La domanda biochimica di ossigeno è una misura della quantità di ossigeno utilizzata dai microrganismi (ad es. batteri aerobici) nell’ossidazione della materia organica. Le fonti naturali di materia organica includono la decomposizione delle piante e la caduta delle foglie. Tuttavia, la crescita e la decomposizione delle piante possono essere accelerate in modo innaturale quando, a causa dell’attività umana, i nutrienti e la luce solare sono eccessivamente abbondanti. Il deflusso urbano trasporta i rifiuti degli animali domestici da strade e marciapiedi; i nutrienti dei fertilizzanti per prati; foglie, erba tagliata e carta dalle aree residenziali, che aumentano il fabbisogno di ossigeno. L’ossigeno consumato nel processo di decomposizione sottrae ad altri organismi acquatici quello di cui hanno bisogno per vivere. Gli organismi più tolleranti ai bassi livelli di ossigeno disciolto possono sostituire una diversità di sistemi acquatici naturali che contengono batteri, i quali hanno bisogno di ossigeno (sono aerobici) per sopravvivere. La maggior parte si nutre di alghe morte e di altri organismi morti e partecipa al ciclo di decomposizione. Le alghe e gli altri produttori presenti nell’acqua assorbono i nutrienti inorganici e li utilizzano per costruire i propri tessuti organici.
I consumatori, come i pesci e gli altri animali acquatici, mangiano alcuni produttori e i nutrienti risalgono la catena alimentare. Quando questi organismi muoiono, i batteri decompongono i composti organici e rilasciano nell’acqua nutrienti inorganici come nitrati, fosfati, calcio e altri. Alcuni di questi nutrienti finiscono a valle o nei sedimenti, ma la maggior parte viene riciclata continuamente. La maggior parte dei batteri presenti nella colonna d’acqua è aerobica. Ciò significa che utilizza ossigeno per svolgere le attività metaboliche di decomposizione. Ricordate che in altri esercizi correlati abbiamo imparato che, in condizioni normali, l’ossigeno disciolto è presente in concentrazioni molto basse. I livelli naturali di ossigeno nei sistemi acquatici sono sempre in una certa misura ridotti dalla normale attività dei batteri aerobici. Nella maggior parte dei casi, se le concentrazioni di ossigeno disciolto scendono sotto le 5 parti per milione (ppm), i pesci non riescono a sopravvivere a lungo. Tutte le specie che vivono in acque pulite, come le trote o i salmoni, muoiono ben prima di raggiungere questo livello; anche i pesci che tollerano bassi livelli di ossigeno, come il pesce gatto e la carpa, sono a rischio sotto le 5 ppm.
Quando si verificano livelli insolitamente elevati di attività batterica aerobica, tuttavia, il livello di ossigeno disciolto può diminuire drasticamente. In quali circostanze succede? In genere, ciò avviene quando nel sistema viene introdotto un qualche tipo di «inquinamento» anomalo. Può trattarsi di inquinamento organico, proveniente da fonti quali acque reflue domestiche, perdite da fosse settiche e deflusso di fertilizzanti, oppure di sostanze inorganiche provenienti da fonti domestiche o industriali. Anche le fonti naturali di composti organici possono raggiungere i sistemi acquatici attraverso alluvioni, frane ed erosione.
Uno dei nutrienti più importanti che, in tempi recenti, ha influito sulla DBO nei sistemi acquatici è l’inquinamento da fosfati proveniente dalle abitazioni statunitensi. Decenni fa si scoprì che l’aggiunta di fosforo a saponi e detergenti ne migliorava il potere pulente. Negli anni ’60, milioni di abitazioni e attività commerciali scaricavano tonnellate e tonnellate di fosfati negli scarichi. Alla fine, gran parte di questo importante nutriente raggiunse i corsi d’acqua degli Stati Uniti. Poiché il fosforo è uno dei principali fattori limitanti (nutrienti necessari) nei sistemi acquatici, iniziarono a verificarsi fioriture algali numerose e diffuse. Le fioriture algali sono esplosioni improvvise della popolazione, durante le quali spesso una o due specie di alghe trovano all’improvviso condizioni favorevoli a una crescita rapida.
Poiché la maggior parte delle alghe unicellulari si riproduce asessualmente per rapida divisione cellulare, non ci vuole molto perché una specie algale trasformi improvvisamente e letteralmente l’acqua in una massa verde, con miliardi e miliardi di nuove cellule. Poiché le condizioni necessarie a queste fioriture algali sono talvolta temporanee, oppure perché le alghe superano la soglia di qualche altro fattore limitante, le fioriture sono solo temporanee. Spesso durano solo pochi giorni. Cosa succede quando la fioritura termina? Le cellule algali non hanno nutrienti a sufficienza e la maggior parte muore. A questo punto, i batteri aerobici assumono un ruolo importante e iniziano a decomporre le alghe. Poiché hanno a disposizione una quantità enorme di cibo, anche loro subiscono una sorta di fioritura e sottraggono letteralmente l’ossigeno all’acqua. Quando l’ossigeno si esaurisce, i batteri e la maggior parte degli altri organismi aerobici del sistema acquatico iniziano a morire.
citato da Freedrinkingwater.com
