La qualità dell'acqua, e quindi il suo minore o maggiore grado di inquinamento, può essere determinata mediante analisi chimiche, misurazioni fisiche e analisi biologiche.
Le analisi chimiche sono specifiche per ogni sostanza e servono per rilevare la presenza e la quantità della sostanza in esame; sono inoltre molto importanti perché rilevano precisamente quali sostanze inquinanti sono presenti, e in che quantità.
Con le analisi chimiche si può rilevare la presenza sia di inquinanti tossici (metalli pesanti, solfati, fluoruri, ecc….) sia di inquinanti organici, come fosfati e le sostanze azotate.
Di fondamentale rilevanza per la valutazione della qualità dell'acqua sono due metodologie di analisi collegate all'ossidazione di sostanze organiche: si tratta del B.O.D. (Biochemical Oxigen Demand) e del C.O.D. (Chemical Oxigen Demand).Il B.O.D. permette di misurare la quantità d’ossigeno necessaria per l’ossidazione biochimica delle sostanza contenute nell'acqua, alle condizioni di T, luce e pH prestabilite; permette quindi di valutare quindi il grado di capacita’ di auto-depurazione di un corpo d’acqua ad opera di batteri aerobi.
Con il C.O.D. si possono rilevare le sostanze ossidabili per via chimica utilizzando un forte ossidante, il bicromato di potassio (K2Cr2O7) in ambiente acido per acido solforico. Questo metodo rileva anche la presenza di sostanze non valutabili con il B.O.D., come per esempio la cellulosa ma non rileva i composti ossidabili dell’azoto. Il risultato e’ espresso in mg/l di ossigeno molecolare equivalenti alla quantità di bicromato di potassio utilizzato per l’ossidazione. Il grande vantaggio è che dà la possibilità di valutare il carico organico anche in presenza di composti tossici.
La domanda biologica d’ossigeno B.O.D. misura la frazione di ossigeno disciolto in (mg/l di ossigeno) utilizzata da una popolazione microbica eterogenea per stabilizzare, in condizioni specifiche di temperatura e tempo, il materiale organico biodegradabile presente in un acqua.
Nel test di laboratorio il tempo di biodegradazione è ridotto a cinque giorni, durante i quali il campione di cui si vuole determinare il B.O.D. viene mantenuto al buio e alla temperatura di 20 °C.
I principali microrganismi interessati in questo processo sono i batteri eterotrofi e quelli nitrificanti (autotrofi).
I primi utilizzano il carbonio organico come alimento per le varie attività vitali (accrescimento, respirazione, riproduzione). I secondi invece utilizzano i composti ossidabili dell’azoto (ammoniaca e nitriti) come fonte di energia e l’anidride carbonica per la crescita.
La misura del B.O.D viene effettuata controllando all’inizio e al termine del periodo di incubazione la concentrazione di ossigeno disciolto. L’impoverimento dell’ossigeno espresso in mg/l di ossigeno molecolare corrisponde alla misura del B.O.D. .Richiesta chimica di ossigeno (C.O.D.). Con il termine C.O.D. si intende l’ossigeno consumato per ossidazione chimica da un campione d’acqua inquinata da sostanze organiche ed eventualmente, da sostanze inorganiche, sotto specifiche condizioni di temperatura e di tempo da parte di un energico ossidante quale il dicromato di potassio in soluzione fortemente acida per acido solforico. Il risultato si esprime in mg/l di ossigeno che equivalgono alla quantità di ossidante necessaria per la reazione. Con questo metodo si può rilevare la presenza di sostanze organiche particolarmente stabili all’ossidazione chimica e degradabili biochimicamente.
La determinazione del C.O.D. , se da una parte presenta innegabili vantaggi legati principalmente alla possibilità di ottenere i risultati in breve tempi (2-3 ore), di rilevare anche la presenza di sostanze non valutabili con il B.O.D., come per esempio la cellulosa, di valutare il carico organico anche in presenza di composti tossici, dall’altra va soggetta ad alcune limitazioni .
Le leggi della tutela delle acque dall’inquinamento, impongono per gli scarichi di origine civile e industriale una concentrazione limite pari a 160 mg/l di ossigeno nel caso si calcoli il C.O.D.
