Big Bang HTL 2, Schulbuch

176 Bereich Grundlagen der Chemie (II. Jahrgang, 3. Semester) Wie wir schon in Kapitel 8.2 erfahren haben, sind Pflanzen- nährstoffe , wie z. B. Phosphat , für ein Gewässer problema- tisch. Es führt durch verstärktes Algenwachstum zur Eutro- phierung (siehe Kap. 8.2). Im Trinkwasser sind dieselben Mengen an Phosphat völlig unbedenklich. Für ein Gewässer sind auch gelöste organische Verbindun- gen eine Belastung. Diese führen zur Vermehrung von Bakterien. Beim Abbau der Kohlenstoffverbingungen ver- brauchen sie den Sauerstoff, der für die tierischen Organis- men im Wasser überlebenswichtig ist. Die Bestimmung der Gewässergüte ist eine komplexe Auf- gabe und umfasst die folgenden Bereiche: –– Physikalische Parameter –– Chemische Parameter –– Mikrobiologische Parameter –– Biologische Parameter Die Bestimmung der Gewässergüte eine Flusses oder Sees ist eine komplexe Aufgabe und erfordert mehr als nur eine chemische Analyse . Diese ist jedoch wichtiger Bestandteil. Als Maß für die Verunreinigung mit organischen Stoffen die- nen mehrere Faktoren. So wird z. B. die Sauerstoffsättigung , also das Verhältnis von gelöstem Sauerstoff zu dem bei die- ser Temperatur maximal löslichen Sauerstoff gemessen. Wie alle Gase löst sich Sauerstoff umso besser im Wasser, je kälter dieses ist. Sauerstoffsättigung (S) = ​ Gemessenes O 2 in mg/l _________________ Maximales O 2 in mg/l ​· 100 Beispiele Physikalischer Parameter Färbung Trübung Temperatur Leitfähigkeit Beispiele chemischer Parameter pH-Wert Sauerstoffsättigung Wasserhärte NH 4 + NO 3 – NO 2 – Gehalt an Giftstoffen Cl – und weitere Ionen CSB (Chemischer Sauerstoffbedarf) TOC (Total Organic Carbon) Beispiele mikrobiologischer Parameter BSB (Biologischer Sauerstoffbedarf) Gesamtkeimzahl Escherichia Coli Andere Bakterien Beispiele biologischer Parameter Saprobienindex Tab. 12.1: Gewässergüteparameter Da Mikroorganismen beim Abbau (= Oxidation) organischer Verbindungen im Stoffwechsel Sauerstoff verbrauchen, senkt die Belastung mit organischem Material die Sauer- stoffsättigung. Über die Menge und wie gut die Verunreinigungen biolo- gisch abbaubar sind, gibt auch der biologische Sauerstoff- bedarf BSB Auskunft. Er gibt die Verringerung des gelösten Sauerstoffs durch die anwesenden Bakterien im Laufe von 5 Tagen bei 20 °C an. Im Gegensatz dazu ist der chemische Sauerstoffbedarf CSB jene Sauerstoffmenge, die für die vollständige chemische Oxidation aller organischen Verunreinigungen in der Probe benötigt wird. Eine ähnliche Information liefert der TOC (Total organic carbon) bei dem die gesamte organische Koh- lenstoffmenge (meist durch Verbrennung zu CO 2 ) bestimmt wird. Bei der Bestimmung mikrobiologischer Parameter wird zu- erst die Gesamtzahl an (im Labor züchtbaren) Bakterien be- stimmt. Bakterien sind zwar für die Selbstreinigungsfähig- keit des Gewässers wichtig. Ein Zuviel zeigt aber wieder eine Übersättigung mit organischen Kohlenstoffverbindungen an. Je nach Fragestellung wird auch noch spezifisch auf spe- zielle Bakterienstämme getestet. Von Bedeutung ist hierbei vor allem die Bestimmung des Bakteriums Escherichia coli . Dieser natürliche Darmbewohner ist zwar selbst meist harmlos, zeigt aber eine Belastung des Wassers mit Fäka- lien an. Viele gefährliche Krankheiten wie Cholera oder Ruhr werden mittels Fäkalien übertragen, sind aber schwer nach- weisbar. Das Colibakterium dient hier als sogenannter Indi- katorkeim . Da die Analyse chemisch-physikalischer Parameter immer nur eine Momentaufnahme darstellt, wurden für die Bewer- tung der Gewässergüte auch Parameter entwickelt, die eine Aussage über die Belastung des Gewässers über einen län- geren Zeitraum treffen kann. Da Lebewesen im Wasser auch auf langsame oder langfristige Veränderungen reagieren, wurde der sogenannte Saprobienindex entwickelt. Hier wird das Wasser anhand des Vorkommens und der Häufigkeit wichtiger Wasserorganismen beurteilt. ( F21 ) Abb. 12.37: Gewässergüteklassen und ihre Leitorganismen laut Saprobienindex Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv