Wasserwissenschaft – Umfassendes technisches Wissen über den BSB, einen wichtigen Indikator für die Abwasserbehandlung

Abwasser enthält zahlreiche organische Substanzen. Manche Abwässer weisen Dutzende, ja sogar Hunderte verschiedener organischer Substanzen auf. Würden wir jede einzelne organische Substanz im Abwasser qualitativ und quantitativ analysieren, wäre das zeitaufwendig und kostspielig. Können wir daher einen einzigen Verschmutzungsindex verwenden, der alle organischen Substanzen und andere Größen im Abwasser repräsentiert? Die Antwort lautet: BSB (biochemischer Sauerstoffbedarf).

BSB (Abkürzung für biochemischer Sauerstoffbedarf): Der biochemische Sauerstoffbedarf (BSB) bzw. biochemische Sauerstoffverbrauch (in der Regel der BSB über fünf Tage) ist ein umfassender Indikator für den Gehalt an sauerstoffzehrenden Schadstoffen wie organischen Stoffen im Wasser. Er gibt die Gesamtmenge an gelöstem Sauerstoff an, die im Wasser verbraucht wird, wenn organische Stoffe durch die biochemische Aktivität von Mikroorganismen oxidiert und zersetzt werden, wodurch sie in anorganische oder gasförmige Stoffe übergehen.

In der Sauerstoffmangelflasche wird die Kultur 5 Tage lang im Dunkeln bei 20 °C inkubiert. Anschließend wird die Massenkonzentration des gelösten Sauerstoffs in der Wasserprobe vor und nach der Inkubation bestimmt. Der Sauerstoffverbrauch pro Liter Probe wird aus der Differenz der Massenkonzentrationen vor und nach der Inkubation berechnet und als BSB₅ angegeben. Die Einheit ist ppm oder mg/L. Je höher der Wert, desto mehr organische Schadstoffe sind im Wasser vorhanden und desto stärker ist die Verschmutzung.

Um die Testdaten vergleichbar zu machen, wird üblicherweise ein Zeitraum festgelegt. Während dieses Zeitraums werden Mikroorganismen mit Wasserproben bei einer bestimmten Temperatur kultiviert und der Verbrauch an gelöstem Sauerstoff im Wasser bestimmt. Üblicherweise werden fünf Tage verwendet; dieser Wert wird als biochemischer Sauerstoffbedarf (BSB₅) bezeichnet. Je höher der Wert, desto mehr organische Stoffe sind im Wasser enthalten und desto stärker ist die Verschmutzung.

Der biochemische Sauerstoffbedarf (BSB) ist ein Umweltindikator, der hauptsächlich zur Überwachung des Verschmutzungsgrades organischer Stoffe in Gewässern eingesetzt wird. Organische Stoffe können in der Regel von Mikroorganismen abgebaut werden, die dabei Sauerstoff benötigen. Reicht der gelöste Sauerstoff im Wasser nicht aus, um den Bedarf der Mikroorganismen zu decken, ist das Gewässer verschmutzt. Der BSB ist daher ein wichtiger Indikator für den Umweltschutz.
Die Berechnungsmethode für den biochemischen Sauerstoffbedarf ist wie folgt:
BSB (mg/L) = (D1-D2) / P
D1: Anfangsgehalt an gelöstem Sauerstoff in der verdünnten Wasserprobe (mg/L)
D2: Gelöster Sauerstoff der verdünnten Wasserprobe nach 5 Tagen Inkubation im 20 ℃ Konstanttemperatur-Brutschrank (mg/L)
P = [Wasserprobenvolumen (ml)] / [Endvolumen der verdünnten Wasserprobe (ml)]
Das Verhältnis von biochemischem Sauerstoffbedarf zu chemischem Sauerstoffbedarf gibt Aufschluss darüber, wie schwer organische Schadstoffe im Wasser von Mikroorganismen abgebaut werden können. Schwer abbaubare organische Schadstoffe schädigen die Umwelt stärker.