【文章內(nèi)容簡介】 化需氧量是指在規(guī)定條件下，微生物分解存在水中的某寫可氧化物質(zhì)、特別是在有機物所進行的生物化學過程中消耗溶解氧的量，此生物氧化全過程進行的時間比較長，如在20 ℃培養(yǎng)時，完成此過程需要 100 天。目前國內(nèi)外普遍過頂于 20177。 1℃培養(yǎng) 5 天，分別測定樣品前后的溶解氧。二者之差即為 BOD5值，以氧的毫克 /升（ mg/L）表示。 對某些地面水及大多數(shù)工業(yè)廢水，因含有較多的有機物，需要稀釋后再培養(yǎng)測定，以降低其濃度和保證有足夠的溶解氧。稀釋的程度應使培養(yǎng)中所消耗的溶解氧大于 2 mg/L，而剩余 溶解氧在 1 mg/L以上。 為了保證水樣稀釋后有足夠的溶解氧，稀釋水通常有通入空氣進行曝氣（或通入氧氣），使稀釋水中溶解氧接近飽和。稀釋水中還應加入一定量的無機營養(yǎng)鹽和緩沖物質(zhì)（磷酸鹽、鈣、鎂和鐵鹽等），以保證微生物生長的需要。 對于不含或含少量微生物的工業(yè)廢水，其中包括酸性廢水、堿性廢水、高溫廢水或經(jīng)過氯化處理的廢水，在測定 BOD5 時應進行接種，以引入能分解廢水中的有機物的微生物，當廢水中存在著難于被一般生活污水中的微生物以正常速度降解的有機物或含有劇毒物質(zhì)時，應將馴化后的微生物引入水樣中進行接種。 本 方法適用于測定 BOD5 大于或等于 2 mg/L，最大不超過 6000 mg/L的水樣。當水樣 BOD5 大于 6000 mg/L，會因稀釋帶來一定的誤差。 儀器 （ 1）恒溫培養(yǎng)箱（ 20℃177。 1℃） （ 2） 5— 20L細口玻璃瓶 （ 3） 1000— 2021mg量筒 （ 4）玻璃攪棒：棒的長度應比所用的量筒高度長 200mm。在棒的底端固定一個直徑比量筒底小、并帶有幾個小孔的硬橡膠板。 （ 5）溶解氧瓶： 250ml到 300 ml之間，帶有磨口玻璃塞并具有供水封用的鐘形口。 （ 6）虹吸管：供分取水樣和添加稀釋水用 。 試劑 1. 磷酸鹽緩沖溶液 將 （ KH2PO4）， g 磷酸氫二鉀（ K2HPO4 ）， g七水合磷酸氫二鈉（ Na2HPO4 7H2O）和 g氯化銨（ NH4 CL）溶于水中，稀釋至 1000 ml。此溶液的 PH應為。 2. 硫酸鎂溶液 將 g七水硫酸鎂（ MgSO4 7H2O）溶于水中，稀釋至 1000 ml 3. 氯化鈣溶液 將 g無水氯化鈣溶于水中，稀釋至 1000 ml。 4. 氯化鐵溶液 將 g六水氯化鐵（ FeCL3 6H2O）溶于水中，稀釋至 1000 ml。 5. 鹽酸溶液（ ） 將 40 ml（ρ = g/ ml）鹽酸溶于水中，稀釋至 1000 ml。 6. 氫氧化鈉溶液（ ） 將 20 g氫氧化鈉溶液溶于水中，稀釋至 1000 ml。 7. 亞硫酸鈉溶液（ 1/2Na2SO3 = mol/L ） 將 g亞硫酸鈉溶于水中，稀釋至 1000 ml。，此溶液不穩(wěn)定，需每天配置。 8. 葡萄糖 谷氨酸標準溶液 將葡萄糖（ C6H12O6）和谷氨酸（ HOOC— CH2— CH2— CHNH2— COOH）在 103℃干燥 1 小時后，各秤取 150 mg 溶于水中，移入 1000 ml容量瓶內(nèi)并稀釋至標線，混合均勻。此標準溶液臨用前配置。 9. 稀釋水 在 5— 20 L 玻璃瓶內(nèi)裝入一定量的水，控制水溫在 20℃左右。然后用無油空壓機或隔膜泵，將吸入的空氣先后經(jīng)活性炭吸附管及水洗滌管后，導入稀釋水內(nèi)曝氣 2— 8小時，使稀釋水中的溶解氧接近飽和。停止曝氣亦可導入適量純氧。瓶口蓋以兩層經(jīng)洗滌晾干的紗布，置于 20℃培養(yǎng)箱中放置數(shù)小時，使水中溶解氧含量高達 8 mg/L左右。臨用前每升水中加入氯化鈣溶液 、氯化鐵溶液、硫酸鎂溶液、磷酸緩沖溶液各 1 ml，并混合均勻。 稀釋水的 PH值應為 ，其 BOD5 應小于 mg/L。 10. 接種液 可選擇以下任何一種方法，以獲取適當?shù)慕臃N液。 （ 1）城市污水，一般采用生活污水，在室溫下放置一晝夜，取上清液供用。 （ 2）表層土壤浸出液，取 100g 花園或植物生長土壤，加入 1L 水，混合并靜置 10min。取上清液供用。 （ 3）用含城市污水的河水或湖水。 （ 4）污水處理場的出水 （ 5）當分析含有難降解物質(zhì)的廢水時，在其排污口下游 3— 8km處取水樣作為廢水 的馴化接種液。如無此種水源，可取中和或經(jīng)稀釋后的廢水進行連續(xù)曝氣，每天加入少量該種廢水，同時加入適量表層土壤或生活污水，使能適應該種廢水的微生物大量繁殖。當水中出現(xiàn)大量的絮狀物，或檢查其化學需氧量的降低值出現(xiàn)突變時，表明適用的微生物已進行繁殖，可用做接種液。一般馴化過程需要 3— 8天。 步驟： 1. 水樣的預處理 （ 1）水樣的 PH值若超出 — ，可用鹽酸或氫氧化鈉稀溶液調(diào)節(jié) PH近于 7，但用量不要超過水樣體積的 %。若水樣的酸度或堿度很高，可改用高濃度的酸或堿液進行中和。 （ 2） 水樣中含有銅、鉛、鋅、鎘、鉻、砷、氰等有毒物質(zhì)時，可用經(jīng)馴化的微生物接種液的稀釋水來進行稀釋，或提高稀釋倍數(shù)或減少毒物的濃度。 （ 3）含有少量游離氯的水樣，一般放置 1— 2小時，游離氯即可消失。對于游離氯在短時間內(nèi)無法消失的水樣，可加入亞硫酸鈉溶液，以除去之，其加入量由下述方法決定。 取已中和好的水樣 100 ml加入 1+1 乙酸 10 ml， 10%（ m/V）碘化鉀溶液 1 ml 混勻。以淀粉溶液為指示劑，用亞硫酸鈉溶液滴定游離碘。由亞硫酸鈉溶液消耗的體積，計算出水樣中應加亞硫酸鈉的量。 （ 4）從水溫較低的水域或富營養(yǎng) 化的湖泊中采集的水樣，可遇到含有過飽和溶解氧，此時應將水樣迅速升溫至 20℃左右，在不使?jié)M瓶的情況下，充分震搖，并時時開塞放氣，以趕出飽和的溶解氧。 從水溫較高的水域或廢水排放口取得的水樣，則應迅速使其冷卻至 20℃左右，并充分震搖，使與空氣中氧分壓接近平衡。 2. 不經(jīng)稀釋水樣的測定 溶解氧含量較高、有機含量較少的地面水，可不經(jīng)稀釋，而直接以虹吸法，將約 20℃的混合水樣轉(zhuǎn)移入兩個溶解氧瓶內(nèi)，轉(zhuǎn)移過程中應注意不使產(chǎn)生氣泡。以同樣的操作使兩個溶解氧瓶充滿水樣后溢出少許，加塞。瓶內(nèi)不應該留有氣泡。 其中一瓶隨即測 定溶解氧，另一瓶的瓶口進行水封后，放入培養(yǎng)箱中，在 20℃177。 1℃培養(yǎng) 5天。在培養(yǎng)過程中注意添加封口水。 從開始放入培養(yǎng)箱中算起，經(jīng)五晝夜后，棄去封口水，測定剩余的溶解氧。 3. 需經(jīng)稀釋水樣的測定 （ 1）稀釋倍數(shù)的確定：根據(jù)實踐經(jīng)驗，提出下述計算方法，供稀釋時參考。 1）地面水，由測得的高錳酸鹽指數(shù)與一定的系數(shù)的乘積，即求得稀釋倍數(shù)，見表 7— 2。 表 7— 2由高錳酸鹽指數(shù)與一定的系數(shù)的乘積求得的稀釋倍數(shù) 高錳酸鹽指數(shù)（ mg/L） 系數(shù) 5 — 5— 10 、 10— 20 、 20 、 、 2）工業(yè)廢水，由重鎘酸鉀法測得 COD值來確定。通常需要三個稀釋比。 使用稀釋水時，由 COD值分別乘以系數(shù) 、 、 ，即獲得三個稀釋 倍數(shù)。 使用接種稀釋水時則分別乘以 、 、 注： CODcr 值可在測定 COD過程中，加熱回流 60min時，用由校核試驗的苯二鉀酸氫鉀溶按 COD測定相同操作步驟制備的標準色列進行估測。 （ 2）稀釋操作： 1）一般稀釋法 按照選定的稀釋比例，用虹吸法沿桶壁先引入部分稀釋水（或直接接種稀釋水）于 1000 ml量筒中，加入需要量的均勻水樣，再引入部分稀釋水（或直接接種稀釋水）至 800 ml，用帶膠板的玻璃棒小心上下攪勻。攪拌時勿使攪棒的膠板露出水面，防止產(chǎn)成氣泡。 按不經(jīng)稀釋水樣的測 定相同操作步驟，進行裝瓶、測定當天溶解氧和培養(yǎng)箱 5天后的溶解氧。 另取兩個溶解氧瓶，用虹吸法裝滿稀釋水（或直接接種稀釋水）。作為空白試驗。測定 5天前后的溶解氧。 2）直接稀釋法：直接稀釋法是在溶解氧瓶內(nèi)直接稀釋。在已知兩個容積相同（其差 1 ml ）的溶解氧瓶內(nèi)，用虹吸法加入部分稀釋水（或接種稀釋水），再加入根據(jù)瓶容積和稀釋比例計算出的水樣量，然后用稀釋水（或接種稀釋水）使剛好充滿，加塞，勿留氣泡于瓶內(nèi)。其余操作與上述一般稀釋法相同。 BOD5 測定中，一般采用疊氮化鈉改良法測定溶解氧。如遇干擾物質(zhì)，應根據(jù) 具體情況采用其他測量法。 計算 1. 不經(jīng)稀釋直接培養(yǎng)的水樣 BOD5 （ mg/L） = c1 – c2 式中， c1 — 水樣在培養(yǎng)前的溶解氧濃度（ mg/L） c2 — 水樣經(jīng) 5天培養(yǎng)后，剩余溶解氧濃度（ mg/L） 2. 經(jīng)稀釋后培養(yǎng)的水樣 BOD5 （ mg/L） = （ c1 – c2 ） — （ B1B2） f1 f2 式中， B1— 稀釋水（或接種稀釋水）在培養(yǎng)前的溶解氧（ mg/L）； B2— 稀釋水（或接種稀釋水）在培養(yǎng)后的溶解氧（ mg/L）； f1— 稀釋水（或接種稀釋水）在培養(yǎng)液中中的比例； f2 — 水樣在培養(yǎng)液中所占的比例。 注： f1 f2 的計算：例如培養(yǎng)液的稀釋比為 3%即 3 份水樣， 97 份稀釋水，則 f1= f2=。 精密度和準確度 三個實驗室分析含 5mg/l葡萄糖的統(tǒng)一分發(fā)標準液的 BOD5值，實驗室相對標準偏差為%；實驗室間相對標準偏差為 %。 注意事項 （ 1）水中 有機物的生物氧化過程，可分為二個階段。第一階段為有機物中的碳和氫，氧化生成二氧化碳和水，此階段稱為碳化階段。完成碳化階段在 20℃大約需 20 天左右。第二階段為含氮物質(zhì)及部分氨，氧化為亞硝酸鹽及硝酸鹽，成為硝化階段。完成硝化階段在 20℃時需要約 100天。因此，一般測定水樣 BOD5時，硝化作用很不顯著或根本不發(fā)生硝化作用。但對于生物處理池的出水，因其中含有大量的硝化細菌。因此，在測定 BOD5時也包括了部分含氮化合物的需氧量。對于這樣的水樣，如果只需要測定有機物降解的需氧量，可以加入硝化抑制劑，抑制硝化過程。為此目 的，可在每升稀釋水樣中加入 1ml 濃度為 500mg/l的丙烯基硫脲（ ATU， C4H8N2S）或一定量固定在氯化鈉上的 2氯代 6三氯甲基吡啶（ TCMP，ClC5H3NCCH3），使 TCMP在稀釋樣品中的濃度大約為 。 （ 2）玻璃器皿應徹底洗凈。先用洗滌劑浸泡清洗，然后用稀鹽酸浸泡，最后依次用自來水、蒸餾水洗凈。 （ 3）在兩個或三個稀釋比的樣品中，凡消耗溶解氧大于 2mg/l和剩余溶解氧大于 1mg/l時，計算結果時，應取其平均值。若剩余的溶解氧小于 1mg/l，甚至為零時，應加大稀釋比。溶解氧消耗 量小于 2mg/l，有兩種可能，一是稀釋倍數(shù)過大；另一種可能是微生物菌種不適應，活性差，或含毒物質(zhì)濃度過大。這時可能出現(xiàn)在幾個稀釋比中，稀釋倍數(shù)大的消耗溶解氧反而較多的現(xiàn)象。 （ 4）為檢查稀釋水和接種液的質(zhì)量，以及化驗人員的操作水平，可將 20ml葡萄糖 谷氨酸標準溶液用接種稀釋水稀釋至 1000ml，按測定 BOD5 的步驟操作。測得 BOD5 的值應在180230mg/l之間。否則應檢查接種液、稀釋水得質(zhì)量或操作技術是否存在問題。 （ 5）水樣稀釋倍數(shù)超過 100 倍時，應預先在容量瓶中用水初步稀釋后，再取適量進行最后稀 釋培養(yǎng)。 103105℃烘干的總可濾殘渣 (SS) 方法原理 將過濾后水樣放在稱至恒重的蒸發(fā)皿內(nèi)蒸干，然后在 103105℃烘至恒重，增加的重量為總可濾殘渣。 儀器 （ 1）濾膜（孔徑 m）及配套濾器，或中速定量濾紙。 （ 2）瓷蒸發(fā)皿：直徑 90mm（也可用 150ml硬質(zhì)燒杯，或玻璃蒸發(fā)皿）。 （ 3）烘箱。 步驟 （ 1）將蒸發(fā)皿每次在 103105℃烘箱中烘 30min，冷卻后稱重，直至恒重（兩次稱重相差不超過 ）。 （ 2）用孔徑 m濾膜，或中速定量濾紙過濾水樣。 （ 3）分 取適量的過濾后的水樣（如 50ml），使殘渣量大于 25mg，置于上述蒸發(fā)皿內(nèi)，在蒸汽浴或水浴上蒸干（水浴面不可接觸皿底）。移入 103105℃烘箱內(nèi)，每次烘 1h，冷卻后稱重，直至恒重（兩次稱重相差不超過 ）。 計算：總可濾殘渣 (mg/l)= （ A－ B） 1000 1000/V 式中 A總可濾殘渣 +蒸發(fā)皿重（ g）； B蒸發(fā)皿重（ g）； V水樣體積（ ml）。 注：采用不同濾料所測得的結果會存在差異。必要時，應在分析結果報告上加以注明。 精密度和準確度 103105℃烘干的總可濾殘渣：人工合成水樣含總 可濾殘渣（ 103105℃烘干）,經(jīng) 7個實驗室分析，測得室內(nèi)相對標準偏差為 %；室內(nèi)相對標準偏差為 %；相對誤差為 %。 本方法還用于河水（黃河、淮河）、