🫧 BZT5 — Biochemiczne Zapotrzebowanie Tlenowe
Oznaczanie ilości tlenu zużywanego przez mikroorganizmy do rozkładu materii organicznej w wodzie w ciągu 5 dni. Kluczowy wskaźnik zanieczyszczenia organicznego.
Przegląd
Biochemiczne Zapotrzebowanie Tlenu (BZT5) jest jednym z najważniejszych parametrów określających stopień zanieczyszczenia wody i ścieków materią organiczną. Wyraża ilość tlenu rozpuszczonego (w mg O₂/l) zużywaną przez mikroorganizmy tlenowe do biochemicznego utlenienia substancji organicznych w próbce wody w ciągu 5 dni inkubacji w temperaturze 20°C, w ciemności.
BZT5 jest kluczowym parametrem w technologii oczyszczania ścieków — służy do wymiarowania oczyszczalni, kontroli efektywności procesów biologicznych i oceny obciążenia osadu czynnego. W monitoringu środowiskowym pozwala ocenić wpływ zrzutów ścieków na odbiornik (rzekę, jezioro). Jest parametrem obligatoryjnym w pozwoleniach wodnoprawnych i rozliczeniach za odprowadzanie ścieków.
Dopuszczalne wartości BZT5 w Polsce: woda pitna <3 mg O₂/l, ścieki oczyszczone odprowadzane do wód <25 mg O₂/l (powyżej 10 000 RLM), wody powierzchniowe klasa I <3 mg O₂/l.
Zasada metody
Metoda polega na pomiarze stężenia tlenu rozpuszczonego w próbce przed i po 5-dniowej inkubacji w temperaturze 20±1°C w ciemności. Próbkę rozcieńcza się wodą nasycającą (nasyconą tlenem, z dodatkiem soli mineralnych) w proporcji zapewniającej spadek tlenu o 2–5 mg/L po inkubacji (minimum 2 mg/L tlenu musi pozostać). Dodatek allilotiomocznika (ATU) hamuje nitryfikację, eliminując wpływ utleniania azotu amonowego na wynik.
BZT5 = (DO₀ - DO₅) × współczynnik rozcieńczenia
gdzie DO₀ — tlen rozpuszczony na początku, DO₅ — po 5 dniach.
Zastosowania
- Kontrola jakości ścieków oczyszczonych (pozwolenie wodnoprawne)
- Wymiarowanie i kontrola oczyszczalni ścieków
- Monitoring wód powierzchniowych (Ramowa Dyrektywa Wodna)
- Badanie jakości wody pitnej
- Kontrola zrzutów przemysłowych
- Ocena biodegradowalności substancji (stosunek BZT5/ChZT)
Kluczowe parametry
| Parametr | Wartość |
|---|---|
| Zakres pomiarowy | 1–6 000 mg O₂/l (z rozcieńczaniem) |
| Granica oznaczalności | 0,5 mg O₂/l |
| Temperatura inkubacji | 20 ± 1°C |
| Czas inkubacji | 5 dni ± 4 godziny |
| Precyzja (CV) | 5–15% (zależy od stężenia) |
| Wymagany spadek DO | min. 2 mg/l, próbka musi zachować min. 2 mg/l DO |
Norma
- Numer normy
- PN-EN ISO 5815-1:2019-12
- Tytuł (PL)
- Jakość wody -- Oznaczanie biochemicznego zapotrzebowana tlenu po n dniach (BZTn) -- Część 1: Metoda rozcieńczeń, z dodatkiem materiału zaszczepiającego i allilotiomocznika
- Title (EN)
- Water quality — Determination of biochemical oxygen demand after n days (BODn) — Part 1: Dilution and seeding method with allylthiourea addition
Procedura krok po kroku
1. Przygotowanie wody rozcieńczającej
Napowietrz wodę dejonizowaną przez min. 1 godzinę (do nasycenia tlenem ~8,5 mg/l w 20°C). Dodaj po 1 mL roztworów: fosforanowego, MgSO₄, CaCl₂, FeCl₃ na każdy litr wody.
2. Dodanie ATU
Dodaj allilotiomocznik w stężeniu końcowym 0,5 mg/L (1 mL roztworu 5 g/L na 10 L wody rozcieńczającej) w celu zahamowania nitryfikacji.
3. Szczepienie
Dodaj inokulum (5–10 mL ścieku surowego na litr wody rozcieńczającej) lub użyj gotowej szczepionki. Nie szczepić, jeśli próbka zawiera własną mikroflorę.
4. Dobór rozcieńczeń
Na podstawie spodziewanego BZT5 przygotuj min. 3 rozcieńczenia. Np. dla ścieku surowego (BZT ~200 mg/L): 1:50, 1:100, 1:200. Dla wody powierzchniowej: bez rozcieńczenia lub 1:2.
5. Napełnienie butelek
Napełnij butelki Winklera 300 mL próbką rozcieńczoną — bez pęcherzyków powietrza. Zamknij korkiem szlifowanym, na korek nałóż wodę (korek wodny). Minimum 2 butelki na rozcieńczenie.
6. Pomiar DO₀ (dzień 0)
W jednej butelce z każdego rozcieńczenia zmierz tlen rozpuszczony (DO₀). Zapisz wartość z dokładnością do 0,1 mg/L. DO₀ powinno wynosić >7 mg/l.
7. Inkubacja
Umieść butelki w inkubatorze 20±1°C w ciemności (światło hamuje fotosyntezę → zafałszowane wyniki). Inkubuj 5 dni ±4 godziny.
8. Pomiar DO₅ (dzień 5)
Po 5 dniach zmierz tlen rozpuszczony (DO₅) w pozostałych butelkach. Natychmiast po wyjęciu z inkubatora — nie mieszać intensywnie.
9. Walidacja wyników
Sprawdź: spadek DO ≥ 2 mg/l, resztkowe DO ≥ 2 mg/l, próba ślepa (woda rozcieńczająca) ΔDO ≤ 0,2 mg/l. Odrzuć niespełniające.
10. Obliczenia
BZT5 = [(DO₀ - DO₅) - (DO₀blank - DO₅blank)] × współczynnik rozcieńczenia. Wynik w mg O₂/l. Z wybranych rozcieńczeń wylicz średnią.
11. Kontrola jakości
Standard GGA: BZT5 = 198 ± 30,5 mg O₂/l (wartość certyfikowana). Wykonuj przy każdej serii próbek.
Wymagany sprzęt i aparatura
| Sprzęt | Przykład | Orientacyjna cena |
|---|---|---|
| Inkubator BZT (20±1°C) | WTW TS 606-G/2-i, Binder KB 240, POL-EKO ST 5 | 8 000–25 000 PLN |
| Tlenomierz (DO meter) | WTW Oxi 3310, Hach HQ40d, YSI ProODO | 3 000–12 000 PLN |
| Butelki BZT 300 mL | Butelki Winklera z korkiem szlifowanym, DURAN | 30–60 PLN/szt. |
| System napowietrzania | Kompresor akwarystyczny z dyfuzorem, napowietrzanie 1h | 100–500 PLN |
| Pipety automatyczne | Eppendorf Research Plus 1–10 mL, Brand Transferpette | 800–2 000 PLN |
| Cylindry miarowe | 100, 250, 500, 1000 mL klasa A | 50–150 PLN/szt. |
Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne
| Odczynnik | CAS | Szczegóły |
|---|---|---|
| Allilotiomocznik (ATU) | 109-57-9 | Inhibitor nitryfikacji, roztwór 5 g/L, dawka 1 mL/L wody rozcieńczającej |
| Roztwór fosforanowy buforowy | — | KH₂PO₄ (8,5 g) + K₂HPO₄ (21,75 g) + Na₂HPO₄·7H₂O (33,4 g) + NH₄Cl (1,7 g) na 1 L |
| Roztwór MgSO₄ | 7487-88-9 | MgSO₄·7H₂O 22,5 g/L |
| Roztwór CaCl₂ | 10043-52-4 | CaCl₂ (bezw.) 27,5 g/L |
| Roztwór FeCl₃ | 7705-08-0 | FeCl₃·6H₂O 0,25 g/L |
| Inokulum (szczepionka) | — | Ściek surowy oczyszczalni lub ziemia ogrodowa — źródło mikroorganizmów |
| Standard GGA | 56-40-6 | Kwas glutamowo-glukozowy (150 mg/L glukoza + 150 mg/L kw. glutaminowy), BZT5 = 198±30,5 mg/l |
Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)
- Allilotiomocznik — toksyczny, stosować pod dygestorium, rękawice nitrylowe
- Próbki ścieków — potencjalnie zakaźne, stosować rękawice i ochronę twarzy
- Chlorek żelaza(III) — drażniący, unikać kontaktu ze skórą
- Fartuch, rękawice, okulary ochronne obowiązkowe
- Odpady biologiczne utylizować zgodnie z procedurą laboratorium