BOD உயிர்வேதியியல் ஆக்ஸிஜன் தேவை (Biochemical Oxygen Demand): ஒரு விரிவான வழிகாட்டி

நீரின்‌ தரம்‌ மற்றும்‌ அதன்‌ முக்கியத்துவம்‌

நீர்‌ என்பது புவிக்கோளத்தில்‌ உயிரினங்களின்‌ வாழ்வாதாரத்திற்கு அத்தியாவசியமான‌ ஒரு வளம்‌. குடிநீராகவும்‌, விவசாயத்திற்கும்‌, தொழில்துறைக்கும்‌, நீர்வாழ்‌ சுற்றுச்சூழல்‌ அமைப்புகளுக்கும்‌ நீர்‌ மிக முக்கியம்‌. இதன்‌ தரம்‌, மனித‌ ஆரோக்கியம்‌, சுற்றுச்சூழல்‌ சமநிலை மற்றும்‌ பொருளாதார‌ வளர்ச்சிக்கு நேரடியாகப்‌ பங்களிக்கிறது. பல்வேறு‌ மனித‌ நடவடிக்கைகளால்‌, நீர்நிலைகள்‌ தொழிற்சாலைக்‌ கழிவுகள்‌, விவசாய‌ இரசாயனங்கள்‌, நகர்ப்புற‌ கழிவுநீர்‌ மற்றும்‌ பிற‌ கரிமப்‌ பொருட்களால்‌ மாசுபடுகின்றன. இந்த‌ மாசுபாட்டின்‌ அளவை மதிப்பிடுவதற்கும்‌, நீர்‌ தர மேலாண்மைக்கும்‌ பல‌ அளவுருக்கள்‌ பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவற்றில்‌ மிக‌ முக்கியமான‌ ஒரு‌ அளவுரு உயிர்வேதியியல்‌ ஆக்ஸிஜன்‌ தேவை (Biochemical Oxygen Demand – BOD) ஆகும்‌.

உயிர்வேதியியல்‌ ஆக்ஸிஜன்‌ தேவையின்‌ (BOD) சுருக்கமான‌ விளக்கம்‌

உயிர்வேதியியல்‌ ஆக்ஸிஜன்‌ தேவை (BOD) என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட‌ கால‌ இடைவெளியில்‌, ஒரு குறிப்பிட்ட‌ வெப்பநிலையில்‌, நீரில்‌ உள்ள‌ கரிமப்‌ பொருட்களை நுண்ணுயிரிகள்‌ (பாக்டீரியா மற்றும்‌ பூஞ்சைகள்‌) சிதைக்கும்போது நுகரப்படும்‌ கரைந்த‌ ஆக்ஸிஜன்‌ அளவைக்‌ குறிக்கிறது. இது நீர்நிலைகளில்‌ உள்ள‌ கரிம‌ மாசுபாட்டின்‌ அளவை மறைமுகமாக‌ அளவிடும்‌ ஒரு‌ முக்கியமான‌ குறியீடாகும்‌. எளிமையாகச்‌ சொன்னால்‌, BOD மதிப்பு அதிகமாக‌ இருந்தால்‌, அந்த‌ நீர்நிலையில்‌ கரிம‌ மாசுபாடு அதிகமாக‌ உள்ளது என்றும்‌, நீர்வாழ்‌ உயிரினங்களுக்குக்‌ கிடைக்கும்‌ ஆக்ஸிஜன்‌ அளவு குறையும்‌ அபாயம்‌ உள்ளது என்றும்‌ பொருள்‌.

ஆறுகள், ஏரிகள் மற்றும் கழிவுநீர் போன்ற நீர்நிலைகளில் உள்ள கரிம மாசுபாட்டின் அளவை மதிப்பிடவும், நீர்வாழ் உயிரினங்களுக்கு ஆதாரமாக இருக்கும் நீரின் திறனைக் குறிக்கும் ஒரு குறியீடாகவும் BOD பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

நீங்கள் UPSC, TNPSC போன்ற போட்டித் தேர்வுகளுக்குத் தயாராகிறீர்களா அல்லது சுற்றுச்சூழல் ஆய்வுகளைப் பற்றிப் படிக்கிறீர்களா என எதுவாக இருந்தாலும், BOD-யைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம். இந்த வழிகாட்டி BOD இன் வரையறை, முக்கியத்துவம், அளவீட்டு முறைகள், அதை பாதிக்கும் காரணிகள், பயன்பாடுகள், வரம்புகள் மற்றும் மேம்பட்ட கருத்துக்கள் போன்றவற்றை ஆழமாக ஆராய்கிறது. இதன் முடிவில், BOD மற்றும் சுற்றுச்சூழல் கண்காணிப்பு மற்றும் கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பில் அதன் பங்கு பற்றி நீங்கள் முழுமையாகப் புரிந்துகொள்வீர்கள்.

உயிர்வேதியியல் ஆக்ஸிஜன் தேவை (BOD) என்றால் என்ன?

உயிர்வேதியியல்‌ ஆக்ஸிஜன்‌ தேவை (BOD – Biochemical Oxygen Demand) என்பது, ஒரு‌ குறிப்பிட்ட‌ கால‌ இடைவெளியில்‌ (பொதுவாக‌ 5 நாட்கள்‌), ஒரு‌ குறிப்பிட்ட‌ வெப்பநிலையில்‌ (பொதுவாக‌ 20°C), கட்டுப்படுத்தப்பட்ட சூழ்நிலைகளில், நீர் மாதிரியில் உள்ள உயிரியல்ரீதியாக‌ சிதைக்கக்கூடிய‌ கரிமப்‌ பொருட்களை‌ சிதைக்க‌ காற்றுவாழ் நுண்ணுயிரிகளுக்குத் தேவையான கரைந்த ஆக்ஸிஜனின்‌ (Dissolved Oxygen – DO) 
அளவு என வரையறுக்கப்படுகிறது.

இது ஒரு லிட்டர் தண்ணீரில் பயன்படுத்தப்படும் ஆக்ஸிஜனின் மில்லிகிராமில் (mg/L அல்லது ppm) என்ற‌ அலகில்‌ வெளிப்படுத்தப்படுகிறது.து.

BOD (Biochemical Oxygen Demand) – முக்கிய குறிப்புகள்:

• mg/L (மில்லிகிராம்/லிட்டர்) இல் அளவிடப்படுகிறது.
• பொதுவாக 20°C வெப்பநிலையில் 5 நாட்களுக்கு மதிப்பிடப்படுகிறது (BOD₅ என குறிப்பிடப்படுகிறது).
• கரிம மாசுபாடு (organic pollution) அளவுகளைக் குறிக்கிறது.
• அதிக BOD = அதிக கரிமப் பொருள் = மோசமான நீர் தரம் (poor water quality).

BOD (Biochemical Oxygen Demand) ஏன் முக்கியம்?

BOD நீர் தர மதிப்பீட்டின் ஒரு முக்கிய மூலக்கல்லாக இருப்பதற்கான பல காரணங்கள் உள்ளன:

1. நீர் மாசுபாட்டின் குறியீடு (Indicator of Water Pollution): அதிக BOD, அதிகப்படியான மக்கும் பொருட்கள் இருப்பதைக் குறிக்கிறது, இது பெரும்பாலும் கழிவுநீர், தொழில்துறை கழிவுகள் அல்லது விவசாய வடிகாலிலிருந்து வருகிறது. இது நீர்வாழ் சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகளில் ஆக்ஸிஜன் குறைபாட்டிற்கு வழிவகுத்து, நீர் தரத்தை சீர்குலைக்கும்.

2. நீர்வாழ் உயிரினங்களின் பாதுகாப்பு (Aquatic Life Protection): அதிக BOD காரணமாக குறைந்த ஆக்ஸிஜன் அளவுகள் ஹைபோக்சிக் நிலைமைகளுக்கு வழிவகுக்கும். குறைந்த ஆக்ஸிஜன் அளவுகள் (அதிக BOD காரணமாக) மீன் மற்றும் பிற நீர்வாழ் உயிரினங்களை மூச்சுத்திணறச் செய்யலாம், இதனால் மீன்கள் இறந்து நீர்வாழ் சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகள் சீர்குலைகின்றன.

3. கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு திறனை மதிப்பிடுதல் (Assesses Wastewater Treatment Efficiency): சுத்திகரிப்புக்கு முன்னும் பின்னும் கரிம சுமையின் குறைப்பைக் கணக்கிடுவதன் மூலம் கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு ஆலைகளின் செயல்திறனை மதிப்பிட BOD பயன்படுத்தப்படுகிறது.

4. ஒழுங்குமுறை இணக்கம் (Regulatory Compliance): பல சுற்றுச்சூழல் விதிமுறைகள் நீர்நிலைகளைப் பாதுகாக்க கழிவுநீர் வெளியேற்றத்திற்கான BOD வரம்புகளை நிர்ணயம் செய்கின்றன.

BOD (Biochemical Oxygen Demand) இன்‌ வகைகள்‌

BOD₅ (ஐந்து நாள்‌ BOD)

இது‌ மிகவும்‌ பொதுவாகப்‌ பயன்படுத்தப்படும்‌ BOD மதிப்பாகும்‌. ஒரு‌ நீர்‌ மாதிரியில்‌ 20°C வெப்பநிலையில்‌, 5 நாட்கள்‌ அடைகாக்கும்‌ காலத்தில்‌ நுகரப்படும்‌ கரைந்த‌ ஆக்ஸிஜன்‌ அளவைக்‌ குறிக்கிறது. 5 நாட்கள்‌ காலம்‌ தேர்வுசெய்யப்பட்டதற்கு‌ முக்கிய‌ காரணம்‌, பெரும்பாலான‌ கரிமப்‌ பொருட்கள்‌ இந்த‌ காலத்திற்குள்‌ சிதைக்கப்பட்டுவிடும்‌ மற்றும்‌ நைட்ரிஃபிகேஷன்‌ (நைட்ரஜன்‌ சேர்மங்களின்‌ ஆக்ஸிஜனேற்றம்‌) செயல்முறை பொதுவாக‌ 5 நாட்களுக்குள்‌ பெரிய‌ அளவில்‌ தொடங்காது. இது‌ கழிவுநீர்‌ சுத்திகரிப்பு ஆலைகளின்‌ வெளியேற்ற‌ தரத்தையும்‌, நீர்நிலைகளின்‌ மாசுபாட்டையும்‌ மதிப்பிடுவதற்குப்‌ பயன்படுத்தப்படுகிறது.

BOD_u (அல்டிமேட்‌ BOD / இறுதி BOD)

ஒரு‌ நீர்‌ மாதிரியில்‌ உள்ள‌ அனைத்து‌ உயிரியல்ரீதியாக‌ சிதைக்கக்கூடிய‌ கரிமப்‌ பொருட்களும்‌ முழுமையாக‌ சிதைக்கப்படும்போது‌ நுகரப்படும்‌ மொத்த‌ ஆக்ஸிஜன்‌ அளவை BOD_u குறிக்கிறது. இது‌ பொதுவாக‌ 20 நாட்களுக்கும்‌ மேலாக‌ (சில‌ சமயங்களில்‌ 30 நாட்கள்‌) நீண்ட‌ கால‌ அடைகாக்கும்‌ காலம்‌ தேவைப்படும்‌. நடைமுறைச்‌ சவால்கள்‌ மற்றும்‌ நீண்ட‌ நேரம்‌ எடுப்பதால்‌, BOD_u நேரடியாக‌ அளவிடுவதற்குப்‌ பதிலாக‌ ஒரு‌ கணித‌ மாதிரி (kinetic model) மூலம்‌ மதிப்பிடப்படுகிறது.

கார்பனேசிய BOD (CBOD) மற்றும்‌ நைட்ரஜன்‌ BOD (NBOD)

• கார்பனேசிய BOD (CBOD): கார்பன் கொண்ட கரிமப் பொருட்களின் ஆக்சிஜனேற்றத்தின் போது நுண்ணுயிரிகளால்‌ நுகரப்படும்‌ ஆக்ஸிஜன்‌ அளவைக்‌ குறிக்கிறது. இது‌ நீரில்‌ உள்ள‌ கார்பன்‌ சார்ந்த‌ கரிம‌ மாசுக்களை‌ பிரதிபலிக்கிறது.
• நைட்ரஜன்‌ BOD (NBOD): இது‌ அம்மோனியா மற்றும்‌ நைட்ரைட்‌ போன்ற‌ நைட்ரஜன்‌ கொண்ட‌ சேர்மங்களை நைட்ரிஃபையிங்‌ பாக்டீரியாக்கள்‌ ஆக்ஸிஜனேற்றம்‌ செய்ய‌ நுகரப்படும்‌ ஆக்ஸிஜன்‌ அளவைக்‌ குறிக்கிறது. கழிவுநீர்‌ சுத்திகரிப்பு ஆலைகளில்‌ நைட்ரஜன்‌ அகற்றும்‌ செயல்முறையின்‌ செயல்திறனை மதிப்பிடுவதற்கு இது‌ முக்கியமானது. சில‌ சமயங்களில்‌, CBOD ஐ மட்டுமே அளவிட‌ நைட்ரிஃபிகேஷன்‌ தடுப்பான்கள்‌ (எ.கா., அலி‌ல்தியோயூரியா – Allylthiourea) BOD சோதனையில்‌ சேர்க்கப்படுகின்றன.

BOD எவ்வாறு அளவிடப்படுகிறது?

BOD ஐ அளவிடுவதற்குப்‌ பல‌ முறைகள்‌ இருந்தாலும்‌, “நீர்த்தல்‌ மற்றும்‌ அடைகாத்தல்‌ முறை” (Dilution and Incubation Method) மிகவும்‌ பொதுவாகப்‌ பயன்படுத்தப்படும்‌ நிலையான‌ முறையாகும்‌.

BOD சோதனைக்கான‌ கொள்கைகள்‌

• கரைந்த‌ ஆக்ஸிஜன்‌ (DO) அளவீடு: ஒரு‌ நீர்த்‌ துண்டு‌ மாதிரியில்‌ ஆரம்ப‌ DO அளவும்‌, 5 நாட்கள்‌ அடைகாத்தலுக்குப்‌ பிறகு‌ மீதமுள்ள‌ DO அளவும்‌ அளவிடப்படும்‌.
• நுண்ணுயிர்‌ செயல்பாடு: மாதிரியில்‌ போதுமான‌ நுண்ணுயிரிகள்‌ இருப்பதை உறுதிசெய்யவேண்டும்‌. இல்லையெனில்‌, நுண்ணுயிர்‌ “சீட்‌” (seed) சேர்க்கப்படும்‌.
• ஆக்ஸிஜன்‌ இருப்பு: 5 நாட்கள்‌ அடைகாக்கும்‌ காலத்தில்‌ நுண்ணுயிரிகளின்‌ செயல்பாடு தடைபடாமல்‌ இருக்க‌, போதுமான‌ ஆக்ஸிஜன்‌ இருப்பை உறுதிசெய்ய‌ மாதிரி நீர்த்தப்படுகிறது (diluted).
• வெப்பநிலை மற்றும்‌ இருள்: 20°C வெப்பநிலை மற்றும்‌ முழுமையான‌ இருள்‌ பராமரிக்கப்படுகிறது. இருள்‌ என்பது ஒளிச்சேர்க்கை நடைபெற்று‌ ஆக்ஸிஜன்‌ உற்பத்தி செய்யப்படுவதைத்‌ தடுக்க‌ அவசியமானது.

பரிசோதனை செயல்முறை (ஐந்து நாள்‌ BOD சோதனை)

1. மாதிரி சேகரிப்பு: தூய்மையான‌, கழுவப்பட்ட‌ கண்ணாடி‌ பாட்டில்களில்‌ நீர்‌ மாதிரி சேகரிக்கப்படுகிறது. மாதிரி சேகரித்தவுடன்‌ உடனடியாக‌ சோதனை செய்யப்பட‌ வேண்டும்‌ அல்லது‌ 4°C வெப்பநிலையில்‌ சேமிக்கப்பட‌ வேண்டும்‌.
2. மாதிரி நீர்த்தல்‌:
   • அதிக‌ கரிமப்‌ பொருட்கள்‌ கொண்ட‌ கழிவுநீர்‌ மாதிரிகள்‌ (எ.கா., சுத்திகரிக்கப்படாத‌ கழிவுநீர்) நீர்த்தப்பட‌ வேண்டும்‌. நீர்த்துவதற்கு‌ “BOD நீர்த்தல்‌ நீர்” (BOD dilution water) பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது‌ ஊட்டச்சத்துக்கள்‌ (நைட்ரஜன்‌, பாஸ்பரஸ்‌), பஃபர்‌ (pH ஐ சீராக‌ வைத்திருக்க) மற்றும்‌ போதுமான‌ DO கொண்ட‌ சுத்தமான‌ நீராகும்‌.
   • மாதிரியின்‌ எதிர்பார்க்கப்படும்‌ BOD அளவைப்‌ பொறுத்து‌ வெவ்வேறு‌ நீர்த்தல்‌ விகிதங்கள்‌ (உ.ம்., 1:10, 1:100, 1:1000) பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
   • ஒவ்வொரு‌ நீர்த்தல்‌ விகிதத்திற்கும்‌ இரண்டு‌ மாதிரிகள்‌ (ஒன்று‌ ஆரம்ப‌ DO அளவீட்டிற்கும்‌, மற்றொன்று‌ 5 நாள்‌ அடைகாத்தலுக்கும்‌) தயாரிக்கப்படுகின்றன.
3. ஆரம்ப‌ DO அளவீடு (Initial DO): நீர்த்தப்பட்ட‌ மாதிரிகளின்‌ ஆரம்ப‌ கரைந்த‌ ஆக்ஸிஜன்‌ அளவு, DO மீட்டர்‌ அல்லது‌ வின்க்லர்‌ முறை (Winkler Method) மூலம்‌ அளவிடப்படுகிறது. ஒரு‌ “கட்டுப்பாட்டு‌” (blank) நீர்த்தல்‌ நீர்‌ மாதிரியின்‌ ஆரம்ப‌ DO அளவும்‌ அளவிடப்படுகிறது.
4. அடைகாத்தல்‌ (Incubation):
   • நீர்த்தப்பட்ட‌ மாதிரிகள்‌ மற்றும்‌ கட்டுப்பாட்டு‌ நீர்த்தல்‌ நீர்‌ மாதிரிகள்‌ இறுக்கமாக‌ மூடப்பட்டு, 20°C வெப்பநிலையில்‌, இருண்ட‌ அறையில்‌ 5 நாட்களுக்கு‌ வைக்கப்படுகின்றன.
   • இருள்‌ என்பது ஒளிச்சேர்க்கையால்‌ ஆக்ஸிஜன்‌ உற்பத்தியைத்‌ தடுக்க‌ அவசியமானது.
5. இறுதி DO அளவீடு (Final DO):
   • 5 நாட்களுக்குப்‌ பிறகு‌, ஒவ்வொரு‌ மாதிரியிலும்‌ மீதமுள்ள‌ கரைந்த‌ ஆக்ஸிஜன்‌ அளவு DO (DO₅) அளவிடப்படுகிறது.
   • வேறுபாடு (DO₀ – DO₅) நுகரப்படும் ஆக்ஸிஜனைக் குறிக்கிறது.
   • BOD=DO_(initial)​−DO_(final)

சோதனைக்குத்‌ தேவையான‌ உபகரணங்கள்‌ மற்றும்‌ பொருட்கள்‌

1. BOD பாட்டில்கள்‌ (கண்ணாடி‌, காற்றுப்புகாத‌ மூடியுடன்‌, சுமார்‌ 300 மி.லி‌ கொள்ளளவு)

1. DO மீட்டர்‌ அல்லது‌ வின்க்லர்‌ முறைக்கான‌ உபகரணங்கள்‌ மற்றும்‌ இரசாயனங்கள்‌
2. அடைகாக்கும்‌ அறை (20°C வெப்பநிலையில்‌ இருளைப்‌ பராமரிக்கக்கூடியது)
3. அளவிடும்‌ சிலிண்டர்கள்‌, பிப்பட்‌ (Pipettes)
4. BOD நீர்த்தல்‌ நீர்‌ (கனிம‌ உப்புகள்‌, பஃபர்‌ மற்றும்‌ தேவைப்பட்டால்‌ நுண்ணுயிர்‌ ‘சீட்’ கொண்டது)
5. அம்மோனியம்‌ குளோரைடு (NH₄Cl), ஃபெரிக்‌ குளோரைடு (FeCl₃), கால்சியம்‌ குளோரைடு (CaCl₂), மெக்னீசியம்‌ சல்ஃபேட்‌ (MgSO₄) போன்ற‌ ஊட்டச்சத்துக்கள்‌
6. சல்பூரிக்‌ அமிலம்‌ (H₂SO₄) மற்றும்‌ சோடியம்‌ ஹைட்ராக்சைடு (NaOH) போன்ற‌ pH சரிசெய்யும்‌ முகவர்கள்‌

BOD ஐக்‌ கணக்கிடுதல்‌

BOD ஆனது‌ பின்வரும்‌ சூத்திரத்தைப்‌ பயன்படுத்தி‌ கணக்கிடப்படுகிறது:

BOD5​(mg/L)=^{(Initial DO−Final DO) of diluted sample−(Initial DO−Final DO) of blank​} _{/Volume of sample in diluted} sample/Total volume of diluted sample)

அல்லது‌ எளிமையாக‌, நீர்த்தல்‌ காரணியைப்‌ பயன்படுத்தி:

BOD5​(mg/L)=(Initial DO_sample​−Final DO_sample​)×Dilution Factor

இங்கு,

• Initial DOsample​ = நீர்த்தப்பட்ட‌ மாதிரியின்‌ ஆரம்ப‌ கரைந்த‌ ஆக்ஸிஜன்‌ (mg/L)
• Final DOsample​ = நீர்த்தப்பட்ட‌ மாதிரியின்‌ 5 நாட்களுக்குப்‌ பிறகு‌ உள்ள‌ கரைந்த‌ ஆக்ஸிஜன்‌ (mg/L)
• Dilution Factor = மாதிரி நீரின் அளவு (ml)மொத்த நீர்த்தப்பட்ட மாதிரியின் அளவு (ml)​

கட்டுப்பாட்டு‌ (blank) நீர்த்தல்‌ நீர்‌ மாதிரியின்‌ DO நுகர்வு 0.2 mg/L ஐ விடக்‌ குறைவாக‌ இருக்க‌ வேண்டும்‌. மாதிரிக்குத்‌ தேவையான‌ “சீட்‌” (seed) சேர்க்கப்பட்டால்‌, சீடின்‌ BOD மதிப்பும்‌ கணக்கில்‌ எடுத்துக்கொள்ளப்பட்டு‌ சரிசெய்யப்பட‌ வேண்டும்‌.

உயிர்வேதியியல் ஆக்ஸிஜன் தேவையைப் (BOD) பாதிக்கும் காரணிகள்

BOD சோதனை மற்றும்‌ நீர்நிலைகளில்‌ ஆக்ஸிஜன்‌ நுகர்வு பல‌ காரணிகளால்‌ பாதிக்கப்படுகிறது:

1. வெப்பநிலை

நுண்ணுயிரிகளின்‌ வளர்சிதை மாற்ற‌ செயல்பாடு வெப்பநிலையைப்‌ பொறுத்தது. பொதுவாக‌, வெப்பநிலை அதிகரித்தால்‌, நுண்ணுயிர்‌ செயல்பாடு அதிகரித்து, ஆக்ஸிஜன்‌ நுகர்வும்‌ அதிகரிக்கும்‌ (ஒரு‌ குறிப்பிட்ட‌ வரம்பு வரை). 20°C என்பது BOD சோதனைக்கு ஏற்ற‌ வெப்பநிலை. மிக‌ அதிக‌ வெப்பநிலை நுண்ணுயிரிகளைக்‌ கொல்லலாம்‌ அல்லது‌ அவற்றின்‌ செயல்பாட்டைக்‌ குறைக்கலாம்‌.

2. pH (நீரின்‌ கார அமிலத்தன்மை)

நுண்ணுயிரிகள்‌ சிறப்பாகச்‌ செயல்பட‌ உகந்த‌ pH வரம்பு (பொதுவாக‌ நடுநிலை pH – 6.5 முதல்‌ 7.5 வரை) தேவை. மிகவும்‌ அமிலத்தன்மை கொண்ட‌ அல்லது‌ காரத்தன்மை கொண்ட‌ நீர்‌ நுண்ணுயிர்‌ செயல்பாட்டைத்‌ தடுக்கலாம்‌, இதனால்‌ BOD மதிப்பு தவறாகக்‌ குறைவாகக்‌ காட்டப்படலாம்‌.

3. நுண்ணுயிர்‌ மக்கள்‌ தொகை

மாதிரியில்‌ போதுமான‌ ஏரோபிக்‌ நுண்ணுயிரிகள்‌ இல்லையென்றால்‌, கரிமப்‌ பொருட்களைச்‌ சிதைக்கும்‌ செயல்முறை மெதுவாக‌ இருக்கும்‌ அல்லது‌ நடக்காது, இதனால்‌ BOD மதிப்பீடு குறைவாக‌ இருக்கும்‌. அதனால்தான்‌ சில‌ மாதிரிகளுக்கு (எ.கா., கிருமி நீக்கப்பட்ட‌ அல்லது‌ சில‌ தொழில்துறைக்‌ கழிவுநீர்‌) “சீட்‌” சேர்க்கப்படுகிறது.

4. ஊட்டச்சத்துக்களின்‌ இருப்பு (நைட்ரஜன்‌, பாஸ்பரஸ்‌)

நுண்ணுயிரிகளின்‌ வளர்ச்சிக்கும்‌, இனப்பெருக்கத்திற்கும்‌ நைட்ரஜன்‌, பாஸ்பரஸ்‌ மற்றும்‌ பிற‌ அத்தியாவசிய‌ நுண்ணூட்டச்சத்துக்கள்‌ தேவை. இந்த‌ ஊட்டச்சத்துக்கள்‌ குறைந்தால்‌, நுண்ணுயிர்‌ செயல்பாடு தடைபட்டு, BOD மதிப்பு குறையலாம்‌.

5. கரிமப்‌ பொருட்களின்‌ தன்மை

• சிதைக்கப்படும்‌ தன்மை: சில‌ கரிமப்‌ பொருட்கள்‌ எளிதில்‌ உயிரியல்ரீதியாகச்‌ சிதைக்கப்படுகின்றன (எ.கா., சர்க்கரைகள்‌, ஸ்டார்ச்‌). வேறு‌ சில‌ (எ.கா., செல்லுலோஸ்‌, லிங்கின்‌, சில‌ பிளாஸ்டிக்குகள்‌) சிதைவடைய‌ கடினமானவை‌ அல்லது‌ சிதைவடையாதவை‌. எளிதில்‌ சிதைக்கப்படும்‌ பொருட்கள்‌ அதிக‌ BOD ஐக்‌ கொடுக்கும்‌.
• செறிவு: கரிமப்‌ பொருட்களின்‌ செறிவு அதிகமாக‌ இருந்தால்‌, அதிக‌ ஆக்ஸிஜன்‌ நுகரப்படும்‌, இதனால்‌ BOD மதிப்பு அதிகமாக‌ இருக்கும்‌.

6. நச்சுத்தன்மை (Toxicity)

மாதிரியில்‌ கன‌ உலோகங்கள்‌, குளோரின்‌, சைனைடு‌ அல்லது‌ பிற‌ நச்சு‌ இரசாயனங்கள்‌ இருந்தால்‌, அவை‌ நுண்ணுயிரிகளின்‌ செயல்பாட்டைக்‌ கொல்லலாம்‌ அல்லது‌ கடுமையாகப்‌ பாதிக்கலாம்‌. இது‌ BOD மதிப்பைக்‌ குறைத்துக்‌ காட்டும்‌, உண்மையான‌ கரிம‌ மாசுபாட்டை மறைத்துவிடும்‌. இதுபோன்ற‌ சந்தர்ப்பங்களில்‌, நீர்த்தல்‌ மற்றும்‌ சீட்‌ சேர்த்தல்‌ அவசியமாகிறது.

உயிர்வேதியியல் ஆக்ஸிஜன் தேவை (BOD) இன்‌ முக்கியத்துவம்‌

BOD ஆனது‌ சுற்றுச்சூழல்‌ பொறியியல்‌, நீர்‌ தர மேலாண்மை மற்றும்‌ கழிவுநீர்‌ சுத்திகரிப்பு ஆகியவற்றில்‌ ஒரு‌ முக்கியமான‌ அளவுருவாகப்‌ பயன்படுத்தப்படுகிறது.

1. நீர்‌ மாசுபாட்டுக்‌ குறிகாட்டி

• BOD மதிப்பு ஒரு‌ நீர்நிலையில்‌ உள்ள‌ கரிம‌ மாசுபாட்டின்‌ அளவை நேரடியாக‌க்‌ குறிக்கிறது. அதிக‌ BOD மதிப்பு, அதிக‌ கரிம‌ மாசுபாட்டைக்‌ குறிக்கிறது.
• சுத்தமான‌ நீரின்‌ BOD மதிப்பு பொதுவாக‌ 1-2 mg/L க்குக்‌ குறைவாக‌ இருக்கும்‌.
• சுத்திகரிக்கப்படாத‌ நகர்ப்புற‌ கழிவுநீரின்‌ BOD மதிப்பு 100-400 mg/L அல்லது‌ அதிகமாக‌ இருக்கலாம்‌.
• BOD ஐப்‌ பயன்படுத்தி‌ ஆறுகள்‌, ஏரிகள்‌ மற்றும்‌ கழிவுநீர்‌ வெளியேற்றத்தின்‌ மாசுபாட்டைக்‌ கண்காணிக்கலாம்‌.

2. கழிவுநீர்‌ சுத்திகரிப்பு ஆலைகளின்‌ திறன்‌ மதிப்பீடு

• கழிவுநீர்‌ சுத்திகரிப்பு ஆலைக்கு‌ வரும்‌ (Influent) கழிவுநீரின்‌ BOD மதிப்பும்‌, வெளியேறும்‌ (Effluent) சுத்திகரிக்கப்பட்ட‌ நீரின்‌ BOD மதிப்பும்‌ அளவிடப்படுகின்றன.
• BOD குறைப்பு விகிதம்‌ (BOD removal efficiency) என்பது‌ சுத்திகரிப்பு ஆலையின்‌ செயல்திறனைக்‌ குறிக்கிறது. வெளியேறும்‌ நீரின்‌ BOD மதிப்பு சட்டபூர்வமான‌ தரநிலைகளுக்குள்‌ (எ.கா., இந்தியாவின்‌ மத்திய‌ மாசுக்கட்டுப்பாட்டு‌ வாரியத்தின்‌ விதிமுறைகள்‌) இருப்பதை உறுதிசெய்வது‌ அவசியம்‌.

3. நீர்நிலைகளின்‌ சுற்றுச்சூழல்‌ ஆரோக்கியம்‌

• அதிக‌ BOD கொண்ட‌ கழிவுநீர்‌ ஒரு‌ நதி அல்லது‌ ஏரியில்‌ வெளியேற்றப்படும்போது, அது‌ ஆக்ஸிஜன்‌ குறைபாட்டிற்கு‌ வழிவகுக்கும்‌.
• கரைந்த‌ ஆக்ஸிஜன்‌ (DO) குறைவது‌ மீன்கள்‌ மற்றும்‌ பிற‌ நீர்வாழ்‌ உயிரினங்களின்‌ இறப்புக்கு வழிவகுக்கும்‌, ஏனெனில்‌ அவை‌ சுவாசிக்க‌ ஆக்ஸிஜன்‌ தேவை.
• இது‌ நீர்வாழ்‌ சுற்றுச்சூழல்‌ அமைப்பின்‌ சமநிலையைப்‌ பாதித்து, உயிர்‌ பன்முகத்தன்மையைக்‌ குறைக்கும்‌.

4. நீர்‌ தர மேலாண்மை மற்றும்‌ ஒழுங்குமுறை

• அரசாங்க‌ சுற்றுச்சூழல்‌ முகமைகள்‌ (இந்தியாவில்‌ மத்திய‌ மற்றும்‌ மாநில‌ மாசுக்கட்டுப்பாட்டு‌ வாரியங்கள்‌) தொழிற்சாலைகள்‌ மற்றும்‌ நகராட்சிகளுக்கான‌ கழிவுநீர்‌ வெளியேற்றத்தில்‌ BOD க்கான‌ கடுமையான‌ தரநிலைகளை‌ நிர்ணயித்துள்ளன.
• இந்தத்‌ தரநிலைகள்‌ நீர்நிலைகளைப்‌ பாதுகாப்பதற்கும்‌, மனித‌ ஆரோக்கியத்தைப்‌ பேணுவதற்கும்‌ அவசியமானவை‌.
• BOD தரவுகள்‌ நீர்‌ ஆதாரங்களுக்கான‌ ஒதுக்கீடு, நீர்‌ பயன்பாட்டுத்‌ திட்டமிடல்‌ மற்றும்‌ மாசுபாட்டுக்‌ கட்டுப்பாட்டு‌ நடவடிக்கைகளை‌ வடிவமைப்பதில்‌ உதவுகின்றன.

வழக்கமான BOD அளவுகள் மற்றும் விளக்கம்

BOD vs COD: வேறுபாடு என்ன?

பிற நீர்‌ தர அளவுருக்களுடன்‌ உயிர்வேதியியல் ஆக்ஸிஜன் தேவை (BOD) இன்‌ தொடர்பு

BOD என்பது‌ நீர்‌ தரத்தைக்‌ குறிக்கும்‌ ஒரு‌ அளவுரு மட்டுமே. இதை‌ பிற‌ அளவுருக்களுடன்‌ ஒப்பிட்டு‌ப்‌ பார்ப்பது‌ நீரின்‌ தன்மை குறித்த‌ முழுமையான‌ புரிதலைத்‌ தரும்‌.

1. கரைந்த‌ ஆக்ஸிஜன்‌ (Dissolved Oxygen – DO)

• வரையறை: நீரில்‌ கரைந்துள்ள‌ ஆக்ஸிஜன்‌ அளவு. நீர்வாழ்‌ உயிரினங்கள்‌ உயிர்வாழ‌ DO அவசியம்‌.
• தொடர்பு: DO மற்றும்‌ BOD தலைகீழ்‌ விகிதாசாரத்தில்‌ இருக்கும்‌. அதாவது‌, BOD அதிகமாக‌ இருந்தால்‌ (கரிம‌ மாசுபாடு அதிகம்‌), நுண்ணுயிரிகள்‌ அதிக‌ ஆக்ஸிஜனை‌ நுகரும்‌, இதனால்‌ DO குறையும்‌. DO குறைவது‌ நீர்வாழ்‌ உயிரினங்களுக்கு ஆபத்தானது.

2. இரசாயன‌ ஆக்ஸிஜன்‌ தேவை (Chemical Oxygen Demand – COD)

• வரையறை: நீரில்‌ உள்ள‌ கரிம‌ மற்றும்‌ கனிம‌ சேர்மங்களை முழுமையாக‌ ஆக்ஸிஜனேற்றம்‌ செய்யத்‌ தேவையான‌ ஆக்ஸிஜன்‌ அளவு. இது‌ ஒரு‌ வலுவான‌ இரசாயன‌ ஆக்ஸிஜனேற்றியைப்‌ பயன்படுத்தி‌ அளவிடப்படுகிறது.
• தொடர்பு:
  • COD ஆனது‌ உயிரியல்ரீதியாக‌ சிதைக்கக்கூடிய‌ மற்றும்‌ சிதைக்க முடியாத‌ அனைத்து‌ கரிம‌ மற்றும்‌ கனிம‌ ஆக்ஸிஜனேற்றம்‌ செய்யக்கூடிய‌ பொருட்களையும்‌ அளவிடுகிறது.
  • BOD ஆனது‌ உயிரியல்ரீதியாக‌ சிதைக்கக்கூடிய‌ கரிமப்‌ பொருட்களை‌ மட்டுமே அளவிடுகிறது.
  • எனவே, பொதுவாக‌, COD மதிப்பு BOD மதிப்பை விட‌ அதிகமாக‌ இருக்கும்‌ (COD ≥ BOD).
  • COD சோதனை BOD சோதனையை விட‌ வேகமாக‌ (சில‌ மணிநேரங்களில்‌) முடிக்கப்படுகிறது, இது‌ விரைவான‌ மதிப்பீட்டிற்கு‌ பயனுள்ளதாக‌ இருக்கும்‌. COD/BOD விகிதம்‌ கழிவுநீரின்‌ சிதைக்கப்படும்‌ தன்மையைக்‌ குறிக்கப்‌ பயன்படுத்தப்படலாம்‌.

3. மொத்த‌ கரிம‌ கார்பன்‌ (Total Organic Carbon – TOC)

• வரையறை: ஒரு‌ நீர்‌ மாதிரியில்‌ உள்ள‌ அனைத்து‌ கரிம‌ கார்பனின்‌ அளவு.
• தொடர்பு: TOC நேரடியாக‌ கரிம‌ உள்ளடக்கம்‌ குறித்த‌ தகவலைத்‌ தருகிறது, ஆனால்‌ ஆக்ஸிஜன்‌ நுகர்வு பற்றி‌ நேரடியாகத்‌ தெரிவிப்பதில்லை. BOD, COD மற்றும்‌ TOC ஆகியவை‌ அனைத்தும்‌ நீரின்‌ கரிம‌ மாசுபாட்டை‌ மதிப்பிடுவதற்குப்‌ பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஆனால்‌ வெவ்வேறு‌ கோணங்களில்‌.

📘 For a complete breakdown of all vitamins, their chemical names, dietary sources, and deficiency-related diseases, check this Vitamins Guide for Exams.

உயர்‌ BOD இன்‌ சுற்றுச்சூழல்‌ விளைவுகள்‌

ஒரு‌ நீர்நிலையில்‌ அதிக‌ BOD அளவுகள்‌ பல‌ பாதகமான‌ சுற்றுச்சூழல்‌ விளைவுகளை‌ ஏற்படுத்தும்‌:

1. நீர்வாழ்‌ உயிரினங்களுக்கு அச்சுறுத்தல்‌

கரிம‌ மாசுக்கள்‌ சிதைக்கப்படும்போது‌, கரைந்த‌ ஆக்ஸிஜன்‌ வேகமாக‌ நுகரப்படுகிறது. இது‌ மீன்கள்‌, நீர்வாழ்‌ பூச்சிகள்‌ மற்றும்‌ பிற‌ ஆக்ஸிஜன்‌ தேவைப்படும்‌ உயிரினங்களுக்கு ஆக்ஸிஜன்‌ குறைபாட்டை‌ (Hypoxia அல்லது Anoxia) ஏற்படுத்துகிறது. போதுமான‌ ஆக்ஸிஜன்‌ இல்லாத‌ நிலையில்‌, இந்த‌ உயிரினங்கள்‌ மடியக்கூடும்‌, இதனால்‌ நீர்வாழ்‌ சுற்றுச்சூழல்‌ அமைப்பின்‌ சரிவு ஏற்படும்‌.

2. துர்நாற்றம்‌ மற்றும்‌ அழகியல்‌ பாதிப்பு

ஆக்ஸிஜன்‌ மிகவும்‌ குறைந்துவிட்டால்‌, ஏரோபிக்‌ நுண்ணுயிரிகள்‌ செயல்பட‌ முடியாது. இதற்குப்‌ பதிலாக‌, அனேரோபிக்‌ (ஆக்ஸிஜன்‌ தேவையில்லாத‌) பாக்டீரியாக்கள்‌ கரிமப்‌ பொருட்களைச்‌ சிதைக்கத்‌ தொடங்கி‌ ஹைட்ரஜன்‌ சல்பைட்‌ (H₂S – அழுகிய‌ முட்டை‌ வாசனையை‌ ஏற்படுத்தும்‌) மற்றும்‌ மீத்தேன்‌ (CH₄) போன்ற‌ துர்நாற்றம்‌ வீசும்‌ வாயுக்களை‌ வெளியிடும்‌. இது‌ நீர்நிலைகளின்‌ அழகியல்‌ மதிப்பைக்‌ குறைத்து, மனிதர்களுக்கு‌ சங்கடத்தை‌ ஏற்படுத்தும்‌.

3. நீர்நிலைகளின்‌ உயிர்‌ பன்முகத்தன்மை குறைதல்‌

ஆக்ஸிஜன்‌ குறைபாடு மற்றும்‌ நச்சு‌ வாயுக்களின்‌ உருவாக்கம்‌ ஆகியவை‌ பல‌ நீர்வாழ்‌ உயிரினங்களுக்கு‌ வாழ்வதற்கு‌ ஏற்ற‌ சூழலை‌ இல்லாமல்‌ ஆக்குகின்றன. இது‌ நீர்‌ பன்முகத்தன்மையைக்‌ குறைத்து, குறைந்த‌ இனங்கள்‌ கொண்ட‌ சுற்றுச்சூழல்‌ அமைப்பை‌ உருவாக்கும்‌, அவை‌ பெரும்பாலும்‌ மாசுபாட்டை‌ பொறுத்துக்கொள்ளக்கூடிய‌ சில‌ உயிரினங்களால்‌ ஆதிக்கம்‌ செலுத்தப்படும்‌.

அதிக BOD-யின் சுற்றுச்சூழல் தாக்கம்:

• ஆக்ஸிஜன் குறைபாடு → மீன் இறப்பு, நீர்வாழ் தாவரங்கள் இறப்பு.
• காற்றில்லா நிலைமைகள் → நச்சு வாயுக்கள் உற்பத்தி (மீத்தேன், ஹைட்ரஜன் சல்பைட்).
• உயிர்ப் பன்மய இழப்பு → உணர்திறன் கொண்ட இனங்கள் இறந்துவிடுகின்றன, சகிப்புத்தன்மை கொண்ட உயிரினங்கள் மட்டுமே வாழ்கின்றன.
• யூட்ரோஃபிகேஷன் → அதிகப்படியான ஊட்டச்சத்துக்கள் + கரிமச் சுமை = பாசிப் பெருக்கம் → அதிக BOD.

நீரில் BOD-யைக் குறைப்பதற்கான முறைகள்

• முதன்மை சுத்திகரிப்பு: திடக் கழிவுகளை அகற்றுதல் (சல்லடை செய்தல், படிவு செய்தல்).
• இரண்டாம் நிலை சுத்திகரிப்பு: உயிரியல் செயல்முறைகள் (செயல்படுத்தப்பட்ட சேறு, ட்ரிக்லிங் வடிகட்டி).
• மூன்றாம் நிலை சுத்திகரிப்பு: மேம்பட்ட வடிகட்டுதல் மற்றும் கிருமி நீக்கம்.
• காற்று ஊட்டம்: காற்றில் வாழும் நுண்ணுயிரி செயல்பாட்டைத் தூண்டுவதற்கு ஆக்ஸிஜனைச் சேர்த்தல்.
• கட்டமைக்கப்பட்ட ஈரநிலங்கள்: தாவரங்கள் மற்றும் மண்ணைப் பயன்படுத்தி இயற்கை வடிகட்டுதல்.

கண்டிப்பாக, இங்கே நீங்கள் வழங்கிய கட்டுரையின் தமிழ் மொழிபெயர்ப்பு உள்ளது:

BOD-யின் நிஜ வாழ்க்கை எடுத்துக்காட்டுகள்

1. சுத்திகரிக்கப்படாத கழிவுநீர்: BOD > 300 mg/L கரிமக் கழிவுகள் மற்றும் நோய்க்கிருமிகள் காரணமாக மிக அதிகமாக இருக்கும்.

2. சுத்திகரிக்கப்பட்ட கழிவுநீர் (இரண்டாம் நிலை சுத்திகரிப்புக்குப் பிறகு): BOD < 30 mg/L மேம்பட்ட நீர் தரத்தைக் குறிக்கிறது, வெளியேற்றத்திற்கு பாதுகாப்பானது.

3. தூய்மையான ஆறு: BOD < 2 mg/L நீர்வாழ் உயிரினங்களை ஆதரிக்கிறது மற்றும் பொழுதுபோக்கு பயன்பாட்டிற்கு பாதுகாப்பானது.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள் (FAQs)

உயிர்வேதியியல் ஆக்ஸிஜன் தேவை (BOD) பற்றிய ஆழமான, அறிவியல்ரீதியான தகவல்களைப் பெற, நீங்கள் ScienceDirect இன் இந்தப் பக்கத்தைப் பார்வையிடலாம்.

முடிவுரை

உயிர்வேதியியல்‌ ஆக்ஸிஜன்‌ தேவை (BOD) என்பது‌ நீர்‌ தர மதிப்பீட்டில்‌ ஒரு‌ மிக‌ முக்கியமான‌ அளவுருவாகும்‌. இது‌ நீர்நிலைகளில்‌ உள்ள‌ உயிரியல்ரீதியாக‌ சிதைக்கக்கூடிய‌ கரிம‌ மாசுபாட்டின்‌ அளவை‌ப்‌ பற்றிய‌ முக்கிய‌ தகவல்களை‌ வழங்குகிறது. BOD ஐக்‌ கண்காணிப்பதன்‌ மூலம்‌, நாம்‌ கழிவுநீர்‌ சுத்திகரிப்பு ஆலைகளின்‌ செயல்திறனை‌ மதிப்பிடலாம்‌, ஆறுகள்‌ மற்றும்‌ ஏரிகளின்‌ சுற்றுச்சூழல்‌ ஆரோக்கியத்தைப்‌ பாதுகாக்கலாம்‌, மேலும்‌ நமது‌ நீர்‌ ஆதாரங்களுக்கான‌ மாசுபாட்டுக்‌ கட்டுப்பாட்டு‌ விதிமுறைகளை‌ வடிவமைக்கலாம்‌. மாணவர்கள்‌ மற்றும்‌ போட்டித்‌ தேர்வு‌ aspirants, நீர்‌ தர மேலாண்மை, சுற்றுச்சூழல்‌ பொறியியல்‌ மற்றும்‌ பொது‌ சுற்றுச்சூழல்‌ அறிவியல்‌ குறித்த‌ தங்கள்‌ புரிதலுக்கு‌ BOD இன்‌ அடிப்படைக்‌ கோட்பாடுகள்‌, சோதனை‌ முறைகள்‌ மற்றும்‌ சுற்றுச்சூழல்‌ முக்கியத்துவத்தைப்‌ புரிந்துகொள்வது‌ மிக‌ அவசியம்‌. சுத்தமான‌ மற்றும்‌ ஆரோக்கியமான‌ நீர்நிலைகளைப்‌ பேணுவதற்கு‌ BOD பற்றிய‌ அறிவும்‌, அதை‌ நிர்வகிப்பதற்கான‌ முயற்சிகளும்‌ இன்றியமையாதவை‌.