金玲仁，劉云 邱曉國

（山東省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，濟(jì)南 250013） （山東省環(huán)境信息與監(jiān)控中心，濟(jì)南 250101）

生化需氧量是指在規(guī)定條件下，微生物分解存在水中的某些可氧化物質(zhì)，特別是有機(jī)物所進(jìn)行的生物化學(xué)過程中消耗溶解氧的量。目前國內(nèi)外普遍規(guī)定于(20±1)℃培養(yǎng)5天，分別測(cè)定樣品培養(yǎng)前后的溶解氧，二者之差即為BOD5值。但BOD5存在測(cè)定周期長、過程繁瑣、氧化不完全等缺點(diǎn)。TOC是以總有機(jī)碳的含量表示水體中有機(jī)物總量的綜合指標(biāo)，反映的是含碳有機(jī)物質(zhì)的絕對(duì)量，比BOD5能更直接、全面地表示有機(jī)物的含量。同時(shí)TOC的測(cè)定具有測(cè)定周期短、靈敏度高、重現(xiàn)性好、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)。TOC與BOD5兩者同為反映有機(jī)物含量的指標(biāo)，理論上具有一定的相關(guān)性。

筆者通過對(duì)BOD5標(biāo)準(zhǔn)樣品的測(cè)定，證明了TOC與BOD5之間存在良好的線性關(guān)系，建立了相關(guān)性線性回歸方程。根據(jù)這種相關(guān)性，利用TOC分析儀對(duì)環(huán)保部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所的定值樣品進(jìn)行TOC測(cè)定，然后利用相關(guān)性線性回歸方程折算BOD5，間接實(shí)現(xiàn)對(duì)BOD5標(biāo)樣的定值。實(shí)驗(yàn)證明，該定值方法測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確可靠、操作方便快捷。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器

總有機(jī)碳分析儀：TOC–5000A型，日本島津公司；

生化培養(yǎng)箱：LRH–250–A型，廣東醫(yī)療器械廠。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

TOC測(cè)定：HJ／T71–2001 燃燒氧化–非分散紅外吸收法；

BOD5測(cè)定：HJ505–2009 稀釋與接種法。

1.3 數(shù)據(jù)處理

線性回歸方程的建立：計(jì)算實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的均值，采用最小二乘法進(jìn)行回歸分析，得到標(biāo)準(zhǔn)樣品TOC與BOD5的線性回歸方程。

根據(jù)TOC值折算BOD5的計(jì)算：測(cè)定TOC值，代入線性回歸方程進(jìn)行折算，求得BOD5值。

2 結(jié)果與討論

2.1 相關(guān)性的確定

對(duì)3種不同濃度的國家BOD5標(biāo)樣，進(jìn)行TOC測(cè)定，結(jié)果見表1。根據(jù)表1中BOD5值與TOC測(cè)定數(shù)據(jù)平均值作圖，見圖1。由圖1可以看出，TOC與BOD5具有良好的線性關(guān)系，采用最小二乘法進(jìn)行回歸分析，得到標(biāo)準(zhǔn)樣品TOC與BOD5相關(guān)性線性回歸方程：BOD5=2.612+1.725 TOC，其中TOC在27～55 mg／L之間，相關(guān)系數(shù)r=0.999 8。

圖1 TOC與BOD5相關(guān)關(guān)系

表1 BOD5標(biāo)樣TOC測(cè)定結(jié)果

2.2 定值實(shí)驗(yàn)

對(duì)環(huán)保部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所的兩種不同濃度的定值樣品(A，B)進(jìn)行TOC測(cè)定，然后折算為BOD5值，并與國標(biāo)法BOD5測(cè)定結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果見表2～表4。

表2 定值樣品TOC折算為BOD5結(jié)果

從表4結(jié)果可以看出，TOC折算法測(cè)得的BOD5值與國標(biāo)法測(cè)定結(jié)果沒有顯著性差異，且均在定值結(jié)果的不確定度范圍之內(nèi)。

表3 定值樣品國標(biāo)法BOD5測(cè)定結(jié)果

表4 國標(biāo)法和TOC折算法BOD5結(jié)果對(duì)照（n=6)

3 結(jié)論

(1)對(duì)于BOD5標(biāo)準(zhǔn)樣品，TOC與BOD5值具有良好的相關(guān)性，可通過TOC監(jiān)測(cè)結(jié)果折算BOD5值進(jìn)行定值實(shí)驗(yàn)。

(2)本研究所獲得的相關(guān)性回歸方程是用島津TOC–5000A總有機(jī)碳分析儀，在27～50 mg／L范圍內(nèi)通過測(cè)定TOC用稀釋與接種法測(cè)定BOD5得到的，用其它儀器或方法所獲得的回歸方程可能有所不同。

(3)利用總有機(jī)碳分析儀測(cè)定TOC，代入相關(guān)性回歸方程折算BOD5時(shí)，TOC數(shù)值不能超出回歸方程中限定的濃度范圍。

(4)對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)樣品，TOC折算法和國標(biāo)法測(cè)得的BOD5沒有顯著性差異，對(duì)于實(shí)際樣品TOC與BOD5的相關(guān)性研究，需進(jìn)一步探討。

［1］ 國家環(huán)境保護(hù)總局水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法編委會(huì).水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法［M］.4版.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2002.

［2］ 國家環(huán)境保護(hù)局水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法指南編委會(huì).水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法指南：上冊(cè)［M］.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，1991.