Cererea chimică de oxigen

Cererea chimică de oxigen (sau COD) este consumul de oxigen de către oxidanții chimici puternici pentru a oxida substanțele organice și anorganice din apă. Este una dintre cele mai utilizate metode de evaluare a încărcării globale a poluanților organici din apă (râuri, lacuri, mare sau ape uzate industriale sau ape uzate). Acesta este unul dintre parametrii standardelor de evacuare a apei în mediul natural, utilizat în special în Franța. Regulamentul ICPE-urilor, în special decretul ministerial din 2/2/1998, specifică faptul că valoarea este limitată în timpul eliberării în mediul natural la 300 mg / l (dacă debitul este mai mic de 100 kg / zi ) și la 125 mg / L când debitul este mai mare de 100 kg / zi . În cazul respingerii la stație, valoarea poate fi mărită la 2000 mg / lr.

Limite și interpretare

COD este o măsură imprecisă și este supusă precauției. De asemenea, necesită cantități semnificative de produse scumpe și toxice. Pentru a fi mai precis, se recomandă utilizarea TOC ( carbon organic total ), care este mult mai fiabil și poate fi chiar măsurat online și in situ.

Analiză

Oxidantul utilizat în mod convențional este dicromatul de potasiu (toxic) în timpul unei reacții care are loc sub încălzire la reflux într-un mediu puternic acidificat pentru a avea condiții de oxidare foarte severe, din care rezultă că o parte majoră a substanțelor oxidabile dizolvate în apă sunt consumate de reacție. .

COD măsoară toate substanțele oxidabile, indiferent dacă sunt sau nu biodegradabile ( poluanți organici sau organometalici persistenți ).

BOD5 ( cerere de oxigen biochimic ): aceasta este cantitatea de materie organică biodegradabilă în 5 zile prin oxidare biochimică (oxidarea de către bacteriile aerobe care își derivă energia din reacțiile redox ) conținută în apa de analizat. Reprezintă doar poluare organică carbonică biodegradabilă, în timp ce COD se referă la toată poluarea organică.
În apele uzate urbane (ERU), raportul este de ordinul 2 până la 2,6. ${\ displaystyle DCO / DBO5}$

Interesul acestei măsuri

Deoarece gazul oxigenat dizolvat este vital pentru aproape toate speciile acvatice, o cerere excesivă de oxigen într-un mediu acvatic dăunează ecosistemului, ducând la hipoxie , apoi la anoxie , chiar cum este cazul în mai mult de 150 de zone de pe planetă până la constituirea vaste zone moarte .

Aportul de oxigen gazos în apă are două surse:

dizolvarea oxigenului din aer în faza lichidă, favorizată de o temperatură a gazului dizolvat (deci temperatura lichidului) nu prea ridicată. Motivul este simplu; rezultă direct din legea lui Avogadro . ;
fotosinteză prin fitoplancton, alge și plante acvatice. Necesită lumină și toate celelalte condiții necesare vieții unei plante, aici o plantă acvatică.

Un fenomen numit eutrofizare apare atunci când mediul este foarte bogat în substanțe nutritive și promovează o proliferare a algelor care dezechilibrează mediul. În apa care a devenit foarte tulbure sau acoperită cu plante, lumina nu mai ajunge la straturile apei de sub suprafață, blocând astfel fotosinteza în straturile inferioare. În plus, materialele vegetale moarte și în descompunere își generează propria cerere de oxigen, iar noaptea algele nu mai produc oxigen, îl consumă până la provocarea unui fenomen de anoxie (într-un mediu eutrof și neoxigenat.). Eutrofizarea este favorizată de prezența nitraților și fosfaților , dar și, într-o măsură mai mică, de temperatura ridicată a apei (vara). Prin urmare, temperatura este o dublă cauză a creșterii COD în mediile acvatice (iazuri, lacuri, pâraie etc.).

temperatura ⇒ eutrofizare;
temperatura ⇒ solubilizarea mai slabă a gazului în apă

Pentru a reduce COD

Pentru aceasta se utilizează sau se utilizează unul sau mai multe dintre următoarele sisteme:

oxidare chimică prin injectare de aer, ozon , înălbitor sau peroxizi ;
oxidare fotochimică ( UV );
biodegradare până la așa-numitul prag COD dur (raport BOD5 / COD <0,2);
nanofiltrare .

Vezi și tu

Note și referințe

" Circulara din 17.12.198 referitoare la instalațiile clasificate pentru protecția mediului (Decretul ministerial din 2 februarie 1998 privind extragerea și consumul de apă, precum și la emisiile de toate tipurile din instalațiile clasificate pentru protecția mediului protecția mediului supusă autorizării, modificată prin decretul din 17 august 1998) | AIDA ” , pe aida.ineris.fr (accesat la 18 martie 2021 )
Thomas O și Mazas N (1986) Măsurarea cererii chimice de oxigen în medii ușor poluate . Analiză, 14 (6), 300-02.