褚娟 歐陽(yáng)開(kāi)霞

摘 要： 五日生化需氧量是一種間接表示水體中有機(jī)物含量，是水質(zhì)監(jiān)測(cè)的一個(gè)重要參數(shù)。本文對(duì)水樣的保存、溶解氧、pH值、溫度、接種稀釋水和稀釋度等影響測(cè)定五日生化需氧量成敗的因素進(jìn)行探討，并提出相應(yīng)的解決方法。

關(guān)鍵詞： 水和廢水;五日生化需氧量;影響因素

【中圖分類號(hào)】O657 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.35.271

生化需氧量簡(jiǎn)稱BOD，是指在規(guī)定的條件下，微生物分解水中的某些可氧化的物質(zhì)，特別是分解有機(jī)物的生物化學(xué)過(guò)程消耗的溶解氧。當(dāng)水中含有大量各類有機(jī)物，這些物質(zhì)在水體中氧化分解時(shí)要消耗大量溶解在水中的氧，從而破壞水體中氧的平衡，使水質(zhì)惡化[1]。生化需氧量可以間接表示水體中有機(jī)物含量，是水質(zhì)監(jiān)測(cè)的一個(gè)重要參數(shù)。測(cè)定水和廢水中BOD5方法常用的是稀釋與接種法，稀釋與接種法因具備投資費(fèi)用少、操作簡(jiǎn)單易學(xué)、便于推廣普及、適合大批量水樣分析等特點(diǎn)，而作為測(cè)定水樣BOD5經(jīng)典方法，其測(cè)定原理是水樣經(jīng)稀釋后，在（20±1）℃條件下的暗處培養(yǎng)5d±4h，分別測(cè)定樣品培養(yǎng)前后的溶解氧的質(zhì)量濃度，二者之差即為每升樣品消耗的溶解氧量，以BOD5形式表示。由于此方法測(cè)定與微生物密切相關(guān)，合適的稀釋比、水樣的保存、溶解氧、pH值和溫度等是準(zhǔn)確測(cè)定BOD5值的關(guān)鍵因素[2]。本文根據(jù)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)際工作需要，對(duì)稀釋與接種法進(jìn)行水和廢水中BOD5測(cè)定過(guò)程中存在的影響因素進(jìn)行了技術(shù)探討，同時(shí)給岀了測(cè)定過(guò)程中常見(jiàn)操作技術(shù)問(wèn)題解決方法。

1 水樣采集和保存

水樣中微生物的作用直接影響B(tài)OD5值，水樣釆集與保存方法對(duì)測(cè)定結(jié)果有重大影響。多數(shù)情況下，水樣貯存期間即使采用最好的冷卻條件，還是發(fā)生著一些生物活性作用，在此期間活性作用的程度對(duì)BOD測(cè)定的顯著改變尚不清楚，且樣品與樣品之間存在差異，因此貯存時(shí)間應(yīng)盡可能短。

2 水樣pH值調(diào)節(jié)

由于水體微生物大多數(shù)適于在中性或弱堿性環(huán)境中生存，稀釋水中加入的磷酸鹽緩沖溶液pH=7.2，對(duì)于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿性水樣起不到充分緩沖作用。因此，對(duì)于一些工業(yè)廢水樣品，應(yīng)先調(diào)節(jié)試驗(yàn)水樣的pH為6.7～7.5（最佳pH值7.2），BOD5值偏高或偏低是由于pH值的影響，含有大量酸或堿的樣品的讀數(shù)可能會(huì)低于實(shí)際含量。酸性或堿性水樣應(yīng)用稀的NaOH或HCl調(diào)節(jié)pH近于7，但用量不超過(guò)水樣體積0.5%，操作過(guò)程中不要帶入氣泡。若水樣酸度或堿度很高，可改用濃堿液或濃酸液進(jìn)行中和。

3 水溫的調(diào)控

BOD5測(cè)定過(guò)程與微生物的活性和增長(zhǎng)速率有關(guān)，微生物在最適宜生長(zhǎng)的溫度范圍內(nèi)，分解有機(jī)物的能力最強(qiáng)。由于培養(yǎng)溫度每相差1℃都會(huì)引起5%左右的測(cè)定誤差。因此，測(cè)定過(guò)程中為確保測(cè)定結(jié)果精密度和準(zhǔn)確度應(yīng)嚴(yán)格控制水樣溫度在（20±1）℃。

冬季釆集的水樣溫度遠(yuǎn)低于20℃，測(cè)定前須在待測(cè)水樣中（溶解氧瓶）插入水銀溫度計(jì)，敞口放入20℃恒溫水浴鍋中進(jìn)行快速升溫至（20±1）℃并達(dá)到平衡再測(cè)定，以減小分析誤差;夏季采集水樣溫度常髙于20℃，測(cè)定前同上操作使待測(cè)水樣快速降溫至（20±1）℃并達(dá)到平衡再測(cè)定，以減小分析誤差。

4 水樣溶解氧調(diào)控

水樣中溶解氧的含量與水溫成反比，水溫高，則溶解氧含量少;水溫低，則溶解氧含量多。測(cè)定前，須嚴(yán)格控制好水樣初始溶解氧濃度低于2.0mg/L，由于其未能給微生物生理生化活動(dòng)提供足夠溶解氧，致使該生化反應(yīng)很難進(jìn)行，可采用稀釋或接種稀釋方法以提高水樣溶解氧濃度。

從水溫較低的水域或富營(yíng)養(yǎng)化的湖泊中采集的水樣，可遇到含有過(guò)飽和溶解氧，此時(shí)應(yīng)將水樣迅速升溫至20℃左右，在不滿瓶的情況下，充分振搖，并時(shí)時(shí)開(kāi)塞放氣，以趕出過(guò)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(yīng)迅速使其冷卻至20℃左右，并充分振搖，使與空氣中氧分壓接近平衡。

5 稀釋水和接種液制備

稀釋水是在20℃下加入適合水中微生物需要的無(wú)機(jī)物質(zhì)（如磷酸鹽、氯化鐵、氯化鈣、硫酸鎂等）的飽和溶解氧的蒸餾水。它可向微生物提供足夠的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和氧氣，其值應(yīng)小于0.2mg/L。在配制稀釋水時(shí)使用的各器皿一定要洗干凈，所需的化學(xué)試劑盡量用分析純以上試劑，配好的稀釋水最好當(dāng)天用完，有沉淀現(xiàn)象的水，則不能再用。依據(jù)國(guó)標(biāo)法，可選用城鎮(zhèn)生活污水處理廠新鮮出水獲得接種液，用溶解氧瓶量取適量經(jīng)充分混勻該新鮮出水，敝口放置于20℃恒溫生化培養(yǎng)箱中備用。臨用前，向每升稀釋水中加入1～10mL該接種液以制得接種稀釋水。采用該接種液進(jìn)行水樣接種稀釋培養(yǎng)，其空白值低于國(guó)標(biāo)法規(guī)定的檢出限（1.5mg/L），樣品值在標(biāo)準(zhǔn)值誤差范圍之內(nèi)，符合接種稀釋水質(zhì)量控制要求。

6 確定水樣稀釋倍數(shù)

按照國(guó)標(biāo)法（HJ505-2009）測(cè)定BOD5操作過(guò)程并不復(fù)雜，但測(cè)定條件要求嚴(yán)格。對(duì)于任一未知水樣，稀釋倍數(shù)可首先依據(jù)水樣類型（地表水、工業(yè)廢水），然后根據(jù)該水樣總有機(jī)碳、高錳酸鹽指數(shù)或化學(xué)需氧量測(cè)定值，按照國(guó)標(biāo)法表1（典型的比值R）估計(jì)BOD5期望值，再根據(jù)國(guó)標(biāo)法（BOD5測(cè)定的稀釋倍數(shù)）確定稀釋因子[4]。絕大多數(shù)受污染地表水、生活污水和工業(yè)廢水需經(jīng)稀釋，一方面使有機(jī)污染物濃度降低，另一方面使被測(cè)水樣DO濃度達(dá)到規(guī)定要求。

7 結(jié)論

生化需氧量是目前水質(zhì)有機(jī)污染常用的重要指標(biāo)之一，是水質(zhì)監(jiān)測(cè)的一個(gè)重要參數(shù)。五日生化需氧量整個(gè)測(cè)定過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的生化過(guò)程，受到許多因素的影響，本文結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)和前人研究成果，系統(tǒng)探討了稀釋與接種法測(cè)定水和廢水中五日生化需氧量過(guò)程中影響測(cè)定結(jié)果的因素。在水和廢水BOD5值測(cè)定中，合理選用儀器與試劑，正確進(jìn)行樣品測(cè)定預(yù)處理，準(zhǔn)確確定樣品稀釋倍數(shù)，在測(cè)定樣品的同時(shí)測(cè)定BOD5環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品，能夠確保大批量、成分復(fù)雜未知水樣BOD5值測(cè)定的精密度和準(zhǔn)確度。

參考文獻(xiàn)

[1] 國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法（第四版）（增補(bǔ)版）[M].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社.2015.

[2] 李國(guó)剛，王德℃.生化需氧量（BOD）測(cè)定方法綜述[J].中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2015，20（02）：54—57.

[3] 任蘭.淺談膜電極法測(cè)定五日生化需氧量的影響因素[J].儀器儀表與分析監(jiān)測(cè);2015（2）：38-39.

[4] 高曉鵬.BOD5測(cè)定結(jié)果的判斷[J].青海環(huán)境，2015，04（01）：37.