Klíčovou složkou vody je množství v ní rozpuštěného kyslíku, který hraje důležitou roli ve všem, od kvality vody až po podporu života rostlin a živočichů. Rozpuštěný kyslík označuje celkové množství kyslíku aktuálně přítomného ve vodě. Vodní útvary přijímají kyslík ze dvou samostatných zdrojů, včetně vodních rostlin a atmosféry. Vodní rostliny vytvářejí rozpuštěný kyslík proces fotosyntézy. Pamatujte, že tekoucí voda vždy rozpouští více kyslíku než stojatá voda v jezeře nebo rybníce.
Rostliny a zvířata používají rozpuštěný kyslík jako prostředek k přežití. Každý vodní živočich musí umět dýchat. Protože většina vodních organismů není závislá na vzduchu, musí ke správnému dýchání používat rozpuštěný kyslík ve vodě. Hladiny rozpuštěného kyslíku se mohou snížit, pokud je velké množství organického materiálu rozloženo různými mikroorganismy. Zatímco tento proces pokračuje, mikroorganismy ve vodě spotřebovávají rozpuštěný kyslík, což má za následek nízké hladiny kyslíku. Během této fáze mohou organismy ve vodě opustit své stávající stanoviště nebo zemřít, pokud se hladina kyslíku příliš sníží.
Vzhledem k tomu, jak důležité je z různých důvodů určit přesné množství rozpuštěného kyslíku ve vodě, měli byste vědět, že existuje mnoho metod, které lze použít k testování vody na přesné množství DO. Existují speciální senzory a testery vody, které umožňují určit množství rozpuštěného kyslíku – oxymetry.
Rozpuštěný kyslík se poměrně snadno testuje a může být velmi užitečný v mnoha průmyslových aplikacích. Například u kotlů je vyžadováno měření DO, aby se zabránilo korozi. Tento článek podrobně popisuje důležitost rozpuštěného kyslíku.
- Rozpuštěný kyslík je množství kyslíku přítomného ve vodě a ovlivňuje průmyslová zařízení, divokou zvěř, chov ryb a kontrolu koroze.
- Obsah rozpuštěného kyslíku závisí na vlnové expozici, tlaku vzduchu, teplotě, produkci kyslíku a rovnováze spotřeby kyslíku.
- Je důležité posoudit rozpuštěný kyslík, abychom pochopili kvalitu vody a jaké úpravy mohou být vyžadovány.
Kvalita vody v rozpuštěném kyslíku
Voda, která se pohybuje vyšší rychlostí, bude vždy obsahovat velké množství rozpuštěného kyslíku. K tomu obvykle dochází u velkých řek a horských potoků. Stojatá voda se naproti tomu skládá z podstatně méně rozpuštěného kyslíku. Jak již bylo zmíněno dříve, rozklad organické hmoty způsobuje, že bakterie nacházející se ve vodě spotřebovávají veškerý rozpuštěný kyslík. Když řeky a jezera obsahují velké množství organické hmoty, dochází k eutrofickým podmínkám, kdy se vodní plocha stává bohatou na živiny.
Přestože je voda bohatá na živiny velmi prospěšná pro pěstování rostlin, ve vodě bude příliš mnoho minerálů a živin na to, aby zvířata přežila . Za těchto podmínek porostou řasy rychle, což způsobí, že voda bude na povrchu vypadat zeleně. Pokud je voda stojatá a obsahuje značné množství organické hmoty, může být pro vodní organismy velmi obtížné získat potřebné množství DO. Tyto podmínky jsou běžné zejména v teplých letních dnech. Chladnější teploty vody mají za následek vyšší koncentrace rozpuštěného kyslíku, zatímco teploty teplé vody mají za následek nižší hladiny rozpuštěného kyslíku.
Je také důležité pochopit, že teplá voda v jezerech a podobných vodních plochách je pro vodní živočichy velmi nebezpečná, pokud voda začne stát. Pokud voda stagnuje, rozpuštěný kyslík zůstane na povrchu vody. Vodní plocha během teplých letních měsíců je však pro většinu vodních živočichů obvykle příliš horká, než aby přežili. Hladiny rozpuštěného kyslíku jsou také příliš nízké, když se přibližujete ke dnu jezera nebo řeky.
Jak rozpuštěný kyslík ovlivňuje zásobování vodou?
Když se podíváme konkrétně na zdroje pitné vody v komunitě, úroveň rozpuštěného kyslíku určuje celkovou chuť dané pitné vody. Když jsou hladiny DO na vyšší úrovni, pitná voda, kterou konzumujete, bude chutnat lépe než to, co pravděpodobně preferujete. Je však důležité pochopit, že vyšší úrovně DO ve skutečnosti způsobují poškození různých součástí a systémů, které se používají při distribuci a úpravě pitné vody. Například může být příliš vysoká úroveň DO urychlit korozi vodovodního potrubí.
Kvůli škodám, které mohou způsobit vysoké hladiny rozpuštěného kyslíku, většina průmyslových odvětví používá vodu, která obsahuje pouze malé množství rozpuštěného kyslíku. U nízkotlakých kotlů bude ppm nalezených ve vodě 2,0 nebo méně . Optimální úrovně DO pro provozovatele kotelen pod 0,007 ppm.
4 věcí, na kterém závisí přesná koncentrace rozpuštěného kyslíku:
- Vlnové působení – Jezírka vždy obsahují více rozpuštěného kyslíku ve větrnějších dnech a neumožňují stojatou vodu.
- Tlak vzduchu. Když je tlak vzduchu obklopující vodní skupinu vysoký, vstupuje do vody více rozpuštěného kyslíku, což činí tyto podmínky příznivějšími než podmínky nízkého tlaku vzduchu.
- Teplota. Jak již bylo zmíněno dříve, studená voda bude obsahovat více rozpuštěného kyslíku než teplá voda.
- Tvorba a rovnováha využití kyslíku. Vodní rostliny ve vodní ploše vytvoří rozpuštěný kyslík procesem fotosyntézy, po kterém ho ryby a další vodní živočichové spotřebují.
Na množství rozpuštěného kyslíku ve vodě záleží z několika důvodů. Například jakýkoli kyslík rozpuštěný ve vodě zabere určité množství prostoru. Když jsou hladiny rozpuštěného kyslíku na vyšší úrovni, není ve vodě tolik místa pro další rozpuštěné látky. Pokud jsou hladiny rozpuštěného kyslíku extrémně nízké, minerály nacházející se na dně jezera se začnou rozpouštět do vody rychleji. Vysoký obsah minerálů ve vodě sice nezpůsobuje zdravotní problémy, ale může změnit vůni a chuť vody.
U úpraven vody je množství různých ošetření, které lze použít k úpravě vůně a chuti , které mohou být přítomny ve vodě při nízkých koncentracích rozpuštěného kyslíku. Po přidání aktivního uhlí do vody zmizí všechny problémy se zápachem, chutí a barvou. Pokud je hodnota pH příliš nízká, lze do vody přidat hydroxid sodný. Množství síranu hlinitého ve vodě lze také upravit. Jedná se o druh koagulantu, který na sebe váže suspendované částice v procesu intenzivního čištění vody.
Proč je důležité hodnotit rozpuštěný kyslík?
Existuje mnoho důvodů, proč je důležité hodnotit množství rozpuštěného kyslíku ve vodě. Každý živočich žijící ve vodní ploše potřebuje k přežití určité množství kyslíku. Když je hladina kyslíku příliš nízká, dochází k hypoxii, která vede k rozvoji různých druhů řas. Pokud ve vodě není kyslík, dojde k anoxii. V tomto okamžiku bude oxidace organických materiálů probíhat rychleji než rozpuštěný kyslík vstupující do vody.
Oba tyto scénáře vytvářejí nebezpečné podmínky pro život zvířat ve vodě. Nedostatek kyslíku znamená, že řasy a podobné rostliny porostou rychlým tempem. Když tyto rostliny zemřou, klesnou úplně na dno jezírka, než se rozloží. Zvířata pravděpodobně zemřou, protože už nebudou mít přístup ke kyslíku, který potřebují. Aby zvířata normálně přežila, musí být hladiny DO ve vodě středně vysoké.
Odhad rozpuštěného kyslíku je také velmi důležitý v průmyslovém prostředí pro mnoho procesů. Například, léčebná zařízení spoléhat na rozklad pevných látek bakteriemi. Když jsou hladiny DO nízké, bakterie potřebné k dokončení tohoto procesu zemřou, což způsobí zastavení rozkladu, dokud se hladiny DO neobnoví. Když jsou hladiny rozpuštěného kyslíku v čistírně odpadních vod příliš vysoké, bude se efektivně plýtvat příliš mnoho energie, čímž se proces stane neefektivním. Pro průmyslové kotle Nízké úrovně DO jsou nezbytné, aby se zabránilo tvorbě vodního kamene a korozi. S rostoucím množstvím vodního kamene uvnitř kotle se proces přenosu tepla v systému stává stále neefektivnějším.
Měření koncentrace rozpuštěného kyslíku je důležité v aplikacích, jako je přeprava živých ryb, kontrola koroze, čištění odpadních vod a chov ryb. Toto měření vám může poskytnout jasnou představu o kvalitě vody a o tom, jaké úpravy mohou být vyžadovány. U úpraven vody, které testují a upravují vodu, aby zajistily, že je pitná, bude během procesu úpravy provedeno mnoho měření. Před pamlskem je třeba určit přesné množství DO ve vodě a změnit vůni a chuť vody.
