Membandingkan Keperluan Oksigen Biokimia (BOD) dalam Sampel Air Berbeza

Tujuan

Untuk membandingkan Keperluan Oksigen Biokimia (BOD), iaitu penunjuk pencemaran organik, bagi sampel air berbeza, seperti air bersih dan air yang mengandungi sisa organik tambahan.

Pemboleh ubah

• Pemboleh ubah dimanipulasikan: sumber atau jenis sampel air yang diuji, seperti air bersih berbanding air yang ditambah bahan organik atau detergen.
• Pemboleh ubah bergerak balas: penurunan tahap oksigen terlarut (DO) selepas tempoh pengeraman tetap, dikira sebagai BOD = DO awal tolak DO selepas pengeraman.
• Pemboleh ubah dimalarkan: suhu pengeraman, tempoh pengeraman (kaedah standard menggunakan 5 hari), isi padu setiap sampel, pengecualian cahaya semasa pengeraman, dan kaedah ujian oksigen terlarut yang digunakan.

Bahan dan radas

• Sampel air daripada sumber berbeza
• Botol BOD atau botol sampel bersumbat lain
• Kit ujian oksigen terlarut (DO) atau meter DO
• Inkubator, atau almari gelap yang dikekalkan pada suhu tetap
• Termometer
• Label

Prosedur

1. Kumpulkan sampel air daripada setiap sumber dan labelkan bekas dengan jelas.
2. Ukur dan rekod tahap oksigen terlarut awal setiap sampel menggunakan kit ujian atau meter DO.
3. Isi dan tutup botol BOD dengan setiap sampel, pastikan tiada buih udara terperangkap di dalamnya.
4. Eramkan semua botol yang tertutup dalam gelap pada suhu tetap, seperti 20 darjah Celsius, selama 5 hari.
5. Selepas 5 hari, ukur dan rekod semula tahap oksigen terlarut dalam setiap botol.
6. Kira BOD setiap sampel sebagai perbezaan antara bacaan oksigen terlarut awal dan akhirnya.
7. Bandingkan nilai BOD yang diperoleh bagi sampel air berbeza.

Keputusan dijangka

Sampel air dengan lebih banyak pencemar organik dijangka menunjukkan penurunan oksigen terlarut yang lebih besar, dan justeru nilai BOD lebih tinggi, berbanding sampel yang lebih bersih, seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 1.

Kesimpulan

Sampel air dengan lebih banyak pencemar organik mempunyai BOD lebih tinggi kerana mikroorganisma di dalamnya menggunakan lebih banyak oksigen terlarut untuk memecahkan bahan organik tambahan sepanjang tempoh pengeraman. Nilai BOD lebih tinggi justeru menunjukkan pencemaran organik lebih besar dan kualiti air lebih rendah, manakala nilai BOD lebih rendah menunjukkan air lebih bersih.

Kesilapan biasa

Soalan bergaya Kertas 3

Soalan 1 (membuat hipotesis). Nyatakan satu hipotesis yang sesuai bagi penyiasatan ini.

Jawapan model. Sampel air yang mengandungi lebih banyak sisa organik mempunyai BOD yang lebih tinggi berbanding sampel air bersih. Ini menghubungkan pemboleh ubah dimanipulasikan, iaitu jenis sampel air, dengan pemboleh ubah bergerak balas, iaitu BOD, iaitu penurunan oksigen terlarut sepanjang tempoh pengeraman.

Soalan 2 (mengawal pemboleh ubah). Kenal pasti pemboleh ubah dimanipulasikan dan bergerak balas, serta namakan satu pemboleh ubah yang mesti dikawal.

Jawapan model. Pemboleh ubah dimanipulasikan ialah sumber atau jenis sampel air; pemboleh ubah bergerak balas ialah BOD, dikira sebagai oksigen terlarut awal tolak oksigen terlarut selepas pengeraman. Suhu dan tempoh pengeraman mesti dikawal, supaya sebarang perbezaan BOD disebabkan oleh sampel air sahaja.

Soalan 3 (menjadualkan dan mengira). Diberi oksigen terlarut awal dan akhir bagi setiap sampel, tunjukkan cara mengira dan menjadualkan BOD.

Jawapan model. Gunakan BOD = DO awal − DO akhir. Bagi sampel bersih, 8.0 − 7.4 = 0.6 mg/dm3; bagi sampel tercemar, 8.0 − 2.5 = 5.5 mg/dm3.

Jadualkan lajur bagi sampel, DO awal, DO selepas 5 hari dan BOD, semuanya dalam mg/dm3, dan persembahkan nilai BOD sebagai carta bar kerana sampel ialah pemboleh ubah berkategori.

Soalan 4 (membuat inferens). Sampel tercemar mempunyai BOD yang jauh lebih tinggi. Apakah yang boleh anda inferkan tentang mikroorganisma dan oksigen di dalamnya?

Jawapan model. Anda boleh inferkan bahawa air tercemar mengandungi lebih banyak bahan organik, jadi mikroorganismanya lebih banyak melakukan respirasi dan menggunakan lebih banyak oksigen terlarut untuk memecahkannya. BOD yang tinggi justeru menunjukkan pencemaran organik yang lebih besar dan kurang oksigen tersedia untuk organisma akuatik.

Langkah keselamatan

• Pakai sarung tangan dan basuh tangan selepas mengendalikan sampel air, kerana air tercemar atau air sisa mungkin mengandungi mikroorganisma berbahaya.
• Jangan sekali-kali merasa sampel atau menyedutnya dengan mulut; gunakan pengisi pipet, kit ujian atau meter oksigen terlarut.
• Ikut label semasa menggunakan reagen kit ujian oksigen terlarut, elakkan sentuhan kulit dan mata, dan bilas dengan banyak air jika tertumpah pada anda.
• Kendalikan botol BOD kaca dengan berhati-hati dan bersihkan sebarang kaca pecah dengan selamat.

Sumber:SRC-DSKP-EN

Soalan lazim