ความสำคัญของค่าออกซิเจนในน้ำ?
ค่าออกซิเจนในน้ำมีความสำคัญหลายประการเมื่ออยู่ในน้ำ เมื่อพูดถึงแหล่งน้ำออกซิเจนที่ละลายน้ำถือเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับสัตว์น้ำ ซึ่งสัตว์น้ำทุกชนิดต้องการออกซิเจนที่ละลายน้ำเพื่อหายใจ เมื่อระดับออกซิเจนละลายน้ำลดลงมากเกินไปจะเกิดภาวะพร่องออกซิเจน ในกรณีที่ไม่มีออกซิเจนที่ละลายน้ำในน้ำจะเรียกว่า ภาวะขาดออกซิเจน
ภาวะนี้มักเกิดขึ้นเมื่อมีสาหร่ายจำนวนมากบานในน้ำ สาหร่ายเหล่านี้จะย่อยสลายได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยจุลินทรีย์ในน้ำ ในขณะที่กระบวนการนี้ดำเนินไป ออกซิเจนที่ละลายน้ำจะถูกใช้ไป โดยปกติแล้วออกซิเจนที่ละลายน้ำจะมีปริมาณต่ำในบริเวณส่วนล่างสุดของน้ำ ค่าออกซิเจนในน้ำมักจะเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลหรือช่วงเวลาของปี หากค่าออกซิเจนในน้ำลดลงอย่างรวดเร็วสัตว์ที่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงอาจเลือกที่จะย้ายออกไปจากแหล่งน้ำดังกล่าว หากสัตว์เหล่านี้ไม่ย้ายออกไปอาจมีสุขภาพแย่ลงหรืออาจตายในที่สุด
น้ำที่มีการไหลอยู่ตลอดเวลาโดยปกติจะมีปริมาณออกซิเจนที่ละลายอยู่ในระดับสูงเมื่อเปรียบเทียบกับน้ำนิ่งที่มีปริมาณน้อยกว่ามาก เช่น น้ำที่ไหลอย่างรวดเร็วในแม่น้ำหรือลำธารจะมีค่าออกซิเจนในน้ำสูง
หากสนใจมากขึ้นสามารถอ่านเพิ่มเติมได้ที่ ความสำคัญของการประเมินค่าดีโอ
นอกจากนี้ออกซิเจนที่มีค่าไม่คงที่โดยมีสาเหตุมาจาก ตัวแปรที่ส่งผลต่อค่าออกซิเจนน้ำ
สิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อค่าออกซิเจนในน้ำมีค่าที่ผิดปกติ
หลังจากการวัดค่าออกซิเจนละลายน้ำหากค่าออกซิเจนในน้ำลดลงต่ำกว่าระดับหนึ่งอัตราการตายของปลาจะเพิ่มขึ้น ปลาน้ำจืดที่ไวต่อความรู้สึกเช่น ปลาแซลมอนนั้นไม่สามารถสืบพันธุ์ได้ในค่าที่ต่ำกว่า 6 mg/L ในมหาสมุทร ส่วนปลาชายฝั่งเริ่มไม่สามารถอยู่ในพื้นที่ที่มีค่าออกซิเจนในน้ำที่ต่ำกว่า 3.7 mg/L โดยบางชนิดจะละทิ้งพื้นที่เมื่อค่าลดลงต่ำกว่า 3.5 mg/L สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังก็ไม่สามารถอยู่ได้เมื่อมีค่าต่ำกว่า 2.0 mg/L และแม้แต่สัตว์หน้าดินที่ค่าต่ำกว่า 1 mg/L ก็ทำให้อัตราการเติบโตและความอยู่รอดก็ลดลงอีกด้วย โดยเมื่อค่าออกซิเจนในน้ำมีค่าผิดปกติจะเกิดเหตุการณ์ดังต่อนี้
1. Fishkill หรือ Winterkill
Fishkill เกิดขึ้นเมื่อปลาจำนวนมากในบริเวณแหล่งน้ำตาย อาจเป็นการเสียชีวิจากสายพันธุ์หรือจากน้ำก็ได้ เหตุการณ์นี้สามารถเกิดขึ้นได้จากหลายสาเหตุแต่ค่าออกซิเจนในน้ำต่ำมักเป็นปัจจัยหนึ่ง ส่วน Winterkill คือการฆ่าปลาที่เกิดจากการที่ค่าออกซิเจนในน้ำลดลงเป็นเวลานานเนื่องจากน้ำแข็งหรือหิมะปกคลุมในทะเลสาบหรือสระน้ำ เมื่อแหล่งน้ำมีสิ่งมีชีวิตล้นหรือมีสาหร่ายขนาดใหญ่ตายไปทำให้ออกซิเจนในน้ำอาจถูกใช้หมดเร็วกว่าที่จะทดแทนได้
เมื่อทะเลสาบที่มีสารอาหารที่มีความเข้มข้นสูง (โดยเฉพาะฟอสฟอรัสและไนโตรเจน) สารอาหารในระดับสูงจะทำให้เกิดปรากฎการณ์ Algae Bloom ซึ่งในช่วงแรกจะสามารถเพิ่มค่าออกซิเจนในน้ำได้ แต่เมื่อสาหร่ายตายการสลายตัวของแบคทีเรียจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งการสลายตัวจะใช้ออกซิเจนที่ละลายน้ำที่มีอยู่ทำให้เกิดสภาพแวดล้อมที่ขาดออกซิเจน ซึ่งปลาและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ไม่สามารถใช้ชีวิตได้
Winterkill เกิดขึ้นเมื่อการหายใจของปลา พืช และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ มีมากกว่าการผลิตออกซิเจน โดยเกิดขึ้นเมื่อน้ำถูกปกคลุมไปด้วยน้ำแข็งจึงไม่สามารถรับออกซิเจนจากบรรยากาศได้ หากน้ำแข็งถูกปกคลุมไปด้วยหิมะ การสังเคราะห์ด้วยแสงก็ไม่สามารถเกิดขึ้นได้และสาหร่ายก็ตายไป ในสถานการณ์เหล่านี้ ปลา พืช และการสลายตัวล้วนใช้ออกซิเจนที่ละลายในน้ำหมด ส่งผลให้เกิดสัตว์น้ำตายเป็นจำนวนมากในฤดูหนาว
2. Gas bubble disease
โรคนี้พบได้ในปลาเลี้ยงและปลาธรรมชาติ ทำให้เกิดฟองก๊าซในหลอดเลือดขนาดเล็กและสะสมอย่างเห็นได้ชัดที่สุดในครีบ เหงือก และตา และบางครั้งก็เป็นอวัยวะสำคัญ ฟองไมโครขนาดเล็กสามารถรวมตัวกันเป็นฟองขนาดใหญ่ ซึ่งขัดขวางการไหลเวียนของเลือดและทำให้เนื้อเยื่อเสียหาย เมื่อฟองอากาศส่งผลกระทบต่ออวัยวะภายใน ปลาบางตัวอาจตาย (บางครั้งก็ไม่มีสัญญาณภายนอกที่ชัดเจน) ในขณะที่ปลาตัวอื่นอาจได้รับผลกระทบแบบเรื้อรัง และมีความอยากอาหารลดลง ทำกิจกรรมลดลง ปัญหาการลอยตัว และมักจะมีฟองอากาศที่มองเห็นได้บางส่วนโดยเฉพาะลูกปลา
สาเหตุโดยทั่วไปคือการอิ่มตัวของก๊าซ (เช่น เมื่อก๊าซ รวมถึงไนโตรเจนและออกซิเจนที่ละลายในน้ำในถังเกินความจุของน้ำ ซึ่งจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความดันบรรยากาศ) ปลาดูดหายใจอากาศส่วนเกินซึ่งก่อตัวเป็นฟองในหลอดเลือดเล็ก ๆ อาจเป็นเพราะการเปลี่ยนแปลงความดันภายในร่างกาย การอิ่มตัวยิ่งยวดอาจเกิดจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิหรือความดันอย่างฉับพลัน อุปกรณ์กรองที่ผิดพลาด หรือการไหลเข้าของก๊าซจากแหล่งภายนอก ในปลาตามธรรมชาติการเปลี่ยนแปลงความอิ่มตัวของก๊าซอย่างกะทันหันสามารถเกิดขึ้นได้หลังจากปรากฎการณ์ Algae Bloom ซึ่งสามารถอ่านเนื้อหาเพิ่มเติมได้ที่ ผลที่เกิดขึ้นเมื่อมีค่า DO มากเกินไป
3. Dead Zone
Dead Zone คือพื้นที่ที่มีน้ำซึ่งมีค่าออกซิเจนในน้ำเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย ที่มีชื่อนี้เพราะสิ่งมีชีวิตในน้ำไม่สามารถดำรงชีวิตอยู่ที่นั่นได้เขตนี้มักเกิดขึ้นใกล้กับประชากรมนุษย์จำนวนมาก เช่น ปากแม่น้ำและพื้นที่ชายฝั่งนอกอ่าวเม็กซิโก ทะเลเหนือ ทะเลบอลติก และทะเลจีนตะวันออก โดยสามารถเกิดขึ้นได้ในทะเลสาบและแม่น้ำขนาดใหญ่เช่นกันแต่จะเป็นที่รู้จักมากกว่าในมหาสมุทร
โซนเหล่านี้มักเป็นผลมาจากสาหร่ายที่เติมปุ๋ยและการเจริญเติบโตของแพลงก์ตอนพืช เมื่อสาหร่ายและแพลงก์ตอนพืชตายจุลินทรีย์ที่ก้นทะเลจะใช้ออกซิเจนในการย่อยสลายสารอินทรีย์ โดยเกิดขึ้นเฉพาะในชั้นล่างของน้ำเท่านั้น แม้ว่าปลาและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ บางชนิดสามารถหลบหนีไปได้แต่หอย ลูกปลา และไข่มักจะตาย
ภาวะขาดออกซิเจน (ค่าออกซิเจนในน้ำต่ำ) ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติไม่ถือเป็นโซนตาย สิ่งมีชีวิตในน้ำในท้องถิ่น (รวมถึงสิ่งมีชีวิตหน้าดิน) ได้ปรับตัวให้เข้ากับสภาวะค่าออกซิเจนในน้ำต่ำที่เกิดซ้ำ ดังนั้นผลข้างเคียงของพื้นที่ตาย (การตายของปลาจำนวนมาก การหายไปของสิ่งมีชีวิตในน้ำอย่างกะทันหัน และปัญหาการเจริญเติบโตหรือการพัฒนาในปลาและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง)เกิดขึ้น โดยเขตที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติดังกล่าวมักเกิดขึ้นในแอ่งทะเลสาบลึกและระดับมหาสมุทรตอนล่างเนื่องจากการแบ่งชั้นของน้ำ
