耿燕 陳哲 顧海峰
(余杭區(qū)環(huán)境監(jiān)測站 浙江杭州 311100)
稀釋接種法測定五日生化需氧量的影響因素分析
耿燕 陳哲 顧海峰
(余杭區(qū)環(huán)境監(jiān)測站 浙江杭州 311100)
采用稀釋接種法測定水中的五日生化需氧量,分析水樣、溶解氧、硝化作用、測定溫度、pH值和曝氣等影響因素,并提出解決方案。
稀釋接種法 五日生化需氧量 影響因素
水體的質(zhì)量對人們的生活和生產(chǎn)都會產(chǎn)生影響,而水體中含有的有機(jī)物成分非常復(fù)雜,人們可以通過測定有機(jī)物在一定條件下消耗的氧來表示水中有機(jī)物的含量,生化需氧量就屬于這類指標(biāo)之一,可以用來衡量水體質(zhì)量。通常采用稀釋接種法測定水中的生化需氧量,即在水樣充滿密閉的溶解氧瓶中,在20±1℃ 的暗處培養(yǎng)5天,測定培養(yǎng)前后的溶解氧,其差值表示為BOD5[1]為了提高測定的準(zhǔn)確率,對其主要的影響因素分析如下:
測定生化需氧量時,水中微生物會對五日生化需氧量產(chǎn)生直接影響。很多情況下,即使在儲存期間冷卻條件良好,也不能避免生物活性作用的發(fā)生。所以要盡可能減少貯存時間。根據(jù)相關(guān)規(guī)定,在2小時內(nèi)樣品采集不能分析,其保存時間應(yīng)在4攝氏度左右,分析的時間可以在6小時內(nèi)進(jìn)行。如果分析無法在6小時以內(nèi)展開,就要分析結(jié)果和溫度,分析時間不能超過24小時[2]。
溶解氧的含量和水溫的關(guān)系是反比關(guān)系。如果水溫較高,那么溶解氧含量就較低,反之水溫較低,溶解氧含量就會升高。如果對于水樣的采集是從富營養(yǎng)化的湖泊或水溫較低的水域,可能遇到飽和量過高的溶解氧,這時要迅速升溫水樣,直至達(dá)到20攝氏度。如果水沒有達(dá)到滿瓶,需要對其充分搖動,并且需要經(jīng)常將瓶塞打開,將氣排放出去,將過飽的溶解氧排出瓶外。[3]如果水樣的獲取位置是廢水排放口或較高水溫的水域,要使其迅速冷卻。當(dāng)溫度達(dá)到20攝氏度時,對其搖動使其保質(zhì)均勻,保證和空氣中的氧分壓達(dá)到近似平衡的狀態(tài)。
因?yàn)橛胁煌奶幚砉に?,在測定五日生化需氧量過程中氮需氧量對其會產(chǎn)生不同程度的影響。這是因?yàn)樵谒畼又杏胁煌N類和數(shù)量的微生物,因此有不同程度的生化反應(yīng)。此外,硝化反應(yīng)的過程有大量氧的消耗。硝化桿菌和亞硝化單細(xì)胞屬于自養(yǎng)微生物的范疇,有很小的生長量,其數(shù)量變化基本上不會影響需氧量。[4]如果水樣的五日生化需氧量比較小,在培養(yǎng)瓶中硝化菌可以生存,并發(fā)生硝化反應(yīng)。所以生化池出水會嚴(yán)重影響五日生化需氧量。
溫度會影響化學(xué)反應(yīng),也會改變生化反應(yīng)。通常情況下,微生物最適合生長的溫度是20攝氏度到40攝氏度之間,這個對溫度對有機(jī)物的分解能力也較強(qiáng),溫度過高或過低都會使測定過程產(chǎn)生一定的誤差。在溫度不斷升高的情況下,反應(yīng)速率也會不斷加快,也會加快有機(jī)物的氧化速率,所消耗溶解氧的量也會改變。因此,在監(jiān)測過程中,必須遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)溫度,對溫度進(jìn)行控制,即溫度必須達(dá)到20攝氏度,才能開始測定。
調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)水樣標(biāo)準(zhǔn)的pH值是6.7-7.5之間。如果pH值超出這個范圍,就會造成五日生化需氧量過低或過高。如果五日生化需氧量含有堿或酸,五日生化需氧量的度數(shù)可能比實(shí)際含量低,可以用鹽酸對酸堿性進(jìn)行有效的調(diào)節(jié),使其pH值和7相近,但是對于用量也有一定的要求,用量不能大于水樣體積的0.5%。如果水樣有很高的酸堿度,應(yīng)該選擇有較高濃度的酸液或堿。
用新制的蒸餾水配制稀釋水,選擇一份通過活性炭在空氣中曝光,另一份不對其進(jìn)行過濾。等到溫度在大約20攝氏度時,將其導(dǎo)入五日生化需氧量的培養(yǎng)瓶中,并將其放到大概20攝氏度的培養(yǎng)箱內(nèi)保存。根據(jù)常規(guī)的方法對五日生化需氧量進(jìn)行測定。通過活性炭可以對稀釋水進(jìn)行過濾,當(dāng)天得到五日生化需氧量的數(shù)值是0.17mg/ L。[5]如果稀釋水過濾的過程不用活性炭,當(dāng)天通過稀釋水獲得五日生化需氧量的數(shù)值是0.26 mg/L。分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,通過活性炭對空氣中的污染物質(zhì)進(jìn)行有效的吸附,可以提高稀釋水的質(zhì)量。
綜上所述,由于待測水樣成分的多樣性,以及不可避免的各種生化反應(yīng)的發(fā)生,五日生化需氧量的測定過程影響因素較多,本文通過分析水樣,溶解氧、硝化作用、溫度、PH值和曝氣等因素,提出相應(yīng)的解決方案,以提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度和精密度。
[1]石向紅.淺析五日生化需氧量測定的影響因素[J].廣州化工,2014,13:132-133.
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[3]金媛娟.測定“五日生化需氧量”的影響因素淺析[J].能源與環(huán)境,2012,03:77-78.
[4]曹華杰,劉莉華.生化需氧量的測定及其影響因素[J].內(nèi)蒙古石油化工,2009,23:35-37.
[5]謝姬弘.測定五日生化需氧量(BOD_5)結(jié)果準(zhǔn)確性的控制因素[J].山西建筑,2013,17:108-109.
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