Chemiczne zapotrzebowanie na tlen

Chemiczne zapotrzebowanie tlenu (COD lub) jest zużycie tlenu przez silne utleniacze chemiczne do utlenienia substancji organicznych i nieorganicznych z wody. Jest to jedna z najczęściej stosowanych metod oceny całkowitego ładunku zanieczyszczeń organicznych w wodzie (rzeki, jeziora, morze lub ścieki przemysłowe lub ścieki). To jeden z parametrów norm dotyczących odprowadzania wody do środowiska naturalnego, stosowanych w szczególności we Francji. Rozporządzenie ICPE, w szczególności dekret ministerialny z 2/2/1998 określa, że wartość ta jest ograniczona podczas uwalniania do środowiska naturalnego do 300 mg / l (jeśli przepływ jest mniejszy niż 100 kg / d ) i 125 mg / l. L, gdy przepływ jest większy niż 100 kg / d . W przypadku odrzucenia na stacji wartość można zwiększyć do 2000 mg / l .

Ograniczenia i interpretacja

COD jest środkiem nieprecyzyjnym i podlega ostrożności. Wymaga również znacznych ilości drogich i toksycznych produktów. Mówiąc dokładniej, zaleca się stosowanie TOC ( całkowitego węgla organicznego ), który jest znacznie bardziej wiarygodny i można go nawet zmierzyć online i na miejscu.

Analiza

Tradycyjnie stosowanym utleniaczem jest dichromian potasu (toksyczny) podczas reakcji zachodzącej podczas ogrzewania w warunkach powrotu skroplin w silnie zakwaszonym środowisku, w którym występują bardzo ostre warunki utleniania, z których wynika, że większa część substancji utleniających się rozpuszczonych w wodzie jest zużywana w reakcji. .

ChZT mierzy wszystkie utleniające się substancje, niezależnie od tego, czy ulegają biodegradacji ( trwałe zanieczyszczenia organiczne lub metaloorganiczne ).

BZT5 ( biochemiczne zapotrzebowanie na tlen ): jest to ilość materii organicznej ulegającej biodegradacji w ciągu 5 dni w wyniku utleniania biochemicznego (utleniania przez bakterie tlenowe, które czerpią energię z reakcji redoks ) zawartej w analizowanej wodzie. Stanowi jedynie ulegające biodegradacji zanieczyszczenie organiczne węglem, podczas gdy ChZT odnosi się do wszystkich zanieczyszczeń organicznych.
W ściekach komunalnych (ERU) stosunek ten jest rzędu od 2 do 2,6. ${\ displaystyle DCO / DBO5}$

Interes tego środka

Ponieważ rozpuszczony tlen jest niezbędny dla prawie wszystkich gatunków wodnych, nadmierne zapotrzebowanie na tlen w środowisku wodnym szkodzi ekosystemowi, prowadząc do niedotlenienia , a następnie do niedotlenienia , nawet tak jak ma to miejsce w ponad 150 strefach na naszej planecie. rozległe martwe strefy .

Istnieją dwa źródła dostarczania tlenu do wody w postaci gazowej:

rozpuszczaniu tlenu z powietrza w fazie ciekłej, czemu sprzyja niezbyt wysoka temperatura rozpuszczonego gazu (a więc temperatura cieczy). Powód jest prosty; wynika to bezpośrednio z prawa Avogadro . ;
fotosyntezy przez fitoplankton, glonów i roślin wodnych. Wymaga światła i wszystkich innych warunków niezbędnych do życia rośliny, tutaj rośliny wodnej.

Zjawisko zwane eutrofizacją występuje, gdy środowisko jest bardzo bogate w składniki odżywcze i sprzyja namnażaniu się glonów, co zaburza równowagę środowiska. W wodzie, która stała się bardzo mętna lub pokryta roślinnością, światło nie dociera już do warstw wody pod powierzchnią, blokując w ten sposób fotosyntezę w niższych warstwach. Ponadto martwe i rozkładające się materiały roślinne wytwarzają własne zapotrzebowanie na tlen, a nocą algi nie wytwarzają już tlenu, zużywają go do tego stopnia, że wywołują zjawisko anoksji (w środowisku eutroficznym i nieutlenionym). Eutrofizacji sprzyja obecność azotanów i fosforanów , ale w mniejszym stopniu także wysoka temperatura wody (latem). Temperatura jest więc podwójną przyczyną zwiększonego ChZT w środowiskach wodnych (stawy, jeziora, strumienie itp.).

temperatura ⇒ eutrofizacja;
temperatura ⇒ gorsza rozpuszczalność gazu w wodzie

Aby zmniejszyć COD

W tym celu jest lub jest używany co najmniej jeden z następujących systemów:

chemiczne utlenianie przez wtryskiwanie powietrza, ozonu , wybielacza lub nadtlenków ;
utlenianie fotochemiczne ( UV );
biodegradacja do tzw. twardego progu ChZT (stosunek BZT5 / ChZT <0,2);
nanofiltracja .

Zobacz też

Uwagi i odniesienia

" Okólnik z dnia 17.12.1998 r. Dotyczący instalacji zaklasyfikowanych do ochrony środowiska (rozporządzenie ministerialne z dnia 2 lutego 1998 r. W sprawie poboru i zużycia wody, jak również wszelkiego rodzaju emisji z instalacji zaklasyfikowanych do ochrony środowiska ). ochrona środowiska wymagająca zezwolenia, zmieniona dekretem z dnia 17 sierpnia 1998 r.) | AIDA ” , w witrynie aida.ineris.fr (dostęp 18 marca 2021 r. )
Thomas O i Mazas N (1986) Pomiar chemicznego zapotrzebowania na tlen w lekko zanieczyszczonym środowisku . Analusis, 14 (6), 300-02.