Por qué es importante el Oxígeno disuelto en agua?

Oxígeno Disuelto

El oxígeno disuelto (DO) es Oxígeno que está disuelto en agua. El Oxígeno se disuelve por difusión del aire circundante; aireación del agua que ha caído en las cascadas o rápidos; y como un producto de desecho de la fotosíntesis. A continuación, una fórmula simplificada:

Fotosíntesis (en la presencia de luz y clorofila):

Los peces y animales acuáticos no pueden dividir el Oxígeno del agua (H2O) u otros componentes contenedores de Oxígeno. Únicamente las plantas verdes y algunas bacterias pueden hacer esto a través de la fotosíntesis y procesos similares. Virtualmente todo el Oxígeno que respiramos es producido por plantas verdes. Un total de tres cuartos del Oxígeno proporcionado en la tierra es producido por fitoplancton en los océanos.

El Efecto de la Temperatura

Si el agua es muy caliente, pueda que no haya suficiente Oxígeno en ella. Cuando hay muchas más bacterias o animales acuáticos en el área, pueden sobre-poblar, usando DO en grandes cantidades.

Los niveles de Oxígeno también pueden ser reducidos a través de la sobre-fertilización de plantas acuáticas por escape de campos de cultivo que contienen fosfatos y nitratos (los ingredientes en fertilizantes). Bajo estas condiciones, los números y tamaño de las plantas acuáticas, aumenta. Entonces, si el agua se vuelve turbia por varios días, la respiración de las plantas gastará mucho del DO disponible. Cuando estas plantas mueren, se vuelven alimento para bacterias, las cuales se multiplicarán y utilizarán grandes cantidades de Oxígeno. Y esto agota todo el Oxígeno.

Cuánto DO necesita un organismo acuático depende de su especie, su estado físico, la temperatura del agua, los contaminantes presentes y otros elementos. Consecuentemente, es imposible predecir con precisión los niveles mínimos de DO para peces y animales acuáticos específicos. Por ejemplo, a 5°C (41°F), las truchas usan cerca de 50-60 miligramos (mg) de oxígeno por hora; a 25°C (77°F), ellas pueden necesitar cinco o seis veces esa cantidad. Los peces son animales de sangre fría. Ellos usan más Oxígeno a altas temperaturas porque sus tasas metabólicas aumentan.

Numerosos estudios científicos sugieren que 4-5 partes por millón (ppm) de DO es la mínima cantidad que soportará una grande y diversa población de peces. El nivel de DO en buenas aguas de pesca generalmente promedia cerca de 9.0 partes por millón (ppm).

En la gráfica siguiente usted puede ver el efecto de la temperatura in el DO.

Environmental Impact

Las concentraciones totales de gas disuelto en el agua no deberían exceder 110 porciento. Las concentraciones por encima de este nivel pueden ser perjudiciales para la vida acuática. Los peces, en aguas que contienen exceso de gases disueltos, pueden sufrir de la “enfermedad de la burbuja de gas”; sin embargo, esto raramente ocurre. Las burbujas o émbolos bloquean el flujo de sangre a través de los vasos sanguíneos causando la muerte. Las burbujas externas (enfisema) también pueden ocurrir y verse en las aletas, en la piel y otros tejidos. Los acuáticos invertebrados también son afectados por las burbujas de gas, pero a niveles más altos que los letales para los peces.

El Oxígeno disuelto adecuando es necesario para la buena calidad del agua. el Oxígeno es un elemento necesario para todas las formas de vida. Los procesos de purificación de corrientes naturales requieren niveles de oxígeno adecuados para proveer a las formas de vida aeróbica. Ya que lo s niveles de Oxígeno disuelto en agua caen por debajo de 5.0 mg/l, la vida acuática está bajo estrés. A más baja concentración, mayor estrés. Los niveles de Oxígeno que permanecen debajo de 1-2 mg/l por unas pocas horas pueden generar una muerte de peces grande.

Biológicamente hablando, sin embargo, el nivel de oxígeno es una medida mucho más importante de la calidad del agua, que el coliforme fecal. El Oxígeno disuelto es absolutamente esencial para la supervivencia de todos los organismos acuáticos (no solamente peces, sino también invertebrados como cangrejos, almejas, zooplancton, etc). Además, el Oxígeno afecta a un vasto número de otros indicadores de agua, no únicamente bioquímicos sino estéticos como el olor, la claridad y el sabor. Por consecuencia, el Oxígeno es, quizás, el indicador mejor establecido de la calidad del agua.

Contaminación de Ríos

En el siguiente gráfico usted puede ver los niveles de porcentaje de Oxígeno disuelto en el río Támesis durante el periodo de 1890-1974; el puerto de Nueva York en el periodo 1910-1997, y el río Rin en entre 1945-1997. Aquí podemos ver cómo los niveles de Oxígeno para algunos de los mayores ríos han vuelto a los anteriores niveles altos, después de décadas de tener niveles bajos. Esto ha tenido consecuencias tanto para los organismos marinos como para los seres humanos. Los niveles incrementados de porcentaje de Oxígeno disuelto han mejorado las posibilidades de vid acuática.   

Source: The Skeptical environmentalist; measuring the real state of the world. Author: Bjorn Lomborg

Cómo afecta el Oxígeno disuelto a los suministros de agua?

Un alto nivel de DO en el suministro de agua de una comunidad es bueno porque genera agua potable con mejor sabor. Sin embargo, los niveles altos de DO aceleran la corrosión en las tuberías de agua. Por esta razón la industria utiliza la más baja cantidad posible de Oxígeno disuelto. El agua utilizada en calderas de muy baja presión no tiene más que 2.0 ppm de DO, pero la mayoría de los operadores de plantas de caldera intentan mantener los niveles de Oxígeno a 0.007 ppm o menos.