ออกซิเจนในน้ำ (Dissolved Oxygen) หรือเขียนย่อว่า DO โดยเราส่วนใหญ่ก็มักจะรู้ว่าการที่สิ่งมีชีวิตจะอยู่รอดได้ต้องหายใจ และในการหายใจก็ต้องมีออกซิเจนมากพอที่จะช่วยให้สิ่งมีชีวิตยังมีชีวิตต่อไปได้ และสัตว์น้ำหรือพืชก็เช่นกัน สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ก็ต้องการออกซิเจนเพื่อการดำรงชีวิต ดังนั้นออกซิเจนในน้ำเป็นเหมือนอากาศที่คนหายใจเข้าไป หลายคนอาจสงสัยว่าแล้วในน้ำมีออกซิเจนได้อย่างไร นั่นก็เพราะออกซิเจนเข้าสู่น้ำโดยการดูดซึมจากชั้นบรรยากาศเป็นผลพลอยได้จากการสังเคราะห์แสงของพืชนั่นเอง
ความต้องการออกซิเจนที่ละลายในน้ำของสัตว์แต่ละชนิดก็ไม่เหมือนกัน โดยปกติค่านี้ไม่ควรต่ำกว่า 5.0 มก/ลิตร แต่ปู หรือหอยนางรมก็ต้องการออกซิเจนเพียงแค่ 1-4 มก. เท่านั้น แต่หากปลาน้ำตื้นก็มักจะต้องการปริมาณออกซิเจนละลายในน้ำมากกว่านั้นค่อนข้างเยอะ และปัจจัยที่ทำให้ค่าออกซิเจนของน้ำเปลี่ยนไปก็มีหลายอย่าง เช่น อุณหภูมิพื้นผิวที่สูงขึ้น น้ำมีความเค็มมากขึ้นก็ส่งผลให้ค่าออกซิเจนของน้ำลดลงได้
Dissolved Oxygen จะเพิ่มขึ้นเมื่อความดันบรรยากาศเปลี่ยนไป เช่นแอ่งน้ำที่อยู่บนภูเขาสูงจะมีโอกาสที่มีออกซิเจนของน้ำต่ำกว่าแอ่งน้ำที่อยู่บนพื้นที่ราบนั่นเอง หากออกซิเจนไม่เพียงพอต่อความต้องการของสัตว์เหล่านั้น จะส่งผลเสียมากมาย เช่นอาจจะทำให้ปลาเครียดและนำไปสู่การเสียชีวิตของปลามากมายในน้ำได้ คำถามที่คนส่วนมากสงสัยก็คือ แล้วเราจะรู้ได้อย่างไรว่า Dissolved Oxygen ตอนนี้มีเท่าไหร่ กี่ มก./ลิตร ทั้งนี้ก็เพื่อจะปรับค่าออกซิเจนของน้ำให้เพียงพอได้ทันท่วงที ไม่ก่อให้เกิดความเสียหายในภายหลัง
การวัดค่าออกซิเจนในน้ำ (Dissolved Oxygen)
เครื่องวัดออกซิเจนในน้ำ (Dissolved Oxygen meter) หรือเรียกย่อๆ ว่า DO Meter ได้รับการออกแบบมาเพื่อวัดปริมาณออกซิเจนในก๊าซที่ละลายในน้ำ ออกซิเจนละลายน้ำ (DO) เป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญของคุณภาพน้ำ ออกซิเจนเข้าสู่น้ำได้หลายวิธีเช่นผลพลอยได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงจากพืชน้ำ ผ่านคลื่นและน้ำที่ลอยตัวซึ่งผสมอากาศเข้าไปในน้ำและโดยการแพร่จากอากาศโดยรอบ
ปริมาณออกซิเจนละลายน้ำที่น้ำสามารถกักเก็บได้จะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 8 ถึง 14 มก./ลิตร ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของน้ำ เนื่องจากสิ่งมีชีวิตในน้ำ เช่นเดียวกับสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ที่ต้องการออกซิเจนเพื่อความอยู่รอด ระดับ DO ที่สูงจึงมีส่วนทำให้ประชากรในน้ำมีสุขภาพดี ซึ่งช่วยในกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ในลำธารตามธรรมชาติ รวมถึงการสลายตัวของอินทรียวัตถุ สัตว์น้ำจะเครียดหากระดับ DO ลดลงต่ำกว่า 5 มก./ลิตร และปลาจำนวนมากสามารถฆ่าได้คือระดับที่ลดลงอีกมาก
ดังนั้นเครื่องวัดออกซิเจนในน้ำถูกสร้างขึ้นมาเพื่อตรวจวัดออกซิเจนที่อยู่ในน้ำ เพราะทั้งสะดวกและง่ายต่อการทำงาน ในการวัดออกซิเจนของน้ำสามารถวัดได้ทั้งแบบที่เก็บตัวอย่างน้ำ ซึ่งต้องใช้ปริมาณที่มากและค่อนข้างยุ่งยาก ดังนั้นการใช้เครื่องวัดนี้จะเหมาะกับงานภาคสนามมากว่า และเครื่องวัด DO Meter ก็มีหลายยี่ห้อให้เลือกในปัจจุบัน ทั้งฟังก์ชันการใช้งานที่มากขึ้นสามารถทำได้หลายอย่างในเครื่องเดียว และราคาที่แตกต่างกันไปตามฟังก์ชันการใช้งานอีกด้วย
ดังนั้นการเลือกซื้อเครื่องมือวัดออกซิเจนในน้ำที่เหมาะสมทั้งราคาและการใช้งานจึงควรดูที่ความต้องการและงบประมาณเป็นหลัก
ความจำเป็นในการวัดออกซิเจนในน้ำ
คุณภาพของน้ำเป็นสิ่งสำคัญสำหรับหลายๆ อย่าง คุณสามารถกำหนดลักษณะของน้ำดื่มสำหรับคนหรือสัตว์ คุณภาพของน้ำที่จะใช้สำหรับการเกษตรหรือเรื่องอื่นๆ เช่น น้ำเสียอุตสาหกรรม น้ำนิ่ง น้ำเสีย โรงบำบัดน้ำเสีย หรือน้ำเสียเทศบาล เครื่องวัดออกซิเจนละลายน้ำในโรงบำบัดน้ำ บางครั้งจำเป็นต้องรู้ระดับออกซิเจนเพื่อป้องกัน (หรือคาดการณ์) การเกิดสนิมของท่อ เนื่องจากออกซิเจนอาจส่งผลต่อกระบวนการเกิดสนิมได้
Dissolved Oxygen meter เป็นอุปกรณ์พกพาขนาดกะทัดรัด พกพาสะดวก ดังนั้นจึงทำการวัดได้ง่ายในสนามหรือในห้องปฏิบัติการ เป็นเครื่องมือในห้องปฏิบัติการมีฟังก์ชันหลายอย่างที่ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานระดับมืออาชีพ มีความเที่ยงตรงและสอบเทียบได้ มั่นคงและยาวนาน ยังสามารถวัดเรื่องอื่นๆ ได้ ตัวอย่างเช่น บางรุ่นสามารถวัดอุณหภูมิและความอิ่มตัวได้ นอกจากนี้ เพื่อให้คุณได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ เครื่องวัดจะทำการชดเชยอุณหภูมิและการชดเชยสิ่งแวดล้อม เพื่อให้แน่ใจว่าผลการวัดจะเหมือนกันไม่ว่าอุณหภูมิจะเป็นเท่าใด
มาตรฐานของ Dissolved Oxygen
อาจมีการผลิต ทดสอบ และใช้งานเครื่องวัดออกซิเจนละลายน้ำตามมาตรฐานต่างๆ ตัวอย่างมาตรฐาน สำหรับตรวจค่า Dissolved Oxygen ได้แก่
- ISO 5814 – คุณภาพน้ำ: การหาค่าออกซิเจนละลายน้ำโดยหัววัดไฟฟ้าเคมี
- ASTM D888 – วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับออกซิเจนละลายน้ำ
- BS EN 25813 – คุณภาพน้ำ: การหาปริมาณออกซิเจนละลายน้ำโดยวิธีไอโอโดเมตริก