1. Che cos’è l’ossigeno disciolto?
Ossigeno disciolto (abbreviazione di DA FARE) è la quantità di molecole di ossigeno gassoso (O₂) libere e non combinate presenti nell’acqua. Si può immaginare come il sale o lo zucchero quando vengono mescolati nell’acqua. È inoltre un parametro fondamentale negli ambienti acquatici e svolge un ruolo vitale per la sopravvivenza e la salute di vari organismi. In termini semplici, si riferisce alla quantità di ossigeno disciolto nell’acqua.
Perché l'ossigeno disciolto è importante?
- Per i pesci e gli altri animali acquatici, ossigeno disciolto è come l’aria che respiriamo. Gli organismi acquatici ne hanno bisogno per respirare e per ottenere l’energia necessaria alle loro attività quotidiane. Livelli adeguati di ossigeno disciolto favoriscono una crescita e una riproduzione sane. Livelli bassi di ossigeno disciolto possono causare stress, malattie e persino la morte delle specie acquatiche.
- Influisce inoltre sulla qualità complessiva dell'acqua. Livelli elevati di ossigeno disciolto possono contribuire a decomporre la materia organica in modo più efficiente, impedendo l'accumulo di sostanze nocive.
Da dove proviene l'ossigeno disciolto e da cosa dipende la sua quantità?
2.1 Fonti di ossigeno disciolto
(1) Ossigeno disciolto nell'atmosfera:
La diffusione all’interfaccia acqua-atmosfera è una fonte fondamentale di ossigeno disciolto nell’acqua. Ad esempio, le molecole di ossigeno si dissolvono lentamente dall’aria nelle acque calme di laghi o fiumi. La legge di Henry afferma che la solubilità di un gas in un liquido è proporzionale alla sua pressione parziale. Con una pressione parziale dell’ossigeno nell’atmosfera pari a circa 21 kPa (a pressione standard), l’ossigeno si dissolve nell’acqua, sebbene questo processo sia lento. L’agitazione dell’acqua influisce sulla velocità di dissoluzione: le onde provocate dal vento su un lago aumentano l’area di contatto tra aria e acqua, accelerando la dissoluzione dell’ossigeno.
(2) Fotosintesi delle piante acquatiche:
Questa è un’altra importante fonte di ossigeno disciolto nell’acqua. Le piante acquatiche (come le alghe, le erbe acquatiche, ecc.) assorbono anidride carbonica e rilasciano ossigeno durante la fotosintesi. L’equazione chimica della fotosintesi è 6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂. Ad esempio, in uno stagno eutrofico, le alghe si riproducono in gran numero. In presenza di luce solare sufficiente durante il giorno, l’ossigeno prodotto dalla fotosintesi delle alghe aumenterà in modo significativo il contenuto di ossigeno disciolto nell’acqua, raggiungendo talvolta persino uno stato di sovrasaturazione.
2.2 Fattori determinanti del tenore di ossigeno disciolto
| Fattori determinanti | Impatto sull'ossigeno disciolto | Descrizione dettagliata |
| Temperatura | L'aumento della temperatura riduce il contenuto di ossigeno disciolto | Con l'aumentare della temperatura, il moto termico delle molecole d'acqua si intensifica e aumenta la tendenza delle molecole di gas a fuoriuscire dall'acqua. Ad esempio, a 0 ℃, la saturazione dell'ossigeno disciolto nell'acqua è di circa 14,6 mg/L, mentre a 30 ℃ è di circa 7,6 mg/L |
| Pressione atmosferica | L'aumento della pressione atmosferica fa aumentare il contenuto di ossigeno disciolto | Secondo la legge di Henry, a parità di altre condizioni, le variazioni della pressione atmosferica influenzano la quantità di ossigeno disciolto. Le zone ad alta quota presentano una bassa pressione atmosferica e un contenuto di ossigeno disciolto relativamente basso nei corpi idrici; le zone a bassa quota presentano invece un’alta pressione atmosferica e un contenuto di ossigeno disciolto relativamente elevato. |
| Salinità | L'aumento della salinità riduce la solubilità dell'ossigeno disciolto | Gli ioni di sale presenti nell'acqua interagiscono con le molecole d'acqua, riducendo la probabilità che le molecole di ossigeno si leghino a quelle d'acqua. La salinità dell'acqua di mare è solitamente compresa tra il 32‰ e il 37‰, e la sua saturazione di ossigeno disciolto è molto inferiore a quella dell'acqua dolce |
| Fluidità dell'acqua | L'acqua in movimento può aumentare la quantità di ossigeno disciolto; l'acqua ferma tende invece alla stratificazione dell'ossigeno disciolto | I corsi d'acqua rinnovano costantemente la superficie dell'acqua a contatto con l'atmosfera, aumentano la dissoluzione dell'ossigeno e rendono più uniforme la sua distribuzione. Le acque stagnanti vengono rifornite principalmente tramite diffusione e fotosintesi; è quindi facile che si verifichi una notevole differenza nella concentrazione di ossigeno disciolto tra lo strato superficiale e quello di fondo, e quest'ultimo può risultare ipossico. |
| Respirazione degli organismi acquatici e decomposizione della materia organica | Consumo di ossigeno disciolto | La respirazione biologica (ad esempio: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energia) e la decomposizione della materia organica sono processi che consumano ossigeno. Una quantità eccessiva di materia organica nell’acqua e un rifornimento di ossigeno non tempestivo causeranno un brusco calo dell’ossigeno disciolto |
2.3 Quali fattori influenzano il livello di saturazione dell'ossigeno disciolto?
Normalmente la saturazione dell'ossigeno disciolto nell'acqua è influenzata in modo piuttosto marcato dalla temperatura dell'acqua, dalla profondità e dalla salinità: quanto più alta è la temperatura dell'acqua, tanto più basso è il valore di saturazione dell'ossigeno disciolto nell'acqua.
Maggiore è la pressione, minore è il valore di saturazione dell'ossigeno disciolto (DO) nell'acqua. Maggiore è il livello di salinità, minore è il valore di saturazione dell'ossigeno disciolto (DO) nell'acqua.
La tabella riportata di seguito è puramente indicativa; vi preghiamo di contattarci per ottenere i dati relativi alla tabella di saturazione dell'ossigeno disciolto.
3. Misurazione dell'ossigeno disciolto
Esistono diversi metodi per misurare l'ossigeno disciolto. Uno dei più diffusi consiste nell'utilizzare un misuratore di ossigeno disciolto, che fornisce una lettura rapida e accurata del livello di ossigeno disciolto nel campione d'acqua. Un altro approccio tradizionale è il metodo di titolazione di Winkler, che richiede più tempo ma è altamente accurato.
