পানির BOD এর বিস্তারিত

পানির BOD (Biochemical oxygen demand)

জীব রাসায়নিক অক্সিজেন চাহিদা (Biochemical oxygen demand) বা BOD এর মান দ্বারা। সারফেস ওয়াটারে জৈব দূষকের পরিমাণ তুলনা করা যায়। BOD কে নিম্নরূপে সংজ্ঞায়িত করা হয়।

নির্দিষ্ট পরিমাণ (প্রতি লিটার)সারফেস ওয়াটারের নমুনায় থাকা দূষক জৈব বস্তুকে  20°C তাপমাত্রায় পাঁচদিন যাবৎ বায়জীবী জীবাণু বা, ব্যাকটেরিয়া দ্বারা সম্পূর্ণ ডিগ্রেডেশন (biodegradable) বা পচনশীল জৈর বস্তুকে বিয়োজিত করতে পানির DO থেকে যে পরিমাণ  O₂ ব্যয়িত হয়, তাকে ঐ নমুনা পানির BOD বলে ।এর  ফলে নমুনা পানির  DO মান কমে যায়।

BOD = Initial DO – Final DO

পচনশীল দূষক জৈব বস্ত ব্যাকটেরিয়া  (C, H, S, N, O) + O₂ → CO₂ + H₂O+ H₂S + NH₃

পচনশীল দূষক জৈব বস্তুর প্রতি মিলিগ্রাম কার্বনকে ব্যাকটেরিয়া দ্বারা জারিত করতে 2.67 mg  O₂ ব্যয়িত বা খরচ হয়। এছাড়া ঐ জৈব দৃষকের H, S, N ইত্যাদিকে জারিত করতে আরো অধিক O₂ প্রয়োজন হয় ।

* পানিতে BOD এর মান 1-2 mg/L এর মধ্যে থাকলে খুবই ভালো;  BOD এর মান 3 হলে মোটামুটি  ভালো । তবে বিশ্ব স্বাস্থ্য সংস্থা (WHO) এর মতে নদী, হ্রদ ও পুকুরের পানিতে মাছ ও জলজ প্রাণীর জন্য সহায়ক অবশ্যই  6mg/L এর কম হবে। BOD এর মান 10 এর বেশি হলে পানিতে দূষণমাত্রা খুব খারাপ ধরা হয়।

 ব্যাখ্যা :-

(১) অক্সিজেন সেন্সর যুক্ত ইলেকট্রোডকে সংগৃহীত নমুনা পানিতে ডুবিয়ে ঐ পানির Initial DO নির্ণয় করা হয়। ধরা যাক, Initial DO হলো 8.5 ppm.

(২) এরপর ঐ নমুনা পানি দ্বারা একটি বোতল পূর্ণ করে স্টপারযুক্ত অবস্থায় 20°C তাপমাত্রায় পাঁচদিন অন্ধকারে রাখা হয়। এ সময়কে incubation period বলে। এ সময়ে ব্যাকটেরিয়া দ্বারা পচনশীল জৈব বস্তুর বিয়োজন ও জারণ ঘটে। এর জন্য DO থেকে O₂ ব্যয়িত হয়।

(৩) পাঁচদিন পর ঐ বোতলের পানিতে অক্সিজেন সেন্সর ইলেকট্রোড ডুবিয়ে নমুনা পানির Final DO নির্ণয় করা হয়। ধরা যাক, Final DO হলো 5.5 ppm.

নমুনা পানির, BOD = (8.5-5.5) ppm = 3.0ppm.

BOD পরিমাপের কার্যপদ্ধতি (Procedure of biochemical Oxygen Demand or BOD analysis) :

পদ্ধতি : 

১. বিভিন্ন উৎস হতে বর্জ্য নমুনা পানি সংগ্রহ কর।

২. একটি কনিক্যাল ফ্লাস্কের মধ্যে 50 mL পাতিত পানি নিয়ে এর মধ্যে-

(i) 1 mL ফসফেট বাফার (p ^H =7.2)

(ii) 1 mL MgSO4 দ্রবণ (22.5 gL^-1)

(iii) 1 mL CaCl₂  দ্রবণ (27.5 gL^-1)

এবং (iv) 1 mL FeCl₃ (25 gL^-1 )যোগ কর।

৩. নমুনা পানিকে লঘু করণ: শিল্পবর্জ্য পানির জন্য(0.1 – 1%), সুয়ারেজ বা নর্মদার পানির জন্য (1-5%), নদীর দূষিত পানির (25 -100%) এবং জারিত তরল পদার্থের জন্য (5-25) % পর্যন্ত লঘু করতে হয়।

নমুনা পানিকে প্রয়োজনমত লঘু করে উহাতে বিকারক যোগ করা হয় ।

৪. নমুনা পানির মধ্যে নলের সাহায্যে  5 – 10 মিনিট বায়ুপ্রবাহ কর যাতে DO এর মাত্রা 7 ppm হয়। BOD এর মান যদি DO এর মানের চেয়ে বেশি হয় তবে dilution water দিয়ে পানিকে diluted করা হয়। দ্রবণের অর্ধেক পরিমাণ নিয়ে DO পরিমাপ করা হয়। মনে করি,এই DO এর মান D₁.

৫. বাকী অর্ধেক নমুনাকে একটি ছিপিযুক্ত কনিক্যাল ফ্লাস্কে(250-300mL)নিয়ে ফ্লাস্কের মুখ ভালোভাবে বন্ধ করে 20°C তাপমাত্রায় ৫দিন রেখে দেওয়া হয়। পাঁচ দিন পর অথাৎ ইনকিউবেশন করার পর নমুনার DO পরিমাপ করা হয়। মনে কর এই DO এর মান D₂।

৬. পানিতে বীজ যোগ করে(নমুনা ছাড়া বা blank)একে দুই অংশে ভাগ কর। এক অংশের DO এর পরিমাণ B₁ নির্ণয় করা হয়। অপর অংশকে পূর্বের ন্যায় ইনকিউবেশন করার পর DO পরিমাপ কর। মনে করো এই মান B₂.

৭. নিচের সমীকরণের সাহায্যে BOD মান নির্ণয় করা।

সুতারাং, নমুনা পানির, BOD = D₁ – D₂

নমুনা বিহীন পানির, BOD = B₁ – B₂

এখানে,

D₁ = নমুনার DO

D₂ = নমুনার ইনকিউবেশন এর পর DO

B₁ = লঘু পানির DO

B₂ = নমুনার ইনকিউবেশন এর পর DO

p = ব্যবহৃত নমুনার দশমিক ভগ্নাংশ

f = নমুনা পানির সাথে নিয়ন্ত্রিত পানির অনুপাত।

কোনো নমুনা পানির BOD 5mg/L বা 5ppm   বলতে কি বুঝ ?

কোনো নমুনা পানির BOD 5mg/L বা 5ppm   বলতে বোঝা  যায় যে, ঐ নমুনা পানির প্রতি লিটার পরিমাণে থাকা দূষক জৈব বস্তুকে 20°C তাপমাত্রায় বায়জীবী জীবাণু বা ব্যাকটেরিয়া দ্বারা সম্পূর্ণ বিয়োজিত করতে ঐ DO হতে 5mg ব্যায় হবে । এর ফলে ঐ নমুনা পানির DO মান কমে যায় ।