范月娥,賈劍峰
(山西省晉中生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心,山西 晉中 030600)
生活污水與工業(yè)廢水含有大量有機(jī)物,這些有機(jī)物在水體中分解時(shí)要消耗大量溶解氧,從而破壞水體中氧的平衡,使水質(zhì)惡化。五日生化需氧量是利用水中微生物分解有機(jī)物的能力來(lái)反映水質(zhì)污染的程度,BOD5值越大,說(shuō)明水質(zhì)受污染程度越嚴(yán)重,反之,水質(zhì)較好[1]。因此,BOD5分析結(jié)果的準(zhǔn)確性也直接關(guān)系到是否能真實(shí)地反映水質(zhì)的情況。通常使用BOD5標(biāo)準(zhǔn)樣品作為質(zhì)控樣品檢驗(yàn)同一批水樣分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。
五日生化需氧量是指在規(guī)定條件下,微生物分解存在于水中的某些可氧化物質(zhì),主要是有機(jī)物質(zhì)所進(jìn)行的生物化學(xué)過(guò)程中消耗溶解氧的量[2]。分別測(cè)定水樣培養(yǎng)前的溶解氧含量和在20℃±1℃培養(yǎng)5 d 后的溶解氧含量,二者之差即為五日生化過(guò)程所消耗的含氧量(BOD5)。
恒溫培養(yǎng)箱;10 L 細(xì)口玻璃瓶;1 000 mL 量筒;溶解氧瓶,200 mL~300 mL,帶有磨口玻璃塞并具有供水封用的鐘形口;虹吸管,供分取水樣和添加稀釋水用;玻璃攪棒。
磷酸鹽緩沖溶液:將8.5 g 磷酸二氫鉀(KH2PO4),21.75 g 磷酸氫二鉀(K2HPO4),33.4 g 磷酸氫二鈉(Na2HPO4·7H2O)和1.7g 氯化銨(NH4Cl)溶于水中,稀釋至1 000 mL。
硫酸鎂溶液:將22.5 g 硫酸鎂(MgSO4·7H2O)溶于水中,稀釋至1 000 mL。
氯化鈣溶液:將27.5 g 無(wú)水氯化鈣溶于水,稀釋至1 000 mL。
氯化鐵溶液:將0.25 g 氯化鐵(FeCl3·6H2O)溶于水,稀釋至1 000 mL。
硫代硫酸鈉溶液(0.01 mol/L):稱(chēng)取2.6 g 硫代硫酸鈉(Na2S2O3·5H2O)或1.6 g 無(wú)水硫代硫酸鈉,及0.02 g 無(wú)水碳酸鈉,加入適量新煮沸過(guò)的冷水使之溶解,并稀釋至1 000 mL,混勻。臨用前進(jìn)行標(biāo)定。
稀釋水:在10 L 玻璃瓶?jī)?nèi)裝入蒸餾水。向其中曝氧氣1 min,瓶口蓋以2 層經(jīng)洗滌的紗布,置于20℃培養(yǎng)箱中放置過(guò)夜,使水中溶解氧質(zhì)量濃度達(dá)8 mg/L 左右。臨用前于每升水中加入氯化鈣溶液、氯化鐵溶液、硫酸鎂溶液、磷酸鹽緩沖溶液各1 mL,并混合均勻。
接種液:用污水處理廠處理后的水作為接種液。
接種稀釋水:于1 L 稀釋水中加入10 mL 接種液,混勻。接種稀釋水配制后立即使用。
首先,分析BOD5標(biāo)準(zhǔn)樣品時(shí),一般有3 個(gè)稀釋系數(shù),分別是0.075、0.150 和0.225。在分析BOD5標(biāo)準(zhǔn)樣品之前,必須先分析出BOD5標(biāo)準(zhǔn)樣品的CODCr值,一般分析BOD5標(biāo)準(zhǔn)樣品的CODCr值宜與BOD5選擇在同一天進(jìn)行,這樣可以減少分析誤差,提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。BOD5稀釋比的計(jì)算公式為:稀釋比f(wàn)(%)=100/(CODCr×A),A 為稀釋系數(shù)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的工作實(shí)踐,一般來(lái)說(shuō),在分析BOD5標(biāo)準(zhǔn)樣品時(shí),取用0.150 和0.225 這兩個(gè)稀釋系數(shù)比較合適,取用0.075 這個(gè)系數(shù)時(shí)往往會(huì)使培養(yǎng)5 d 后剩余的溶解氧值偏低,甚至出現(xiàn)耗盡的情況,不符合分析方法要求(分析方法要求大于2.0 mg/L)。例如,BOD5標(biāo)準(zhǔn)樣品3230111(真值為75.0 mg±4.7 mg),經(jīng)測(cè)定該標(biāo)準(zhǔn)樣品CODCr值約為103 mg/L,分析情況如第74 頁(yè)表1(Na2S2O3溶液的濃度經(jīng)標(biāo)定為0.010 8 mol/L)。
表1 BOD5 標(biāo)準(zhǔn)樣品分析結(jié)果表
因此,在以后分析BOD5標(biāo)準(zhǔn)樣品的時(shí)候可以只考慮0.15 和0.225 這兩個(gè)稀釋系數(shù),從而可以得出比較準(zhǔn)確的分析結(jié)果。
其次,在做BOD5標(biāo)準(zhǔn)樣品之前,首先第一步最重要的就是按1.3 中實(shí)驗(yàn)步驟準(zhǔn)備好稀釋水,有時(shí),在分析標(biāo)準(zhǔn)樣品時(shí)如果總出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)樣品的值偏低的情況,那么可能就是稀釋水的原因了。例如,BOD5標(biāo)準(zhǔn)樣品200236(真值為82.1 mg±4.9 mg),經(jīng)測(cè)定該標(biāo)準(zhǔn)樣品CODCr值約為120 mg/L,分析情況如表2(Na2S2O3溶液濃度經(jīng)標(biāo)定為0.012 9 mol/L)。
表2 BOD5 標(biāo)準(zhǔn)樣品分析結(jié)果表
由此可見(jiàn),經(jīng)過(guò)5 d 培養(yǎng)后,標(biāo)準(zhǔn)樣品的值均出現(xiàn)偏低的情況,鑒于此,嘗試采用接種稀釋水,即在培養(yǎng)前向準(zhǔn)備好的稀釋水中加入城市污水處理廠處理設(shè)施出口的水(每1 000 mL 稀釋水加入10 mL 污水廠處理設(shè)施出口水),采用接種稀釋水后,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣品200236 的分析結(jié)果如表3(Na2S2O3溶液的濃度經(jīng)標(biāo)定為0.010 3 mol/L)。
表3 BOD5 標(biāo)準(zhǔn)樣品分析結(jié)果表
由此可見(jiàn),在保證試劑和各個(gè)分析步驟都正確的情況下,采用接種稀釋水可以得到合格的分析結(jié)果。
再看,在做BOD5標(biāo)準(zhǔn)樣品的過(guò)程中,還應(yīng)特別注意所有分析器具都必須保持干凈清潔;在操作的每一步都不能使系統(tǒng)進(jìn)入氣泡,尤其要注意培養(yǎng)瓶和瓶塞必須完全配套,培養(yǎng)過(guò)程中要注意每天加封口水,這樣才能保證培養(yǎng)前后溶解氧值的準(zhǔn)確性,保證分析結(jié)果;稀釋水中所加的營(yíng)養(yǎng)鹽最好都使用新配制的,這樣才能保證空白符合要求。
1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),做BOD5標(biāo)準(zhǔn)樣品的時(shí)候,取用0.15 和0.225 這2 個(gè)稀釋系數(shù)可以得到比較滿意的分析結(jié)果。
2)如果用未接種的稀釋水做出來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)樣品的值總出現(xiàn)偏低的情況,首先可以考慮用接種稀釋水來(lái)稀釋標(biāo)準(zhǔn)樣品。
3)另外,在做BOD5標(biāo)準(zhǔn)樣品的過(guò)程中,還應(yīng)特別注意所有分析器具都必須保持干凈清潔;在操作的每一步都不能使系統(tǒng)進(jìn)入氣泡,尤其要注意培養(yǎng)瓶和瓶塞必須完全配套,培養(yǎng)過(guò)程中要注意每天加封口水,這樣才能保證培養(yǎng)前后溶解氧值的準(zhǔn)確性,保證分析結(jié)果;稀釋水中所加的營(yíng)養(yǎng)鹽最好都使用新配制的,這樣才能保證空白符合要求。