王敏英

（甘肅隆宇檢測(cè)科技有限公司，甘肅蘭州 730070）

0.引言

五日生化需氧量（BOD5）是一種用微生物代謝作用所消耗的溶解氧量來間接表示水體被有機(jī)物污染程度的一個(gè)重要指標(biāo)。微生物對(duì)有機(jī)物的降解與溫度有關(guān)。一般最適宜的溫度是15℃～30℃；所以在測(cè)定生化需氧量時(shí)一般以20℃作為測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)溫度。20℃時(shí)在五日生化需氧量的測(cè)定條件（氧充足，不被攪動(dòng)）下，一般有機(jī)物20d才能夠基本完成在第一階段的氧化分解過程（完成過程的99%），就是說測(cè)定第一階段的生化需氧量需要20d，這在實(shí)際工作中是難以做到的，為此又規(guī)定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，一般以5d作為測(cè)定BOD5的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，因此稱為五日生化需氧量。

1.測(cè)定原理

五日生化需氧量（BOD5）測(cè)定的方法原理[1]：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)過程消耗的溶解氧。通常情況下是指水樣充滿完全密閉的溶解氧瓶中，在（20±1℃）的暗處培養(yǎng)5d±4h，分別測(cè)定培養(yǎng)前、后水樣中溶解氧的質(zhì)量濃度，由培養(yǎng)前后溶解氧的質(zhì)量濃度之差，計(jì)算每升樣品消耗的溶解氧量，以BOD5形式表示；其單位以O(shè)2的mg/L表示。若樣品的有機(jī)物含量較多，BOD5的質(zhì)量濃度大于6mg/L,樣品要適當(dāng)稀釋后測(cè)定；對(duì)不含或含微生物少的工業(yè)廢水，如酸性廢水、堿性廢水、高溫廢水、冷凍保存的生活污水中微生物以正常的速度降解的有機(jī)物或含有劇毒物質(zhì)，應(yīng)將馴化后的微生物引入水樣中進(jìn)行接種，其測(cè)定方法分為稀釋法與非稀釋法[2]。其中，稀釋法又分為稀釋與接種法和非稀釋接種法。

水樣采集應(yīng)注意事項(xiàng)：測(cè)定BOD5的水樣采集前應(yīng)先將玻璃器皿徹底洗干凈。應(yīng)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。采集時(shí)確保水樣充滿并密封于瓶中，應(yīng)在1℃～4℃下進(jìn)行保存。在6h內(nèi)經(jīng)行分析。如果需要遠(yuǎn)距離轉(zhuǎn)運(yùn)，貯存時(shí)間不應(yīng)超過24h。運(yùn)輸過程還要注意避免玻璃瓶之間互相碰撞，要盡量減少光照，熱對(duì)樣品影響時(shí)間[3]。主要使用的儀器設(shè)備見表1。

表1 儀器設(shè)備名稱

2.實(shí)驗(yàn)步驟

實(shí)驗(yàn)步驟：（1）接種液的選取。接種液選取是BOD5進(jìn)行質(zhì)量控制的首要問題。要想獲得理想的接種水就必須對(duì)接種液進(jìn)行認(rèn)真的科學(xué)選擇。首先，未受工業(yè)廢水污染的生活污水；且化學(xué)需氧量不大于300mg/L，總有機(jī)碳不大于100mg/L。接種液的來源：城市生活污水，不宜用剛排出的生活污水，必須是流動(dòng)的生活污水。污水流出經(jīng)過的管道要有一定的距離，污水在管道中停留時(shí)間長有利于微生物繁殖生長。其次，生活污水pH值最好在6.5～7.5范圍，過酸過堿對(duì)微生物的活化不是很好，這樣直接影響樣品測(cè)定值的準(zhǔn)確性。最后，微生物含量均勻有利于水樣的馴化；生活污水溶解氧值的測(cè)定：在室溫下放置一天，測(cè)定溶解氧值在0.1mg/L～0.5mg/L是微生物馴化最好的，是接種液的最佳選取。（2）稀釋水的制備。稀釋水的質(zhì)量是分析好樣品的前提條件。稀釋水的配制一般選用新鮮，純凈的蒸餾水即可，在10L～20L玻璃瓶中裝入一定量新制的蒸餾水，在使用前充分曝氣6h～8h，以保證溶解氧接近飽和，溶解氧值達(dá)到8mg/L左右，臨用前取其1L水分別加入氯化鈣溶液、氯化鐵溶液、硫酸鎂溶液、磷酸鹽緩沖溶液各1ml，混勻。該配制稀釋水應(yīng)在8h之內(nèi)使用。（3）接種液的加入量接種液用量的多少直接關(guān)系到測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，是整個(gè)測(cè)定過程中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)[4]。用量多了，5d后剩余的溶解氧值小于1mg/L，用量少了，稀釋培養(yǎng)過程中消耗的溶解氧小于2mg/L，測(cè)定結(jié)果不可靠。

本次采用編號(hào)為(GSB07-3160-2014 200253)的有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行分析，步驟如下：按配制要求從安瓿瓶中準(zhǔn)確吸取20.00ml標(biāo)準(zhǔn)液移入500ml容量瓶中，用新配制的蒸餾水定容到刻線，搖勻；備用。采用上述要求選取生活污水作為接種液，其溶解氧值為0.87mg/L，化學(xué)需氧量為183mg/L，pH值：7.21，符合接種液要求。按稀釋梯度每升加入1ml生活污水做接種液；用新制的蒸餾水經(jīng)曝氣后每升水分別加入4種營養(yǎng)鹽水配制稀釋水，測(cè)定稀釋水溶解氧值為8.20mg/L；盲樣分別用釋稀水稀釋5倍、10倍、20倍，即盲樣在培養(yǎng)液中所占的比例為20%、10%、5%3個(gè)稀釋比例按稀釋接種法要求經(jīng)行五日生化培養(yǎng)，培養(yǎng)前3個(gè)稀釋比例溶解氧分別為8.14mg/L、l8.17mg/L、8.13mg/L，空白為8.24mg/L；在恒溫20℃生化培養(yǎng)箱中培養(yǎng)5d后三個(gè)稀釋比例溶解氧分別為0.71mg/L、0.79mg/L、3.60mg/L，空白為7.77mg/L。因稀釋比例為20%，10%五天后其溶解氧結(jié)果小于2mg/L，是盲樣測(cè)定結(jié)果不可靠；因此，該有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分析結(jié)果為81.5mg/L，在其置信范圍82.3±5.9mg/L內(nèi)，說明該方法適用于五日生化需氧量的測(cè)定。

不同實(shí)驗(yàn)員對(duì)將同批次有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行3次重復(fù)分析,結(jié)果均在置信范圍內(nèi),說明該方法可用于五日生化需氧量的測(cè)定。測(cè)定結(jié)果匯總見表2。

表2 五日生化需氧量分析記錄表

經(jīng)過多次測(cè)定，總結(jié)測(cè)定過程注意事項(xiàng)如下：

（1）水樣在分析前必須將其溫度恒溫到20℃左右，并輕輕搖動(dòng)，消除可能存在的飽和氧；使溶解氧均勻，測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確；（2）水樣若呈強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性，可加入少量氫氧化鈉或稀硫酸溶液經(jīng)行調(diào)節(jié)，使其pH在6～8之間；（3）分析全過程必須注意防止帶入氣泡，否則會(huì)造成實(shí)驗(yàn)誤差；（4）試劑及樣品移取之前一定要充分搖勻，保證有效物質(zhì)的濃度均一；（5）樣品培養(yǎng)前后溶解氧的測(cè)定應(yīng)采用同一種國標(biāo)方法；（6）稀釋水通常要曝氣，使水中溶解氧達(dá)到飽和，即8mg/L以上；（7）曝氣的稀釋水應(yīng)在8h內(nèi)使用，防止氧氣逸出，加入營養(yǎng)鹽和緩沖液以保證微生物的生長需要，盡快使用，以免玷污；（8）如果對(duì)水樣的污染程度及微生物含量沒有充分的把握，就應(yīng)該多做幾組稀釋比經(jīng)行比較。當(dāng)水樣稀釋超過100倍時(shí)，應(yīng)預(yù)先在容量瓶中用蒸餾水初步稀釋后，再取適量經(jīng)行稀釋培養(yǎng)，正確的稀釋比是培養(yǎng)后剩余溶解氧大于或等于2mg/L，消耗的溶解氧必須大于或等于2mg/L；（9）如果幾組不同稀釋比的測(cè)定結(jié)果都符合要求時(shí)，應(yīng)多考慮稀釋倍數(shù)小的一組；（10）數(shù)據(jù)處理過程應(yīng)注意：BOD5檢出限為0.5mg/L；如果BOD5的測(cè)定結(jié)果低于檢出限應(yīng)記為0.5mg/L；若小于100mg/L，應(yīng)保留一位小數(shù)；若大于或等于100mg/L，應(yīng)取整數(shù)；若大于1000mg/L，應(yīng)科學(xué)計(jì)數(shù)法上報(bào)。

通過上述實(shí)驗(yàn)方法驗(yàn)證了“稀釋法在五日生化需氧量測(cè)定中的應(yīng)用”，進(jìn)一步提高監(jiān)測(cè)能力及處理數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，驗(yàn)證了標(biāo)準(zhǔn)方法的可行性。