BSB (Biochemischer Sauerstoffbedarf) bezieht sich gemäß der nationalen Standardinterpretation auf den biochemischen Sauerstoffbedarf.
Der Sauerstoffbedarf bezieht sich auf den gelösten Sauerstoff, der von Mikroorganismen im biochemischen Prozess der Zersetzung bestimmter oxidierbarer Substanzen im Wasser unter festgelegten Bedingungen verbraucht wird.
Die Auswirkungen des BSB: Häusliche und industrielle Abwässer enthalten große Mengen verschiedener organischer Verbindungen. Beim Abbau dieser organischen Substanzen im Wasser nach der Verschmutzung verbrauchen sie große Mengen an gelöstem Sauerstoff. Dadurch wird das Sauerstoffgleichgewicht gestört, die Wasserqualität verschlechtert sich und es kommt zum Tod von Fischen und anderen Wasserorganismen durch Sauerstoffmangel. Die in Gewässern enthaltenen organischen Verbindungen sind komplex und ihre einzelnen Komponenten schwer zu bestimmen. Häufig wird der Sauerstoffverbrauch organischer Stoffe im Wasser unter bestimmten Bedingungen als indirekter Indikator für den Gehalt an organischen Stoffen verwendet. Der biochemische Sauerstoffbedarf (BSB) ist einer dieser wichtigen Indikatoren. Er spiegelt auch die biologische Abbaubarkeit organischer Verbindungen im Abwasser wider.
Was ist BSB5? (BSB5) bezeichnet die Menge an gelöstem Sauerstoff, die verbraucht wird, wenn die Probe 5 Tage ± 4 Stunden lang an einem dunklen Ort bei (20 ± 1) ℃ inkubiert wird.
Die mikrobielle Elektrode ist ein Sensor, der mikrobielle Technologie mit elektrochemischer Detektion kombiniert. Sie besteht im Wesentlichen aus einer Elektrode für gelösten Sauerstoff und einem fest an ihrer atmungsaktiven Membranoberfläche haftenden, immobilisierten mikrobiellen Film. Das Prinzip der Reaktion auf BSB-Substanzen beruht darauf, dass bei konstanter Temperatur und Sauerstoffkonzentration in einem Substrat ohne BSB-Substanzen aufgrund der Atmungsaktivität der Mikroorganismen die Sauerstoffmoleküle im Substrat mit einer bestimmten Rate durch die mikrobielle Membran zur Elektrode diffundieren. Die Elektrode gibt dabei einen stationären Strom ab. Wird der Lösung BSB-Substanz zugegeben, diffundiert diese zusammen mit den Sauerstoffmolekülen durch die Membran. Da die Mikroorganismen in der Membran die BSB-Substanz anabol verstoffwechseln und dabei Sauerstoff verbrauchen, verringert sich die Menge der zur Elektrode gelangenden Sauerstoffmoleküle. Dies führt zu einer reduzierten Diffusionsrate und einem sinkenden Ausgangsstrom, der sich innerhalb weniger Minuten auf einen neuen stationären Wert einpendelt. Innerhalb des relevanten BSB-Konzentrationsbereichs besteht ein linearer Zusammenhang zwischen der Abnahme des Elektrodenstroms und der BSB-Konzentration, während zwischen BSB-Konzentration und BSB-Wert ein quantitativer Zusammenhang besteht. Daher lässt sich anhand der Stromabnahme der BSB der untersuchten Wasserprobe bestimmen.
Der mikrobielle Schnelltester LH-BODK81 zur Bestimmung des biologischen chemischen Sauerstoffbedarfs (BSB) bietet im Vergleich zu herkömmlichen BSB-Messmethoden zahlreiche Vorteile. Erstens erfordern traditionelle BSB-Messmethoden einen langwierigen Kultivierungsprozess von üblicherweise 5–7 Tagen, während die Messung mit dem neuen Sensor nur wenige Minuten dauert. Zweitens benötigen herkömmliche Messmethoden große Mengen an chemischen Reagenzien und Glasinstrumenten, während der neue Sensor ohne Reagenzien und Instrumente auskommt. Dies reduziert die Kosten für Experimente und den Personalaufwand. Darüber hinaus reagieren herkömmliche BSB-Messmethoden empfindlich auf Umwelteinflüsse wie Temperatur und Licht, während der neue Sensor in verschiedenen Umgebungen messen und schnell auf Veränderungen reagieren kann.
Daher bietet dieser neuartige optische Sensor vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Neben der Überwachung der Wasserqualität kann er auch in verschiedenen anderen Bereichen wie der Lebensmittel-, Medizin- und Umweltschutzanalytik sowie im Laborunterricht zur Bestimmung organischer Stoffe eingesetzt werden.
Veröffentlichungsdatum: 19. Juni 2023
