水體中有機物質(zhì)分析方法—生化需氧量(BOD) —五天培養法

生化需氧量是指在有溶解氧的條件下，好氧微生物在分解水中有機物的生物化學(xué)氧化過(guò)程中所消耗的溶解氧量。同時(shí)亦包括如硫化物、亞鐵等還原性無(wú)機物質(zhì)氧化所消耗的氧量，但這部分通常占很小比例。  
      有機物在微生物作用下好氧分解大體上分兩個(gè)階段。第一階段稱(chēng)為含破物質(zhì)氧化階段，主要是含碳有機物氧化為二氧化碳和水；第二階段稱(chēng)為硝化階段，主要是含氮有機化合物在硝化菌的作用下分解為亞硝酸鹽和硝酸鹽。然而這兩個(gè)階段并非截然分開(kāi)，而是各有主次。對生活污水及性質(zhì)與其接近的工業(yè)廢水，硝化階段大約在5—7日，甚至10日以后才顯著(zhù)進(jìn)行，故目前國內外廣泛采用的20℃五天培養法(BODs法)測定BOD值一般不包括硝化階段。 
      BOD是反映水體被有機物污染程度的綜合指標，也是研究廢水的可生化降解性和生化處理效果，以及生化處理廢水工藝設計和動(dòng)力學(xué)研究中的重要參數。 
   (一)五天培養法(20℃) 
   也蘇標準稀釋法。其測定原理是水樣經(jīng)稀釋后，在29土1℃條件下培養5天，求出培養前后水樣中溶解氧含量，二者的差值為BOD5。如果水樣五日生化需氧量未超過(guò)7m8／L，則不必進(jìn)行稀釋?zhuān)芍苯訙y定。很多較清潔的河水就屬于這一類(lèi)水。  
   對于不合或少含微生物的工業(yè)廢水，如酸性廢水、堿性廢水、高溫廢水或經(jīng)過(guò)氯化處理的廢水，在測定BODs時(shí)應進(jìn)行接種，以引入能降解廢水中有機物的微生物。當廢水中存在著(zhù)難被一般生活污水中的微生物以正常速度降解的有機物或有劇毒物質(zhì)時(shí)，應將馴化后的微生物引入水樣中進(jìn)行接種。 
   1．稀釋水 
   對于污染的地面水和大多數工業(yè)廢水，因含較多的有機物，需要稀釋后再培養測定，以保證在培養過(guò)程中有充足的溶解氧。其稀釋程度應使培養中所消耗的溶解氧大于2血8凡，而剩余溶解氧在1m8兒以上。  
   稀釋水一般用蒸餾水配制，．先通入經(jīng)活性炭吸附及水洗處理的空氣，曝氣2—8h，使水中溶解氧接近飽和，然后再在20℃下放置數小時(shí)。臨用前加入少量氯化鈣、氯化鐵、硫酸鎂等營(yíng)養鹽溶液及磷酸鹽緩沖溶液，混勻備用。稀釋水的pH值應為7．2，BOD5應小于0．2血8兒。

   如水樣中無(wú)微生物，則應于稀釋水中接種微生物，即在每升稀釋水中加入生活污水上層清液1—10mL，或表層土壤浸出液20—30mL，或河水、湖水10—100mL。這種水稱(chēng)為接種稀釋水。為檢查稀釋水相接種液的質(zhì)量，以及化驗人員的操作水平，將每升含葡萄糖和谷氨酸各150m8的標準溶液以1：50稀釋比稀釋后，與水樣同步測定BODs，測得值應在180—230m8兒之間，否則，應檢查原因，予以糾正。 
   2．水樣稀釋倍數 
   水樣稀釋倍數應根據實(shí)踐經(jīng)驗進(jìn)行估算。表2—13列出地面水稀釋倍數估算方法。工業(yè)廢水的稀釋倍數由CODcr值分別乘以系數0．075、o．15、0．25獲得。通常同時(shí)作三個(gè)稀釋比的水樣。表2—13 由高錳酸鹽指數估算稀釋倍數乘以的系數 
   3．測定結果計算 
   對不經(jīng)稀釋直接培養的水樣： 
式中Icl——水樣在培養前溶解氧的濃度(m8兒)； 
   ‘：——水樣經(jīng)5天培養后，剩余溶解氧濃度(m8兒)。 
    對稀釋后培養的水樣： 
式中：Bl——稀釋水(或接種稀釋水)在培養前的溶解氧的濃度(m8兒)； 
     Bz——稀釋水(或接種稀釋水)在培養后的溶解氧的濃度(m8兒)； 
     f1——稀釋水(或接種稀釋水)在培養液中所占比例； 
     f2——水樣在培養液中所占比例。 
   水樣含有銅、鉛、鋅、鎘、鉻、砷、氰等有毒物質(zhì)時(shí)，對微生物活性有抑制，可使用經(jīng)馴化微生物接種的稀釋水，或提高稀釋倍數，以減小毒物的影響。如含少量氯，一般放置1—2h可自行消失；對游離氯短時(shí)間不能消散的水樣，可加入亞硫酸鈉除去之，加入量由實(shí)驗確定。 
   本方法適用于測定BOD5大于或等于2m8兒，最大不超過(guò)6000m8兒的水樣；大于6000m8兒，會(huì )圍稀釋帶來(lái)更大誤差。