Biodegradowalne związki organiczne i niebiodegradowalne organiczne

Wiele materiałów organicznych jest rozpuszczalnych w wodzie. Substancje organiczne w naturalnych systemach wodnych mogą pochodzić ze źródeł naturalnych lub mogą być wynikiem działalności człowieka.

Większość naturalnych związków organicznych składa się z produktów rozpadu organicznych ciał stałych, podczas gdy syntetyczne związki organiczne są zwykle wynikiem zrzutów ścieków lub praktyk rolniczych. Rozpuszczone związki organiczne w wodzie dzieli się zwykle na szerokie kategorie: biodegradowalne i nieulegające biodegradacji (ogniotrwałe).

(i) Organiczne biodegradowalne:

Materiał ulegający biodegradacji składa się z substancji organicznych, które mogą być wykorzystane do żywności przez naturalnie występujące mikroorganizmy w rozsądnym czasie. W postaci rozpuszczonej, materiały te składają się zazwyczaj ze skrobi, tłuszczów, białek, alkoholi, kwasów, aldehydów i estrów. Mogą być produktem końcowym początkowego rozkładu drobnoustrojów tkanki roślinnej lub zwierzęcej lub mogą być wynikiem zrzutów ścieków domowych lub przemysłowych.

Oddziaływanie substancji organicznych ulegających biodegradacji to:

(a) Niektóre z tych materiałów mogą powodować problemy związane z kolorem, smakiem i zapachem.

(b) Główny problem związany z biodegradowalnymi związkami organicznymi jest efektem wtórnym wynikającym z działania mikroorganizmów na te substancje. Wymagający tlenu charakter biodegradowalnych związków organicznych ma ogromne znaczenie w naturalnych systemach wodnych.

Kiedy wykorzystanie tlenu następuje szybciej, niż tlen może być uzupełniony przez przeniesienie z atmosfery, powstają warunki beztlenowe, które poważnie wpływają na ekologię systemu. Ilość tlenu zużytego podczas mikrobiologicznego wykorzystania związków organicznych nazywa się Biochemicznym Zapotrzebowaniem Tlenu (BOD).

Zapotrzebowanie na tlen jest wprost proporcjonalne do ilości organicznych odpadów, które mają zostać podzielone. Kiedy zapotrzebowanie tlenu przekracza dostępny tlen, poziom rozpuszczonego tlenu (DO) spada, a system wodny jest zanieczyszczony.

(ii) Nieorganiczne rozkładalne związki organiczne:

Niektóre materiały organiczne są odporne na degradację biologiczną. Kwasy garbnikowe i ligninowe, celuloza i fenole często znajdują się w naturalnym układzie wodnym. Te składniki roślin drzewiastych ulegają tak szybkiej biodegradacji, że są uważane za ogniotrwałe. Wiele związków organicznych związanych z ropą naftową oraz z jej rafinowaniem i przetwarzaniem zawiera również benzen i zasadniczo nie ulega biodegradacji.

Niektóre substancje organiczne nie ulegają biodegradacji, ponieważ są toksyczne dla organizmów. Należą do nich organiczne pestycydy, niektóre przemysłowe chemikalia i związki węglowodorowe, które w połączeniu z chlorem.

Oddziaływanie substancji organicznych niebiodegradowalnych to:

(a) Słaba praktyka stosowania pestycydów, w tym herbicydów i środków owadobójczych, a następnie zmywanie przez opady i spływanie, może spowodować zanieczyszczenie strumieni powierzchniowych.

(b) Wiele pestycydów to kumulatywne toksyny i powoduje poważne problemy na wyższym końcu łańcucha pokarmowego. Przykładem jest bliskie wyginięcie brunatnego pelikana, który żywią się rybami i innymi gatunkami makrofagów przez insektycyd DDT.