Domanda biochimica di ossigeno: differenze tra le versioni

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{{F|biochimica|marzo 2010}}

La '''richiesta biochimica di ossigeno''', nota anche come '''BOD''' o '''BOD₅''' ([[acronimo]] dell'[[lingua inglese|inglese]] '''Biochemical Oxygen Demand''') si definisce come la quantità di O₂ che viene utilizzata in 5 giorni dai microorganismi aerobi (inoculati o già presenti in soluzione da analizzare) per decomporre (ossidare) al buio e alla temperatura di 20  °C le sostanze organiche presenti in un litro d'acqua o di [[soluzione acquosa]].

Viene normalmente espresso in mg di O₂/l consumati in 5 giorni (120 ore). Il BOD è quindi una misura indiretta del contenuto di materia organica biodegradabile presente in un campione d'[[acqua]] o soluzione acquosa ed è uno dei parametri più in uso per stimare il carico [[inquinamento idrico|inquinante]] delle [[acque reflue]]. Per la sua misura sono disponibili in commercio numerosi kit d'analisi di semplice utilizzo.

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Il test del BOD riproduce in laboratorio gli stessi fenomeni che si verificano in un corso d'acqua naturale non appena vi si immette un carico inquinante biodegradabile.

Infatti ad opera dei batteri, presenti naturalmente nell'acqua, avvengono i fenomeni di degradazione della sostanza organica. In natura ci sarebbero anche reazioni di degradazione anerobicheanaerobiche, ma quelle che utilizzano O₂ e che vanno a pesare sul BOD sono quelle aerobiche, quindi, per la misura del BOD prendiamosi in considerazioneconsiderano solo queste ultime.

Durante l'attività aerobica di degradazione i batteri aerobi utilizzano l'O₂ disciolto nell'acqua; dalla diminuzione del tenore di O₂ si può allora risalire alla quantità di materia organica presente che rappresenta l'inquinante organico sversato nel corso d'acqua.

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dove FD = Fattore di diluizione del campione

Esistono alcune varianti a questa tipologia di test. In [[Inghilterra]] all'inizio del test viene aggiunta dell'[[alliltiourea]] al campione per prevenire l'[[ossidazione]] dell'[[ammoniaca]]. I risultati di questo tipo di test vengono definiti come BOT5 (ATU) in Inghilterra, o come BOD Carbonaceo (CBOD) negli [[Stati unitiUniti d'America|U.S.A.]]. Un test usato poco frequentemente è anche l'Ultimate BOD (UBOD), nel quale vengono effettuate misure in continuo dell'O₂ disciolto sinché il campione non ha raggiunto l'[[equilibrio chimico|equilibrio.]]

=== Metodo respirometrico ===

Il campione viene inserito in un contenitore dotato di [[manometro]] differenziale e sigillato ermeticamente per evitare scambi di O₂. Nel corso della degradazione biologica del contenuto organico si ha consumo di O₂, e ciò genera una depressione nel gas, misurata dal manometro. Se preventivamente tarato, il manometro restituisce immediatamente il valore di BOD del campione. In questo test è presente un'interferenza legata alla produzione di [[anidride carbonica]]; viene quindi aggiunta alla fase gassosa della [[potassa caustica]] che sottrae chimicamente la CO₂.

== Cinetica di degradazione ==

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Il parametro ''k'' è una costante del processo e dipende dal tipo di sostanza organica presente nel campione, dalla tipologia di flora batterica e dalla temperatura a cui il processo avviene.

Il BOD è simile come parametro al [[chemical oxygen demand|COD]], poiché entrambi misurano la quantità di [[Composto organico|composti organici]] disciolta nell'acqua. Il COD è però meno specifico, poiché misura tutto quello che può essere ossidato chimicamente piuttosto che il livello di sostanza organica biologicamente attiva. Ciò implica che il valore di COD di un campione è sempre superiore, o al limite uguale, a quello di BOD.

== Valori di BOD tipici ==

Un fiume incontaminato ha solitamente valori di BOD₅ minori di 1 mg/l. Un fiume moderatamente inquinato avrà valori di BOD₅ fra i 2 e gli 8 mg/l. L'[[acqua di scarico]] trattata efficacemente da un [[impianto di depurazione acque reflue]] avrà valori di BOD di circa 20 mg/l. L'acqua di scarico non trattata ha valori variabili, mediamente attorno ai 600 mg/l, ma spesso anche maggiori come nel caso degli [[Acque reflue casearie|scarichi di industrie casearie]] (2000 mg/l) o delle [[acque di vegetazione]] degli oleifici (>5000 mg/l). Il valore di BOD₅ medio degli scarichi influenti in un impianto di depurazione per liquami urbani è all'incirca di 200 mg/l.

L'analisi del BOD su scarichi industriali può portare a errori di valutazione, poiché in essi possono essere presenti sostanze tossiche che inibiscono l'azione batterica, o possono essere insufficienti i nutrienti minerali quali [[fosforo]] e azoto, o possono non essere presenti i ceppi batterici idonei alla metabolizzazione delle sostanze organiche presenti. Nonostante questi limiti, il BOD in campo industriale viene utilizzato perché consente di confrontare le sostanze biodegradabili dovute soprattutto alle attività domestiche, con le sostanze non biodegradabili dovute alle attività commerciali e produttive industriali.

== Voci correlate ==

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* [[Carbonio organico totale]] - TOC

* [[Domanda totale di ossigeno]] - TOD

==Altri progetti==

{{interprogetto}}

==Collegamenti esterni==

* {{cita web|http://goldbook.iupac.org/B00653.html|IUPAC Gold Book, "biochemical (biological) oxygen demand (BOD)"|lingua=en}}

{{Controllo di autorità}}

{{portale|biologia|chimica|ingegneria}}