Monitoring van het zuurstofgehalte in rivierwater

Het zuurstofgehalte is van het grootste belang voor het functioneren van het ecosysteem. Daarnaast geeft het een bruikbare indicatie van de belasting met zuurstofbindende stoffen en daarmee ook van de waterkwaliteit.

Het meten van zuurstof heeft een tweeledig doel. In de eerste plaats is er behoefte aan meetgegevens ten behoeve van trendonderzoek. In de tweede plaats is er tijdens de zomermaanden, wanneer de fluctuaties erg groot kunnen zijn, behoefte aan actuele informatie over het zuurstofgehalte vanwege zuurstofloosheidgevaar.

Het meetprincipe berust op een meetcel die uit twee metaalelektroden bestaat. Bij de huidige toepassing wordt goud en zilver gebruikt. Zodra dit elektrodepaar in water geplaatst wordt, ontstaat een spanning tussen de twee elektroden, de zogenaamde polarisatiespanning.

Ontlading (reductie) van opgelost zuurstof aan de kathode (goudelektrode) geeft de volgende reactie:

O2 + 2H2O + 4e- => 4OH-

Aan de anode (zilver) vindt de volgende reactie plaats:

4Ag => 4Ag+ + 4e-

Scheiding van de elektroden met het monsterwater door een zuurstofdoorlatend membraan voorkomt storing van stoffen die in het monster aanwezig zijn. Hierdoor heeft het meetsysteem een lange gebruiksduur.

Fluctuaties in zuurstofgehalte

De zuurstofhuishouding is een indicatie voor de mogelijkheden van het water voor het ecosysteem (vissen). Fluctuaties in het zuurstofgehalte kunnen op de lange termijn optreden als gevolg van seizoensinvloeden. Op korte termijn kunnen fluctuaties optreden door het dag- en nachtritme. Verschillen tijdens het dag- en nachtritme worden hoofdzakelijk veroorzaakt door eutrofiëringsverschijnselen, als gevolge van een overmaat aan meststoffen.

Algen

Met name algen produceren overdag zuurstof, maar consumeren zuurstof gedurende de nacht. Overdag kan als gevolg van overmatige aanwezigheid van algen zuurstofoververzadiging ontstaan, terwijl er in de nacht een zuurstof tekort dreigt. Tevens wordt door de afbraak van gestorven algen veel zuurstof gebruikt.