτάται ούτε από την ικανότητα βιοαποικοδόμησης των μικροοργανισμών ούτε από την γνώση της χημικής σύστασης και δομής των μορίων που υπάρχουν σε ένα απόβλητο. Κατά τη μέτρηση του COD, χρησιμοποιείται ένα ισχυρό οξειδωτικό αντιδραστήριο για να οξειδώσει ποσοτικά την οργανική ύλη. Η μέθοδος μέτρησης του COD είναι αρκετά γρηγορότερη από αυτήν του BOD και διαρκεί μόνο λίγες ώρες. Η μέθοδος περιγράφεται λεπτομερώς στο επισυναπτόμενο φυλλάδιο. Το αποτέλεσμα που προκύπτει από τη μέτρηση του COD αναφέρεται στην συνολική απαίτηση του αποβλήτου σε οξυγόνο. Με το αποτέλεσμα αυτό δεν μπορεί να γίνει διάκριση μεταξύ των βιοαποικοδομήσιμων και μη ενώσεων που περιέχονται σε ένα απόβλητο. Η μέτρηση του δεν δίνει επίσης πληροφορίες για την ταχύτητα οξείδωσης των ενώσεων. Η τιμή του COD ενός αποβλήτου είναι πάντα μεγαλύτερη από αυτήν του BOD. Στην περίπτωση που το σύνολο των ενώσεων του αποβλήτου είναι βιοαποικοδομήσιμες, το COD αντιπροσωπεύει την τελική απαίτηση του αποβλήτου σε οξυγόνο και παρουσιάζει ελαφρά μεγαλύτερη τιμή από αυτήν που αντιστοιχεί στο BOD. Στην περίπτωση που το απόβλητο περιέχει σημαντικές ποσότητες δύσκολα Εργαστηριακές Ασκήσεις Περιβάλλον Ι -7-

βιοαποικοδομήσιμων ενώσεων ή μη βιοαποικοδομήσιμων (τοξικών), το COD είναι σημαντικά μεγαλύτερο από το BOD. Η διαφορά COD-BOD δίνει μία καλή εκτίμηση του μη βιοαποικοδομήσιμου οργανικού φορτίου των αποβλήτων. 3.3. Μη βιοαποικοδομήσιμες οργανικές ουσίες Εκατομμύρια οργανικά μόρια είναι γνωστά σήμερα. Από αυτά πάνω από 100.000 ενώσεις είναι προϊόντα οργανικής σύνθεσης για διάφορες βιομηχανικές χρήσεις. Οι ενώσεις αυτές είναι άγνωστες στη φύση. Από τις προηγούμενες παραγράφους, έγινε φανερό ότι οι οργανικές ενώσεις μπορούν να ταξινομηθούν σε δύο μεγάλες κατηγορίες με κριτήριο την ικανότητα βιοαποικοδόμησής τους, σε βιοαποικοδομήσιμες και μη βιοαποικοδομήσιμες. Στη δεύτερη κατηγορία ανήκουν κυρίως δύο τάξεις συνθετικά βιομηχανικά παραγόμενων οργανικών ενώσεων, με χαρακτηριστικό την ευρεία χρήση τους και άρα, την παρουσία σημαντικών ποσοτήτων τους σε απόβλητα, απορροές και φυσικούς αποδεκτές: τα απορρυπαντικά και τα παρασιτοκτόνα. Τα απορρυπαντικά, εκτός από το πρόβλημα της περιεκτικότητας τους σε φώσφορο που συμβάλλει στη δημιουργία ευτροφικών συνθηκών σε ένα φυσικό υδάτινο αποδέκτη, παρουσίαζαν και δυσκολία στην βιοαποικοδόμηση. Έτσι, για παράδειγμα, το δύσκολα αποικοδομήσιμο ABS (Alkyl Benzene Sulfonate) αντικαταστάθηκε πλέον από το βιοαποικοδομήσιμο LAS (Linear Alkyl Benzene Sulfonate). Τα παρασιτοκτόνα (pesticides) περιλαμβάνουν διάφορες κατηγορίες όπως τα εντομοκτόνα, τα ζιζανιοκτόνα και τα μυκητοκτόνα. Υπάρχουν τρεις κύριες κατηγορίες οργανικών ενώσεων που τα αντιπροσωπεύουν. Οι οργανοχλωριωμένες, οι οργανοφωσφορικές και οι καρβαμιδικές ενώσεις. Παράδειγμα οργανοχλωριωμένου εντομοκτόνου είναι το DDΤ (dichlorodiphenyltrichloroethane) το οποίο χρησιμοποιήθηκε ευρύτατα για να προστατεύσει τους ανθρώπινους πληθυσμούς από σοβαρότατες ασθένειες όπως η ελονοσία και ο τύφος. Παρ' όλα αυτά, η χρήση του απαγορεύθηκε διότι αποδείχθηκε ότι είναι ιδιαίτερα τοξικό σε διάφορα είδη ζώων λόγω της μη αποικοδόμησής του και της παρουσίας του στο νερό από όπου, μέσω των υδρόβιων οργανισμών, συσσωρεύτηκε στους λιπώδεις ιστούς και πέρασε στην τροφική αλυσίδα. Παράδειγμα οργανοφωσφορικών ενώσεων είναι το γνωστό παραθείο και το συγγενές μόριο μαλαθείο ενώ παράδειγμα καρβαμιδικής ένωσης είναι το επίσης γνωστό Baygon. Εργαστηριακές Ασκήσεις Περιβάλλον Ι -8-

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ ΜΑΝΟΜΕΤΡΙΚΗ ΜΕΤΡΗΣΗ ΒΙΟΛΟΓΙΚΑ ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΟΥ ΟΞΥΓΟΝΟΥ (BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND, BOD) 1. Μέθοδοι μέτρησης του BOD Υπάρχουν δύο κύριες μέθοδοι μέτρησης του ΒΟD ενός διαλύματος. Η κλασική Μέθοδος των Αραιώσεων και η συντομότερη Μανομετρική Μέθοδος. Η κλασσική Μέθοδος των Αραιώσεων (Standard Methods for the Examination of Water and Waste Water, AWWA, 1990) χρησιμοποιεί μια μεγάλη σειρά δειγμάτων με διαφορετικές αραιώσεις το κάθε ένα. Στο κάθε δείγμα, μετά από 5 ημέρες, μετράται η κατανάλωση του διαλυμένου οξυγόνου στοχεύοντας να επιτευχθεί η αραίωση που θα επιτρέψει κατανάλωση μέχρι 80% - 90% του οξυγόνου που υπήρχε διαλελυμένο στο διάλυμα αρχικά. Η Μανομετρική μέθοδος αντιθέτως, έχει μεγάλη ευελιξία διότι χρησιμοποιεί όχι μόνο το οξυγόνο που υπάρχει διαλελυμένο στο δείγμα αλλά και αυτό που υπάρχει στον αέρα πάνω από το δείγμα, μέσα στη φιάλη μέτρησης (21% v/v οξυγόνο ). Η κατανάλωση του οξυγόνου μετράται μέσω της μειώσεως της μερικής πιέσεως του οξυγόνου στο εσωτερικό του σφραγισμένου χώρου της μέτρησης κατά τη διάρκεια των 5 ημερών που διαρκεί η μέτρηση. Η μείωση αυτή αντανακλάται και στη συνολική πίεση των αερίων μέσα στη φιάλη της συσκευής μέτρησης. Για να αποφευχθεί η επίδραση του παραγόμενου CO 2 (αντίδραση (1) σελ. 2) στη συνολική μανομετρική πίεση του χώρου της φιάλης, η πειραματική διάταξη προβλέπει την ύπαρξη κρυστάλλων LiOH οι οποίοι απορροφούν μέσω χημικής αντιδράσεως το παραγόμενο CO 2: 2 LiOH + CO 2 Li 2 CO 3 + H 2 O (3) H ανάγνωση της συνολικής πιέσεως στο εσωτερικό του δοχείου όπου τοποθετείται το δείγμα γίνεται απ ευθείας στη προβαθμονομημένη κλίμακα του οργάνου. Τα αποτελέσματα των μετρήσεων καταγράφονται ανά 24 hr στο ειδικό διάγραμμα. 2. Προετοιμασία διαλυμάτων 1. Ζυγίζουμε 100 mg ένωσης Α και διαλύουμε σε ένα L νερού βρύσης στην ογκομετρική φιάλη Α. 2. Ζυγίζουμε 50 mg ένωσης Β και τα διαλύουμε σε ένα L νερού βρύσης στην ογκομετρική φιάλη Β. 3. Αναδεύουμε καλά μέχρι να διαλυθούν πλήρως τα στερεά στη φιάλη Α και Β. Εργαστηριακές Ασκήσεις Περιβάλλον Ι -9-

3. Επιλογή όγκου δείγματος Οι τιμές ΒΟD σ' ένα δείγμα εξαρτώνται από το μέγεθος του βιοδιασπάσιμου οργανικού φορτίου που μπορεί να διαφέρει σημαντικά από δείγμα σε δείγμα. Οι αισθητήρες BOD Aqualytic διαθέτουν περιοχή μετρήσεων σε σχέση με τον όγκο του προστιθέμενου δείγματος που δίδονται από τον πιο κάτω πίνακα 1. Έτσι, σύμφωνα με την αναμενόμενη περιοχή μέτρησης, υπολογίζεται η απαιτούμενη ποσότητα δείγματος. ΠΙΝΑΚΑΣ 1 Περιοχή μετρήσεων Όγκος δείγματος Συντελεστής BOD (mg/l) ml 0 40 428 1 0 80 360 2 0 200 244 5 0 400 157 10 0 800 94 20 0 2000 56 50 0-4000 21,7 100 Παράδειγμα: Περιοχή μετρήσεων: 0 400 mg/lt Όγκος δείγματος: 157 ml Συντελεστής: 10 Μετρηθείσα τιμή: 18 Αποτέλεσμα: ΒOD 5 = (18x10) = 180 mg/lt 4. Πορεία μέτρησης 1. Με ογκομετρικό κύλινδρο μεταφέρουμε 157 ml από τις ογκομετρικές φιάλες Α και Β σε δύο ξεχωριστές φιάλες της συσκευής BOD. Προσθέτουμε και από μία δόση μικροθρεπτικών συστατικών καθώς και από ένα μαγνητικό αναδευτήρα. 2. Τοποθετούμε από ένα ελαστικό κυπελίδιο στο λαιμό της κάθε φιάλης της συσκευής, στις οποίες έχει τοποθετηθεί το δείγμα προς μέτρηση. 3. Τοποθετούμε στο εσωτερικό των ελαστικών κυπελιδίων το περιεχόμενο μίας δόσης LiOH. Απαιτείται προσοχή διότι το LiOH είναι εξόχως καυστικό και επιβλαβές. 4. Σφίγγουμε με προσοχή (όχι υπερβολικά) τις κεφαλές των μανομέτρων. 5. Μηδενίζουμε την κλίμακα των μανομέτρων να δείχνει μηδέν με την έναρξη της μέτρησης. 6. Τοποθετούμε τα δείγματα σε θερμοστατούμενο θάλαμο. 7. Ανά 24 ώρες σημειώνουμε τα αποτελέσματα στο διάγραμμα που επισυνάπτεται. Εργαστηριακές Ασκήσεις Περιβάλλον Ι -10-

5. Επεξήγηση αποτελεσμάτων Oι αισθητήρες BOD Aqualytic μετρούν αυτόματα μία φορά κάθε 24 ώρες για μέγιστο διάστημα 5 ημερών και οι μετρούμενες τιμές αποθηκεύονται στη μνήμη αυτόματα. Πατώντας το κουμπί Μ για ένα δεύτερο (1") καλείται η τιμή μέτρησης για την αντίστοιχη ημέρα. Μετά από 5 ημέρες όλες οι επί μέρους τιμές είναι δυνατόν να εμφανισθούν σε σειρά πατώντας το κουμπί S. Έτσι: η 1 η ένδειξη δίνει την πρώτη ημέρα μέτρησης η 2 η ένδειξη δίνει την μετρημένη τιμή της 1 ης ημέρας Πατώντας ξανά το κουμπί S εμφανίζονται οι αντίστοιχες μετρηθείσες τιμές για την 2 η, 3 η, 4 η, 5 η ημέρα μέτρησης. Οι τιμές αυτές μέτρησης μετατρέπονται σε τιμές ΒΟD πολλαπλασιάζοντας με τον αντίστοιχο συντελεστή με βάση τον όγκο δείγματος όπως δίνεται από τον Πίνακα 1. Παράδειγμα: Περιοχή μέτρησης 0-400 mg/lt Όγκος δείγματος 157ml Συντελεστής 10 ΕΝΔΕΙΞΗ 1 η ημέρα 2 η ημέρα 3 η ημέρα 4 η ημέρα 5 η ημέρα ΑΙΣΘΗΤΗΡΑ 15 22 24 25 26 * ΣΥΝΤ. (157ml) 10 ΒOD 5 mg/lit 150 220 240 250 260 Τα αποτελέσματα καταγράφονται σε διάγραμμα όπως το παρακάτω: ΤΥΠΙΚΟ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ BOD 5 300 250 BOD5 mg/lit 200 150 100 50 0 0 1 2 3 4 5 Ημέρα μέτρησης Εργαστηριακές Ασκήσεις Περιβάλλον Ι -11-

6. Παρατηρήσεις σχετικά με τα αποτελέσματα των μετρήσεων Οι μετρούμενες τιμές BOD 5 μιας ημέρας πρέπει να είναι μεγαλύτερες από την προηγούμενη ημέρα. Η αύξηση δεν είναι γραμμική, ο ρυθμός αύξησης κάθε ημέρας είναι μικρότερος από τον ρυθμό αύξησης της προηγούμενης ημέρας. Αν οι μετρούμενες τιμές δίνουν γραμμική αύξηση το δείγμα έχει ψηλότερη τιμή ΒΟD από την αναμενόμενη στην αρχή της μέτρησης. Αν οι μετρούμενες τιμές παρουσιάζουν ψηλό δείκτη πρόσληψης οξυγόνου, πρέπει να ληφθεί υπ' όψιν σαν ενδεχόμενο η παρουσία αζωβακτηρίων 1. Αν οι μετρούμενες τιμές μειώνονται στο διάστημα των 5 ημερών μέτρησης τότε υπάρχει πιθανή διαρροή στο σύστημα μέτρησης. Όλες οι πιο πάνω πληροφορίες και επεξηγήσεις αναφέρονται σε συνήθη δείγματα και κάτω από φυσιολογική συμπεριφορά των βακτηρίων κατά τη μέτρηση του ΒOD 5. Είναι όμως δυνατή και η εμφάνιση ειδικών περιπτώσεων σαν αποτέλεσμα γενικών συνθηκών. Για παράδειγμα μία μηδενική ένδειξη στο σύστημα μέτρησης μετά από 5 ημέρες μπορεί να μην οφείλεται σε διαρροή του συστήματος αλλά να προκαλείται λόγω ύπαρξης παραγόντων αναχαίτισης εντός του συστήματος. Τα βιομηχανικά απόβλητα απαιτούν συχνά ειδική μεταχείριση. Είναι δυνατόν να περιέχουν ισχυρά οξειδωτικά ή τοξικά υλικά που πρέπει να αφαιρούνται ή να εξουδετερώνονται πριν από τη μέτρηση, διαφορετικά δεν είναι δυνατή η διεξαγωγή μέτρησης. Συνήθης παράγων απενεργοποίησης της βιομάζας είναι η ύπαρξη ή προσθήκη υπολειμματικού χλωρίου στο δείγμα. 1 Τα αζωτοβακτήρια καταναλίσκουν οξυγόνο. Συνήθως αυτό συμβαίνει μεταξύ της 5 ης και 7 ης ημέρας. Σε ορισμένες όμως περιπτώσεις ξεκινάει και νωρίτερα. Για το λόγο αυτό κατά τον υπολογισμό του BOD η κατανάλωση οξυγόνου από τα αζωτοβακτήρια δεν πρέπει να συσχετίζεται με τη μέτρηση του BOD. Εργαστηριακές Ασκήσεις Περιβάλλον Ι -12-

ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΗΜΙΚΑ ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΟΥ ΟΞΥΓΟΝΟΥ (CHEMICAL OXYGEN DEMAND, COD) Tο Χημικά Απαιτούμενο Οξυγόνο (Chemical Oxygen Demand COD) προσδιορίζεται, σε mg/l ως τα mg του καταναλισκόμενου οξυγόνου ανά λίτρο δείγματος, με τις παρακάτω μεθόδους οι οποίες είναι πρότυπες (κατά EPA (Environmental Protection Agency), USA). Οι μέθοδοι περιλαμβάνουν δύο στάδια: - της διαδικασίας οξείδωσης της οργανικής ύλης, - της εκτέλεσης του προσδιορισμού. 1. ΟΞΕΙΔΩΣΗ ΤΗΣ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΥΛΗΣ Για την πλήρη οξείδωση των οργανικών ουσιών που περιέχονται στο δείγμα, χρησιμοποιείται ένα ισχυρά οξειδωτικό αντιδραστήριο: το διχρωμικό κάλιο. Τα οξειδώσιμα οργανικά συστατικά του δείγματος αντιδρούν, ανάγοντας το διχρωμικό ιόν (Cr 2 O 7 2- ) σε χρωμικό (Cr 3+ ). Εάν παρασταθεί με CH 2 O η απλούστερη οξειδώσιμη ένωση τότε έχουμε την αντίδραση (1): 3CH 2 O + 2Cr 2 O 7 2- + 16H + 4Cr 3+ + 3CO 2 + 11H 2 O (1) Η οξείδωση γίνεται υπό θέρμανση (σε κατάλληλη συσκευή στους 150 C, επί δύο ώρες) παρουσία θειικού οξέος, καταλύτη συνήθως αργύρου και θειικού υδραργύρου. Η προσθήκη θειικού υδραργύρου δεσμεύει τα χλωριόντα που τυχόν υπάρχουν στο δείγμα και παρεμποδίζουν τον προσδιορισμό. 2. ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ COD Υπάρχουν δύο μέθοδοι προσδιορισμού που μπορεί να χρησιμοποιηθούν μετά την οξείδωση: Χρωματομετρική - φασματοφωτομετρική: Με αυτήν προσδιορίζεται η ποσότητα των ιόντων Cr 6+ που απομένουν στο διάλυμα μετά την οξείδωση της οργανικής ύλης, φασματοφωτομετρικά σε μήκος κύματος 420 nm. Γνωρίζοντας την αρχική τους ποσότητα και αυτήν που απομένει στο διάλυμα, υπολογίζεται έμμεσα το COD που αντιστοιχεί στο δείγμα, σε mg/l. Η μέθοδος εφαρμόζεται συνήθως σε δείγματα που το αναμενόμενο COD δεν είναι πολύ υψηλό (0-150 mg/l). Για μεγαλύτερες τιμές COD, (έως 15000 mg/l) κατά την εκτέλεση της χρωματομετρικής μεθόδου, προσδιορίζεται η ποσότητα του παραγομένου Cr 3+. Στην περίπτωση αυτή, ο προσδιορισμός εκτελείται σε μήκος κύματος 620 nm. Ογκομέτρηση - τιτλοδότηση: Για την εκτέλεση αυτής της μεθόδου δεν απαιτείται φασματοφωτόμετρο. Το δείγμα, μετά την διαδικασία οξείδωσης, ογκομετρείται κλασσικά με χρήση προτύπου διαλύματος Fe(NH 4 SO 4 ) 2.6H 2 O και δείκτη φερροίνη. Η αντίδραση που λαμβάνει χώρα είναι η (2): Cr 2 O 7 2- + 6Fe 2+ + 14H + 2Cr 3+ + 6Fe 3+ + 7H 2 O (2) Εργαστηριακές Ασκήσεις Περιβάλλον Ι -13-

Το τελικό σημείο της ογκομέτρησης φαίνεται από την απότομη αλλαγή του χρώματος του δείκτη από μπλε-πράσινο σε πορτοκαλί-καφέ. Με τον τρόπο αυτό προσδιορίζεται η ποσότητα των ιόντων που απομένουν στο διάλυμα μετά την οξείδωση της οργανικής ύλης. Γνωρίζοντας την αρχική τους ποσότητα και αυτήν που απομένει υπολογίζεται το COD που αντιστοιχεί, σε mg/l. Εκτελούνται παράλληλα τιτλοδοτήσεις τυφλού διαλύματος και προτύπων διαλυμάτων διχρωμικού καλίου. Στο προς τιτλοδότηση δείγμα προσθέτουμε επίσης κατάλληλες ποσότητες αλάτων μετάλλων (π.χ Ag και Hg) προκειμένου να επιταχύνουμε την αντίδραση και να αποφύγουμε παρεμβολές (π.χ το άλας του Hg προστίθεται για να αποφύγουμε παρεμβολές του χλωρίου που πιθανόν να υπάρχει στο δείγμα, κατά την τιτλοδότηση. 3. ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ COD 3.1 Προετοιμασία Διαλυμάτων 1. Ζυγίζουμε 100 mg ένωσης Α και διαλύουμε σε 1 L νερού βρύσης στην ογκομετρική φιάλη Α. 2. Ζυγίζουμε 100 mg ένωσης Β και διαλύουμε σε 1 L νερού βρύσης στην ογκομετρική φιάλη Β 3. Αναδεύουμε καλά μέχρι να διαλυθούν πλήρως το στερεό στις φιάλες Α και Β. 3.2 Οξείδωση των οργανικών ουσιών 1. Προθερμαίνουμε τη συσκευή χώνευσης στους 150 C. 2. Ξεβιδώνουμε το καπάκι ενός δοκιμαστικού σωλήνα ο οποίος περιέχει τα αντιδραστήρια Για την οξείδωση της οργανικής ύλης σε κατάλληλες αναλογίες και ποσότητα. 3. Με σιφόνι μεταφέρουμε 2 ml από το διάλυμα Α στον δοκιμαστικό σωλήνα που κρατούμε με προσοχή κεκλιμένο. 4. Βιδώνουμε με προσοχή το πώμα και αναδεύουμε ζωηρά, κρατώντας το σωλήνα από το πώμα (ο σωλήνας θερμαίνεται). 5. Τοποθετούμε το σωλήνα στη συσκευή χώνευσης αφού πριν βεβαιωθούμε ότι τα εξωτερικά του τοιχώματα είναι στεγνά και καθαρά. 6. Χρονομετρούμε τη θέρμανση για 2 ώρες, χρησιμοποιώντας το χρονόμετρο της συσκευής χώνευσης. 7. Επαναλαμβάνουμε τα στάδια 3, 4, 5 και 6 για το διάλυμα Β. 8. Επαναλαμβάνουμε τα στάδια 3, 4, 5 και 6 χρησιμοποιώντας απιονισμένο νερό. Εργαστηριακές Ασκήσεις Περιβάλλον Ι -14-

3.3 Φασματοφωτομετρικός προσδιορισμός COD Το COD στην παρούσα άσκηση προσδιορίζεται με την φασματοφωτομετρική μέθοδο. Η αρχική ποσότητα του διχρωμικού καλίου που χρησιμοποιείται είναι, για όλα τα δείγματα, σταθερή στο μίγμα των αντιδραστηρίων που περιέχει ο δοκιμαστικός σωλήνας. Το φασματοφωτόμετρο είναι προβαθμονομημένο ώστε να παρέχει απ ευθείας ανάγνωση της ποσότητας του COD του δείγματος. Άρα, η ποσότητα του COD που αντιστοιχεί σε κάθε δείγμα, δίνεται από την απ ευθείας ανάγνωση στο φασματοφωτόμετρο. 1. Μετά την πάροδο 2 ωρών, βγάζουμε τους δοκιμαστικούς σωλήνες από τη συσκευή χώνευσης και τους αφήνουμε να κρυώσουν. 2. Θέτουμε σε λειτουργία το φασματοφωτόμετρο (power I - 0). 3. Επιλέγουμε την μέθοδο και το κατάλληλο μήκος κύματος (420 nm). 4. Πατάμε το πλήκτρο Read/Enter και λαμβάνουμε την ένδειξη mg/l COD L. 5. Τοποθετούμε το ειδικό στέλεχος-βάση του δοκιμαστικού σωλήνα στην υποδοχή της κυψελίδας του φασματοφωτομέτρου. 6. Καθαρίζουμε με μαλακό χαρτί την εξωτερική επιφάνεια του δοκιμαστικού σωλήνα αποφεύγοντας να τον αγγίζουμε με τα δάκτυλα. 7. Τοποθετούμε το δείγμα με το απιονισμένο νερό στην υποδοχή του φασματοφωτομέτρου έτσι ώστε να έχουμε μπροστά μας την ένδειξη HACH. 8. Πατάμε το πλήκτρο Zero. 9. Στο όργανο, μετά από λίγα δευτερόλεπτα, εμφανίζεται η ένδειξη 0 mg/l COD L 10. Επαναλαμβάνουμε τα στάδια 6 και 7 για τα δύο δείγματα. 11. Πατάμε το πλήκτρο Read/Enter και μετά από λίγα δευτερόλεπτα παίρνουμε την ένδειξη που αντιστοιχεί στο μετρούμενο δείγμα. 12. Σημειώνουμε στο τετράδιο μας τις ενδείξεις. 13. Συγκρίνουμε τα πειραματικά αποτελέσματα με την στοιχειομετρική ποσότητα οξυγόνου που αντιστοιχεί στις συγκεντρώσεις των δύο ουσιών, όταν λαμβάνουμε υπόψη μας τις αντιδράσεις πλήρους οξείδωσης των ουσιών. 14. Συγκρίνουμε τα αποτελέσματα με αυτά που λαμβάνουμε από το αντίστοιχο πείραμα του ΒOD. Εργαστηριακές Ασκήσεις Περιβάλλον Ι -15-

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗΣ ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΟΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟ ΤΟΥ ΒΙΟΧΗΜΙΚΑ ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΟΥ ΟΞΥΓΟΝΟΥ (BOD 5 ) & ΧΗΜΙΚΑ ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΟΥ ΟΞΥΓΟΝΟΥ (COD) Διαβάστε προσεκτικά τις ερωτήσεις και σημειώστε τις σωστές απαντήσεις. Μπορεί να υπάρχουν περισσότερες από μία σωστές απαντήσεις. 1. Αν το COD παριστάνεται με έναν κύκλο και το BOD 5 με ένα τετράγωνο ποιο από τα ακόλουθα σχήματα είναι σωστό. 2. Αν το BOD 5 ενός αποβλήτου είναι 100 mg/l αυτό σημαίνει ότι: (α) Η ποσότητα του διαλυμένου οξυγόνου που υπάρχει στο απόβλητο είναι 100 mg/l. (β) Το οξυγόνο που απαιτείται από τους μικροοργανισμούς για να οξειδώσουν το οργανικό φορτίο του αποβλήτου για χρονικό διάστημα 5 ημερών είναι 100 mg/l. (γ) Η ημερήσια κατανάλωση οξυγόνου από τους μικροοργανισμούς είναι 20 mg/l. (δ) Αν εξατμίσουμε ένα λίτρο από το συγκεκριμένο απόβλητο το ξηρό υπόλειμμα που μένει είναι 100 mg. (ε) Για τη βιολογική οξείδωση αυτού του αποβλήτου χρειάζεται περισσότερο οξυγόνο ως προς άλλο απόβλητο του οποίο το BOD 5 είναι 150 mg/l. (στ) Οι μικροοργανισμοί θα έπρεπε να είχαν 100 mg/l περισσότερο οξυγόνο στην διάθεση τους σε σχέση με αυτό που υπήρχε διαλυμένο στο απόβλητο για να οξειδώσουν πλήρως το οργανικό φορτίο. 3. Η σχέση COD, BOD 5 είναι αντίστοιχη της σχέσης: (α) Ζώα - Σκύλος (β) Χαρά - Λύπη (γ) Κίτρινο - Κόκκινο (δ) Πόλη Νομός 4. Aν το BOD 5 ενός αποβλήτου είναι πολύ κοντά στην τιμή COD αυτού, τότε μπορούμε να συμπεράνουμε ότι: (α) Ο αναλυτής που εκτέλεσε τον προσδιορισμό έχει κάνει σίγουρα λάθος. Εργαστηριακές Ασκήσεις Περιβάλλον Ι -16-

(β) Το COD στην περίπτωση αυτή μέτρησε το βιοαποικοδομήσιμο οργανικό φορτίο του αποβλήτου. (γ) Το μη βιοαποικοδομήσιμο οργανικό φορτίο του αποβλήτου είναι μικρό. (δ) Οι τιμές BOD 5 και COD δεν έχουν καμία ουσιαστική σημασία για τον χαρακτηρισμό του απόβλητου αυτού. 5. Το BOD 5 ενός αποβλήτου είναι μικρότερο ή οριακά ίσο με την τιμή COD αυτού. (α) Πάντα (β) Μερικές φορές ναι, άλλες όχι (γ) Εξαρτάται από την σύσταση του αποβλήτου (δ) Ποτέ 6. Αν το BOD 5 ενός αποβλήτου είναι 150 mg/l τότε: (α) To COD είναι και αυτό 150 mg/l. (β) To COD είναι μικρότερο από 150 mg/l αλλά όχι μικρότερο από 50 mg/l. (γ) Η διαφορά COD από BOD5 είναι 150 mg/l. (δ) To COD είναι μεγαλύτερο ή το πολύ ίσο με 150 mg/l. (ε) Δεν μπορεί κανείς να βγάλει συμπέρασμα για την τιμή του COD. 7. Είναι δυνατό δύο απόβλητα να έχουν ίδιο COD και διαφορετικό BOD 5 (α) Ποτέ. (β) Ναι μερικές φορές. (γ) Πάντα. (δ) Ισχύει μόνο το αντίθετο. 8. Απόβλητο Α έχει BOD 5 100 mg/l και απόβλητο Β έχει BOD 5 200 mg/l. (α) Το απόβλητο Α έχει μικρότερο οργανικό φορτίο από το απόβλητο Β. (β) Το οργανικό φορτίο του Α βιοαποικοδομείται αργότερα από το οργανικό φορτίο του Β. (γ) Το απόβλητο Β έχει διπλάσια οργανική ύλη από το απόβλητο Α. (δ) Αν η μέτρηση για το απόβλητο Α διαρκούσε 10 ημέρες το απόβλητο Α θα είχε BOD 5 200 mg/l, όσο δηλαδή και το απόβλητο B. 9. Αν το COD ενός αποβλήτου είναι 600 mg/l και το BOD 5 100 mg/l, αυτό σημαίνει ότι: (α) Κατά την εκτέλεση του προσδιορισμού έλειπαν 500 mg/l οξυγόνου από την συσκευή μέτρησης BOD γι αυτό και το BOD 5 δεν έχει την σωστή τιμή 600. (β) Αν αραιώσουμε το απόβλητο σε λόγο 1 προς 3 το COD του αραιωμένου διαλύματος θα έχει την τιμή 200 mg/l ενώ η τιμή BOD 5 του αραιωμένου διαλύματος θα παραμείνει 100 mg/l. Εργαστηριακές Ασκήσεις Περιβάλλον Ι -17-

(γ) Το 1/6 του οργανικού φορτίου βιοαποικοδομείται. (δ) Το βιοαποικοδομήσιμο οργανικό φορτίο είναι αρκετά μικρό σε σχέση με το συνολικό φορτίο του αποβλήτου. 10. Διάλυμα Α περιέχει το cis ισομερές ενός οργανικού μορίου ενώ διάλυμα Β περιέχει ισογραμμομοριακή ποσότητα του trans ισομερούς. (α) Το δύο διαλυμάτων έχουν ίδιο COD και ίδιο BOD 5 (β) Τα δύο διαλυμάτων έχουν διαφορετικό COD και ίδιο BOD 5. (γ) Το δύο διαλυμάτων έχουν ίδιο COD και διαφορετικό BOD 5. (δ) Τα δύο διαλυμάτων έχουν διαφορετικό COD και διαφορετικό BOD 5. 11. Ο προσδιορισμός του BOD 5 γίνεται σε σκουρόχρωμες φιάλες διότι: (α) Το σκούρο γυαλί δεν αφήνει τις ηλιακές ακτίνες να αλληλεπιδράσουν στην μέτρηση του BOD 5. (β) Το σκούρο γυαλί είναι καλύτερης ποιότητας από το διαφανές. (γ) Αν η μέτρηση γίνονταν σε φιάλες από διαφανές γυαλί τότε θα μπορούσε να αναπτυχθούν φωτοσυνθετικά άλγη τα οποία θα παρήγαγαν οξυγόνο το οποίο θα επηρέαζε την μέτρηση. (δ) Το φως που διαπερνά το διαφανές γυαλί μπορεί να διασπάσει τις οργανικές ενώσεις και άρα να αλλάξει. 12. Κατά τον προσδιορισμό του BOD 5 ορισμένες από τις βασικές παραδοχές που γίνονται είναι ότι: (α) Όλος ο οργανικός άνθρακας του αποβλήτου οξειδώνεται, ενώ στην πραγματικότητα μέρος αυτού καταναλώνεται για τον σχηματισμό κυτταρικής μάζας κατά την ανάπτυξη των μικροοργανισμών. (β) Το οξυγόνο είναι σε μορφή μονοατομικού οξυγόνου και όχι ως διατομικό μόριο. (γ) Το άζωτο που τυχόν περιέχει το δείγμα δεν επηρεάζει τη διαδικασία της μέτρησης για το χρονικό διάστημα των 5 ημερών που διαρκεί ο προσδιορισμός του BOD. (δ) Δεν υπάρχουν στοιχεία ή ενώσεις στο διάλυμα οι οποίες παρεμποδίζουν τον προσδιορισμό του BOD 5. Εργαστηριακές Ασκήσεις Περιβάλλον Ι -18-