ค่าดีโอ (DO หรือ Dissolved oxygen)

ค่า “ดี โอ(DO) คือปริมาณออกซิเจนที่มีอยู่ในน้ำ แหล่งน้ำได้รับออกซิเจนจากบรรยากาศและจากพืชน้ำ น้ำไหล เช่นกระแสน้ำที่ไหลเร็ว จะละลายออกซิเจนมากกว่าน้ำนิ่งในบ่อน้ำหรือทะเลสาบ แม้ว่าโมเลกุลของน้ำ H2O จะมีอะตอมของออกซิเจน แต่ออกซิเจนนี้ไม่ใช่สิ่งที่สิ่งมีชีวิตในน้ำสามารถนำมาใช้ได้

ในความหมายของดีโอ เป็นออกซิเจนอิสระที่ละลายในน้ำ ไม่ใช่โมเลกุลของตัวน้ำเอง ออกซิเจนเข้าสู่น้ำจากการเติมอากาศของลมและการสังเคราะห์แสงของพืชน้ำ เมื่อออกซิเจนละลายน้ำต่ำเกินไป ปลาและสิ่งมีชีวิตในน้ำอื่นๆ จะไม่สามารถอยู่รอดได้

ปลาและสัตว์น้ำไม่สามารถแยกออกซิเจนออกจากน้ำ (H2O) หรือสารประกอบที่มีออกซิเจนอื่นๆ มีเพียงพืชสีเขียวและแบคทีเรียบางชนิดเท่านั้นที่สามารถทำได้ผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสงและกระบวนการที่คล้ายคลึงกัน ออกซิเจนที่เราหายใจแทบทั้งหมดผลิตโดยพืชสีเขียว ปริมาณออกซิเจนทั้งหมดสามในสี่ของโลกผลิตโดยแพลงก์ตอนพืชในมหาสมุทร

ยิ่งน้ำเย็นมากเท่าไรก็ยิ่งเก็บออกซิเจนได้มากเท่านั้น เมื่อน้ำอุ่นขึ้นจะทำให้ออกซิเจนละลายในน้ำได้น้อยลง ความเค็มยังเป็นปัจจัยสำคัญในการกำหนดปริมาณออกซิเจนที่ร่างกายสามารถรับได้ น้ำจืดสามารถดูดซับออกซิเจนได้มากกว่าน้ำเกลือ

ระดับออกซิเจนในน้ำอาจลดลงเมื่อมีแบคทีเรียหรือสาหร่ายมากเกินไปในน้ำ หลังจากที่สาหร่ายครบวงจรชีวิตและตายไป แบคทีเรียก็จะกินซากสาหร่าย พืชน้ำผ่านการย่อยสลายโดยใช้ออกซิเจน ในระหว่างกระบวนการสลายนี้ แบคทีเรียยังกินออกซิเจนที่ละลายในน้ำอีกด้วย สิ่งนี้สามารถนำไปสู่ระดับออกซิเจนที่มีอยู่ทางชีววิทยาลดลง ในบางกรณีนำไปสู่การฆ่าปลาและการตายของสิ่งมีชีวิตในน้ำอื่น ๆ

ทำไมค่าดีโอจึงมีความสำคัญ

สิ่งมีชีวิตทั้งหมดในน้ำตั้งแต่ปลา กุ้ง ปู หอยที่แหวกว่ายในน้ำไปจนถึงหนอนที่ฝังตัวเองในก้นโคลนของแหล่งน้ำล้วนแล้วแต่ต้องใช้รออกซิเจนในการหายใจเพื่อมีชีวิต สัตว์น้ำใช้เหงือกเพื่อรับออกซิเจนและส่งผ่านเข้าสู่กระแสเลือด

สัตว์น้ำต้องการออกซิเจนละลายน้ำมากแค่ไหน

โดยทั่วไปแล้ว นักวิทยาศาสตร์ยอมรับว่าสัตว์ในอ่าวต้องการความเข้มข้นของออกซิเจนละลายน้ำ 5.0 มก./ลิตร หรือมากกว่าจึงจะมีชีวิตอยู่และเจริญเติบโตได้ อย่างไรก็ตาม ปริมาณออกซิเจนที่สัตว์ต้องการนั้นแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับขนาดของสัตว์หรือความซับซ้อนและที่ที่มันอาศัยอยู่

  • หนอนและหอยที่อาศัยอยู่ในก้นโคลนของอ่าว ซึ่งระดับออกซิเจนต่ำโดยธรรมชาติ ต้องการความเข้มข้นของออกซิเจนที่ละลายน้ำอย่างน้อย 1 มก./ลิตร
  • ปลา ปู และหอยนางรมที่อาศัยอยู่หรือหากินตามก้นบ่อต้องมีความเข้มข้นของออกซิเจนละลายน้ำ 3 มก./ล. ขึ้นไป
  • การวางไข่ของปลาอพยพ ไข่ และตัวอ่อนของพวกมันต้องการมากถึง 6 มก./ลิตร ในช่วงชีวิตที่อ่อนไหวเหล่านี้

หน่วยในการวัดค่าดีโอ

DO แสดงในหน่วยต่างๆ มากมาย แต่ส่วนใหญ่มักจะเป็น mg/L หรือ % saturation (DO%) หน่วย mg/L นั้นตรงไปตรงมา เนื่องจากเป็นมิลลิกรัมของออกซิเจนในก๊าซที่ละลายในน้ำหนึ่งลิตร

จุดเริ่มต้นที่ดีที่สุดในการอธิบาย % ความอิ่มตัวอยู่ที่ชั้นบรรยากาศประมาณ 21% ของบรรยากาศของโลกคือออกซิเจน ข้อควรพิจารณาอีกประการหนึ่งคือความกดอากาศที่ระดับน้ำทะเล ซึ่งเท่ากับปรอท 760 มิลลิเมตร ส่วนของความดันโดยรวมที่เกิดจากออกซิเจน เรียกว่าแรงดันบางส่วน เท่ากับ 160 mmHg (21% * 760 mmHg = 160 mmHg)

การวัดค่าดีโอ

เราสามารถวัดค่าดีโอได้ด้วยเครื่องมือที่เรียกว่า DO Meter วิธีที่ดีที่สุดคือการวัดในภาคสนามในเวลาเดียวกันในแต่ละวัน เนื่องจากความเข้มข้นของ DO อาจแตกต่างกันไปตลอดระยะเวลา 24 ชั่วโมง อุปกรณ์ทดสอบออกซิเจนละลายน้ำมักจะยอมให้วัดความเข้มข้นของออกซิเจนเป็นทั้งมิลลิกรัมต่อลิตร (มก./ลิตร) และเปอร์เซ็นต์ความอิ่มตัว (% sat)

ดูรายละเอียดเครื่องมือวัด DO Meter คุณภาพสูงที่ผู้เชี่ยวชาญแนะนำ