溶氧是最常測量的水質(zhì)參數(shù)之一,但測量它的原因因環(huán)境而異。
為什么要測量地表水和水產(chǎn)養(yǎng)殖中的溶解氧
溶解氧是水體支持水生生物能力的直接指標(biāo) - 水生生物需要DO才能生存
魚類需要足夠水平的溶解氧才能生存。如果濃度低于4 mg / L,許多物種就無法生存
所需的溶解氧水平因物種而異。一般來說,大多數(shù)魚類將在5-12毫克/升的范圍內(nèi)生長和茁壯成長。然而,如果水平低于4毫克/升,它們可能會停止進(jìn)食并變得緊張,可能導(dǎo)致大量魚類死亡。當(dāng)溶解氧的濃度降低到不能再支持活水生生物的水平時,就會發(fā)生缺氧。
查看我們關(guān)于池塘養(yǎng)殖中溶解氧管理和相關(guān)成本的博客文章,以了解有關(guān)測量溶解氧在魚類養(yǎng)殖和其他形式的水產(chǎn)養(yǎng)殖中的重要性的更多信息。我們還創(chuàng)建了一個缺氧信息圖,幫助解釋缺氧如何在環(huán)境中發(fā)生。
當(dāng)存在有害的藻華(HAB)時,會發(fā)生溶解氧失衡。在HAB的早期和高峰生長階段,由于白天的光合作用活動,DO可以在花朵附近顯著增加。產(chǎn)生的氧氣比藻類或其他生物消耗的氧氣多,白天或黑夜 - 這可能導(dǎo)致過飽和。
隨著水華的消退和死亡,藻類成為細(xì)菌和其他消耗氧氣的東西的食物。這可能導(dǎo)致溶解氧水平急劇下降,導(dǎo)致缺氧。
大型魚類死亡也可能是由發(fā)電廠和工業(yè)制造商周圍的熱污染引起的。雖然這些植物的廢水通常是干凈的,但它通常比它進(jìn)入的地表水溫暖得多。隨著溫度的升高,水中的溶解氧水平降低。因此,突然涌入的溫水會導(dǎo)致大量魚類死亡。
溶解在地表水體中的道路鹽會對水生生物造成嚴(yán)重破壞,因為鹽會導(dǎo)致溶解氧濃度降低。
熱污染和HAB并不是唯一危及水生生物的事件。道路鹽通常在冬季用于結(jié)冰的道路。這種鹽從道路上流出并進(jìn)入地表水體,增加了鹽度。隨著鹽度的增加,溶解氧水平降低。因此,即使氧氣更易溶于冷水,高鹽度也會導(dǎo)致冬季因窒息而導(dǎo)致大量魚類死亡。
為什么要測量地下水中的溶解氧
許多人認(rèn)為DO在地下水位以下不存在,但這是一個不正確的假設(shè)。在水從地表向下滲透之前,水與大氣接觸,氧氣溶解。只要有少量或沒有可氧化物質(zhì),DO就可以存在于含水層的深處。2
在進(jìn)行地下水調(diào)查時,溶解氧可能是一個有用的測量參數(shù)。DO可以幫助確定在吹掃過程中何時達(dá)到穩(wěn)定條件,并可用于評估油井施工。
溶解氧是微生物在地下有機(jī)污染生物降解過程中使用的首選電子受體。
測量溶解氧還有助于確保在收集樣品以分析金屬和揮發(fā)性有機(jī)化合物時遵循適當(dāng)?shù)牡叵滤蓸映绦?。任何人工曝氣都會影響這些化合物的實驗室分析。3
溶氧在地下發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)中起著重要作用。它調(diào)節(jié)微量金屬的價態(tài),并限制微生物對溶解的有機(jī)化合物(例如油)的代謝。4
微生物可以降解泄漏到含水層中的石油。像其他生物一樣,微生物需要呼吸(即呼吸)。呼吸需要電子受體,并且由于氧氣是最優(yōu)選的,因此在存在污染的地方,DO會迅速耗盡。因此,DO只能在一股受污染的地下水之外找到。5
一旦溶解氧耗盡,就使用其他電子受體。氧氣過后,硝酸鹽就會用完,所以硝酸鹽只能找到離羽流比較遠(yuǎn)的地方,就像DO一樣。最后使用的電子受體是二氧化碳(CO2).使用一氧化碳的過程2稱為產(chǎn)甲烷作用;這將發(fā)生在最接近污染源的地方。5
其他環(huán)境可能由于微生物活動而變得缺氧,例如2010年被深水地平線漏油污染的開放水域。
為什么要測量廢水中的溶解氧?
微生物消耗廢物,并在廢水處理廠的處理過程中將其轉(zhuǎn)化為無害的最終產(chǎn)品。DO在此過程中起著至關(guān)重要的作用,因為這些微生物依靠它來分解廢水污染物,如有機(jī)物或氨。在活性污泥工藝(ASP)(最常見的工廠配置)中,空氣被泵入充滿懸浮在水中的微生物的曝氣池中。
將空氣泵入曝氣池以促進(jìn)微生物降解廢水污染物
流出物是離開植物的處理過的水,必須含有有限量的營養(yǎng)物質(zhì),以確保環(huán)境中不會發(fā)生富營養(yǎng)化。生物養(yǎng)分去除(BNR)過程可用于確保符合養(yǎng)分流出量限制,但這些過程需要在處理廠內(nèi)進(jìn)行受控條件。
BNR的特征在于曝氣區(qū)上游和下游存在未氣化的厭氧區(qū)和缺氧區(qū)。設(shè)置混合液回收和污泥回流,以充分利用活性污泥系統(tǒng)中的有機(jī)物含量。