Hidrológiai Közlöny 1962 (42. évfolyam)

3. szám - Bolberitz Károly–Hegyessy László: A vizek összes szervesanyagának meghatározása

Bolberitz K.—Hegyessy L.: A vizek szervesanyag meghatározása Hidrológiai Közlöny 1962. 3. sz. 261 jedt permanganátos eljárásoknál oxálsavat használnak, de történhet ez hangyasavval, jodometriás titrálással [4—7], vagy elektromos titrálással is [17]. A fogyasztás a színes oxidálószer fényabszorpciójának csökkenésével közvetlenül is mérhető [14], Javasoltak olyan módszert is, amely nem a fogyasztott oxigén mennyiségét méri, hanem elnyeleti az oxidálás során keletkező szénsavat és ennek mennyiségét határozza meg [12]. A kémiai oxidáláson alapuló eljárások közül leginkább a káliumpermanganáttal dolgozó módszerek terjedtek el. De ennél az eljárásnál is a gyakorlatban igen sok változat alakult ki. Ezek abból a törekvésből eredtek, hogy minél egyszerűbb úton, minél tökéletesebb oxidáció és jobb reprodukálhatóság legyen elérhető. Ily módon azonban a különböző eljárások alapján kapott eredmények összehasonlíthatósága bizonytalanná vált. A kialakult sokféle káliumpermanganátos oxidáló eljárásról az 7. táblázat ad áttekintést. III. Biokémiai oxigénigény A BOI eljárások szintén a vízben levő szerves anyagok mennyiségét igyekeznek meghatározni, azonban nem kémiai, hanem élő szervezetek, mikroorganizmusok útján végbemenő oxidálás segítségével [20, 21]. Ez a módszer igen értékes eredményeket szolgáltat a vizekben, szennyvizekben levő szerves anyagok mennyiségéről és biológiai úton való oxidálhatóságukról. Az ezúton kapott eredményeket is azonban gyakran számos tényező torzítja. Célja ennek az eljárásnak is az lenne, hogy a mikroszervezetek a vízben levő összes szerves anyagot teljesen oxidálják és hogy az így felhasznált oxigén mennyiségéből következtethessünk a víz eredeti szervesanyag-tartalmára. A gyakorlatban kétféle időtartamú BOI terjedt el : az 5 és a 20 napos meghatározás. A vizsgálatok szerint ugyanis a teljes biológiai oxidáláshoz általában 20 nap szükséges. Minthogy azonban az oxidációt jellemző görbe a kezdeti, gyors emelkedés után aszimptotikusan közeledik a vízszinteshez, ezért gyakran már az 5 napos meghatározás is közel százszázalékos eredményre vezet. Adódnak — különösen ipari szennyvizeknél — kivételes esetek, melyeknél a BOI

5 lényegesen kisebb, mint BOI

2

0, sőt még ez utóbbi sem biztosít kielégítő oxidálási hányadot (nagy nitrogéntartalmú szennyvizek) [32], Egyes kutatók az utóbbi években 1 napos meghatározással is próbálkoztak. Ennek eredményéből képlettel lehetne kiszámítani a végső eredményt. Az ilyen meghatározások azonban még bizonytalanabbak [22, 23]. A legutóbbi években merült fel az ún. végső oxigénigény fogalma, mely szintén számítás útján határozza meg az oxidálási értéket.* A számítással meghatározott végső biokémiai oxigénigényt kivéve, az összes többi egyezményes biokémiai oxigénigény eljárások sem biztosítanak teljes oxidálási — még a legkedvezőbb körülmények között sem —, hanem ezek is többnyirg csupán mutatószámokat adnak, mélyek csak az azonos eljárással nyert eredmények összehasonlítását teszik lehetővé. (A BOI tehát ugyanolyan egyezményes szám, mint a különféle módszerekkel meghatározott kémiai oxigénfogyasztások [20, 21], azzal a különbséggel mindössze, hogy kémiai oxidálás helyett biokémiai folyamatot használ fel a szerves anyagok elégetésére.) Az említett hiányosságokon kívül azonban még egyéb hibák is vannak, melyek a biokémiai oxigénigény meghatározásokat gyakran bizonytalanná, nem egy esetben pedig teljesen használhatatlanná teszik. A biokémiai oxidálásnak előfeltétele, hogy az oxidálást végző mikroorganizmusok megfelelő számban legyenek jelen, sőt ezen túlmenően, hogy nagyságrendjük lehetőség szerint minden meghatározásnál azonos legyen [24—26]. Minthogy ebből a szempontból a vizsgált minták különbözőek lehetnek (fertőtlenített szennyvízben pl. mikroorganizmusok elméletileg egyáltalán nincsenek), többen oly módon igyekeznek a biokémiai oxigénigényt tökéletesíteni, hogy házi szennyvízzel, vagy megfelelő baktériumtenyészettel oltják be a mintákat [27]. Ahhoz, hogy az oxidálás minél tökéletesebb legyen az is kívánatos, hogy a környezet az oxidálást végző mikroorganizmusok táplálkozása és szaporodása céljára kedvező legyen. Minthogy ez egyes szennyvízmintákban nem biztosított, ezért olyan irányú tökéletesítések is történtek, hogy a vizsgálandó mintához a mikroorganizmusok növekedése szempontjából nélkülözhetetlen nitrogén- és esetleg foszfortalmú vegyületeket a vizsgálat előtt hozzáadják [28], A BOI meghatározások legnagyobb hátránya azonban az, hogy azokban az esetekben, midőn a vízminta különleges szennyezést, bizonyos szervetlen, vagy szerves vegyületeket tartalmaz, akkor az eljárás teljesen megbízhatatlan eredményt ad, ami onnan ered, hogy a nedves elégetést végző mikroorganizmusok ebben a környezetben csak bizonyos ideig tartó akklimatizálódás után, vagy egyáltalán nem tudnak elszaporodni. Ez a helyzet számos ipari szennyvíz esetében, de fennállhat ipari szennyvizeket tartalmazó városi szennyvizek, vagy erősen szennyezett befogadók esetében is. Az ilyenfajta szennyvizekben gyakran előforduló szerves vegyületek — fenolok, krezolok stb. — eleinte késleltetik az oxidáló szervezetek működését, de ha mennyiségük nem túl nagy, a mikroszervezetek alkalmazkodnak hozzájuk és elvégzik a kívánt lebontást [29, 30]. Vannak azonban olyan anyagok — mindenekelőtt a nehézfém ionok -—„ melyekből már néhány mg/l töménység is teljesen megbénítja a szervezetek működését. Hasonló a helyzet akkor is, ha pl. antibiotikum kerül a szennyvízbe vagy befogadóba. Természetes, hogy ilyen esetekben a meghatározás teljesen lehetetlenné válik. Ugyanígy gátolja a biokémiai oxigénigény meghatározását az, ha a mintában erősen oxidáló vagy redukáló anyag van. Az oxidáláshoz szükséges oxigént a mikroorganizmusok a mintában oldott levegőből ve* Végső oxigénigény mg/l = 2,67 X szerves kötésben levő szén mg/l -f- 4,57 X (ammónia nitrogén szerves nitrogén) mg/l -f 1,14 X nitrát nitrogén mg/l [45].