Per la salute degli ecosistemi acquatici, la concentrazione di ossigeno disciolto nell’acqua riveste un ruolo di primo piano. È essenziale, infatti, che vengano mantenuti livelli adeguati, affinché possa essere garantita la diversità biologica e al tempo stesso possa essere assicurata la respirazione dei pesci; al contrario, concentrazioni ridotte rischiano di causare stress o addirittura di portare i vertebrati acquatici alla morte. Vale la pena di ricordare, peraltro, che l’ossigeno è coinvolto nella decomposizione dei rifiuti organici, e quindi ricopre un ruolo critico rispetto alla qualità globale degli ambienti acquatici. Alla luce di questi aspetti, risulta evidente l’importanza di saper interpretare i dati che vengono raccolti da un sensore di ossigeno disciolto, un piccolo dispositivo realizzato appositamente per rilevare la concentrazione di ossigeno all’interno di un fluido.
Perché è importante misurare l’ossigeno disciolto in acqua
Come si è potuto capire, l’ossigeno disciolto rappresenta un parametro di fondamentale importanza in relazione alla definizione degli standard di qualità dell’acqua, con riferimento in particolare alla vivibilità per il plancton e i pesci. È grazie all’ossigeno che i pesci possono respirare. Ma come fa l’ossigeno ad arrivare in acqua? Le “strade” percorse a ben vedere sono diverse: da una parte ci sono le acque sorgive; dall’altra parte non va dimenticato che anche le piante acquatiche effettuano la fotosintesi. E poi, ovviamente, l’ossigeno raggiunge l’acqua tramite l’atmosfera. La quantità di ossigeno disciolto in acqua, invece, cambia in base a diversi aspetti: la profondità dei fondali e la temperatura sono i più importanti. Questo è il motivo per il quale, nelle rilevazioni, si possono notare oscillazioni non solo su base stagionale, ma anche su base giornaliere. Le concentrazioni di ossigeno disciolto sono più elevate nelle acque mosse e più in generale nelle acque di superficie, che non a caso costituiscono l’habitat perfetto per i salmoni e le trote, che sono pesci estremamente vitali. La presenza di ossigeno è inferiore, invece, nelle acque inquinate e lente. Ecco un’altra ragione per la quale è fondamentale poter misurare la concentrazione di ossigeno disciolto in acqua, dato che tale parametro è direttamente correlato alla salute dei fiumi.
Come funzionano e a che cosa servono i sensori di ossigeno disciolto
Grazie ai sensori di ossigeno disciolto è possibile quantificare l’ossigeno gassoso che è disciolto in acqua. Tali dispositivi funzionano in immersione e indicano la concentrazione in milligrammi per litro. A seconda delle caratteristiche dell’ambiente di misura possono essere integrate delle funzioni ad hoc: infatti questi sensori possono essere usati per una grande varietà di applicazioni, come gli scarichi dell’acqua, gli allevamenti di pesce e il monitoraggio delle acque reflue, dei mari, dei bacini idrici e dei fiumi.
Su quali aspetti influisce l’ossigeno disciolto
L’ossigeno disciolto influisce fra l’altro sul controllo dei processi. La concentrazione di ossigeno disciolto, in particolare, deve essere tenuta sotto controllo per un accurato monitoraggio del trattamento biologico delle acque reflue. Non solo: tale parametro è decisivo per la produzione di acqua potabile – in particolare per la fase di biofiltrazione di questo processo -. Ancora, qualunque livello di ossigeno disciolto può essere pericoloso, nell’ambito della produzione di energia elettrica e in altre applicazioni industriali, per la generazione del vapore. Nel caso in cui se ne rilevi la presenza, pertanto, è opportuno provvedere alla sua rimozione.
Gli altri contesti in cui è importante l’ossigeno disciolto
La concentrazione di ossigeno disciolto per le acque reflue in molti casi deve rispettare i limiti previsti dalle norme; in caso contrario queste acque non possono essere scaricate nei canali, nei fiumi, nei laghi o nei ruscelli. Affinché possano essere considerate sane e capaci di favorire la vita, le acque devono presentare un contenuto di ossigeno disciolto. Inoltre, la concentrazione di ossigeno disciolto influisce sulla qualità che caratterizza l’acqua di sorgente; qualora non si raggiungano i livelli previsti, l’acqua non solo assume un sapore poco piacevole, ma diventa addirittura malsana, condizionando perfino la qualità di tutto l’ambiente.
La bioattività e la salinità
La bioattività e la salinità sono due dei fattori che influenzano la concentrazione di ossigeno nell’acqua. In particolare, la concentrazione di ossigeno disciolto è tanto più elevata quanto più bassa è la bioattività dei microrganismi. Il motivo è presto detto: i microrganismi che hanno bisogno di sostanze organiche per nutrirsi respirano attraverso l’ossigeno. La concentrazione di ossigeno disciolto, inoltre, è tanto più alta quanto più è bassa la salinità; la solubilità dei gas è influenzata dai sali, che li fanno uscire dall’acqua. Ancora, va detto che la concentrazione di ossigeno disciolto di solito è più elevata alle basse altitudini, visto che la pressione atmosferica è più elevata: l’ossigeno disciolto viene trattenuto più facilmente. Infine, i bacini idrici nei quali la temperatura è più alta possono contenere una concentrazione più bassa di ossigeno disciolto, dal momento che le molecole di ossigeno risultano più mobili. Quando l’acqua è più fredda, le molecole di ossigeno sono meno mobili, e di conseguenza fanno più fatica a “fuggire” dall’acqua.
