น้ำกับอากาศและค่าDO

"ค่าD.O.มีความสัมพันธ์กับคุณภาพน้ำอย่างไร? " 

ไม่ว่าจะอยู่พื้นที่ส่วนไหนๆของประเทศ ความพยายามสร้างคุณภาพของน้ำก็ยังเป็นนโยบายหลัก ที่ทุกองค์กรให้ความสำคัญเป็นระดับต้นๆในการจัดการ เนื่องจากจะเป็นหน้าที่ที่ต้องรับผิดชอบแล้ว น้ำยังคงเป็นส่วนหนึ่งของสิ่งมีชีวิตที่ต้องอยู่ร่วมกัน ไม่น้อยไปกว่าอากาศ สองสิ่งนี้มันคือสะสารที่มีความสำคัญมากสำหรับสิ่งมีชีวิต และก็คงเป็นที่ทราบกันดีว่า ในผืนน้ำที่เรามองเห็นนั้นก็ยังต้องมีอากาศประปนอยู่ด้วย ไม่เช่นนั้นสิ่งมีชีวิตในน้ำก็คงอาศัยอยู่ไม่ได้ แต่สิ่งมีชีวิตใต้น้ำเขาใช้การรับอากาศเข้าไปดำรงชีพจากค่าปริมาณอากาศที่ละลายน้ำ หรือที่เรียกว่า ค่าD.O. โดยมีชื่อเรียกเต็มๆว่า Dissolved Oxygen คือออกซิเจนละลายน้ำ.ซึ่งจริงๆแล้วในมวลของน้ำก็มีส่วนประกอบกันเป็นขึ้นมาจาก สะสาร2ชนิดคือ ไฮโดเจน กับออกซิเจน เพียงแต่ยังมีความสงไสว่าทำไมน้ำถึงมีปริมาณของออกซิเจนไม่เพียงพอ แล้วถึงยังต้องการบำบัดด้วยการเติมอากาศ?

คำตอบ:เหตุผลที่1 ถ้าน้ำปกติที่ไม่เสีย คือน้ำที่ไม่มีความขุ่น ก็มีพื้นที่ที่อากาศเจอปนอยู่ในปริมาณปกติ แต่ถ้าน้ำที่มีความขุ่น มีสิ่งเจือปนขนาดเล็ก นั่นย่อมหมายความว่า พื้นที่ของอากาศต้องน้อยลง อีกทั้งในน้ำเสียจะต้องมีความหยาบของมวลน้ำที่เรารู้จักในรูปของแรงตรึงผิว กรณีนี้โมเรกุลของน้ำจะสูญเสียความเป็นอิสระ มันหมายถึงการเกาะกลุ่มรวมตัวกันเป็นมวลน้ำที่หนาแน่น จนเกิดแรงตรึงผิว ดังนั้นช่องว่างของออกซิเจนก็แทบจะไม่มี สังเกตุจากการจุ่มเครื่องวัดค่าDO Miterจึงอ่านค่าได้ยากและตัวเลขต่ำ ถ้าตัวเลขออกมาต่ำกว่า 2.0 มก./ล ก็หมายถึงว่าสิ่งมีชีวิตเริ่มจะอาศัยอยู่ยากขึ้น ยืนยันได้เลยว่าน้ำเหล่านั้นคือน้ำเสีย

กลุ่มจุลชีพขนาดเล็กในน้ำที่เราอาศัยพวกเขาในการรักษาสภาพน้ำ จุลินทรีย์จำพวกนี้ยิ่งต้องการอากาศเพื่อการขยายเซลเพื่อเพิ่มจำนวน ให้เอาชนะของเสีย ยิ่งถ้าพวกนี้มีเยอะ อากาศบางส่วนจะต้องถูกดึงไปใช้งาน ดังนั้นจึงต้องมีการเติมอากาศเข้าไปให้พอเพียง ระบบบำบัดน้ำเสียจึงต้องการเครื่องเติมอากาศให้มากเพื่อให้ได้ค่าDO.ที่พอเพียง มากว่า2.0 มก./ล หรือได้มากกว่านั้น อีกอย่างหนึ่งตัวออกซิเจนเองก็ยังมีความสามารถในการออกซิเดชั่นสารประกอบต่างๆในน้ำเสียได้เป็นอย่างดี 

การเพิ่มค่าออกซเจนละลายน้ำ สามารถทำได้หลากหลายวิธี เพียงแต่ให้เราเข้าใจไว้ว่า ในน้ำนั้นก็มีออกซิเจนอยู่แล้วเพียงแต่มันถูกปิดปังหรือถูกขัดขวางทำให้ไม่เป็นอิสระ ด้วยมวลของเสีย จนเกิดเป็นพันธะโควาเรนต์ พันธะนี้จะมีความเหนียวแน่นเป็นอย่างมาก 

วิธีที่1. ต้องทำให้เกิดการไหลหรือเคลื่อนตัวของน้ำอยู่สม่ำเสมอ วิธีนี้จะสามารถอ่านค่าDO เพิ่มขึ้นได้บ้าง จากการทดสอบในตู้ปลา การเติมลมจากเครื่องปัีมลมที่มีรูปแบบของลมเป็นลูกกลมๆคล้ายปิงปอง การอ่านค่าได้ไม่ค่อยแตกต่างจากก่อน(น้ำปกติ) แต่วิธีการที่ใช้มือกวนน้ำวนไปมา จะสังเกตุเห็นว่า ค่าDO.จะสุงขึ้นอย่างรวดเร็ว แต่เมื่อหยุดกวนน้ำ ค่านั้นจะลดลงและหยุดอยู่ที่เดิม แต่เมื่อทดสอบต่อโดยการทำให้น้ำแตกเป็นฟองได้ ค่าDOยิ่งสุงขึ้นกว่าการกวน-วน และเมื่อหยุด ยังสามารถอ่านค่าได้นานกว่า สรุปว่าการเติมอากาศด้วยวิธีการแบบมีความเร็วสูงจะทำให้มวลน้ำแยกตัวกันแบบละเอียดมากๆ จะสามารถช่วยให้เพิ่มค่าออกซิเจนละลายน้ำได้มากกว่าวิธีอื่น

วิธีที่2.การเติมเอนไซม์ วิธีนี้คือการใช้สารชีวภาพ เร่งปฎิกิริยาเพื่อแยกโมเรกุลของน้ำโดยตรง วิธีการนี้ ทดสอบโดยขณะที่น้ำนิ่งและเพิ่มเอนไซม์ การอ่านค่า พบว่า DO จะเพิ่มขึ้นไม่ถึง 1เท่าแต่เมื่อใช้ร่วมกับการกวนน้ำ จะพบว่า ค่าDO.สูงขึ้นอย่างรวดเร็วถึง 5เท่า และคงอยู่นานกว่าวิธีอื่น

การทดสอบดังที่กล่าวมา เป็นเพียงการทดสอบด้วยวิธีการส่วนตัว จากเครื่องมือที่มีอยู่เพื่อหาแนวทางเพิ่มเติม การนำไปประยุกใช้ หากพบข้อขัดแย้ง ผู้เขียนจะไม่รับผิดชอบในบทความนี้