ออกซิเจนน้ำคือ?
ออกซิเจนน้ำคือปริมาณออกซิเจนอิสระและออกซิเจนที่ไม่เป็นสารประกอบที่มีอยู่ในแหล่งน้ำหรือของเหลวประเภทอื่น เนื่องจากออกซิเจนน้ำมีอิทธิพลต่อสิ่งมีชีวิตใดๆ ที่มีอยู่ในน้ำ ความเข้มข้นของออกซิเจนที่ละลายน้ำจึงถูกวัดเป็นประจำเพื่อระบุคุณภาพน้ำในปัจจุบัน หากระดับออกซิเจนน้ำต่ำหรือสูงเกินไป อาจทำให้คุณภาพของน้ำแย่ลงและสิ่งมีชีวิตในน้ำจะได้รับอันตราย
ออกซิเจนอิสระเกี่ยวข้องกับออกซิเจนใดๆ ก็ตามที่ไม่ได้จับกับธาตุอื่นโดยตรง ออกซิเจนที่ละลายน้ำจะเกิดขึ้นเมื่อมีโมเลกุลออกซิเจนอิสระอยู่ในน้ำ โปรดจำไว้ว่าโมเลกุลออกซิเจนที่จับกับ H2O ถือเป็นส่วนหนึ่งของสารประกอบ ซึ่งเป็นสาเหตุที่ไม่นับรวมเมื่อวัดระดับออกซิเจนน้ำ เชื่อกันว่าโมเลกุลออกซิเจนอิสระที่เข้าไปในน้ำจะละลายในลักษณะเดียวกับน้ำตาลและเกลือเมื่อใดก็ตามที่ถูกกวน
ค่าออกซิเจนน้ำบอกอะไรเกี่ยวกับคุณภาพของน้ำได้บ้าง
สิ่งมีชีวิตทุกชนิดในแหล่งน้ำมีความทนทานต่อออกซิเจนช่วงที่เฉพาะเจาะจง อย่างไรก็ตามสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่จะมีความลำบากในการเอาชีวิตรอดเมื่อค่าออกซิเจนน้ำลดลงต่ำกว่า 3.0 mg/L หากระดับค่าออกซิเจนน้ำลดลงเหลือประมาณ 1-2 mg/L แหล่งน้ำนั้นจะถือว่าขาดออกซิเจนและอาจไม่มีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่เลย
เมื่อพิจารณาถึงน้ำดื่มน้ำที่ดีต่อสุขภาพควรมีค่าออกซิเจนน้ำตั้งแต่ 6.5-8.0 mg/L แม้ว่าระดับออกซิเจนที่สูงจะทำให้รสชาติของน้ำดื่มดีขึ้นแต่มีแนวโน้มเกิดการกัดกร่อนขึ้น ซึ่งเป็นสิ่งที่สถานประกอบการน้ำดื่มต้องคำนึงถึงซึ่งค่าออกซิเจนน้ำลดลงต่ำกว่า 6.5 mg/L แสดงว่าน้ำนั้นปนเปื้อนและอาจไม่ปลอดภัยต่อการดื่ม โดยสามารถอ่านหัวข้อเพิ่มเติมได้ที่ ออกซิเจนในน้ำเทียบกับคุณภาพน้ำ
ตัวควบคุมตามธรรมชาติของออกซิเจนน้ำคืออะไร?
ระดับออกซิเจนน้ำเป็นความสมดุลระหว่างปริมาณออกซิเจน (จากบรรยากาศและการสังเคราะห์แสง) และการบริโภคออกซิเจนอันเนื่องมาจากการหายใจของพืช สัตว์ และจุลินทรีย์ ซึ่งแบคทีเรียใช้สารอินทรีย์ (รวมถึงซากพืชและสัตว์) ในน้ำเป็นแหล่งอาหาร ยิ่งมีอินทรียวัตถุมากเท่าไรแบคทีเรียที่หายใจในน้ำก็จะยิ่งหายใจมากขึ้นเท่านั้น และยิ่งมีออกซิเจนที่แบคทีเรียใช้ไปมากขึ้นด้วย ดังนั้นอินทรียวัตถุที่มากเกินไปในแม่น้ำจึงอาจทำให้เกิดภาวะออกซิเจนต่ำได้
ความสามารถในการละลายของออกซิเจนน้ำจะลดลงเมื่ออุณหภูมิของน้ำเพิ่มขึ้น ซึ่งหมายความว่าระดับออกซิเจนอาจเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาล โดยจะมีออกซิเจนน้อยลงในฤดูร้อนเมื่ออุณหภูมิของน้ำสูงขึ้น และมีออกซิเจนมากขึ้นในฤดูหนาวเมื่ออุณหภูมิต่ำ ซึ่งอาจส่งผลดีต่อสุขภาพของปลา
ลำธารที่มีหินปูนมีคุณค่าสำหรับพืชน้ำที่เติบโตในช่วงฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อน พืชเหล่านี้จะสังเคราะห์แสงในตอนกลางวันและหายใจในตอนกลางคืน ทำให้ปริมาณออกซิเจนที่ละลายอยู่ในแม่น้ำเปลี่ยนแปลงไปในแต่ละวันอย่างเห็นได้ชัด อัตราการสังเคราะห์แสงจะเปลี่ยนแปลงไปตามความแรงและระยะเวลาของแสงแดด ดังนั้นวันที่มีแดดจะมีอัตราการสังเคราะห์แสงที่สูงกว่าวันที่มีเมฆมาก
มนุษย์สามารถเปลี่ยนปริมาณออกซิเจนน้ำได้อย่างไร
- เพิ่มของเสียอินทรีย์ในรูปของน้ำเสียและมูลสัตว์ เส้นใยอินทรีย์จากการแปรรูปสิ่งทอและกระดาษ และของเสียจากอาหาร วัสดุอินทรีย์เหล่านี้จะถูกย่อยสลายโดยจุลินทรีย์ที่ใช้ออกซิเจน
- เพิ่มสารอาหารจากปุ๋ยและน้ำทิ้งจากภาคเกษตรกรรม รวมทั้งจากน้ำเสีย ซึ่งทำให้พืชและสาหร่ายจำนวนมากเติบโตและสลายตัว แบคทีเรียที่ย่อยสลายพืชจะดูดซับออกซิเจนในระหว่างกระบวนการสลายตัว
- เปลี่ยนการไหลของน้ำผ่านเขื่อนและการดึงน้ำออก (สำหรับระบบชลประทาน การสร้างหิมะ การจ่ายน้ำ หรือระบบทำความเย็นของโรงไฟฟ้าหรือโรงไฟฟ้านิวเคลียร์) อ่างเก็บน้ำที่สร้างขึ้นผ่านเขื่อนอาจทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นและลดปริมาณออกซิเจนที่ละลายน้ำได้
- เพิ่มอุณหภูมิของน้ำผ่านการกำจัดพืชพรรณจากลำธาร ซึ่งจะทำให้อุณหภูมิของน้ำสูงขึ้นและระดับออกซิเจนที่ละลายน้ำได้ลดลง อีกวิธีหนึ่งที่อาจได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิคือการปล่อยน้ำร้อนที่ใช้เพื่อทำความเย็นโรงงานอุตสาหกรรม
นอกจากนี้ยังมีวิธีเปลี่ยนแปลงค่าออกซิเจนอื่นๆอีกโดยอ่านเพิ่มได้ที่ วิธีการสร้างออกซิเจนในน้ำ และหากหลังการวัดพบว่าค่าออกซิเจนมีค่าผิดปกติสามารถอ่านเพิ่มเติมได้ที่ สิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อค่าออกซิเจนในน้ำมีค่าที่ผิดปกติ
