Hidrológiai Közlöny 1975 (55. évfolyam)
1. szám - Dr. Bolberitz Károly: A biokémiai oxigén-igény meghatározásának problémái
22 Hidrológiai Közlöny 1975. 1. sz. Dr. Bolberitz K.: A biokémiai oxigén-igény ha a vizsgálás során alkalmazott biológiai lebontódás 100%-os lenne. Az erre vonatkozó kutatások szerint viszont ez a folyamat meglehetősen hosszú időt venne igénybe. Már kezdetben kiderült, hogy a házi szennyvizekből készített, erősen hígított minták esetén is a teljes lebontódás közel 20 napot vesz igénybe. Minthogy azonban a biológiai folyamat kezdetben gyors, majd ennek sebessége logaritmikusan csökken, a gyakorlatban ezért az 5 napos inkubációs eljárás (BOI 5) terjedt el. Ez, különleges esetektől eltekintve, kb. 90%-át jelzi a 20 napos módszerrel (BOI 2 0) kapott eredményeknek. E hátrány kiküszöbölésére többen próbálkoztak már gyors módszerekkel, melyek magasabb hőmérséklet, képlet, vagy grafikon alkalmazásával rövidítik a meghatározás időtartamát. így Tool, R [25] 35 °C-on végzi meghatározásait, Varna, M. [27] viszont 30 °C-on tárolt, 2,5 napos eljárást javasol. Vernimmen, R. 30 percre [29], Wells, W. 15 percre [28], Ingols, R. 10 percre [14] csökkenti már a vizsgálási időtartamot megfelelő mérő-készülékek alkalmazásával, hogy a módszer üzemi ellenőrzés céljára használható legyen. Nem lehet vitás azonban, hogy az így kapott eredmények csak tájékoztató adatokat szolgáltathatnak. Maga a hagyományos mérési módszer, mely szerint az oldott oxigén tartalmat a mintákban a tárolás előtt és után kell elvégzeni, elég munkaigényes, mert annak biztosítására, hogy az inkubálás után is még visszamaradjon kis mennyiségű oldott oxigén, a méréseket szennyvizek esetén különböző hígítású mintákból kell elvégezni, ami a munkát megtöbbszörözi. Ennek egyszerűsítésére többféle eljárást dolgoztak ki, melyek az oxigén tartalom csökkenését műszeresen mérik. Ezeknek óriási előnye a hagyományos módszerekkel szemben az, hogy a műszerrel az oxigéntartalom csökkenése már a tárolás közben is mérhető, tehát megismerjük a lebomlási görbét, ami már sokkal megbízhatóbb eredményt ad. Erre a célra legelőször az ismert Warburg készüléket kezdték alkalmazni, mely a zárt térben levő vízminta felett levő levegő oxigén tartalmának csökkenését méri (a közben keletkező Cü 9 gázt természetesen elnyeletve), a térfogat, vagy a nyomás csökkenése útján [7, 9]. Tool, R. különböző Warburg-készülékeket hasonlított össze és legjobbnak a Hack-féle készüléket találta, mely sorozatmeghatározások céljára is alkalmas [25]. Vernimmen, A és társai új készüléket szerkesztettek, mely a légzési cellába épített elektromos műszerrel méri az oxigén tartalom csökkenését, ami könvnyebben regisztrálható, így folyamatos ellenőrzési vizsgálatokra is alkalmas [29], Alkalmaznak még membrános elektródát [14] és polarográfiás módszert [10] is az oldott oxigén tartalom csökkenésének mérésére. A módszer legnagyobb nehézsége a mérések során az, hogy megbízható eredmény csak akkor várható, ha a biológiai folyamat alatt végig elegendő menynyiségű oxigén áll a bioszervezetek rendelkezésére. Minthogy az oxigén a vízben csak kis töménységben oldódik (20 °C-on 9,09, 30 °C-on már'csak 7,50 mg/l), és kielégítő eredmény csak akkor kapható, ha a meghatározás végén még 2—3 mg/l oxigén marad meg, így a módszer csak szűk BOI határok között mér. Ez szükségessé teszi minden esetben azt, hogy 3—4-féle hígítással végezzük a mérést (ami nem ritkán megismétlendő újabb hígításokkal) és ezek közül kell kiválasztani a megfelelő eredményt. Brown, J. és társai szerint a hígítást addig kell növelni, míg a maximális eredményt kapjuk [4], Ez a néha igen nagy hígítás viszont a hibahatárt tízes [nagyságrendekkel növeli. E hátrány kiküszöbölésére is próbálkoztak már olyan megoldásokkal, melyek vegyszer útján biztosítják a szükséges oxigén-felesleget. Bryan, E. 1000 mg/l oxigénnek megfelelő mennyiségű káliumklorátot ad a mérés kezdete előtt a vízmintákhoz és a redukció révén keletkező klorid ion többletből állapítja meg a fogyott oxigén mennyiségét [5]. Chin, C. viszont 1—3 ml, 3%-os hidrogén-peroxiddal biztosítja a szükséges oxigén mennyiségét. Ez szerinte lehetővé teszi szennyvizek vizsgálása során is a meghatározást hígítások nélkül, ami a gyakorlat és a pontosság szempontjából igen előnyös [8], E vegyszeres eljárásoknál azonban nyitott kérdés, hogy nem mennek-e végbe kémiai oxidálási reakciók is? Mindezek ellenére ma még mindenütt a szabványokban és az ajánlott eljárásokban a hígitásos módszerek szerepelnek. E hígítások azonban még két problémát vetnek fel. Az egyik az, hogy többszörös hígítás esetén a vizsgált mintában levő mikroszervezetek száma erősen lecsökken, ami a biológiai folyamat megindulását késlelteti. Ennek kiküszöbölésére tisztított szennyvízzel ajánlják beoltani a mintát, ami viszont szükségessé teszi azt, hogy az oltás céljából bevitt folyadék oxigénigényét is meghatározzuk és az eredmény kiszámításánál ezt is tekintetbe vegyük, ami a munkaigényt viszont ismét növeli. A másik probléma abból adódik, hogy a vízmintákban gyakran nincsenek jelen kellő mennyiségben azok a tápsók, melyek a mikroorganizmusok szaporodását elősegítik és melyek nélkül lebontási folyamatok csak igen lassan mennének végbe. Ezért az újabban elterjedt módszerek már minden esetben előre adagolják ezeket a szükséges ionokat (PO^, Fe 3+, Ca 2+, Mg 2 +) a vizsgálandó vízmintához, megfelelő töménységekben. Ez viszont ugyanúgy, mint a hígítás és a beoltás erősen torzítja a megmintázott víz eredeti adottságait. Hamdy, I. [11] vizsgálatai rámutattak arra, hogy a minták keverése az inkubálás folyamán gyorsítja a biológiai lebontódást és így rövidebb idő alatt lehet elérni a kívánt maximális értéket. Mechanikusan tisztított szennyvizeknél a kevert minták eredményei csak 7%-kal magasabbak a hagyományos módszerrel vizsgáltaknál, biológiailag tisztított szennyvizek esetében azonban e különbség már 44%-ra nő. Brabander, K. és Vandeputte, H. [3] egészen új utat kerestek és olymódon tartják helyesnek a BOI mérését, hogy vakpróbához, ismert BOI-jű, pepton-fehérje oldathoz adják a vizsgálandó fel-
