Вода. Биохимическое потребление кислорода

Одним из показателей, характеризующих степень загрязнения воды органическими соединениями, является биохимическое потребление кислорода (БПК), то есть количество кислорода необходимое на аэробное биохимическое окисление под действием микроорганизмов и разложение нестойких органических соединений, содержащихся в исследуемой воде.

Что такое БПК и как его измеряют?

БПК20, также известное как биохимическое потребление кислорода за 20 дней, – это стандартный временной промежуток, за который выполняется исследование. Этот показатель отображает потребление кислорода в воде, происходящее при разложении органических веществ в течение 20 дней. Также существует ускоренная методика БПК5, которая проводится за 5 дней.

Почему важен анализ БПК?

Анализ БПК позволяет оценить, сколько кислорода требуется для окисления органических веществ в водной среде. Чем выше показатель, тем больше органических загрязнителей в воде. Он особенно важен для контроля качества сточных вод, так как большое количество органических веществ может вызывать рост бактерий, которые потребляют кислород. Это может привести к кислородному голоданию водных экосистем.

Основные причины проведения анализа БПК:

• Определение уровня загрязненности воды органическими веществами.
• Оценка эффективности очистки сточных вод.
• Контроль за соблюдением норм гигиены и стандартов качества воды.
• Предотвращение кислородного голодания водных экосистем.

Как проводится определение БПК?

Определение биохимического потребления кислорода выполняется в лабораторных условиях. Для этого используется специальное оборудование, позволяющее точно измерить количество кислорода, потребленного для окисления органических веществ. Вот основные этапы анализа:

1. Отбор пробы воды (например, сточной).
2. Определение начального содержания кислорода в пробе.
3. Помещение пробы в инкубатор на 20 дней (или 5 дней для БПК5).
4. Измерение остаточного содержания кислорода в воде после окончания инкубации.
5. Рассчитывается разница между начальным и конечным содержанием кислорода, что и будет показателем БПК.

Кроме того, для полного понимания состояния воды также определяют химическое потребление кислорода (ХПК). Этот показатель отображает количество кислорода, необходимого для окисления не только органических веществ, но и неорганических компонентов.

Для анализа БПК используют методику ПНД Ф 123, рекомендованную для измерения содержания кислорода в сточных водах. Пробы отбираются в специальную лабораторную емкость (дм3) и затем подвергаются лабораторному исследованию.

Определение БПК в поверхностных водах используется интегральный показатель загрязнения воды биохимически окисляемых органических веществ, для оценки условий обитания в водоемах гидробионтов, при контролировании эффективности работы очистных сооружений и станций аэрации.

В лабораторных условиях определяют БПК5 (биохимическая потребность в кислороде за 5 суток), БПК20 (биохимическая потребность в кислороде за 20 суток) и БПКn (полное биохимическое потребление кислорода, требуемое для окисления органических примесей до начала процесса нитрификации) при 20оС.

В поверхностных водах величина биохимического потребления кислорода за 5 суток варьирует обычно в пределах 0,5-4,0 мгО2/дм3 и колеблется в зависимости от сезона, времени суток, от вида загрязняющих веществ.

Величина БПК5 регламентируется требованиями СанПиН 2.1.5.980-00 в зависимости от категории водоема: для питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения, а также для водоснабжения пищевых предприятий, рыбохозяйственного водопользования не более 2 мгО2/дм3, для рекреационного водопользования, а также в черте населенных мест не более 4 мгО2/дм3.

Показатель полного биохимического потребления кислорода для водоемов рыбохозяйственного назначения не должен превышать 3 мгО2/дм3.

Методика и оборудование

Методика анализа БПК строго регламентирована стандартами, такими как ПНД Ф 123. В лабораторных условиях используются специальные емкости (дм3) для пробы и оборудование для измерения кислорода (мгО). Данные измерения позволяют точно оценить степень загрязненности воды. Специалисты лаборатории могут также провести дополнительные исследования, такие как определение ХПК, что в совокупности дает полное представление о состоянии воды.

В лаборатории АНО «Испытательного центра «Нортест» для определения БПК используются йодометрический и амперометрический методы определения содержания кислорода в воде.

Йодометрический метод (скляночный) (РД 52.24.420-2006, ПНД Ф 14.1:2:3:4.123-97) основан на измерении массовой концентрации растворенного кислорода путем йодометрического титрования в первоначальной или разбавленной пробе воды до инкубации и после её инкубации в течение 5 суток при стандартных условиях (температура 20С, отсутствие доступа кислорода и света). Погрешность методики в диапазоне БПК от 0,5 до 5,0 мгО2/дм3 составляет 26%, свыше 5 до 100 включительно — 13%, свыше 100 до 300 включительно — 9%.

Амперометрический метод (ПНД Ф 14.1:2:3:4.123-97) – прямое измерение массовой концентрации растворенного кислорода кислородным датчиком оксиметра inoLab Oxi Level 2 до инкубации и после после n-дней инкубации.

Действие преобразователя концентрации кислорода (амперометрический датчик) основано на электрохимическом восстановлении кислорода, диффундирующего на катод через селективнопропускающую мембрану (мембрана непроницаема для воды и растворенных веществ, но пропускает кислород, а также некоторое количество других газов). Генерируемый при этом электрический ток пропорционален концентрации кислорода в анализируемой воде.
Диапазон измеряемых концентраций биохимического потребления кислорода от 0,5 до 1000 мг О2/дм3. Погрешность методики в диапазоне БПК от 0,5 до 200 мгО2/дм3 составляет 12%, свыше 200 -14%.

Почему стоит заказать анализ воды в лаборатории Нортест?

Лаборатория Нортест специализируется на проведении точных исследований сточных вод. Важность правильного анализа воды невозможно переоценить, особенно если речь идет о защите окружающей среды и соблюдении норм гигиены. Лаборатория Нортест предлагает услуги по проведению анализа БПК, что позволяет выявить уровень загрязнения и принять своевременные меры для его устранения.

Лабораторные исследования в лаборатории Нортест, обеспечивают полное понимание состояния воды и позволяют принимать правильные решения по её очистке.

Контроль за содержанием кислорода в воде имеет огромное значение для сохранения здоровья водных экосистем и обеспечения безопасности сточных вод перед их сбросом в окружающую среду.