Hidrológiai Közlöny 1975 (55. évfolyam)

1. szám - Dr. Bolberitz Károly: A biokémiai oxigén-igény meghatározásának problémái

Dr. Bolbéritz K.: A biokémiai oxigén-igény Hidrológiai Közlöny 1975. 1. sz. 23 színi, vagy szennyvíz mintát. A kapott eredmény a két BOI összegét adja. Ebből levonva a vakpróba BOI-jét, a különbség megmutatja, hogy a minta BOI-je hányszorosa a hozzáadott pepton-oldat előre meghatározott BOI-jének. „Sapromat" automata készülékkel végzett méréseik megmutatták, hogy ez a javasolt módszer alkalmas annak megállapítására, is, hogy nincsenek-e jelen a vizsgált vízben a biológiai lebontást lassító, vagy akadályozó anyagok, mert ilyen esetben magának a peptinnek a lebontódása is csökken, vagy megáll. A közelmúlt évek kutatásai felderítették a jelenlevő, vagy tápanyag kiegészítésként a mintákhoz adagolt nitrogén vegyületek zavaró hatását. Lewis, J. és Busch, A. [15] mutatták ki legkorábban, hogy a mintákban jelen levő nitrát ionok erősen csökkentik a BOI' eredményeket, mert a lebontást végző szervezetek a nitrátokat oxigén-forrásként használják fel. Az így kapott eredmények tehát félrevezetőek. A nitrifikálási folyamatok viszont ellenkező irányba torzítják a kapott eredményeket [23], Montgomery, H. [17] mérései szerint a mintákban elszaporodó Nitrobacter és Nitrosomonas baktériumok ammónium ionok jelenlétében az ammónium elméletileg számított oxigénigényének csak kb. 50%-át, nitrit ionok esetén pedig a számítottnak csak kb. 40%-át használják fel eme ionok oxidálására. Ez nyilván abból ered, hogy 5 nap alatt nem megy végbe e vegyületek teljes biológiai lebontása, de a torzító hatás itt is fennáll. E zavaró hatásokat többen is próbálták megakadályozni. Sawyer, C. [21] a fent említett baktériumok elpusztítására a vízmintákat a vizsgálat előtt 80 °C-ra hevíti, majd azonnal lehűti és ezután végzi a beoltást. Hurwitz, E. [13] viszont 2—3 pH-ra savanyítja a mintát, hasonló céllal, és semlegesítés után végzi a beoltást. Mindkét módszernek hátránya az, hogy hidrolizálási folyamatok mehetnek végbe és hogy a víz eredeti biológiai együttese a beavatkozások folytán teljesen megváltozik. A legalaposabb vizsgálatokat Young, J. végezte [31], akinek sikerült megfelelő vegyületek (legalkalmasabb 2,0 mg/l allil-thiourea), adagolásával megakadályozni az NH

3 és az N0

2-ionok zavaró hatását. BOl-folyamat-görbéi szemléltetően bizonyítják a biológiailag tisztított szennyvizekben levő nitrogén-vegyületek BOI-t torzító hatását. Ezért újabban egyes kutatók szükségesnek tartják kétféle BOI meghatározását, melyek egyikében a nitrogén-vegyületek is lebontódnak, a másikban pedig megakadályozzuk ezt. A BOI eredmények értékelhetősége Az elmondottak nagyjából megvilágítják a gyakorlatban eléggé elterjedt BOI meghatározási módszer nagyszámú hibaforrásait, kiküszöbölésük nehézségeit és munka-igényességüket, ami miatt ezeket a sorozat vizsgálatok terén csak ritkán lehet alkalmazni. Ezért az utóbbi években több kutató foglalkozott azzal a kérdéssel, hogy mennyire megbízhatók a kapott eredmények és hogy mik teszik nehezen értékelhetővé ezeket. Revelle, C. és munkatársai [20] rámutattak arra, hogy mily mértékben függ a BOI folyamat a jelenlevő baktérium-töménységtől, ami a mérések során igen különböző lehet. Young, J. és társai [30] különböző baktérium-féleségekkel végzett mérései azt mutatták, hogy a Nocardia féleségek szolgáltatják a legnagyobb BOI eredményeket, a Flavobacterium brevis jelenléte viszont gátló hatást fejt ki. Masseiii, J. [16] a vízmintákban gyakran előforduló réz- és cink ionok lebontást csökkentő és gátló hatásaira hívja fel a figyelmet. Hammar, M. [12] gyógyszeripari szennyvíz féleségek alapos vizsgálatai során azt derítette fel, hogy milyen nagy különbségek mutatkoznak az egyes vegyületféleségek biológiai lebontódása terén, ami a reális BOI meghatározása érdekében igen sok párhuzamos mérést kíván meg. Az ipari szennyvizek igen különböző biológiai lebontódásának megismerésére Scholtz, H. [22] végzett igen tanulságos méréseket, 5 napon át, naponként határozva meg BOI-jüket. A kapott eredmények szemléltetően mutatják a nagy különbségeket. Míg házi szennyvizeknél 1 nap után az 5 napos BOI érték 30%-a bomlik le, addig pl. sörgyári szennyvizeknél 90%, tejipariaknál 45%, ezekkel szemben viszont a bőrfeldolgozási szennyvizeknél csak 16%, a zselatin-gyáriaknál pedig csak 8%. Az általa végzett vizsgálatok nagy hiányossága, hogy a méréseket csak 5 napon át végezte és figyelmen kívül hagyta azt, hogy az 5 nap eltelte után még mennyi szerves anyag maradt vissza a mintákban lebontatlanul. Varna, M. és társai [27] igen jelentős kérdést vetnek fel. Párhuzamos BOI méréseket végezve világosságban és a szokásos sötét térben történő tárolással, igen lényeges eltéréseket észleltek. Szerintük az alkalmazott BOI módszerek nem adnak megbízható eredményeket a szennyvizek várható tisztulásának becslésére, mert a sötétben nem a valóságnak megfelelő folyamatok mennek végbe. Ballinger, D. és Lishka, R. [1] glukóz-glutaminsav tápoldattal és mesterséges szennyvízzel, mint várhatóan kedvezőbb eredményeket adó mintákkal, végzett kísérletei azt mutatták, hogy míg a kémiai oxigén-igény (KOI) mérések standardhibája ±8% — és ez az eljárás a számított elméleti oxigén-igény 92%-át szolgáltatja eredményként — addig a BOI eredmények standard-hibája ±20% és a számított értékeknek csak 70%-át jelzik. Mindezek a vizsgálatok egyértelműen bizonyítják a BOI mérések bizonytalanságait. Minthogy azonban az említett kutatások többnyire csak egyegy tényező befolyását, vagy torzító hatását határozták meg és mert nagy részüket mesterséges tápanyagok alkalmazásával mérték, kívánatosnak látszott a gyakorlatban alkalmazott mérések szórásai útján tisztázni a módszer megbízhatóságát. Ez legegyszerűbben statisztikai módszerrel történhet, azt hasonlítva össze, hogy nagyszámú, azonos vízminták esetében, a szennyezést jelző különféle mérő-eljárásokkal meghatározott értékek milyen határok közt ingadoznak. Összehasonlításra legalkalmasabb lenne a kromátos oxigénfogyasztási eljárás, melyet már mindenütt alkal-