Biokeemilise hapnikutarbe määramine (0)

EESTI MAAÜLIKOOL
PÕLLUMAJANDUS - ja KESKKONNAINSTITUUT
PRAKTILINE TÖÖ Biokeemilise hapnikutarbe määramine.
KEEMIAS:
TÖÖ TEOSTAJA: Kalli Vinnal
OSAKOND , KURSUS KK2
Töö teostatud:
20.03.18 – 27.03.18
Töö esitatud:
28.03.18
Töö vastatud:
Töö arvestatud:
ÜLESANNE: Määrata biokeemiline hapnikutarve vees ehk kui palju kulub 1l vees oleva org. aine aeroobseks lagunemiseks hapnikku mikroorganismide abil. Inkubatsiooni vältel lagundavad mikroorganismid vees sisalduvat org. ainet, tarvitades selleks vees lahustunud hapnikku ning hapniku hulk vees väheneb. Hapniku vähenemine on proportsionaalne lagundatava orgaanilise aine hulgaga.
ANDMED ANALÜÜSITAVA PROOVI KOHTA:
Iseärasused proovi võtmisel antud parameetri määramisel:
1) Taara materjal: plastpudel
2) Taara täidetus: 2/3
3) Proovi konserveerimine : ei tohi konserveerida, max säilitusaeg 24h, külmikus 4 C juures
Proovivõtu koht: Tartu Veevärk
TÖÖ KÄIK:
Fikseeritud tingimused BHT määramiseks standardmeetodil.
• tingimused mikroorganismide normaalseks elutegevuseks
- piisav kogus vees lahustunud hapnikku
- küllaldaselt mineraal - ja toitaineid
- sobiv pH vahemik (pH 6-8) 20C juures
• tingimused inkubatsioonil
- valguse ja õhu juurdepääsuta
- temperatuuril 20C
- protsessi kestus 7 ööpäeva

Ettevalmistustööd analüüsi läbiviimiseks.

a)a) Proovi pH 7,58, temperatuur 20,0C

b) Lahjendusvee ettevalmistus
Lahjendusproov valmistatakse 5 liitrisesse nõusse. Töös kasutatakse lahjenduste tegemiseks spetsiaalset toitesooli sisaldavat lahjenduslahust. Lahuse saamiseks lisatakse dest. veele :

• 5ml fosfaatset puhverlahust
  
• 5ml MgSO4 . 7H2O lahust
  
• 5ml CaCl2 lahust
  
• 5ml FeCl3 . 6H2O lahust
  

c) Lahjendusvee ja analüüsitava proovi küllastamine õhuhapnikuga -
Lahjendusvee ja proovivee temperatuur reguleeritakse 20C-ni ning küllastatakse hapnikuga. Õhurõhk 100,5Pa ning hapniku lahustuvus vees 9,01mg 1l vees.
d) Lahjenduste jaoks vajalike proovikoguste arvutamine.
10x lahus 500ml – 50ml analüüsitavat vett, 450ml lahjendusvett
25x lahus 500ml – 20ml analüüsitavat vett, 480ml lahjendusvett
50x lahus 1000ml – 20ml analüüsitavat vett, 980ml lahjendusvett
100x lahus 1000ml – 10ml analüüsitavat vett, 990ml lahjendusvett
e) Proovivee ettevalmistus lahjenduste tegemiseks
Esiteks kontrollitakse nõude puhtust, et mustad nõud tulemusi ei muudaks. Määratakse proovi pH ning enne lahjenduse tegemist loksutatakse proov korralikult läbi.
Lahjendused tehakse vastavalt arvutustele. Analüüsitav proov loksutatakse läbi. Mõõdetakse 10x lahuse jaoks 50ml analüüsitavat vett ning lisatakse 500ml mõõtsilindrisse. Lisatakse 3/4 lahjenduslahust ning lisatakse ATU lahust (0,50ml), mis pärsib nitrifikatsiooni, sest nitrifikatsiooni põhjustavate mikroorganismide juuresoleks võib muuta tulemusi, ja täidetakse nõu lahjenduslahusega. Suletakse korgiga ja loksutatakse.
Analüüsi läbiviimine. Katsete tulemused.
Mõõdetakse algne hapnikusisaldus hapnikuanduriga (MARVET JUNIOR 2000). Pudelid korgitakse kinni ning algab inkubatsiooniperiood.
Töös määratakse heitvee BHT7 .
BHT7 näitab hapniku hulka, mis kulub mikroorganismidel ühes liitris vees oleva orgaanilise aine lagundamiseks 7 ööpäeva jooksul.
Org. aine + O2 -> CO2 + H2O
Proov seisab termostateeritud kapis 7 ööpäeva 20C juures ilma õhu ja valguse juurdepääsuta. Inkubatsiooni käigus lagundavad mikroorganismid vees sisalduvat orgaanilist ainet, kasutades selleks vees lahustunud hapnikku. Selle tulemusena hapniku hulk vees väheneb ning hapniku vähenemine on proportsionaalne lagundatava orgaanilise aine hulgaga. Pärast inkubatsiooni mõõdetakse proovides järelejäänud hapniku sisaldus.
Mõõtmiste tulemused on tabelis:
Proov nr.
Lahjendusfaktor *
Anal.proovi.ruumala /üldruumala*
Enne inkubatsiooni
Pärast inkubatsiooni
Temp.
O2 konts.
Temp.
O2 konts.
1
10x
50/500ml
21,9
8,5
20,5
0,1
2
25x
20/500ml
20,9
8,8
20,5
0,1
3
50x
20/1000ml
21,0
8,8
20,5
2,7
4
100x
10/1000ml
20,8
8,9
20,5
5,5
Hapnikutarve lahjendatud proovis leitakse: O2 konts. enne inkubatsiooni – O2 kontsentratsioon pärast inkubatsiooni.
Saadud tulemustest selekteeritakse välja sobivad lahjendused. Täidetud peavad olema kolm tingimust: 1) proovi küllastus õhuhapnikuga enne katse algust. Selleks tuleb mõõta hapnikusisaldus enne inkubatsiooni.
2) hapniku kontsentratsioon peab inkubatsioonil vähenema 2mg O2/l ja enam
3) 7 päeva möödudes ei tohi hapniku sisaldus langeda alla 2mg O2/l
Sobilikud proovid arvutamiseks on 3 ja 4. Proovid 1 ja 2 puhul hapniku sisaldus on langenud 7 päeva jooksul alla 2mg O2/l.
BHT7 arvutatakse valemist :
BHT7(mg O2l) = (a-b)*R
kus a – hapnikusisaldus enne inkubatsiooni
b – hapnikusisaldus peale inkubatsiooni
R - lahjendusfaktor
Proov nr. 3 BHT7 on 305 mg O2/l
Proov nr. 4 BHT7 on 340 mg O2/l
Proovide keskmine tulemus 322,5 mg O2/l
LÕPPVASTUS: Antud proovide keskmine hapnikutarve on 322,5 mg O2/l.
Reovett ei tohiks looduslikku vette lasta, kuna lagundamist vajav org. aine sisaldus on üle piirmäära. Mikroorganismid kasutavad palju hapnikku reostuse lagundamiseks, ning seetõttu tekib vees hapnikupuudus .
Reovee keskkonda juhtimisel tuleb arvestada seadusandlikult kehtestatud BHT7 piirväärtusega: 15mg/l
Tabel. Lisa1