Frage zur Bestimmung des Sauerstoffgehaltes von Gewässerproben

[Bernhard Gutwenger]

Hallo zusammen,

Auch wenn es sich hier um eine chemisch-physikalische Frage handelt, bin ich überzeugt fachkundige Auskunft zu erhalten.
Wenn ich aus einem Teich eine Wasserprobe entnehme um die Sauerstoffsättigung zu bestimmen, die Probe in einer Kühltasche nach Hause transportiere – natürlich luftblasenfrei
und gut verschlossen – welchen Wert lese ich in der Tabelle ab, wenn ich im Gewässer vor Ort die Temperatur von 21 °C gemessen habe und zu Hause in der Kühltasche 16 °C ?
Dazu kommt, dass der Teich auf einer Meereshöhe von 1100 m liegt und ich zu Hause auf einer Meereshöhe von 670 m bin. Kann sich der Sauerstoffgehalt in der Flasche mit der
Temperatur und der Meereshöhe verändern ?
Zur Methode: Ich bestimme den Sauerstoffgehalt kolorimetrisch und mit einem älteren Handfotometer, die Werte lese ich in einer geeichten Tabelle ab. Ich habe also nicht die Möglichkeit,
vor Ort den Sauerstoff zu fixieren, wie es bei der Winkler-Methode gemacht wird.
Weiteres Problem: die Tabellen in der Literatur zeigen verschiedene Werte. Bei Werner H. Baur ,,Gewässergüte bestimmen und beurteilen" liegt der Sättigungswert
bei 0 °C und mittlerem Luftdruck auf Meereshöhe bei 14,16 mg/l, bei Otto Klee ,,Wasser untersuchen" bei den gleichen Bedingungen bei 14,64 mg/l.

Viele Grüße,
Bernhard G.

[Heiko]

Hallo Bernhard,

die Relevanz der Zehntel nach dem Komma halte ich für gering.
Für die Berechnung würde ich die 21°C wählen, aber warum wärmst Du, um ganz sicher zu gehen, nicht wieder auf Zimmertemperatur auf? Natürlich stellt das den gekühlten Transport gewissermaßen infrage – aber ist der überhaupt nötig, wenn er ,,dunkel" erfolgte?

Viele Grüße,
Heiko

[Flagellate]

Hallo Bernhard,
Ich denke auch, dass es relativ irrelevant ist welchen Wert du als Referenz nimmst. Die Methode ist ohne hin nicht sehr genau, da der Wert ja nur abgeleitet wird. Auch über den Luftdruck würde ich mir entsprechend  nicht so viele Gedanken machen. Ganz anders sieht es mit dem gekühlten Transport aus.
Daraus ergeben sich einige Problem:
1. Die Sauerstoffzehrung, welche massiv von der Aktivität von Mikroorganismen abhängt. Je länger der Transport ist, desto mehr Sauerstoff verbrauchen sie. Das kann, muss aber nicht, einen enormen Einfluss haben. Hängt von der Probe ab.
2. Wasser kann bei hoher Lichtintensität und entsprechender Algenaktivität mit Sauerstoff übersättigt sein. Ein Transport bei geringeren Temperaturen kann entsprechend dazu führen, dass sich mehr Sauerstoff lösen kann (weil Temperatur abhängig). Ein Teil wird aber auch ausgasen. In jedem Fall wirst du in diesem Fall den tatsächlich Wert nicht treffen.
Das wesentliche Problem ist, dass du nicht weißt wie sich der Gehalt verändert. Er wird es aber zwangsläufig. Sauerstoff sollte, wie Temperatur, pH und Leitfähigkeit, immer vor Ort gemessen werden.
Alles andere kann man nur als groben Eckwert nutzen um eine Idee zu haben.
Sollte das bei dir reichen, ist dein Vorgehen völlig ausreichend und die Wahl der Referenz relativ egal bzw. ich würde einfach beide nutzen rechnen kostet ja nichts 

Grüße Tobias

[Bernhard Gutwenger]

Hallo Heiko, hallo Tobias,

Vielen Dank für eure Antworten. Da es nicht um absolute Genauigkeit geht, habt ihr recht dass ich mir nicht zu viele Gedanken machen soll.
Mich interessiert nur, ob meine Überlegungen stimmen. Ich dachte die Aktivität der Mikroorganismen ist bei niedriger Temperatur geringer, daher
können sie den Sauerstoffgehalt beim Transport in der Kühltasche weniger beeinflussen. Wenn der Transport "dunkel" erfolgt, dürfte das aber
eine untergeordnete Rolle spielen. Danke für den Hinweis Heiko.
Die Sauerstoffübersättigung ist natürlich auch ein interessanter Aspekt. Vielen Dank für den Hinweis Tobias.
Das Plankton, das ich immer auch entnehme, transportiere ich natürlich in der Kühltasche. Da hab ich die Probe für die Sauerstoffbestimmung
einfach immer dazu gegeben.

Viele Grüße,
Bernhard G.

[Flagellate]

Da es nicht super genau sein muss, sehe ich bei dem Transport keine Probleme. Je kühler der Transport, desto besser bezüglich Sauerstoffzehrung. Die Übersättigung ist eher ein extrem Fall, der wohl bei den meisten Proben zu vernachlässigen ist.

Grüße, Tobias

[Heiko]

... und um die Sauerstoffzehrung à la BSB5-Wert nachzuweisen, lässt man ja i.d.R. 5 Tage bei Raumtemperatur ,,inkubieren" ...

Gruß, Heiko

[jochen53]

Hallo Bernhard,
von Merck gibt/gab es mal eine (damals) kostenlose Broschüre "Die Untersuchung von Wasser".
https://www.booklooker.de/B%C3%BCcher/Merck-E+Die-Untersuchung-von-Wasser/id/A02A6OmU01ZZV?zid=qlnc8oqsb728ehhihi5jgjqp8l
Darin sind die klassischen, meist titrimetrischen und photometrischen Methoden beschrieben, um alle möglichen
Wasserparameter und Inhaltsstoffe zu bestimmen. u.a. ist dort auch eine Tabelle mit Zahlenwerten zur Sauerstoffsättigung bei verschiedenen Temperaturen zu finden. Ich hatte mal 3 stück davon, aber 2 davon hab ich beim Umzug leider weggeschmissen. Speziell zur Sauerstoffbestimmung macht das heute niemand mehr so, dafür gibt es elektrometrische Methoden und Elektroden, z.B. von WTW/Xylem in Weilheim/Obb. Merck bietet/bot m.W. auch umfangreiche Schnelltest-Sets (Aquamerck) zur Wasseranalyse an. Merck hatte damals sogar ein kleines tragbares Fotometer für seine Schnelltests.
Vielleicht hilft Dir das ein wenig, Jochen

[Bernhard Gutwenger]

Hallo Jochen,

Vielen Dank für die Hinweise, die für mich sehr nützlich sind.

Viele Grüße,
Bernhard G.