測定五日生化需氧量的影響因素探討

陳江凌　付淑惠

（1彭州市環境監測站四川成都6119302四川省環境監測總站四川成都610000）

測定五日生化需氧量的影響因素探討

陳江凌1付淑惠2

（1彭州市環境監測站四川成都6119302四川省環境監測總站四川成都610000）

生化需氧量是水質有機污染常用的重要指標之一，是水質監測的重要參數。本文對稀釋水、馴化接種液、樣品前處置、稀釋取樣量等影響測定生化需氧量的因素進行探討，并結合長期工作經驗，給出方便、簡潔的解決辦法。

BOD；稀釋水；馴化接種液；影響因素

生化需氧量簡稱BOD，是Biochemical Oxygen Demand的縮寫，它是表示水中有機污染物含量的一個綜合性指標。測定水中生化需氧量的常用方法有稀釋接種法（HJ505-2009），測定原理為：將水樣充滿完全密閉的溶解氧瓶中，在（20±1）℃的暗處培養5d±4h或者（2+5）d±4h（先在0℃～4℃的暗處培養2d，接著在（20±1）℃的暗處培養5d，即培養（2+5）d），分別測定培養前后水樣中溶解氧的質量濃度，由培養前后溶解氧的質量濃度之差，計算每升樣品消耗的溶解氧量，消耗的溶解氧越多，說明水中的有機物含量越高。影響測定生化需氧量準確度的因素有pH值、水溫、無機鹽、溶解氧含量、微生物的數量和種類（如硝化菌作用、游離氯及綠胺、銅離子含量及其他化學毒性等影響）、稀釋度、溶解氧測定等，綜合以上因素，前五項均是對稀釋水的要求。故本文對稀釋水、馴化接種液、樣品前處理及稀釋倍數進行了長期實驗探討，結合工作經驗，給出方便、簡潔的方法。

1　稀釋水

稀釋水質量直接關系微生物的活性及生長，而影響稀釋水質量的因素很多，下面就pH值、水溫、凈化水源的選取進行討論。1.1 pH值

樣品中合適的pH值會直接影響微生物的活性，過酸或過堿都會抑制其生長。國外研究發現pH值為6～8時微生物氧化最快[1]，國內研究發現水樣未調節pH值至7，或者稀釋水（接種稀釋水）的pH值未達7.2，則BOD5/CODcr可能小于0.2[2]。要控制稀釋后樣品pH值，則需控制樣品和稀釋水的pH。HJ/T505-2009規定接種稀釋水的pH值為7.2。《水和廢水監測分析方法》中則要求稀釋水和接種稀釋水的pH值為7.2。

1.2水溫

微生物的生長一般認為20℃～40℃是適宜溫度，在此范圍內溫度提高10℃，微生物活性提高1～2倍。溫度升高加快反應速率，以致培養溫度每相差1℃都會引起5%的誤差[3]。因此，合理控制控制水溫成為生化需氧量的關鍵之一。稀釋與接種法規定樣品稀釋或接種稀釋后在（20±1）℃的暗處培養5d±4h或者（2+5）d±4h，其中控制稀釋水水溫為（20±1）℃。現實中容易疏忽的問題：培養箱溫度（20±1）℃時，水溫僅18.2-19.0℃，原因是此時的水溫受培養箱內相對濕度影響，與箱溫有一定溫差。

1.3凈化水的選取

稀釋水含有各種化學物質（如：游離氯、銅離子及重金屬、有毒物質、有機物等），化學物質可能產生抑制或殺滅好氧性微生物代謝活動或加快微生物代謝活動，嚴重影響稀釋水的質量，使生化需氧量產生偏差。筆者通過參考文獻[4]及驗證實驗表明：選用石英材質的蒸餾器，通過亞沸工藝蒸餾出的凈化水，屬最佳稀釋水。

表1　凈化水中抑制微生物代謝物質含量

綜上所述，適宜的稀釋水是：在10L的玻璃瓶中，裝入石英亞沸蒸餾水，放入培養箱中，控制水溫在（20±1）℃，放置一周以上[5]，使水中的溶解氧濃度保持在8 mg/L～9mg/L。使用前每升水加入四種鹽溶液各1mL，此時稀釋水的pH值為7.2。

2　馴化液接種的要求

接種是BOD5進行質量控制的重要問題，對微生物含量不豐富的廢水，在測定BOD5時應該接種。不同的馴化接種液微生物種類、活性隨時間變化差異較大，使分析結果不穩定。筆者通過長期對增菌液（增菌液制備見[2]）、生活污水、土壤馴化液、以及排污口下游底泥等不同來源馴化接種液的使用，得出易生化降解的廢水主要使用增菌液接種，監測結果穩定；而不易降解的印染、醫藥、壓克力等行業最好使用排污口下游的底泥馴化接種，底泥馴化接種產生的菌種針對性強，活性高，使分析結果比較穩定。

表2　馴化源對不同行業實驗結果穩定性

3　樣品前處理

樣品采集后使用車載冰箱存儲運輸。到達實驗室后，培養之前，通過水浴快速升溫到20℃用于稀釋培養。當稀釋后的樣品pH值不在6～8（最佳7～7.5）范圍內時，應當用鹽酸或氫氧化鈉溶液調節pH值至6～8；含有游離氯或結合氯時，采用加入適量亞硫酸鈉溶液去除；含有大量顆粒物的樣品，測定前用水浴超聲振蕩器進行均質化處理；含有藻類的樣品，因藻類呼吸作用改變樣品中溶解氧，故測定前應用濾孔為1.6μm的濾膜過濾；若樣品的含鹽量低，電導率小于125μS/cm時，則需加入適量的鹽溶液，使電導率大于125μS/cm。

4　稀釋倍數（樣品取樣量）

BOD5測定中，稀釋倍數的選擇至關重要。理想的稀釋倍數，是經5日培養后，溶解氧消耗在40%～70%之間的范圍內，稀釋比與耗氧百分數成線性關系時，稀釋比較好。筆者通過長期實驗得出如下經驗公式，直接計算到水樣取樣量，方便快捷。

V＝S/CODcr

V－水樣取樣體積

S－常數（稀釋后總體積1000mL）

表3　行業對應S取值表

5　結語

生化需氧量是目前水質有機污染常用的重要指標之一，是水質監測的重要參數。而整個過程測定是一個復雜的生化過程，會受到許多因素的影響，本文結合長期工作經驗和前人研究成果，就稀釋水、馴化液、樣品處置、稀釋倍數做了的探討，給出了關鍵部位的把控，既使測定更加方便、簡潔，提高了效率，又能真實的反映水中的有機污染情況。

[1]Heukelekian H,Gellman I.Sewage and Wastes[J].1951,(23): 1546-1563.

[2]水和廢水監測分析方法指南編委會.水和廢水監測分析方法指南上冊[M].北京:中國環境科學出版社,1990.

[3]張靜,崔建升,劉輝,等.生化需氧量（BOD5）測定方法進展[J].河北化工,2006（1）.

[4]環境水質監測質量保證手冊編寫組.環境水質監測質量保證手冊[M].北京:化學工業出版社,1984.

[5]申志香,高艷,往文英,等.稀釋與接種法測定水中五日生化需氧

量能力驗證的體會[J].科技專論,2014（10）.

陳江凌（1983—），男，四川閬中人，2004年畢業于西華師范大學化學化工學院，化學專業，本科，工程師。主要從事實驗室項目分析及業務技術室數據統計分析工作，主要實驗室分析項目及儀器包括：BOD5，二氧化硫、石油類、甲醛、離子色譜及液相色譜相關項目等，其中從事BOD5分析11年。