四類地表水水體COD和BOD5相關性分析

姜輝

【摘?要】在現代化發展不斷加快的過程中，我國國民經濟飛速發展，人民生活水平顯著提高。在這樣的背景之下，我國在諸多方面的研究都有了很大的進展，對于地表水研究而言也有著十分重要的意義。四類地表水水體是指地表水環境水質級別為第四類，該類地表水水體一般用于工業用水區以及人體非直接接觸的娛樂用水區，通過對四類地表水水體的相關數值進行研究分析，可以從中得到實際使用過程中的稀釋度，由此來大幅度的節省人力物力，同時也能夠很大程度上減少二次污染，這對于我國環境監測以及管理工作的進行有著很大的幫助。當前我國針對四類地表水水體的研究主要是從化學需氧量（COD）以及五日生化需氧量（BOD5）進行分析，對這兩方面的參數相關性進行具體的研究，由此來得出相應的結果。

【關鍵詞】四類地表水水體;COD;BOD5;相關性分析研究

一、對于四類地表水水體COD以及BOD5兩項指標的簡要介紹

對于四類地表水水體的研究分析，主要是從水體的化學需氧量（COD）以及五日生化需氧量（BOD5）兩方面進行，首先在化學需氧量這一參數的上，主要指的是在強酸作用以及加熱條件下，使用氧化劑來處理水樣時所需要消耗氧化劑的量，一般對四類地表水水體的實驗中所使用的氧化劑為重鉻酸鉀。化學需氧量作為重要的研究參數之一，能夠很大程度上反映出所要測試水體的受污染程度，檢測的污染物質主要是還原性物質，這類物質一般包含亞硝酸鹽、亞鐵鹽以及硫化物等。基于化學需氧量能夠極大程度上還原水體的受污染程度，我國水質調查相關機構也將化學需氧量作為反應水體有機污染程度的綜合性指標之一。同時，化學需氧量這一指標也有不足之處，即體現在所反映的污染狀況比較單一，僅僅能反映出還原劑污染程度，而多環芳烴等污染狀況無法測定，因而使用過程中也需要進行多方位的測定分析。此外，還可以使用高錳酸鹽作為相關的測定指標，在酸性或是堿性條件下，使用高錳酸鉀作為氧化劑，在處理水樣過程中所消耗的量包括水中的要硝酸鹽、硫化物等還原性無機物以及可被氧化的有機物，因而高錳酸鹽指數也被作為四類地表水水體受有機污染和還原性無機物污染程度的綜合指標。五日生化需氧量（BOD5）則是指在已經規定的條件下，通過微生物來分解水中的某些可氧化物質，往往是有機物進行的生物化學過程中消耗溶解氧的量，五日生化需氧量能夠間接地反映出四類地表水水體中有機物含量，也是測定水體中有機物含量的重要指標之一。本文中就四類地表水水體的COD以及BOD5之間的相關性進行簡要的分析介紹，由此來深入探討測定水體有機物含量相關指標，為四類地表水水體的質量控制等提供相應的理論基礎。

二、四類地表水水體COD以及BOD5監測結果簡要分析

2.1四類地表水水體監測結果簡要介紹

不同水樣中受污染的程度有著很大的差別，在實際監測的過程中就需要選擇不同氧化能力的氧化劑進行測定，四類地表水水體的監測中，使用到了重鉻酸鉀以及高錳酸鉀兩種氧化劑進行監測研究，其中將重鉻酸鉀測定化學需氧量表示為COD（Cr），而高錳酸鉀作為氧化劑則表示為COD（Mn）。在實際的檢測過程中，對于COD的測定以及BOD5的測定有著一定的規則，首先要進行COD的測定，在測定了COD含量之后，在此基礎上再進行BOD5含量的測定。根據我國近些年來對四類地表水水體的監測進行分析，可以得出如下結論，一般的，四類地表水水體中COD（Cr）大于COD（Mn），即四類地表水水體所要使用的重鉻酸鉀含量要大于高錳酸鉀，可見重鉻酸鉀氧化劑的氧化性要強于高錳酸鉀的氧化性。同時還可知COD（Cr）大于BOD5。以上便是根據實際監測過程中對于四類地表水水體COD以及BOD5的測定結果，以下就所得到的監測結果進行深入地比較分析。

2.2四類地表水水體COD和BOD5的比較分析

四類地表水水體受到污染后其水質成分十分復雜，因而在監測過程中大多數有機化合物的氧化程度都是其理論值的95%以上，其中水體中所含有的一些揮發性有機物可與氧化劑充分接觸，由此能夠被充分氧化，此外，含氮有機物中的碳元素可以被氧化，之后會釋放出氨，所放出的氨不會被氧化，但可以通過氯化物作用將其進行氧化。對于受污染的四類地表水水體而言，其受到污染的水體中所含有的有機物種類有著很大的不同，因而COD以及BOD5的值也會受到影響，其氧化率的變化導致最終的比較結果難以進行確定，即COD與BOD5之間的關系無法進行判斷。清潔的四類地表水水體中COD和BOD5均符合有機污染綜合指標，一般的，在清潔四類地表水水體中存在如下的關系式，BOD5/COD（Mn）<1，COD（Cr）>COD（Mn）>BOD5。

三、四類地表水水體COD和BOD5之間的相關性分析

對于四類地表水水體COD與BOD5之間相關的性分析要建立相關的線性回歸方程，在此過程中需要將監測所得到的數據通過圖像表示，從散點圖中觀察可知，所測點均在一條直線周圍，由此來尋找二者之間的線性關系。對于線性回歸方程的計算而言，首先確定變量，一般的將COD（Mn）作為變量X，而將COD（Cr）作為變量Y，由此通過相應的計算最終得到了線性回歸方程，Y=4.2407X-5.675，其相關系數R經計算為0.88，通過線性回歸方程的計算以及相關系數顯示，COD（Cr）與COD（Mn）之間相關性較好。（見圖1）而對于BOD5與COD（Mn）之間的相關性分析而言，可以將COD（Mn）作為變量X，而將BOD5作為變量Y，通過計算分析可以得到最終的線性回歸方程：Y=1.387X-3.0695，其相關系數R則為0.801，通過對相關系數R以及線性回歸方程的比較可知，BOD5與COD（Mn）之間也有著較好的相關性。（見圖2）

四、結果與討論

通過本文中對四類地表水水體COD以及BOD5的監測分析可知，在四類清潔地表水中其BOD5/COD（Mn）<1，同時COD（Cr）>COD（Mn）>BOD5，而在受到污染之后，其相應的化學需氧量以及五日化學需氧量值會發生一定的變化。通過對四類地表水水體化學需氧量以及五日化學需氧量的監測對比可知，這兩項水體受污染指標之間有著很好的相關性，并刻有相關線性回歸方程以及相關系數進行表示，其相關系數的值分別為0.88以及0.801，線性回歸方程的回歸效果顯著。據此實驗結果可以幫助在實際測定工作中減少實驗的重復次數，由此來幫助節省人力物力，同時也很大程度上減少了二次污染。

參考文獻：

[1]劉群，李萍.四類地表水水體COD和BOD_5相關性分析[J].科技經濟導刊，2020，28（23）：71+73.

[2]冉茂芳，易可.質控混合標樣BOD_5與COD_（Cr）線性相關性分析[J].城市地理，2015（20）：177.

[3]張野，李爽，付婉霞，韓偉.某城市淮河水COD_（Mn）、BOD_5與COD_（Cr）的相關性分析[J].給水排水，2012，48（S1）：124-127.

（作者單位：朝陽縣環境保護局）