Beurteilung der Wasserguete_2
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Beurteilungsmöglichkeiten der Gewässergüte Erwin Wolfsberger 7AU Beurteilungsmöglichkeiten der Gewässergüte Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung ___________________________________________________ 2 2. Arten der Beurteilungsmöglichkeiten _____________________________ 2 2.1. Formen der Beurteilungsmöglichkeiten __________________________ 2 2.2. Chemischer Sauerstoffbedarf (CSB) ____________________________ 3 2.2.1. Definition ______________________________________________ 3 2.2.2. Grundlage des Verfahrens _________________________________ 3 2.2.3. Störungen _____________________________________________ 4 2.2.4. Aussage_______________________________________________ 4 2.2.5. Typische CSB – Werte ___________________________________ 4 2.3. Biochemischer Sauerstoffbedarf (BSB) __________________________ 5 2.3.1. Definition ______________________________________________ 5 2.3.2. Grundlage des Verfahrens _________________________________ 5 2.3.3. Bestimmungsmethoden ___________________________________ 5 2.3.4. Störungen _____________________________________________ 6 2.3.5. Aussage_______________________________________________ 6 2.4. Gesamter organischer Kohlenstoff (TOC) ________________________ 7 2.4.1. Definition ______________________________________________ 7 2.4.2. Begriffe _______________________________________________ 7 2.4.3. Verfahrensgrundlage anhand der Verbrennungsmethode _________ 8 2.4.4. Unterschied zwischen CSB und TOC ________________________ 9 2.5. Adsorbierbare organische gebundene Halogene (AOX) ____________ 10 2.5.1. Definition _____________________________________________ 10 2.5.2. Probenvorbereitung und Analyse anhand der Schüttelmethode ___ 10 2.5.3. Schemematische Aufbau eines AOX – Gerät _________________ 11 2.5.4. Störungen ____________________________________________ 11 2.5.5. Aussage______________________________________________ 11 2.6. Einwohnergleichwert (EGW) _________________________________ 12 2.6.1. Definition _____________________________________________ 12 3. Saprobien – und Güteklassenssytem ____________________________ 13 3.1. Berechnung des Saprobienindex ______________________________ 17 3.2. Probenahme ______________________________________________ 18 4. Literaturverzeichnis __________________________________________ 20 5. Anhang ____________________________________________________ 21 5.1. Schematischer Ablauf einer CSB – Bestimmung __________________ 21 5.2. Schematischer Ablauf einer BSB – Bestimmung __________________ 22 1 von 22 Beurteilungsmöglichkeiten der Gewässergüte Erwin Wolfsberger 7AU Beurteilungsmöglichkeiten der Gewässergüte 1. Einleitung Die Qualität der Gewässer lässt sich durch biologische, chemisch- physikalische und bakteriologische Indikatoren charakterisieren. Grundlage der biologischen Beurteilung bildet ein Leitformensystem (Saprobiensystem), das auf der Tatsache beruht, dass jeder Organismus auf einen bestimmten Zustand seines Lebensraumes angewiesen ist. Der Grad des Vorhandenseins - aber auch des Fehlens von Organismenarten, deren Ansprüche an die Umwelt bekannt sind, erlaubt durch die biologische Untersuchung die Einstufung eines Gewässers in einzelne Klassen dieses Leitformensystem. Anhand chemisch-physikalischer Wasseranalysen lässt sich die tatsächlich vorherrschende Art und Größe der Belastung erheben. 2. Arten der Beurteilungsmöglichkeiten 2.1. Formen der Beurteilungsmöglichkeiten Chemisch – physikalische Arten Biologische Arten Chemischer Sauerstoffbedarf (CSB) Biochemischer Sauerstoffbedarf (BSB) Totaler gesamter Kohlenstoff (TOC) Adsorbierbare organische gebundene Halogene (AOX) pH – Wert NH4+, NO3-, PO43-, SO42-, Cl-, NO2 Einwohnergleichwert (EGW) 2 von 22 Beurteilungsmöglichkeiten der Gewässergüte Erwin Wolfsberger 7AU 2.2. Chemischer Sauerstoffbedarf (CSB) 2.2.1. Definition Der Chemische Sauerstoffbedarf (CSB, engl. chemical oxygen demand, COD) ist als Summenparameter ein Maß für die Summe aller im Wasser vorhandenen, unter bestimmten Bedingungen oxidierbaren Stoffe. Er gibt die Menge an Sauerstoff (in mg O2/L) an, die zu ihrer Oxidation benötigt würde, wenn Sauerstoff das Oxidationsmittel wäre 2.2.2. Grundlage des Verfahrens Zur Ermittlung des CSB wird eine Wasserprobe mit Schwefelsäure stark angesäuert und mit einer vorgegebenen genauen Menge des starken Oxidationsmittels Kaliumdichromat (K2Cr2O7) erhitzt, unter Zusatz von Silbersulfat als Katalysator. Bei chloridhaltigen Proben muss das Chlorid zuvor entfernt oder mit Quecksilbersulfat maskiert werden, damit seine Oxidation zu Chlor nicht den Messwert fälschlich erhöht. a) Indirektes Verfahren Das nicht verbrauchte Kaliumdichromat wird anschließend mit Ammoniumeisen(II)sulfat titriert. Der CSB wird aus der Masse des reduzierten Kaliumdichromates berechnet. b) Direktes Verfahren Die Menge an Dichromat, die für die Oxidation der Probe verbraucht wird, wird durch die Messung der entstandenen Chrom(III)-Ionen bei einer Wellenlänge von 600 +/20 nm bestimmt. 3 von 22 Beurteilungsmöglichkeiten der Gewässergüte 2.2.3. Erwin Wolfsberger 7AU Störungen Hohe Chloridkonzentrationen verursachen wegen der Oxidation von Chlorid zu Chlor Überbefunde. Durch die Anwesenheit von Quecksilber(II)-sulfat wird die Störung durch Chlorid vermindert, jedoch nicht vollständig beseitigt Einige flüchtige organische Substanzen können sich der Oxidation entziehen 2.2.4. Aussage Der chemische Sauerstoffbedarf dient als Indikator für die Verschmutzung von Wasser mit oxidierbaren, organischen Substanzen. Er kann keine Aussage bezüglich über die Art der Verbindung machen bzw. keinen Rückschluss auf die Masse der organische Substanzen 2.2.5. Typische CSB – Werte [mg O2/L] Trinkwasser 0,1 - 2 Unbelastetes Oberflächenwasser Belastetes Oberflächenwasser 1-5 5 – 100 200 – 600 Kommunale Abwässer 4 von 22 Beurteilungsmöglichkeiten der Gewässergüte Erwin Wolfsberger 7AU 2.3. Biochemischer Sauerstoffbedarf (BSB) 2.3.1. Definition Der biochemischer Sauerstoffbedarf (BSB, engl. biochemical oxygen demand, BOD) ist eine Maßzahl für die Menge an im Wasser gelöstem Sauerstoff, der zum biologischen Abbau gelöster organische Verbindungen im Abwasser benötigt wird. 2.3.2. Grundlage des Verfahrens Als Kennzahl wird meistens der BSB5 angegeben. Dieser gibt die Menge an Sauerstoff im mg/L an, welche Bakterien und andere Kleinstlebewesen in einer Wasserprobe im Zeitraum von 5 Tagen bei einer Temperatur von 20 oC verbrauchen, um die Wasserinhaltsstoffe aerob abzubauen. BSB ist somit ein indirektes Maß für die Summe aller biologisch abbaubaren organischen Stoffe im Wasser. Der BSB gibt an, wieviel gelöster Sauerstoff in einer bestimmten Zeit für den biologischen Abbau der organischen Abwasserinhaltsstoffe benötigt wird. 2.3.3. Bestimmungsmethoden a) Manometrisch Das zu untersuchende Wasser wird in eine Flasche eingebracht, wobei ein Großteil der Flasche mit Luft gefüllt bleibt. Die Flasche wird luftdicht verschlossen und der Druck in dem Gefäß mit einem Manometer bestimmt. Das entstehende CO 2 wird chemisch gebunden. Der Sauerstoffverbrauch bewirkt eine Druckabnahme, woraus der Biologische Sauerstoffbedarf errechnet werden kann. Die Apparatur wird bei konstanter Temperatur gehalten. Vorteil des Verfahrens ist die Möglichkeit der laufenden Aufzeichnung der Entwicklung des Sauerstoffbedarfs. Nachteilig ist der erhebliche apparative Aufwand. 5 von 22 Beurteilungsmöglichkeiten der Gewässergüte Erwin Wolfsberger 7AU b) Verdünnungsmethode Das zu untersuchende Wasser wird soweit mit sauerstoffhaltigem Wasser verdünnt, dass der zu erwartende Sauerstoffbedarf geringer ist, als der in der verdünnten Probe gelöster Sauerstoff. Mit der verdünnten Probe wird eine Flasche vollständig gefüllt, dicht verschlossen und dunkel bei konstanter Temperatur aufbewahrt. Der Sauerstoffgehalt wird am Anfang der Bestimmung und nach fünf Tagen gemessen. Aus der Differenz der Sauerstoffgehalte wird der Biologische Sauerstoffbedarf errechnet. Vorteil des Verfahrens ist die einfache Handhabung und der geringe Aufwand an Geräten. Nachteil ist, dass keine kontinuierliche Erfassung der Entwicklung des Sauerstoffbedarfs möglich ist und Hemm- und Giftstoffe auch verdünnt werden. 2.3.4. Störungen Spontanen Sauerstoffverbrauch bewirken unter anderem Fe2+, S2-, SO32 Biologisch hemmende bzw. toxische Stoffe können die biochemische Oxidation behindern oder unterbinden 2.3.5. Aussage Ist ein Summenparameter für die Verunreinigung eines Wassers mit biochemischen abbaubaren Subtanzen Ist eine Maßzahl für die zu erwartende Belastung des Sauerstoffhaushaltes eines Gewässers 6 von 22 Beurteilungsmöglichkeiten der Gewässergüte Erwin Wolfsberger 7AU 2.4. Gesamter organischer Kohlenstoff (TOC) 2.4.1. Definition Der gesamte organische Kohlenstoff oder TOC (engl.: total organic carbon) ist ein Summenparameter in der Wasser- und Abwasseranalytik und spiegelt die Belastung des Wassers mit organischen Stoffen wieder. Dabei wird die Konzentration des gesamten organisch gebundenen Kohlenstoffs im Wasser bestimmt und meist in automatisierten Messverfahren ermittelt. 2.4.2. Begriffe a) TC Gesamter Kohlenstoff (Total Carbon): Er umfasst die Summe des organisch und anorganisch gebundenen Kohlenstoffs in gelösten und ungelösten Verbindungen b) TIC Gesamter anorganisch gebundener Kohlenstoff (Total Inorganic Carbon) Darunter versteht man die Summe des anorganisch gebundenen Kohlenstoffs in gelösten und ungelösten Verbindungen c) TOC Gesamter organisch gebundener Kohlenstoff (Total Organic Carbon): Das ist die Summe des organisch gebundenen Kohlenstoffs in gelösten und ungelösten Verbindungen d) DOC Gelöster organisch gebundener Kohlenstoff (Dissolved Organic Carbon): Damit wird die Summe des in gelösten organischen Verbindungen enthaltenen Kohlenstoffs angegeben e) POC Flüchtige organischer Kohlenstoff (Purgeable Organic Carbon) Der Anteil des TOC, der unter den Bedingungen dieses Verfahrens austreibbar ist f) NPOC Nicht flüchtige organischer Kohlenstoff (Non Purgeable Organic Carbon) Der Anteil des TOC, der unter den Bedingungen dieses Verfahrens nicht austreibbar ist 7 von 22 Beurteilungsmöglichkeiten der Gewässergüte 2.4.3. Erwin Wolfsberger 7AU Verfahrensgrundlage anhand der Verbrennungsmethode Bei der Verbrennungsmethode wird die Probe in einem beheizten Reaktor vollständig verbrannt und der in der Probe enthaltene Kohlenstoff zu Kohlendioxid (CO2) oxidiert. Für flüssige Proben beträgt die Verbrennungstemperatur üblicherweise ca. 700 bis 1000°C. Die Verbrennungsgase werden mit einem Trägergasstrom (meist synthetische Luft oder reiner Sauerstoff) transportiert, entfeuchtet, getrocknet und zum Detektor geführt. Die Bestimmung des Kohlendioxids erfolgt in einem nicht dispersiven Infrarotdetektor (NDIR). Es gibt drei verschiedene Verfahren um den TOC zu ermitteln. Damit wird dem Umstand Rechnung getragen, dass einerseits alle relevanten Verbindungen erfasst, andererseits eine Störung der Messung durch Matrix - Stoffe möglichst vermieden werden sollen. Moderne Analysengeräte können nach allen drei Verfahren betrieben werden. Die Auswahl des geeigneten Verfahrens richtet sich dabei nach der Zusammensetzung und Konzentration der TOC - Komponenten und nach den zu erwartenden Störstoffen Rechenverfahren a) Differenzverfahren (TOC = TC – TIC) Im Bereich großer TOC-Konzentrationen wird häufig nach dem „Differenzverfahren“ gearbeitet. Dabei wird im ersten Schritt die Gesamtheit aller Kohlenstoffverbindungen („TC“ = Total Carbon) bestimmt und anschließend in einer zweiten Messung der Anteil anorganischer Kohlenstoffverbindungen (z. B. Karbonate) („TIC“ = Total Inorganic Carbon) ermittelt. Durch Subtraktion des TIC vom TC erhält man dann den TOC – Wert 8 von 22 Beurteilungsmöglichkeiten der Gewässergüte Erwin Wolfsberger 7AU b) Direktverfahren (TOC als NPOC) Da sowohl der TC als auch der TIC mit einer Messungenauigkeit behaftet sind, führt das Differenzverfahren oftmals zu ungenauen Ergebnissen. Dafür wird die Probe vor der Messung angesäuert, um den anorganischen Kohlenstoffanteil „TIC“ über Kohlensäure in Kohlendioxid (CO2) umzuwandeln. Mit einem Inertgasstrom wird das entstandene CO2 anschließend aus der Probe ausgeblasen. Dabei gehen allerdings auch flüchtige Säuren, sowie alle leicht flüchtigen organischen Substanzen für die Messung verloren. Deshalb wird auch der so erhaltene TOC als „NPOC“ (Non Purgeable Organic Carbon, nicht ausblasbarer organischer Kohlenstoff) bezeichnet. c) Additionsverfahren Leicht flüchtige organische Verbindungen werden beim Direktverfahren nicht mit erfasst. Darf ihr Anteil am TOC nicht vernachlässigt werden, setzt man das „Additionsverfahren“ ein. Dazu wird der ausgeblasene Gasstrom vom CO2 befreit und die enthaltenen flüchtigen Verbindungen anschließend oxidiert und bestimmt. Der so erhaltene „POC“ (Purgeable Organic Carbon) wird dann mit dem NPOC zum TOC addiert. 2.4.4. Unterschied zwischen CSB und TOC CSB: Sauerstoffbedarf für die Oxidation organischer Kohlenstoffverbindungen TOC: Kohlenstoffgehalt organischer Kohlenstoffverbindungen im Wasser 9 von 22 Beurteilungsmöglichkeiten der Gewässergüte Erwin Wolfsberger 7AU 2.5. Adsorbierbare organische gebundene Halogene (AOX) 2.5.1. Definition Adsorbierbare organisch gebundene Halogene (AOX) ist ein Summenparameter, der viele Stoffe zusammenfasst, die in der Aktivkohle adsorbierbar sind und Halogene beinhalten. Da in der Regel die organisch gebundenen Halogene als Chlor - hältige Verbindungen deutlich überwiegen, wurde als Einheit für AOX mg Cl/L verwendet. 2.5.2. Probenvorbereitung und Analyse anhand der Schüttelmethode Ansäuern der Wasserprobe mit Salpetersäure, damit der pH – Wert der Probe kleiner gleich 2 ist Zugabe einer angesäuerten Natriumnitrat – Lösung, damit die anorganischen Halogenide verdrängt werden Zugabe der Aktivkohle und 60 Minuten lang auf einen Horizontalschüttler schütteln lassen Abfiltrieren der Probe in einer Druckfiltriereinrichtung Überführen der Aktivkohle (in der sich die adsorbierbare organisch gebundene Halogene befinden) in das Messgerät Im Messgerät wird die Aktivkohle in einem Sauerstoffstrom bei etwa 1000°C verbrannt Das im Verbrennungsprozess entstehende Wasser wird in einer Trockenfalle mit Schwefelsäure gebunden Die restlichen Gase gelangen in die Messzelle 10 von 22 Beurteilungsmöglichkeiten der Gewässergüte 2.5.3. Erwin Wolfsberger 7AU Schemematische Aufbau eines AOX – Gerät Legende: 1) Probeneinlass für AOX 2) AOX – Probenbehälter 3) Ofen 4) Verbrennungsrohr 5) Absorber, mit Schwefelsäure gefüllt 6) Titrationszelle 7) Rührer 8) Kontrolleinrichtung für Temperaturund Gasdurchfluss 9) Verbrennungsgase – Einlass Quelle: DIN EN ISO 9562; Bestimmung adsorbierbarer organisch gebundener Halogene 2.5.4. Störungen Bei Proben mit hohen Chloridkonzentrationen (etwa 1 g/L) kann es zu Überbefunden führen Alkohole, Aromaten oder Carbonsäuren können zu Minderbefunden führen (z. B. bei einem DOC-Wert über 100 mg/L) 2.5.5. Aussage Elementaranalytischer Summenparameter für die Belastung eines Wassers durch organisch Halogenverbindung Keine Aussage über Art oder Wirkung der Verbindungen 11 von 22 Beurteilungsmöglichkeiten der Gewässergüte Erwin Wolfsberger 7AU 2.6. Einwohnergleichwert (EGW) 2.6.1. Definition Der Einwohnergleichwert dient als Referenzwert der Schmutzfracht in der Wasserwirtschaft. Er kann auf den Biochemischen Sauerstoffbedarf (BSB5), den Chemischen Sauerstoffbedarf (CSB), den Stickstoff, den Phosphor, den Totalen Organischen Kohlenstoff (TOC), die Schwebstoffe oder auf den Wasserverbrauch bezogen werden. Er gibt jeweils das Äquivalent der Tagesmengen dieser Stoffe bzw. Verbräuche im Abwasser eines Einwohners an. Mit Hilfe des Einwohnerwertes lässt sich die zu erwartende biologische Belastung von Kläranlagen abschätzen. Der Einwohnergleichwert wird zurzeit mit folgenden Werten angegeben: Wasserverbrauch 200 l/d BSB5 60 g/d CSB 120 g/d TOC 40 g/d Schwebstoffe ca. 60 g/d Stickstoff (gesamt-N) 10-12 g/d Phosphor (gesamt-P) ca. 1,8-2,1 g/d 12 von 22 Beurteilungsmöglichkeiten der Gewässergüte Erwin Wolfsberger 7AU 3. Saprobien – und Güteklassenssytem Die Beurteilung der Gewässergüte beruht auf biologischen – ökologischen Untersuchungen nach dem Saprobiensystem (griechisch: sapros – faul; hier im Sinne von fäulnisfähiger Substanz), welches ausgehend von der Beobachtung der Selbstreinigung von Fließgewässern von KOLKWITZ & MARSSON (1902) entwickelt wurde. Als Saprobie wird die Belastung eines Gewässers mit toter organischer Substanz bezeichnet. Die organischen Substanzen werden im natürlichen Stoffkreislauf durch Organismen abgebaut und dabei Sauerstoff verbraucht (aerobe Organismen). Wird der verbrauchte Sauerstoff nur in ungenügenden Maße wieder ins Gewässer eingebracht, übernehmen anaerobe Organismen den Abbau (Fäulnis). Aus der Beobachtung, dass verschiedene Wasserorganismen unterschiedliche Beziehung zur Saprobität besitzen, haben KOLKWITZ & MARSSON vier Saprobienstufen eingeführt und die dazugehörigen Lebensgemeinschaft beziehungsweise Leitformen beschrieben. Liebmann (1951) hat diese vier Stufen als Güteklassen bezeichnet und ihnen Farben zugeordnet. Saprobie Gewässergüeklasse Farbe organische Belastung oligosaprob I blau unbelastet bis sehr gering belastet beta mesoaoprob alpha mesosaprob II grün mäßig belastet III gelb stark verschmutzt polysaprob IV rot übermäßig verschmutzt 13 von 22 Beurteilungsmöglichkeiten der Gewässergüte Bei der Selbstreinigung eines Erwin Wolfsberger 7AU verschmutzten Fließgewässers treten die Saprobienstufen bzw. Güteklassen räumlich hintereinander auf. Von starker Verschmutzung ausgehend werden bei ungestörter Selbstreinigung (ohne neue Verschmutzung) alle Stufen bis beta – Mesosaprobie durchlaufen. Das Erreichen der Oligosaprobie wird durch zunehmende Trophie (Nährstoffanreicherung) als Folge der Mineralisierung verhindert. Durch Erhöhung der Trophie wird im Gewässer das Algen- und Pflanzenwachstum (Primärproduktion) angeregt, das einerseits zu einer Sekundärverschmutzung durch abgestorbene Algen und Pflanzen führt. Aus diesem Grund steigt im Verlauf einer Fließstrecke auch ohne antropogene Belastung (vom Menschen verursachte) Belastung der Stoffumsatz und dadurch zwangsläufig die Primärproduktion. Zusätzlich belasten allochthone Einflüsse (von außerhalb des System kommend) zum Beispiel Zuflüsse und Abschwemmungen aus dem Umland, das Gewässer. Daher wird sich im Unterlauf von Gewässern unter natürlichen Bedingungen stets eine beta – mesosaprobe Lebensgemeinschaft einfinden. Die oligosaprobe Stufe bleibt auf die Quellgebiete und Oberläufe beschränkt. Daraus folgt: Oligosaprobie und beta – Mesosaprobie stellen natürliche Zustände dar Bei alpha – Mesosaprobie und Polysaprobie liegt im allgemeinen antropogener (vom Menschen verursachter) Einfluss vor Das Saprobiensystem wird hauptsächlich zur Gütebeurteilung von Fließwässern verwendet, seine Anwendung auf stehende Gewässer ist nur bedingt möglich. 14 von 22 Beurteilungsmöglichkeiten der Gewässergüte Die vier Gewässergütestufen Zwischenstufen ergänzt, so des Erwin Wolfsberger 7AU Saprobiensystems werden eine Klassifikation dass biologische durch drei eines Fließgewässers in acht Stufen möglich ist: Güteklasse I (unbelastet bis sehr gering belastet): Reines, stets annähernd sauerstoffgesättigtes Wasser, nährstoffarm, geringer Bakteriengehalt. Nur in Quellbächen und unbeeinflussten Gebieten. Saprobienindex kleiner 1,5. Sauerstoffgehalt in der Regel 95-105%, BSB5 ca. 1 mg/L Güteklasse I-II (gering belastet): Geringe organische oder anorganische Nährstoffzufuhr, keine nennenswerte Sauerstoffzehrung. Vielfältige und dichte Besiedlung. In der Regel Oberläufe von Gebirgs- und Mittelgebirgsbächen. Saprobienindex 1,5 - 1,8, Sauerstoffsättigung in der Regel 85-95%, BSB5 1,0 - 2,0 mg/L Güteklasse II (mäßig belastet): Mäßige Verunreinigung und noch gute Sauerstoffversorgung. Sehr große Artenvielfalt und Insektenlarven, Individuendichte: insbesondere große Algen, Schnecken, Flächen mit Kleinkrebse, Wasserpflanzen. Ertragreiche Fischgewässer. Mittel- und Unterläufe großer Flüsse und sommerwarme Flachlandbäche. Saprobienindex 1,8 - 2,3, Sauerstoffgehalt mehr als 6 mg/L, BSB5 2 - 6 mg/L Güteklasse II-III (kritisch belastet): Belastung mit organischen sauerstoffzehrenden Stoffen bewirkt kritischen Zustand. Fischsterben wegen Sauerstoffmangels möglich, Artenrückgang bei Makroorganismen, Massenentwicklungen auch von Algen. Saprobienindex 2,3 - 2,7, Sauerstoffsättigung zum Teil weniger als 50%, BSB5 5 - 10 mg/L 15 von 22 Beurteilungsmöglichkeiten der Gewässergüte Erwin Wolfsberger 7AU Güteklasse III (stark verschmutzt): Starke organische sauerstoffzehrende Verschmutzung und dadurch meist niedriger Sauerstoffgehalt. Örtlich Faulschlammablagerungen und Kolonien von fadenförmigen Abwasserbakterien. Populationen von Schwämmen, Wimpertierchen und Wasserasseln größer als der Algen. Geringe Fischereierträge, periodisches Fischsterben. Saprobienindex 2,7 - 3,2, Sauerstoffgehalt zum Teil unter 2 mg/l, BSB5 7 - 13 mg/L. Güteklasse III-IV (sehr stark verschmutzt): Weitgehend eingeschränkte Lebensbedingungen durch Verschmutzung und geringen Sauerstoffgehalt; verstärkt durch toxische Stoffe. Zeitweilig totaler Sauerstoffschwund. Trübung durch Abwasserschwebstoffe, Faulschlammablagerungen mit Zuckmückenlarven und Schlammröhrenwürmer. Abwasserpilz bedeckt Gewässergrund, deutlicher Abwassergeruch. Kaum Fischpopulationen. Saprobienindex 3,2 - 3,5, Sauerstoffgehalt unter 1 mg/L, BSB5 10 - 20 mg/L, oft auch toxische Stoffe. Güteklasse IV (übermäßigt verschmutzt): Übermäßige Verschmutzung durch organische sauerstoffzehrende Abwässer, Fäulnisprozesse vorherrschend. Sauerstoff über lange Zeiten nur in sehr niedrigen Konzentrationen oder nicht vorhanden. Besiedlung nur durch Bakterien und Geißeltierchen, zeitweilige biologische Verödung. Abwasserpilz und Schwefelbakterien lassen Gewässer weiß erscheinen. Saprobienindex größer 3,5, Sauerstoffgehalt gegen 0 mg/L, BSB5 mehr als 15 mg/L, auch toxische Stoffe. 16 von 22 Beurteilungsmöglichkeiten der Gewässergüte Erwin Wolfsberger 7AU 3.1. Berechnung des Saprobienindex Jedem in einer Probe gefundenen Leitsaprobionten wird eine Häufigkeitsstufe, die sog. Abundanz (A), zugeordnet. Sie reicht von (A) = 1 (Einzelfund) bis (A) = 7 (massenhaft vorkommend). Der Saprobienwert (s) ist eine ganze Zahl zwischen 1 und 4, wobei z.B. s = 1 einen Indikatororganismus für Oligosaprobie, s = 4 einen Indikatororganismus für Polysaprobie kennzeichnet. Das Indikationsgewicht (g) kann den Wert 1,2,4,8 oder 16 annehmen, wobei ein Organismus mit höherem g eine kleinere Toleranz aufweist und somit für die betreffende Güteklasse einen umso spezifischeren Indikator darstellt. Aus den Zahlen für alle in der Probe gefundenen Indikatororganismen wird der Saprobienindex nach folgender Formel berechnet: Der Saprobienindex ist eine Form des Bio – Monitoring: Zusammenhang zwischen allen Lebewesen, deren Aktivität und der gesamten Umwelt zueinander. Es wird nicht direkt der Schadstoffgehalt gemessen, sondern eher das Verhalten der Umgebung, Umwelt (Aktivität der Lebewesen). 17 von 22 Beurteilungsmöglichkeiten der Gewässergüte Erwin Wolfsberger 7AU 3.2. Probenahme Von allen Bereichen des Gewässers (Sedimente, Wasserpflanzen, Oberflächenwasser) Allgemeine Hinweise für die Probenahme von Oberflächengewässer: Die Probenahmestellen muss für die entnommenen Proben repräsentativ sein, da ansonsten keine Aussage über die Beschaffenheit des Fließgewässers getroffen werden kann Die Probenahmestellen müssen gefahrlos zugänglich, eindeutig gekennzeichnet und wiederauffindbar sein Das Probenahmeeuipment muss bei der Probenahme sauber d.h.: Probenahmeeuipment ist vor und nach der Probenahme zu reinigen Vorortaufzeichnungen bei der Probenahme: Externe Probenbezeichnung Datum und Uhrzeit Ort der Entnahmestelle (vom Ufer, von einer Brücke) Entnahmetiefe Messungen vor Ort (pH, Leitfähigkeit, Sauerstoffgehalt, …..) Witterungsverhältnisse während der Probenentnahme (auch markante Witterungserscheinungen vorher) Konservierungsmaßnahmen Bemerkungen Beschreibung der Umgebung (landwirtschaftliche Nutzung, versiegelte Oberfläche, usw.) 18 von 22 sein, Beurteilungsmöglichkeiten der Gewässergüte Erwin Wolfsberger 7AU Transport von Wasserproben: Die Probenflaschen müssen nach der Befüllung fest verschlossen, kühl und dunkel gelagert und vor Verunreinigungen sowie Probenverlusten während des Transports geschützt werden Die Proben sind anschließend so rasch wie möglich dem untersuchenden Laboratorium zuzustellen 19 von 22 Beurteilungsmöglichkeiten der Gewässergüte Erwin Wolfsberger 7AU 4. Literaturverzeichnis DIN EN ISO 9562 „Bestimmung adsorbierbarer organisch gebundener Halogene (AOX)“ DIN EN 1899 - 1 „Bestimmung des biochemischen Sauerstoffbedarfs nach n Tagen“ ÖNORM M 6265 „Bestimmung des chemischen Sauerstoffbedarfes“ DIN ISO 15705 „Bestimmung des chemischen Sauerstoffbedarfs (ST-CSB) Küvettentest“ DIN EN 1484 „Anleitung zur Bestimmung des gesamten organischen Kohlenstoffs (TOC) und des Kohlenstoffs (DOC)“ DIN 38402 – 15 „Probenahme aus Fließgewässern“ www.wikipedia.at 20 von 22 gelösten organischen Beurteilungsmöglichkeiten der Gewässergüte Erwin Wolfsberger 7AU 5. Anhang 5.1. Schematischer Ablauf einer CSB – Bestimmung 21 von 22 Beurteilungsmöglichkeiten der Gewässergüte Erwin Wolfsberger 7AU 5.2. Schematischer Ablauf einer BSB – Bestimmung 22 von 22
