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氧气是怎么从我们的水道里被吸走的?

作者:新宝6娱乐发布时间:2019-01-16 17:27

2019年1月16日
由于大量藻类大量繁殖,氧气水平急剧下降,莫雷达林盆地已有100万条鱼类死亡。专家们警告说,本周可能会有更多的人大量死亡。
多读:解释者:导致藻类大量繁殖的原因,以及我们如何阻止它们
在长期干旱之后,人们指责水资源管理不善。然而,大量鱼类死亡也可能是洪水造成的,甚至是未经处理的污水。
那么,当氧气被“吸出水面”时,会发生什么呢?
水质工程师对这一现象了如指掌,我们称之为“生化需氧量”。为了理解它,我们需要谈论一点生物学和一点化学。
当氧气遇水
氧分子溶于水的方式与糖溶于水的方式相同。一旦它溶解,你就看不到它了(而且,和糖不同,氧气是无味的)。
你能在水中溶解的最大氧量取决于许多因素,包括水温、周围气压和盐度。但大致来说,溶解氧的最大量,称为“饱和浓度”,一般约为每升水7-10毫克(7-10毫克/升)。
这种溶解的氧气是鱼用来呼吸的。鱼通过嘴把水吸进嘴里,然后通过它们的鳃通道强行将水吸进去。鳃,像我们的肺一样,充满了血管。水中的氧气浓度越高,这种转移就越容易发生。
一旦进入细胞,氧分子在“有氧呼吸”过程中起关键作用。氧与富含能量的有机物质(如糖类、碳水化合物和脂肪)发生反应,分解并释放能量给细胞。这一工艺产生的主要废物是二氧化碳。这就是为什么我们都需要呼吸氧气和二氧化碳。鱼也会这样一个简单的表达方式是:
有机物+氧→二氧化碳+水+能量
nsw的亨特河在2016年遭遇了一场“黑水”事件,洪水将有机物冲进了河中。
生化需氧量是多少?
正如鱼和人一样,许多细菌从有氧呼吸的过程中获得能量,这是如上所示的简化化学反应。因此,如果在水道中存在有机物质,生活在该水道中的细菌就会消耗它们。这是一个“生物降解”的重要过程,也是我们星球没有被几千年来死去的动物尸体所污染的原因。但这种形式的生物降解也会消耗氧气,而氧气来自于水道中的溶解氧。
河流可以通过与空气接触来补充氧气。然而,这是一个相对缓慢的过程,特别是当水是停滞的(流动产生湍流和混合在更多的氧气)。因此,如果有大量有机物存在,而细菌正在享用它,河流中的氧气浓度会突然下降。
显然,“有机物质”可以包括许多不同的东西,如糖,脂肪和蛋白质。有些分子比其他分子含有更多的能量,有些则更容易被细菌降解。因此,将要发生的有氧呼吸的数量取决于有机物质的确切化学性质,以及它们的浓度。
因此,我们通常不是指“有机物质”的浓度,而是指真正重要的事情:有机物质能触发多少有氧呼吸,以及这将导致多少氧气被消耗。这就是我们所说的生化需氧量(bod),我们通常用每升水(mg/l)的氧气毫克来表达它的浓度。
和我们一样,细菌并不会立即消耗掉所有的食物——随着时间的推移,它们会在上面吃草。因此,生物降解可能需要几天甚至更长的时间。因此,当我们测量被污染的水样的bod时,我们需要评估在规定的时间内消耗多少氧气(每升水)。标准的时间周期通常是五天,我们把这个值称为bod5(mg/l)。
莫雷柯德通过它们的鳃抽取含氧水,将其转移到血液中。如果水里没有氧气,他们就会死。
正如我前面提到的,清洁水的溶解氧浓度可能只有7-10毫克/升左右。因此,如果我们在比这更高的浓度中加入有机物质,我们可以预期在接下来的五天里,它会耗尽周围的溶解氧浓度。
我们中有更多的人饮用可循环利用的污水,这比大多数人意识到的还要多
这种现象是生物污水的主要原因。

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