Zuurstofmeting nu binnen ieders bereik!
One Cue Systems brengt een low cost
zuurstofmeter op de markt waarmee u zelf het zuurstofgehalte kunt bepalen zonder giftige chemicaliën. Deze meter bestaat uit een robuuste
zuurstofelektrode, ontworpen en gebouwd door One Cue Systems, en een
doodgewone multimeter voor de uitlezing.
Deze meter doet in nauwkeurigheid niet onder voor dure laboratoriuminstrumenten, omdat de nauwkeurigheid van elke zuurstofmeter afhangt van de zorgvuldigheid waarmee de meter wordt afgeregeld. Lees daarom de gebruiksaanwijzing goed door!
Deze meter doet in nauwkeurigheid niet onder voor dure laboratoriuminstrumenten, omdat de nauwkeurigheid van elke zuurstofmeter afhangt van de zorgvuldigheid waarmee de meter wordt afgeregeld. Lees daarom de gebruiksaanwijzing goed door!
Zuurstof is een onmisbare stof voor planten en dieren
Ze hebben het nodig voor hun ademhaling. In
water kan maar weinig zuurstof oplossen: zo'n 10 milligram per liter. Vissen
pompen de hele dag water langs hun kieuwen om aan voldoende zuurstof te
komen. U kunt wel nagaan dat ze het benauwd krijgen als het zuurstofgehalte
daalt. Dat gebeurt vooral 's nachts als alle planten, dieren en bacteriën
alleen nog maar ademhalen. Overdag gebeurt dat niet zo gauw, omdat de
waterplanten dan zuurstof produceren in het licht.
Er zijn tal van situaties waarin zuurstof een belangrijke rol speelt:
• is het zuurstofgehalte in mijn aquarium of vijver niet te laag?
• wat is de invloed van planten en dieren op het zuurstofgehalte in water?
• wat is de invloed van cyanide-vergif op de ademhaling?
• wat gebeurt er eigenlijk met het zuurstofgehalte tijdens algenbloei 's nachts en overdag?
• hoe groot is het zelfreinigend vermogen van oppervlaktewater?
• wat is de invloed van de hoeveelheid licht op de fotosynthesesnelheid?
• wat is de invloed van de temperatuur op ademhaling en fotosynthesesnelheid?
• hoe groot is het Biochemisch Zuurstofverbruik (BZV) van een afvalwaterlozing?
U kunt vast nog wel meer bedenken, alleen: hoe meet je de zuurstof in al deze situaties? De meeste zuurstofmeters zijn speciaal ontwikkelde, wetenschappelijke meetinstrumenten, en dus kostbaar. One Cue Systems daarentegen brengt een low cost zuurstofmeter op de markt, die gemaakt is van eenvoudige materialen en waarmee u zelf het zuurstofgehalte kunt bepalen.
Er zijn tal van situaties waarin zuurstof een belangrijke rol speelt:
• is het zuurstofgehalte in mijn aquarium of vijver niet te laag?
• wat is de invloed van planten en dieren op het zuurstofgehalte in water?
• wat is de invloed van cyanide-vergif op de ademhaling?
• wat gebeurt er eigenlijk met het zuurstofgehalte tijdens algenbloei 's nachts en overdag?
• hoe groot is het zelfreinigend vermogen van oppervlaktewater?
• wat is de invloed van de hoeveelheid licht op de fotosynthesesnelheid?
• wat is de invloed van de temperatuur op ademhaling en fotosynthesesnelheid?
• hoe groot is het Biochemisch Zuurstofverbruik (BZV) van een afvalwaterlozing?
U kunt vast nog wel meer bedenken, alleen: hoe meet je de zuurstof in al deze situaties? De meeste zuurstofmeters zijn speciaal ontwikkelde, wetenschappelijke meetinstrumenten, en dus kostbaar. One Cue Systems daarentegen brengt een low cost zuurstofmeter op de markt, die gemaakt is van eenvoudige materialen en waarmee u zelf het zuurstofgehalte kunt bepalen.
Hoe ontstaat zuurstof?
Zuurstof is een "afvalproduct" dat ontstaat
wanneer (groene) planten, met behulp van zonlicht, eenvoudige chemische
stoffen omzetten in organisch materiaal (fotosynthese). Dit geldt zowel voor
land- als voor waterplanten. Zodoende wordt er aan het water zuurstof
toegevoegd, waarvan een gedeelte vervolgens weer door ademhaling wordt
verbruikt. Hoewel planten dus zuurstof kunnen produceren, hebben zij voor
hun functioneren ook zuurstof nodig.
Zuurstofconsumptie
Naast de opname van zonlicht voorzien planten
evenals de meeste ander levende organismen ook in hun energiebehoefte door
de verbranding van organisch materiaal. Daarvoor is dan zuurstof nodig. Dit
verbrandingsproces is niet afhankelijk van de aanwezigheid van zonlicht en
vindt dus 24 uur per dag plaats. Terwijl de zuurstofproductie 's nachts
wegvalt door het ontbreken van zonlicht, gaat de zuurstofconsumptie door
waterplanten en andere organismen normaal door. Dit heeft tot gevolg dat het
zuurstofgehalte in oppervlaktewater 's nachts lager wordt dan overdag.
Vooral aan het einde van de nacht, dus tegen zonsopgang, kunnen daardoor
zuurstofgehalten ontstaan die aanzienlijk lager zijn dan overdag.
Dit verschijnsel treedt vooral op in algenrijke wateren. In dergelijke wateren is de bodem veelal bedekt met een dikke laag dood organisch materiaal (afgestorven algen). Dit is een omvangrijke voedselbron voor bacteriën en schimmels (afvalopruimers), die we er dan ook in grote aantallen kunnen aantreffen. Het afbraakproces dat hier op grote schaal plaatsvindt, vergt aanzienlijke hoeveelheden zuurstof. Dit levert overdag weinig problemen op, door de grote zuurstofproductie van de nog levende algen. Door het wegvallen van de zuurstofproductie gedurende de nacht (geen zonlicht!) kan het zuurstofgehalte in algenrijke wateren evenwel sterk dalen (soms zelfs tot nul), met onder meer als gevolg vissterfte.
Dit verschijnsel doet zich vooral vaak voor tegen het einde van de zomer. Er kunnen dan nog veel algen aanwezig zijn (grote zuurstofconsumptie), terwijl er door het korten van de dagen minder zuurstof wordt geproduceerd (minder lang licht). Dergelijke vissterften worden daarom ook wel zomersterften genoemd.
Dit verschijnsel treedt vooral op in algenrijke wateren. In dergelijke wateren is de bodem veelal bedekt met een dikke laag dood organisch materiaal (afgestorven algen). Dit is een omvangrijke voedselbron voor bacteriën en schimmels (afvalopruimers), die we er dan ook in grote aantallen kunnen aantreffen. Het afbraakproces dat hier op grote schaal plaatsvindt, vergt aanzienlijke hoeveelheden zuurstof. Dit levert overdag weinig problemen op, door de grote zuurstofproductie van de nog levende algen. Door het wegvallen van de zuurstofproductie gedurende de nacht (geen zonlicht!) kan het zuurstofgehalte in algenrijke wateren evenwel sterk dalen (soms zelfs tot nul), met onder meer als gevolg vissterfte.
Dit verschijnsel doet zich vooral vaak voor tegen het einde van de zomer. Er kunnen dan nog veel algen aanwezig zijn (grote zuurstofconsumptie), terwijl er door het korten van de dagen minder zuurstof wordt geproduceerd (minder lang licht). Dergelijke vissterften worden daarom ook wel zomersterften genoemd.
Vis en zuurstof
Op de site Vis & Water van de Organisatie ter
Verbetering van de Binnenvisserij (OVB) is veel informatie te vinden over
het houden van Nederlandse vissen en het zuurstofgehalte. Klik op het
icoontje hiernaast.
Het zuurstofgehalte in water
Het zuurstofgehalte in een water is niet
alleen afhankelijk van de zuurstofproductie en -consumptie door planten en
dieren. Het is namelijk ook mogelijk dat er zuurstof in het water terecht
komt vanuit de lucht boven het water. Lucht bevat een constant percentage
van ongeveer 21% zuurstof. Waar lucht in contact komt met water zal er
zuurstof vanuit de lucht in het water oplossen. De hoeveelheid zuurstof die
oplost hangt af van een aantal factoren:
• Tijd. Nodig om de zuurstof door het
water te mengen tot het in evenwicht is met de buitenlucht. De snelheid
waarmee zuurstof in water oplost is groot wanneer het wateroppervlak sterk
in beweging is, bijvoorbeeld door sterke stroming (bergbeken) of door
windwerking (golven).
• Luchtdruk. Bij lage luchtdruk lost er minder zuurstof op dan bij hoge. Dit speelt nauwelijks een rol.
• Zoutgehalte. Hoe zouter het water, hoe minder zuurstof er oplost. De oplosbaarheid van zuurstof in zeewater is hierdoor ongeveer 20% lager dan in zoet water.
• Temperatuur. Hoe hoger de watertemperatuur, hoe minder zuurstof in het water kan oplossen, terwijl vissen bij hogere temperaturen juist meer zuurstof nodig hebben. Bij hogere temperaturen zijn viswateren met betrekking tot het zuurstofgehalte dus meer kwetsbaar dan bij lagere temperaturen. De hoeveelheid luchtzuurstof die je maximaal in één liter water kunt oplossen (verzadigingswaarde) hangt af van de temperatuur.
Zie onderstaande tabel met de temperatuur in °C en de verzadigingswaarde in mg/L.
Absoluut en relatief zuurstofgehalte
• Luchtdruk. Bij lage luchtdruk lost er minder zuurstof op dan bij hoge. Dit speelt nauwelijks een rol.
• Zoutgehalte. Hoe zouter het water, hoe minder zuurstof er oplost. De oplosbaarheid van zuurstof in zeewater is hierdoor ongeveer 20% lager dan in zoet water.
• Temperatuur. Hoe hoger de watertemperatuur, hoe minder zuurstof in het water kan oplossen, terwijl vissen bij hogere temperaturen juist meer zuurstof nodig hebben. Bij hogere temperaturen zijn viswateren met betrekking tot het zuurstofgehalte dus meer kwetsbaar dan bij lagere temperaturen. De hoeveelheid luchtzuurstof die je maximaal in één liter water kunt oplossen (verzadigingswaarde) hangt af van de temperatuur.
Zie onderstaande tabel met de temperatuur in °C en de verzadigingswaarde in mg/L.
| temp | O2 | temp | O2 | temp | O2 | temp | O2 | temp | O2 | 0 | 14.60 |
| 1 | 14.19 | 11 | 11.01 | 16 | 8.90 | 31 | 7.41 | 41 | 6.31 |
| 2 | 13.81 | 12 | 10.76 | 22 | 8.72 | 32 | 7.16 | 42 | 6.22 |
| 3 | 13.44 | 13 | 10.52 | 23 | 8.56 | 33 | 7.16 | 43 | 6.13 |
| 4 | 13.09 | 14 | 10.29 | 24 | 8.40 | 34 | 7.05 | 44 | 6.04 |
| 5 | 12.75 | 15 | 10.07 | 25 | 8.24 | 35 | 6.93 | 45 | 5.95 |
| 6 | 12.43 | 16 | 9.85 | 26 | 8.09 | 36 | 6.82 | 46 | 5.86 |
| 7 | 12.12 | 17 | 9.65 | 27 | 7.95 | 37 | 6.71 | 47 | 5.78 |
| 8 | 11.83 | 18 | 9.45 | 16 | 7.81 | 38 | 6.61 | 48 | 5.70 |
| 9 | 11.55 | 19 | 9.26 | 29 | 7.67 | 39 | 6.51 | 49 | 5.62 |
| 10 | 11.27 | 20 | 9.07 | 30 | 7.54 | 40 | 6.41 | 50 | 5.54 |
Absoluut en relatief zuurstofgehalte
Het zuurstofgehalte van het water wordt
uitgedrukt in milligrammen per liter (mg/L).
Het (absolute) zuurstofgehalte in milligrammen per liter is een goede maat om te kunnen vaststellen of vissen genoeg zuurstof ter beschikking hebben voor hun lichaamsprocessen. Het absolute zuurstofgehalte is echter minder geschikt om de zuurstofhuishouding van wateren bij verschillende watertemperaturen met elkaar te vergelijken. Elke andere watertemperatuur betekent immers ook een andere verzadigingswaarde (maximale hoeveelheid op te lossen zuurstof).
Om wateren met verschillende temperaturen voor wat betreft het zuurstofgehalte toch met elkaar te kunnen vergelijken, wordt het relatieve zuurstofgehalte ofwel het zuurstofverzadigingspercentage als eenheid gebruikt. Met deze eenheid geeft men het gemeten zuurstofgehalte aan in procenten van de verzadigingswaarde bij de betreffende watertemperatuur. Wanneer men bijvoorbeeld bij een temperatuur van 11° C een zuurstofgehalte van 5,5 mg/L meet, is dit precies de helft van wat het water maximaal aan zuurstof zou kunnen bevatten (zuurstofverzadiging bij 11° C is 11,0 mg/L). Het water is dan dus slechts voor 50% met zuurstof verzadigd. Zo'n zuurstofverzadiging van 50% noemen we een onderverzadiging (beneden 100%).
Het komt echter ook wel voor dat een oververzadiging (boven 100%) met zuurstof wordt gemeten. Er is dan meer zuurstof in het water opgelost dan wanneer er evenwicht is met de buitenlucht. Dit wordt meestal veroorzaakt door een zeer hoge zuurstofproductie van groene planten en algen. Er wordt zoveel zuurstof geproduceerd dat een gedeelte hiervan in de vorm van zuurstofbelletjes naar de lucht ontwijkt. Deze belletjes nemen echter ook andere opgeloste gassen (stikstof, koolzuurgas) uit het water mee. De extra ruimte die hierdoor in het water ontstaat, wordt door zuurstof ingenomen en zo ontstaat de oververzadiging.
In water met een stabiele zuurstofhuishouding blijft het zuurstofverzadigingspercentage over het algemeen tussen 80 en 120. Een zuurstofverzadiging ver beneden 80% kan wijzen op een sterke biologische afbraak, boven 120% op een algenbloei.
(Bron: OVB en met dank aan Evert Liewes)
Het (absolute) zuurstofgehalte in milligrammen per liter is een goede maat om te kunnen vaststellen of vissen genoeg zuurstof ter beschikking hebben voor hun lichaamsprocessen. Het absolute zuurstofgehalte is echter minder geschikt om de zuurstofhuishouding van wateren bij verschillende watertemperaturen met elkaar te vergelijken. Elke andere watertemperatuur betekent immers ook een andere verzadigingswaarde (maximale hoeveelheid op te lossen zuurstof).
Om wateren met verschillende temperaturen voor wat betreft het zuurstofgehalte toch met elkaar te kunnen vergelijken, wordt het relatieve zuurstofgehalte ofwel het zuurstofverzadigingspercentage als eenheid gebruikt. Met deze eenheid geeft men het gemeten zuurstofgehalte aan in procenten van de verzadigingswaarde bij de betreffende watertemperatuur. Wanneer men bijvoorbeeld bij een temperatuur van 11° C een zuurstofgehalte van 5,5 mg/L meet, is dit precies de helft van wat het water maximaal aan zuurstof zou kunnen bevatten (zuurstofverzadiging bij 11° C is 11,0 mg/L). Het water is dan dus slechts voor 50% met zuurstof verzadigd. Zo'n zuurstofverzadiging van 50% noemen we een onderverzadiging (beneden 100%).
Het komt echter ook wel voor dat een oververzadiging (boven 100%) met zuurstof wordt gemeten. Er is dan meer zuurstof in het water opgelost dan wanneer er evenwicht is met de buitenlucht. Dit wordt meestal veroorzaakt door een zeer hoge zuurstofproductie van groene planten en algen. Er wordt zoveel zuurstof geproduceerd dat een gedeelte hiervan in de vorm van zuurstofbelletjes naar de lucht ontwijkt. Deze belletjes nemen echter ook andere opgeloste gassen (stikstof, koolzuurgas) uit het water mee. De extra ruimte die hierdoor in het water ontstaat, wordt door zuurstof ingenomen en zo ontstaat de oververzadiging.
In water met een stabiele zuurstofhuishouding blijft het zuurstofverzadigingspercentage over het algemeen tussen 80 en 120. Een zuurstofverzadiging ver beneden 80% kan wijzen op een sterke biologische afbraak, boven 120% op een algenbloei.
(Bron: OVB en met dank aan Evert Liewes)