Avainero BOD:n ja COD:n välillä on, että BOD on mikro-organismien hapentarve hapettaakseen orgaanista ainetta vedessä aerobisissa olosuhteissa, kun taas COD on hapentarve hapettaakseen kaikki vedessä olevat epäpuhtaudet kemiallisesti.
Tietytyn vesinäytteen laatu riippuu joistakin muuttuvista tekijöistä. Lisäksi se voidaan luokitella useilla tavoilla, kuten biologisesti, fysikaalisesti ja kemiallisesti. Ne ovat nimittäin pH, sameus, mikro-organismit, liuenneen hapen pitoisuus ja liuenneet ravinteet. Pääparametri, joka voi vaikuttaa veden laatuun, on veden koostumus. Normaalisti vesi sisältää kaasuja, epäorgaanisia ioneja, orgaanisia yhdisteitä, eläviä organismeja ja joitain muita kemiallisia yhdisteitä. Koostumus vaihtelee riippuen eri tekijöistä, kuten lämpötilasta, lähteestä ja saastetasosta jne. Hapentarve on yksi yleisimmistä tavoista mitata veden laatua. Sekä biologinen hapenkulutus (BOD) että kemiallinen hapenkulutus (COD) ovat tämän ilmiön piirissä. Tämän artikkelin päätarkoituksena on antaa selkeä käsitys molemmista käsitteistä, yhtäläisyyksistä, eroista ja niiden käytännön käytöstä.
Mikä on BOD?
BOD on lyhenne ilmaisusta biologinen hapenkulutus vedessä. Sitä kutsutaan myös biokemialliseksi hapenkulutukseksi. Orgaanisen aineksen, mikrobipopulaation ja veden liuenneen happipitoisuuden välillä on merkittävä yhteys. Aerobiset mikro-organismit tarvitsevat happea aineenvaihduntaan. Siksi ne käyttävät liuennutta happea ja muuttavat orgaanista ainetta energiaksi. Lisäksi ne hyödyntävät luomuruoasta saatavaa energiaa myöhempään aineenvaihduntareaktioonsa ja erityisesti lisääntymiseensä. Näin ollen väestötiheys kasvaa saadun energian suhteen, mutta se riippuu saatavilla olevasta ruokasisällöstä. Vastasyntyneen populaation aineenvaihduntatarve luo jälleen liuenneen hapen tarpeen, joka on verrannollinen saatavilla olevaan ruokaan.
Kuva 01: BOD-testi
Siksi biologinen hapentarve on liuenneen hapen määrä, jonka aerobiset organismit tarvitsevat hajottaakseen orgaanisia aineita saadakseen energiaa aineenvaihduntaan. Tämä arvo tulee testata tietyssä lämpötilassa tietyn ajanjakson ajan, ja se riippuu myös ravinnepitoisuudesta ja entsymaattisista reaktioista. Lisäksi BOD-arvo saastuneessa vedessä on normaalisti korkeampi kuin makean veden. Korkea BOD voi johtua kotitalousjätevedestä, öljytähteistä sekä eläinten ja viljelykasvien jätteistä.
Mikä on COD?
Kemiallinen hapenkulutus (COD) on epäsuora menetelmä veden orgaanisten yhdisteiden kokonaismäärän määrittämiseksi. Näin ollen COD viittaa hapen määrään, joka tarvitaan kaiken orgaanisen hiilen hapettamiseen kokonaan CO2 ja H2O:ksi. COD ei ainoastaan osallistu orgaanisen aineen hajoamiseen, vaan se liittyy myös epäorgaanisten kemikaalien (ammoniakki ja nitriitti) hapettumiseen. Se selitetään veden kyvyllä kuluttaa liuennutta happea molemmissa tapauksissa.
Kuva 02: Orgaaninen saastuminen
Lisäksi COD-testauksessa käytetään kemiallista reagenssia epäpuhtauksien hapettamiseen. Näin ollen se ei ole riippuvainen mikro-organismien käytöstä näytteen orgaanisen materiaalin hajottamiseksi aerobisella hengityksellä. Sen lisäksi, että COD on aina korkea verrattuna BOD:hen, koska COD on epäpuhtauksien täydellisen hajoamisen mitta, toisin kuin BOD, jossa biokemiallinen hajoaminen ei useinkaan ole täydellinen kemiallisena hajoamisena.
Mitä yhtäläisyyksiä BOD:n ja COD:n välillä on?
- COD ja BOD voidaan ilmoittaa mg/l tai ppm (miljoonasosia).
- Molemmat parametrit mittaavat hapen määrää, joka tarvitaan hapettamaan vedessä olevat epäpuhtaudet.
- Molemmat mittaukset osoittavat myös veden saastumisen voimakkuuden.
- Lisäksi sekä BOD että COD ovat kriittisiä jätevedessä määritettäessä jätemäärää vedessä.
Mitä eroa on BOD:n ja COD:n välillä?
BOD viittaa happimäärään, jonka mikro-organismit kuluttavat hajottamaan orgaanista ainetta vedessä aerobisissa olosuhteissa. Toisa alta COD viittaa hapen määrään, joka tarvitaan hapettamaan kaikki vedessä olevat orgaaniset ja epäorgaaniset epäpuhtaudet kemiallisesti. Siksi tämä on avainero BOD:n ja COD:n välillä.
Lisäksi COD-testissä käytetään vahvaa hapettavaa reagenssia vedessä olevien materiaalien hapettamiseen, kun taas BOD-testissä ei käytetä kemiallista reagenssia sen sijaan, että mikro-organismit voivat vaikuttaa orgaaniseen aineeseen. Siten se on myös ero BOD:n ja COD:n välillä. Toinen ero BOD:n ja COD:n välillä on se, että COD-testi on mahdollista suorittaa muutamassa tunnissa laboratoriossa. Mutta BOD-testi kestää viisi päivää. Lisäksi, koska COD mittaa hapen määrää, joka tarvitaan hapettamaan kokonaissaasteet, COD-arvo on aina suurempi kuin BOD-arvo. Lisäksi COD:ssä saasteet hajoavat täydellisesti, kun taas BOD:ssa sitä ei tapahdu.
Alla oleva infografiikka BOD:n ja COD:n eroista kuvaa näitä eroja vertailukelpoisesti.
Yhteenveto – BOD vs COD
BOD ja COD ovat kaksi parametria, joilla mitataan veden laatua ja veden orgaanisen pilaantumisen määrää. BOD mittaa hapen määrää, jonka aerobiset mikro-organismit käyttävät hajottaakseen orgaanista ainetta vedessä. Toisa alta COD mittaa hapen määrää, joka tarvitaan hapettamaan vedessä olevat orgaaniset ja epäorgaaniset epäpuhtaudet kemiallisesti ilman mikrobeja. Joten tämä on avainero BOD:n ja COD:n välillä. Lisäksi COD on aina korkeampi kuin BOD. Koska COD käyttää voimakasta hapettavaa ainetta, se hapettaa epäpuhtaudet kokonaan CO2 ja H2O, toisin kuin BOD. BOD on aikaa vievä testi, kun taas COD voi päättyä muutamassa tunnissa. Näin ollen tämä tiivistää eron BOD:n ja COD:n välillä.
