Растворенный кислород

На содержание растворенного кислорода в воде влияют две группы противоположных процессов. К группе процессов, обогащающих воду кислородом, относятся:

· процесс абсорбции кислорода из атмосферы;

· выделение кислорода водной растительностью;

· поступление дождевых и снеговых вод, пересыщенных кислородом.

К группе процессов, уменьшающих содержание кислорода в воде, относятся реакции потребления его на окисление органических веществ:

· биологическое (дыхание организмов);

· биохимическое (дыхание бактерий, на окисление органических веществ);

· химическое (окисление Fe²⁺, Mn²⁺, NO₂^-, NH₄⁺, CH₄, H₂S);

В поверхностных водах содержание растворенного кислорода изменяется от 0 до 14 мг/л и подвержено сезонным колебаниям. Для водоемов хозяйственно-питьевого водоснабжения количество растворенного кислорода должно быть не < 4 мг/л, для рыбохозяйственного назначения 4-6 мг/л.

Уровень загрязнения и класс качества воды в зависимости от значения содержания растворенного кислорода приведены в табл. 7.3.

Таблица 7.3 Содержание кислорода в водоемах с различной степенью загрязненности

Степень насыщения воды кислородом определяется по уравнению:

А * 101308 * 100

М= --------------------------, (3)

N * P

где М- степень насыщения воды кислородом, %;

А- концентрация кислорода, мг/л;

N- нормальная концентрация кислорода при данной температуре, минерализации и общем давлении 101308 Па;

P- атмосферное давление в данной местности, Па.

Окисляемость ( ХПК )

Окисляемость характеризует содержание в воде органических и минеральных веществ, окисляемых сильными окислителями.

Существует несколько видов окисляемости: перманганатная, бихроматная, иодатная, цериевая. Наиболее высокая степень окисляемости достигается методами бихроматной и иодатной окисляемости. Бихроматная окисляемость часто называется химическим потребление кислорода ( ХПК ).

В поверхностных водах органические вещества находятся в растворенном, взвешенном и коллоидном состояниях. ХПК в природных водах широко меняется, что можно видеть из табл.7.4.

Таблица 7.4 Окисляемость и зональность природных вод.

Окисляемость подвержена сезонным колебаниям. В природных малозагрязненных водах рекомендуется определять перманганатную окисляемость, в более загрязненных водах- бихроматную окисляемость.

Для водоемов хозяйственно-питьевого водопользования значение ХПК должно быть < 15 мг О₂ / л.

Различие водоемов по загрязненности можно также проиллюстрировать по значениям ХПК (табл.7.5).

Таблица 7.5 Величины ХПК с различной степенью загрязненности воды

Биологическое потребление кислорода ( БПК )

Биологическое потребление кислорода- количество кислорода, требуемое для окисления находящихся в 1 л воды органических веществ в аэробных условиях при 20⁰С в результате протекающих в воде биохимических процессов.

БПК определяется за определенный период протекания процесса (3, 5, 10, 20 суток). Биохимическое окисление различных веществ происходит с разной скоростью. Полным биохимическим потреблением кислорода (БПК_п) считается количество кислорода, требуемое для окисления органических примесей до начала процесса нитрификации.

В лабораторных условиях наряду с БПК_п часто окисление проводится в течение 5 суток и определяется БПК₅, значение которого близко к 70% от БПК_п. БПК₅ используется, как интегральный показатель загрязнения воды и для оценки эффективности работы очистных сооружений.

Для водоемов хозяйственно-питьевого водопользования значение БПК₅ должно быть менее 3 мг О₂ / л, для культурно-бытового водопользования- менее 6 мг О₂ / л, для водоемов рыбохозяйственного пользования менее 3 О₂ / л . Обычно значение БПК₅ в поверхностных водах находится в пределах 0,5-4 мг О₂ / л, а для грязных и очень грязных водоемов 4-10 и более.

ЛЕКЦИЯ 7