Hidrológiai tájékoztató, 1978
Vörös Márta: Modellanyagok biológiai lebontásának vizsgálata
b) Polarográfiás módszer: a szerves anyagok anódos oxidációjához elhasználódó oldott oxigén mérésén alapszik. c) Membránelektródos eljárás: az oldott oxigén mennyiségét platina katódból és ezüstfólia anódból álló elektróddal határozza meg. Az elektródot a vizsgálandó mintától félig áteresztő műanyaghártya választja el. d) Oxigénbefúvatásos módszer: palackból kb. háromszoros oxigénmennyiséget juttatnak buborékoltatással a vízbe, így a minta hígítására általában nincs szükség. Fizikai módszerek: a) Manométeres vizsgálati eljárás: legismertebb alkalmazása a Worburg-készülék. A meghatározás a rendszer nyomásváltozásának követésén alapszik. A minta feletti légtérből folyamatosan jut oxigén a mintába. A mikroorganizmusok anyagcseréje során keletkező széndioxidot elnyeletik, az így fellépő nyomáskülönbséget regisztrálják. b) Térfogatos meghatározás: mai módszerei a Pöpel által készített mérőkészülékből fejlődtek ki. Ez reakcióedényből, a külső légnyomástól független manométerből és kiegyenlítő edénnyel ellátott bürettából áll. A reakcióedényben fejlődő széndioxidot a dugóhoz rögzített edénykében levő nátronmész köti meg. Az oxigénfelhasználás következtében fellépő nyomáscsökkenést a folyadéknak a bürettába való nyomásával szüntetik meg. A büretta megfelelő beosztásával a biokémiai oxigénigény közvetlenül mg/l-ben olvasható le. A fizikai úton történő biokémiai oxigénigény meghatározás döntő előnye a kémiai módszerekkel szemben, hogy a biokémiai lebontás folyamatáról összképet ad, nemcsak egy adatot. Az oxigénfogyasztást az idő függvényében ábrázolva megkapjuk a lebomlási görbét. A WOITH-cég Sapromat készüléke teljesen automatikus berendezés. Kielégíti a biokémiai oxigénigény meghatározásával kapcsolatos követelményeket. A mérést úgy valósítja meg, ahogyan az a természetben is végbemegy, vagyis a légtérben mindig 21% oxigén van jelen ,a koncentráció-viszonyok változatlanok. Vizsgálataimat a folyamatos biokémiai oxigénigény-meghatározást biztosító Sapromat AP—6 típusú készülék hitelesítésével kezdtem. A hitelesítéshez könnyen lebomló szerves anyagokat, szaharózt és káliumhidrogénftalátot használtam. Az oldószer előülepített városi szennyvíz volt. 50, 100, 200, 400 és 800 mg/l koncentrációjú párhuzamos minták biokémiai oxigénigényét mértem 20, 25, 30 illetve 35 C°-on. Standardként az oldószerként alkalmazott szennyvizet használtam. A készülékre az előírt, megengedett eltérés 5%, vizsgálataim során ennél minden esetben kisebb érték (0,80—3,60%) adódott. Ennek alapján megállapítottam, hogy a készülék jól reprodukálható eredményeket ad és a továbbiakban nem végeztem párhuzamos méréseket. A biokémiai oxigénigény mérése alapján csak közelítőleg lehet tájékozódni a vízben levő szennyező anyagok mennyiségéről, ezért minden vizsgálat megkezdése előtt és annak befejezése után meghatároztam a kémiai oxigénigényt és az összes szerves karbontartalom csökkenését is. A kémiai oxigénigényt a bikromátos módszerrel határoztam meg; minden esetben nagyobb értéket kaptam, mint a biokémiai oxigénigény értékei. A szerves karbontartalom meghatározását Beckmannkészülékkel végeztem. Mivel a szerves vegyületek többségénél a C:H arány csak szűk korlátok között inga-> dozik, a karbonszám mérése alapján az összes jelenlevő szerves anyag mennyiségére pontos információt lehet nyerni. Ez az adat mind a biokémiai, mind a kémiai oxigénigény-értékekkel összevethető. Kísérleti munkám célja annak megállapítása volt, hogy a vágóhidakról kikerülő sertés-, illetve marhavér a befogadóba jutva mennyi oxigént von el a vízből a mikrobiológiai lebontás során. Ennek érdekében 20, 25, 30 és 35 C-on 100—10 000 mg/l koncentráció-tartományban vizsgáltam a vérminták biokémiai és kémiai 1. táblázat A sertésvér-modellanyag végső BOh-értékei különböző hőmérsékleteken és koncentrációkban Koncentráció BOI 5 (0 2 mg/l) (mg/l) 20 °C 25 °C | 30 °C | 35 °C 100 25 0 34 40 400 64 54 86 88 1000 198 150 206 208 4 000 753 686 825 784 10 000 1 665 1636 2 161 2 109 2. táblázat A sertésvér-modellanyag kémiai oxigénigénye Koncentráció KOI (0 2 mg/l) — (mg/l) 20 °C | 25 °C | 30 °C | 35 °C 100 91 20 114 94 400 129 90 183 189 1000 215 220 270 280 4 000 420 912 1 000 930 10 000 2 140 2 000 2 390 2 330 3. táblázat A sertésvér-modellanyag összes szerves karbontartalom változása Koncentráció (mg/l) TOC (mg/l) Koncentráció (mg/l) 20 °C 25 °C | 30 °C 35 °C 100 45 20 56 74 400 58 26 75 85 1 000 89 70 115 135 4 000 320 286 354 350 10 000 580 759 860 851 oxigényigényét, valamint az összes szerves karbontartalom változását (1., 2. és 3. táblázat). A mért adatok között a különböző hőmérsékletek és koncentrációk esetén korrelációt számoltam. Megállapítottam, hogy mind a három adatpár közötti összefüggés egyenessel jól közelíthető. A regressziós egyenesek iránytangensének változásából az a következtetés vonható le, hogy a lebomlás a hőmérséklet emelésével teljesebbé válik. Az a tény, hogy a BOI—KOI, BOI—TOC és a KOI— TOC adatok között igen jó közelítéssel lineáris kapcsolat van, azt a lehetőséget rejti magában, hogy megfelelő számú mérés elvégzése alapján számított regressziós egyenlet segítségével a könnyen mérhető KOIértékek jó közelítéssel átszámíthatók BOI 5 vagy TOC értékekre anélkül, hogy ezeket a vizsgálatokat elvégeznék. Ezt különösen fontosnak tartom a vágóhídi üzemi laboratóriumok esetében, ahol a BOI és TOC mérésekre nincsenek berendezkedve. A bomlási folyamatok kinetikáját egy olyan számítógépes program felhasználásával is vizsgáltam, amely a biokémiai oxigénigény aktuális értékét a koncentráció, az idő és a hőmérséklet hatványfüggvényeként írja le. Ennek segítségével sikerült kimutatni, hogy a vér intenzív lebomlása — a korábbi irodalmi adatokkal ellentétben — csak kb. 20 óra inkubációs idő után indul meg. 32
