Summen- und Gruppenparameter

für organische Stoffe

TOC (Total Organic Carbon) in mg/l C:
Grenzwert: ohne anormale Veränderung
(Anl. 3, Nr. 14)
Umfasst den gesamten organisch gebundenen Kohlenstoff, also den echt gelösten, kolloidalen und suspendierten Anteil, der im Wasser vorhandenen organischen Stoffe. Der TOC sollte im Trinkwasser kleiner 1,5 mg/l C sein.

DOC (Dissolved Organic Carbon - gelöster organischer Kohlenstoff) in mg/l C

Erfasst den Kohlenstoffanteil der im Wasser gelöst vorliegenden organischen Stoffe. Über den viel verwendeten Summenparameter DOC werden sowohl natürliche Wasserinhaltsstoffe als auch anthropogene Schadstoffe erfasst, weshalb eine Aussage bzgl. eventueller Verunreinigungen erst nach weiteren Untersuchungen bzw. Vergleich mit bisherigen Werten möglich ist.

In dem in der Bundesrepublik zur Trinkwasserversorgung genutzten Grund- und Oberflächenwasser liegen die DOC-Konzentrationen zumeist zwischen 0,5 und und 4,0 selten bis 10 mg/l, wobei höhere Werte auf Huminstoffe oder Verunreinigungen hinweisen. Der DOC hängt stark von den geologischen und geografischen Gegebenheiten ab, aber auch von der Jahreszeit. Erfahrungsgemäß macht das Element Kohlenstoff etwa einen Gewichtsanteil von 50 % der organsichen Verbindungen aus. Bei einem DOC von 15 mg/l liegen in der Probe also etwa 30 mg/l organischer Verbindungen vor.

Die organischen Subtanzen, insbesondere geogen bedingte Huminsäuren, führen zu einer Gelbfärbung des Wassers. Ein DOC von 4 - 5 mg/l kann eine Färbung (SAK bei 436 nm) von ca. 0,4 verursachen, die in einer weissen Badewanne schon zu sehen ist.

Die Zuordnung einer Substanz zur Klasse der organischen Verbindungen ist im wesentlichen historisch bedingt. Darunter werden alle Verbindungen verstanden, die Kohlenstoff enthalten - mit wenigen Ausnahmen wie Graphit, Diamant, Kohlendioxid sowie Kohlensäure und deren Salze. Diese fallen unter die Gruppe des DIC - Dissolved Inorganic Carbon - gelöster anorganischer Kohlenstoff. Im Wasser sind dies die Formen der Kohlensäure, also überwiegend HCO₃ und CO₂. Auch wenn die Parameter sehr ähnlich klingen, haben sie nichts miteinander zu tun!!

Der organische Kohlenstoff lässt sich noch in verschieden Unterfraktionen aufteilen. Dies sind:

• DOC -> BDOC -> AOC
• BDOC: Biodegradable Dissolved Organic Carbon - biologisch abbaubarer gelöster organsicher Kohlenstoff; ca. 10 bis 20 % vom DOC
• AOC:  Assimilable Organic Carbon - assimilierbarer organischer Kohlenstoff; ca 20 % vom BDOC
   

Der AOC umfasst leicht assimilierbaren organischen Kohlenstoff. Dies sind mikrobiell leicht verwertbare Substanzen, z.B. organische Säuren. Der AOC ist somit ein Maß für die Neigung zur Wiederverkeimung von Wasser.

Der DOC ist von besonderer Bedeutung im Zusammenhang mit Eisen im Grundwasser für die Wasseraufbereitung. Einerseits haben die organischen Substanzen eine reduzierende Wirkung auf das Eisen, wodurch zusätzlich Fe in Lösung gehen kann (das zweiwertige Eisen ist im Wasser echt gelöst). Andererseits kann an Huminstoffe Eisen-II in Form von Komplexen gebunden sein. Dies ist besonderes nachteilig für die Enteisenungsfiltration, da dieses Eisen an die Komplexe gebunden bleibt und somit im Filter nicht oder unzureichend zurückgehalten wird. Damit gelangt es ins Reinwasser und führt zu Beeinträchtigungen der Beschaffenheit des Trinkwassers.

Oxidierbarkeit/Chemischer Sauerstoffbedarf in mg/l 0₂
Grenzwert:     5 mg/l 0₂
Braucht nicht bestimmt werden, wenn TOC analysiert wird.(Anl. 3, Nr. 15)

Ist ein Maß für die chemisch oxidierbaren organischen Stoffe. Angegeben wird der zur Oxidation verbrauchte Sauerstoffanteil des Oxidationsmittels. Auf das Ergebnis nimmt neben der tatsächlichen Konzentration der organischen Stoffe auch die erreichbare Vollständigkeit der Oxidation Einfluss, d. h. Art dieser Stoffe und des Oxidationsmittels u. a. sowie mitoxidierter anorganischer Substanzen.

Als Oxidationsmittel kommen prinzipiell Kaliumpermanganat und Kaliumdichromat in Frage, wobei nach der durch die TrinkwV erfolgten Festlegung des Parameters "Oxidierbarkeit" auf KMnO₄, der chemische Sauerstoffbedarf "CSB" nur mit Kaliumdichromat (K₂Cr₂0₇) verknüpft werden sollte.

BSB(Biochemischer Sauerstoff-Bedarf) in mg/l 0₂ ist ein Maß für die Summe der biochemisch abbaubaren organischen Wasserinhaltsstoffe und somit in der Abwasserreinigung von großer Bedeutung, während er in der Wasserversorgung kaum Anwendung findet. Angegeben wird der unter definierten Bedingungen von den Mikroorganismen zum Abbau der organischen Stoffe benötigte Sauerstoff, wobei die Zeitdauer für die Reaktion (in Deutschland i. d. R. 5 Tage = BSB₅) mit anzugeben ist. Als Kriterien für die biologische Abbaubarkeit von Wasserinhaltsstoffen werden von Sontheimer CSB/BSB-Quotienten angegeben. 

Tabelle: Charakterisierung der Abbaubarkeit organischer Verbindungen durch das CSB/BSB-Verhältnis
 

CSB/BSB	Charakterisierung
< 1,7	Leicht und praktisch vollständig abbaubar
1,7 – 10	Unvollständiger Abbau Mögliche Ursachen: verzögerte Abbaubarkeit durch langsame mikrobielle Anpassungsvorgänge Stoffgemische mit nicht abbaubaren Substanzen Reaktionshemmungen durch toxische Stoffe
>10	Kein Abbau wegen persistenten Verbindungen Abbauhemmung durch toxische Stoffe

Da die Messung des SAK einfach und schnell durchführbar ist, wird dieser Charakterisierungsparameter in den Wasserlabors gern genutzt.

AOX (Adsorbierbare org. gebundene Halogene) meist in mg Cl/l angegeben

Mit dieser Analysenmethode werden die an Aktivkohle adsorbierbaren organischen Halogenverbindungen erfasst. Insbesondere zur Bewertung von Abwassereinleitungen - der AOX ist jetzt abgabepflichtiger Parameter gemäß Abwasserabgabengesetz -, aber auch zur Beurteilung von belasteten Fließgewässern und anthropogenen Einflüssen aus Altlasten und Abwässern ist dieser Parameter zunehmend relevant.
Der AOX erfasst organische Chlorverbindungen (aber auch die anderen Halogene), zu denen Dioxine (Polychlorierte Dibenzodioxine), PCB's (Polychlorierte Biphenyle) und chlorhaltige Pestizide wie DDT und Atrazin. Viele dieser Stoffe haben sich als giftig und persistent erwiesen.

POX (Purgeable Organic Halogen) – Anteil der flüchtigen organischen Halogenverbindungen, die ausblasbar sind

EOX (Extrahierbare org. Halogene) – die mit organischen Lösungsmitteln extrahierbaren org. Halogenverbindungen