Demande biologique en oxygène (DBO5)

  
Dernière mise à jour : 29 juillet  1999

Introduction

Le contenu d'une eau en matières oxydables responsables de son appauvrissement en dioxygène dissous peut être évalué en mesurant la quantité de dioxygène nécessaire pour les dégrader. On utilise pour cela deux paramètres différents, la demande chimique en oxygène ou DCO qui donne une mesure de la quantité totale de matières réduites dans l'eau qu'elles soient biodégradables ou non et la demande biologique ou DBO5 qui donne une mesure des matières polluantes biodégradables. On se limitera ici à la mesure de la DBO5.
La DBO5 est la masse d'oxygène moléculaire (exprimée en mg) utilisé par les microorganismes pour dégrader en cinq jours à 20°C et à l'obscurité les matières oxydables contenues dans un litre d'eau. Elle varie considérablement selon l'origine de l'eau. La DBO5 peut être mesurée par une méthode chimique, par exemple en utilisant un kit colorimétrique, ou par une méthode physicochimique en utilisant un oxymètre muni d'une électrode de Clark. Seul ce dernier protocole est indiqué ici.

Matériel

• Oxymètre portable ou sonde oxymétrique reliée à un dispositif d'acquisition informatisé.
• Flacon d'un litre avec bouchon étanche.
• Enceinte thermostatée (bain marie ou étuve).

Principe

On réalise une première mesure de la concentration en dioxygène dissous dans un échantillon immédiatement après son prélèvement et on répète l'opération cinq jours plus tard après incubation à 20°C et à l'obscurité. La différence entre les deux valeurs mesurées constitue la DBO5 (demande biologique en oxygène à cinq jours).

Protocole

• Prélèvement

Plonger le flacon dans l'eau à analyser, le remplir à ras-bord et fermer le bouchon sous l'eau sans emprisonner de bulle d'air.
• Mesures


Il est préférable de faire la première mesure de concentration en dioxygène sur le terrain, directement dans le flacon de prélèvement, en ayant soin de ne pas agiter l'eau. Ne pas oublier de noter la température si nécessaire et refermer le flacon immédiatement après la mesure. Se référer au protocole de dosage du dioxygène dissous pour l'utilisation de la sonde à oxygène. Si l'on ne dispose pas d'un oxymètre portable, transporter le flacon au laboratoire après l'avoir mis à l'obscurité pour éviter toute production parasite de dioxygène par photosynthèse. Faire la première mesure au laboratoire après avoir placé le flacon à 20°C et à l'obscurité. Refermer le flacon et l'abandonner pendant 5 jours à 20°C et à l'obscurité. Refaire alors une mesure de concentration.

• Résultats


Les résultats sont exprimés en mg/L.
Si C₀ est la concentration initiale et C₅ la concentration finale après 5 jours d'incubation, la DBO5 est égale à C₀ - C₅.
L'eau potable doit avoir une DBO5 proche de zéro, les eaux usées d'origine domestique peuvent atteindre des valeurs de près de 300 mg/L tandis que les eaux usées provenant d'industries particulièrement polluantes (laiteries, distilleries) peuvent atteindre des valeurs de plusieurs dizaines de milliers de mg/L.

• Dilutions


Selon l'origine de l'eau à analyser, il peut s'avérer nécessaire de procéder à des dilutions. En effet, si la DBO est élevée, tout le dioxygène dissous sera consommé avant la fin de l'incubation. Dans ce cas, réaliser une dilution adéquate (1/300 pour les eaux usées jusqu'à 1/plusieurs milliers pour un rejet industriel) avec de l'eau distillée saturée en dioxygène par bullage prolongé d'air à l'aide d'une pompe d'aquarium. Mesurer la concentration en O₂ de la solution diluée à T₀ et après 5 jours ainsi que celle de l'eau de dilution aux mêmes dates. Tenir compte du facteur de dilution pour les calculs de concentration en dioxygène et corriger de la diminution de la concentration en dioxygène de l'eau de dilution.