ค่าดีโอคืออะไร?
ค่าดีโอ (Dissolved Oxygen) คือ ค่าปริมาณออกซิเจนที่มีอยู่ในน้ำ โดยแหล่งน้ำจะได้รับออกซิเจนจากบรรยากาศ พืชน้ำ และจากน้ำที่ไหล ซึ่งกระแสน้ำที่ไหลเชี่ยวจะมีออกซิเจนในน้ำมากกว่าน้ำนิ่งของสระน้ำหรือทะเลสาบ
โดยก๊าซออกซิเจนจะเป็นโมเลกุลในรูปของ O2 ที่เกิดจากชั้นบรรยากาศหรือผลพลอยได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงเมื่อออกซิเจนละลายในน้ำแล้วสิ่งมีชีวิตก็สามารถนำออกซิเจนมาใช้ได้ โดยออกซิเจนมีบทบาทสำคัญในกระบวนการทางเคมีหลายอย่างในสิ่งแวดล้อมทางน้ำหลายอย่าง ดังนั้นการประเมินค่าดีโอจึงเป็นสิ่งสำคัญเพื่อทำความเข้าใจคุณภาพน้ำและการบำบัดน้ำที่จำเป็น
ความสำคัญของการประเมินค่าดีโอ
สัตว์น้ำทุกชนิดต้องใช้ออกซิเจนในการหายใจ หากค่าดีโอต่ำจะสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อมีสารอินทรีย์ส่วนเกิน เช่น สาหร่ายขนาดใหญ่จะถูกย่อยสลายโดยจุลินทรีย์ในระหว่างกระบวนการสลายออกซิเจนในน้ำก็จะถูกใช้ไป ค่าดีโอต่ำมักเกิดขึ้นที่ด้านล่างของแนวน้ำและส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ใน ในแหล่งน้ำบางแห่งระดับค่าดีโอจะผันผวนเป็นระยะตามฤดูกาลซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบนิเวศตามธรรมชาติ เมื่อค่าดีโอลดลงสัตว์บางชนิดอาจอพยพย้ายออกไป สุขภาพแย่ลง หรือเสียชีวิตได้
โดยสามารถอ่านหัวข้อเพิ่มเติมได้ที่ ความสำคัญของค่าออกซิเจนในน้ำ
หน่วยใดที่ใช้ในการตรวจวัดออกซิเจนที่ละลายน้ำ?
ค่าดีโอจะแสดงเป็นหน่วยต่างๆ มากมาย แต่ส่วนใหญ่มักอยู่ในหน่วย mg/L หรือ % ความอิ่มตัว (DO%) ซึ่งหน่วย mg/L นั้นมาจากมิลลิกรัมของออกซิเจนที่เป็นก๊าซที่ละลายในน้ำหนึ่งลิตร
ผลกระทบของค่าดีโอต่อชีวิตของสัตว์น้ำ
ค่าดีโอถือเป็นการวัดคุณภาพน้ำที่สำคัญ เนื่องจากเป็นตัวบ่งชี้โดยตรงถึงความสามารถของทรัพยากรทางน้ำในการดำรงชีวิตทางน้ำ ระดับค่าดีโอจะถูกวัดด้วยมิเตอร์วัดคุณภาพน้ำที่สอบเทียบแล้ว ซึ่งมักจะใช้ร่วมกับการวัดอุณหภูมิและ pH แม้ว่าสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดจะมีความทนทานต่อช่วงค่าดีโอของตัวเอง โดยค่าดีโอที่น้อยกว่า 5 mg/L นั้นสร้างความเครียดสำหรับปลา ระดับที่น้อยกว่า 3 mg/L นั้นต่ำเกินไปที่จะเลี้ยงปลาได้ และค่าดีโอที่ต่ำกว่า 1 mg/L ถือว่าขาดออกซิเจนและมักไม่มีสิ่งมีชีวิต
โดยสามารถอ่านหัวข้อเพิ่มเติมได้ที่ ความสำคัญของออกซิเจนที่ในน้ำกับการเลี้ยงปลา
ออกซิเจนที่ละลายในน้ำมาจากแหล่งอะไรบ้าง?
1. ชั้นบรรยากาศของโลก
โมเลกุลออกซิเจนสามารถเข้าสู่แหล่งน้ำจากชั้นบรรยากาศของโลกได้หลายวิธี อย่างถ้าน้ำมีความเข้มข้นของออกซิเจนต่ำกว่าบรรยากาศด้านบน โมเลกุลออกซิเจนจะค่อยๆกระจายจากอากาศลงสู่น้ำตามธรรมชาติจนอิ่มตัวด้วยออกซิเจนอย่างสมบูรณ์ สภาวะสมดุลจะเกิดขึ้นเมื่อความเข้มข้นของออกซิเจนในอากาศและน้ำเท่ากัน การเติมอากาศเกิดขึ้นเมื่อน้ำและอากาศผสมกันส่งผลให้ค่าดีโอในน้ำเพิ่มขึ้นเหตุการณ์นี้เกิดขึ้นตามธรรมชาติที่น้ำตก น้ำกระแสเชี่ยว หรือเมื่อสภาพลมแรงทำให้เกิดความปั่นป่วนบนผิวน้ำ
สิ่งมีชีวิตในน้ำจำเป็นต้องมีออกซิเจนละลายในน้ำเพื่อความอยู่รอด ดังนั้นแหล่งน้ำบางแห่งจึงต้องมีการเติมอากาศเทียม อย่างเช่น วงล้อพายหรือน้ำพุที่อยู่กลางสระน้ำ การใช้หินอากาศในตู้ปลา และการสูบอากาศเข้าไปในแอ่งเติมอากาศที่โรงบำบัดน้ำเสีย เพื่อรักษาจุลินทรีย์ที่สลายสารปนเปื้อน การเติมอากาศอาจมีค่าใช้จ่ายจำนวนมากในการลดน้ำเสียเหลายแห่งใช้เซ็นเซอร์เพื่อเพิ่มค่าดีโอ ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนด้านพลังงานได้อีกด้วย
2. การสังเคราะห์ด้วยแสง
แหล่งสำคัญอีกแหล่งหนึ่งคือการสังเคราะห์ด้วยแสง พืชน้ำและสาหร่ายใช้การสังเคราะห์ด้วยแสงเพื่อสร้างเซลล์ใหม่และซ่อมแซมเซลล์ที่เสียหายกระบวนการนี้ต้องใช้น้ำ พลังงานแสง และคาร์บอนไดออกไซด์ ผลพลอยได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงคือก๊าซออกซิเจนโมเลกุลที่สามารถละลายในน้ำได้
พืชน้ำและสาหร่ายนอกจากผลิตออกซิเจนในระหว่างการเกิดการสังเคราะห์ด้วยแสง ยังใช้หายใจซึ่งเป็นกระบวนการที่พืชเปลี่ยนกลูโคส (เช่น การผลิตน้ำตาลจากการสังเคราะห์ด้วยแสง) และออกซิเจนเปลี่ยนให้เป็นพลังงานของให้เซลล์นำไปใช้งานได้ พืชน้ำและสาหร่ายผลิตออกซิเจนในระหว่างวันมากกว่าที่มันบริโภคมาก ในตอนกลางคืนพืชและสาหร่ายจะไม่ผลิตออกซิเจนแต่ยังคงใช้ออกซิเจน ในขณะเดียวกันสิ่งมีชีวิตอื่นๆ เช่น ปลา ก็ใช้ออกซิเจนในอัตราคงที่ตลอดเวลา
โดยสามารถอ่านหัวข้อเพิ่มเติมได้ที่ แหล่งที่มาของ Dissolved oxygen
