Banner

Messparameter

Was ist eigentlich gelöster Sauerstoff?

Veröffentlicht von Bettina Feiler am 29.10.2018 10:18:34

Fotolia_24555991_L

Sauerstoff ist nicht nur ein Hauptbestandteil unserer Luft, sondern auch ein lebensnotwendiges Gas für alle aeroben Lebewesen, egal ob sie sich ober- oder unterhalb der Wasseroberfläche befinden. Der Vorteil der Landlebewesen ist, dass sie den Sauerstoff einfach einatmen können, da er üblicherweise ausreichend in der Luft vorliegt. Im Wasser sieht das schon anders aus: Wasser kann zwar Sauerstoff aufnehmen – hierbei lösen sich die Sauerstoffmoleküle im Wasser – allerdings hängt die Menge von verschiedenen Faktoren wie Salzgehalt, Temperatur und Druck ab. Unter ungünstigen Bedingungen kann es so dazu kommen, dass nicht genügend Sauerstoff im Wasser vorhanden ist, um ein Überleben sicherzustellen. Aus diesem Grund kontrollieren Umweltbüros häufig der Sauerstoffgehalt in Gewässern, um notfalls Gegenmaßnahmen ergreifen zu können.

In natürlichen Gewässern beispielsweise, ist der gelöste Sauerstoff unentbehrlich für Fauna und aquatisches Leben. Die aquatische Flora produziert Sauerstoff, die Mikroorganismen (Bakterien) hingegen verbrauchen Sauerstoff während der Zersetzung der organischen Materialien, von denen sie sich ernähren. Die Messung von gelöstem Sauerstoff ermöglicht es einerseits, den durch die mikrobiologische Zersetzung verursachten Sauerstoffverbrauch und andererseits die Sauerstoffproduktion durch die Vermehrung von Algen zu bestimmen.

Optische Sauerstoffmessung

In den letzten Jahren hat sich zunehmend eine neue Methode zur Bestimmung des gelösten Sauerstoffs durchgesetzt. Diese beruht auf dem Einsatz einer optischen Sauerstoffsonde mit einem Sensor auf dem Prinzip des Fluoreszenz-Quenching. Der Sensorkopf besteht in diesem Fall aus einem blauen LED zur Anregung, einer roten LED als Referenzlicht und einem Photodetektor. Auf diesen Sensor wird eine Kappe mit einem immobilisierten Luminophor auf Platin-Basis aufgesetzt. Um nun den Sauerstoffgehalt im Wasser ermitteln zu können, sendet das Gerät blaues Licht aus und regt damit den Luminophor an. Dieser emittiert anschließend rotes Licht. In Gegenwart von Sauerstoff kommt es zu einer Wechselwirkung des Sauerstoffs mit dem Luminophor, und dies führt zu einer Verringerung der Intensität und Lebensdauer der Lumineszenz. Die Veränderung der Lebensdauer wird dann zur Berechnung der Konzentration an gelöstem Sauerstoff herangezogen.

Das neue HI98198 "opdo" kennenlernen

Verwandte bzw. relevante Parameter bei der Messung von gelöstem Sauerstoff

Temperaturabhängigkeit

Wenn die Temperatur einer Lösung ansteigt, steigt gleichzeitig die Aktivität der Partikel in der Lösung. Bei höherer Partikelaktivität entweicht der gelöste Sauerstoff leichter aus der Lösung. In warmem Wasser ist der Sauerstoff nicht so gut löslich wie in kaltem Wasser. Die Konzentration von gelöstem Sauerstoff sinkt mit dem Ansteigen der Temperatur.

Salinität bzw. Salzgehalt

Der Salzgehalt von natürlichen Gewässern und Abwasser beeinflusst ebenfalls die Konzentration an gelöstem Sauerstoff, denn je höher der Salzgehalt umso weniger Sauerstoff kann gelöst werden. Sauerstoffmessgeräte modernster Technik verfügen daher über eine Salzkompensation.

Atmosphärischer Druck

Die Messung des gelösten Sauerstoffs wird auch von der Höhe und dem atmosphärischen Druck beeinflusst. Bei höherem Druck nimmt die gleiche Stoffmenge ein kleineres Volumen ein, daher wird die Konzentration an gelöstem Sauerstoff bei steigenden Druck höher. Moderne Sauerstoffmessgeräte verfügen daher ebenfalls über eine Luftdruckkompensation.

BSB (Biochemischer Sauerstoffbedarf)

Wird in mg/L ausgedrückt. Er gibt die Menge an Sauerstoff an, die zum biotischen Abbau im Wasser vorhandener organischer Stoffe unter bestimmten Bedingungen und innerhalb einer bestimmten Zeit benötigt wird.

OUR (Oxygen Uptake Rate)

Wird in mg/L pro Stunde ausgedrückt. Dieser Wert gibt die Sauerstoffzehrung bezogen auf Zeit an. Das Messverfahren ist hier nicht so weit verbreitet.

SOUR (Specific Oxygen Uptake Rate)

Wird in mg/L pro Gramm suspendierter Materie pro Stunde ausgedrückt. Dieser Wert gibt die Sauerstoffzehrung bezogen auf Zeit und suspendierte Materie an. Das Messverfahren ist ebenfalls in den USA verbreitet.

Themen: Wasser, Umweltanalytik, Gelöster Sauerstoff

Abonnieren Sie E-Mail-Updates zu diesem Blog