滕昱杜瑜

（遼寧省水文水資源勘測局大連分局 遼寧 大連 116023）

生物化學需氧量（BOD），是在規(guī)定條件下，水中有機物和無機物在微生物氧化作用下所消耗的溶解氧的質量濃度，在20℃培育5d所消耗氧量稱為BOD5。生化需氧量是間接表示水中有機物污染程度的一個綜合指標，反映了水質污染程度，其值越高，水質越差。

1 稀釋接種法

1.1 稀釋接種法工作原理

稀釋接種法是BOD測定中較為常見的一種方法。將水樣注滿培養(yǎng)瓶，塞好后應不透氣，將瓶置于恒溫條件下（20±1℃）培養(yǎng)5d。培養(yǎng)前后分別測定溶解氧濃度，由兩者的差值可算出每升水消耗掉氧的質量，即BOD5值。若樣品中的有機物含量較多，BOD5的質量濃度大于6mg/L時，樣品需適當稀釋后測定。對不含或含微生物少的工業(yè)廢水，在測定BOD5時應進行接種，以引進能分解廢水中有機物的微生物。當廢水中存在難以被一般生活污水中的微生物以正常速度降解的有機物或含有劇毒物質時，應將馴化后的微生物引入水樣中進行接種。

1.2 適用范圍

該方法適用于地表水、工業(yè)廢水和生活污水中BOD5的測定。該種方法檢出限為0.5mg/L，適用于BOD5大于或等于2mg/L并且不超過6000mg/L的水樣，大于6000mg/L的水樣仍可用本方法，但由于稀釋會造成誤差，有必要對測定結果做慎重說明。

1.3 實驗步驟

測定操作分為以下幾個部分：

（1）水樣的前處理。若樣品或稀釋后樣品pH值不在6～8范圍內，應用鹽酸溶液或氫氧化鈉溶液調節(jié)其pH值至6～8；若樣品中有大量藻類存在，BOD5的測定值會偏高。當分析結果精度要求較高時，測定前應用濾孔為1.6μm的濾膜過濾，并在檢測報告中注明濾膜濾孔的大小。

（2）不經稀釋的水樣測定。用虹吸法將水樣轉移入兩個溶解氧瓶內，其中一瓶隨即測定溶解氧，另一瓶進行水封后，放入恒溫的培養(yǎng)箱（20±1℃）內，培養(yǎng)5天，測定剩余的溶解氧。

（3）需稀釋的水樣測定。按照確定的稀釋倍數，將水樣用虹吸法加入已加部分稀釋接種水的稀釋容器中，加稀釋接種水至刻度，輕輕混合避免殘留氣泡，按步驟（2）測定。

（4）空白試驗?？瞻自囼灋橄♂屗蛳♂尳臃N水，需要時每升加入2mL丙烯基硫脲硝化抑制劑，按步驟（2）測定。

1.4 結果計算

稀釋接種法按公式（1）計算樣品BOD5的測定結果。

其中，ρ——五日生化需氧量質量濃度；

ρ1ρ2——接種稀釋水樣在培養(yǎng)前、后的溶解氧質量濃度；

ρ3ρ4——空白樣在培養(yǎng)前、后的溶解氧質量濃度，

f1——稀釋接種水的培養(yǎng)液中所占的比例；

f2——原樣品在培養(yǎng)液中所占的比例。

2 稀釋接種法測定BOD的難點：稀釋倍數的選擇

測定BOD5的一個難點是稀釋倍數的選擇，對于一些污染較為嚴重的水樣，不能用原水樣直接測定，必須進行稀釋處理。稀釋倍數的選擇不準確，會導致測定結果完全沒有參考意義，而且因樣品成分發(fā)生變化，失去再測定的意義。

2.1 由測定的高錳酸鹽指數來推斷稀釋倍數

對于污染較輕的水體，高錳酸鹽指數也是判斷水質污染程度的一個重要指標。高錳酸鹽指數與BOD5含量之間存在一定的比例關系，因此，可通過高錳酸鹽指數來推斷測定BOD5的稀釋倍數，由測定的高錳酸鹽指數與一定系數的乘積，來求得稀釋倍數，見表1。

表1 高錳酸鹽指數確定稀釋倍數

2.2 由測定的化學需氧量來推斷稀釋倍數

（1）BOD5與CODCr存在一定的相關關系，可先用重鉻酸鉀法測定水樣的CODCr值，根據其值確定稀釋倍數。每種水樣通常采用三個稀釋比，稀釋倍數為：

（2）也可以將CODCr值除以3，作為中間稀釋倍數（A），再以0.5A和2A作低及高比例稀釋倍數。這也是對水樣性質不甚了解時，較為簡單、快捷的選擇稀釋倍數的方法。

（3）與（2）類似的方法還有：根據 CODCr值除以4，即得最低的稀釋比，再選用兩個鄰近較高數值作為另外兩個稀釋比。此法對大部分水樣選擇有一定的參考價值。

2.3 由BOD5估計值確定稀釋倍數

前面兩種確定BOD5稀釋倍數的方法，都必須先要測定高錳酸鹽指數或者化學需氧量的值，才能計算出BOD5的稀釋倍數，這在實際操作中存在很多問題。一般測定BOD5含量，水樣采集后應盡快測定，而化學需氧量的測定方法復雜，加熱回流需要兩個小時，測量結束并得到一組數據，最少需要三、四個小時以上，而BOD5需要盡早測定，在時間上存在協(xié)調問題。因此，對于以往分析過多次的水樣，提前對BOD5含量進行估計，通過估計值確定稀釋倍數。建議稀釋倍數見表2。

表2 測定BOD5時建議稀釋的倍數

3 稀釋法接種法測定BOD常見問題分析及對策

BOD的測定過程是個生物化學反應過程，較為復雜，并且在測定過程中影響因素較多，主要受物理因素、化學因素等影響。

3.1 氣溫

測定BOD5要求在20℃條件下，而冬季水樣的溫度較低，甚至達到零度以下，較為清潔的水樣，溶解氧的含量基本達到過飽和，如果將水溫提高直接測定，在培養(yǎng)箱中的水樣隨著溫度的逐漸升高，水中溶解氧的含量會逐漸降低，一部分溶解氧變?yōu)闅鈶B(tài)氧，從水中游離出來，同時瓶內壓力升高，將瓶蓋頂起一部分，少量水從封口溢出，由于水封，瓶內氣態(tài)氧無法溢出，水樣中產生氣泡，從而影響了測定結果。因此，水樣測定前需要平衡，可以將待測水樣移入培養(yǎng)瓶后插入溫度計，敞口放入20℃生化培養(yǎng)箱進行平衡。待水溫達到要求后再測定，以減少分析誤差。不同氣溫下溶解氧的飽和度見表3。

表3 標準大氣壓不同氣溫下溶解氧的飽和度

3.2 震動

大連地區(qū)采集的地表水水樣距離實驗室較遠，需要長途運輸，由于采樣條件限制，不能對采樣瓶做封口處理，在運輸過程中，長時間劇烈的震動會造成水樣被大氣復氧，會導致測定結果偏高。應將水樣移入培養(yǎng)瓶后，靜置于穩(wěn)定的操作臺上，一段時間后，水樣中的復氧會慢慢逸出，在培養(yǎng)瓶口出現密集的細小氣泡，輕輕敲擊培養(yǎng)瓶將氣泡驅除，避免在這個環(huán)節(jié)引入誤差。

3.3 稀釋接種水

一般稀釋水的溶解氧控制在8mg/L以上，最好在8mg/L～9mg/L之間。若稀釋水中的溶解氧含量過高，在培養(yǎng)的過程中多余的溶解氧逸出形成氣泡，會造成BOD5的測定值偏高；而溶解氧含量過低，則不足以氧化水中的有機物。除了要控制稀釋水溶解氧的含量外，還要控制其耗氧量，五日耗氧量要小于0.2mg/L。用耗氧率檢驗稀釋比時，應選擇耗氧率在40%～70%范圍內的BOD5值，稀釋倍數合適的稀釋水，耗氧率多落在這個范圍內。

3.4 重金屬及藻類

水中存在的對微生物有毒的物質，如殺菌劑、有毒金屬或游離氯，會抑制生化氧化作用。藻類或促硝化微生物的存在，特別是二級生化處理后的水含有大量硝化微生物，可能會使結果偏高。銅對微生物有毒害，水中銅的含量不應高于0.1mg/L，并不應含有游離氯、氯胺堿或酸類。為了抑制硝化微生物以避免氮的硝化過程，可于每升稀釋樣品中加入2ml濃度為500mg/L的丙烯基硫脲（C4H8N2S）溶液或一定量固定在氯化鈉上的2-氯代-6-氯甲基吡啶（TCMP）的抑制劑。

BOD5的測定是一種經驗的室內生物檢驗方法，然而天然水體實際需氧量，受水文氣象條件、生物群落、光照強度等多種因素的影響，在測定過程中，還受到pH值、重金屬離子、光照及硝化作用的影響。與其他方法相比，稀釋接種法所需化學試劑多，水樣一般需要稀釋，稀釋倍數難于把握，操作繁瑣，更容易導致操作誤差。因此，在測定BOD5的操作過程中，要注意各過程的關鍵問題，注意對各影響因素進行控制，提高實驗的準確度。陜西水利

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