淺談?dòng)绊懮钗鬯蠦OD測(cè)定的因素

郭艷玲

（新疆烏魯木齊市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，新疆 烏魯木齊 830000）

環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)重已經(jīng)對(duì)人們現(xiàn)階段生活環(huán)境質(zhì)量的提升與優(yōu)化產(chǎn)生了負(fù)面影響，相關(guān)環(huán)保部門想要對(duì)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化，就必須要重視環(huán)境污染監(jiān)測(cè)與管理工作。尤其是水體污染問題，已經(jīng)成為當(dāng)前城市發(fā)展過程中必須重點(diǎn)解決的環(huán)境問題。但是由于多種因素的影響，生活污水BOD指標(biāo)的檢測(cè)，BOD5指標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果與實(shí)際情況存在著較大的偏差。如果不對(duì)這一問題進(jìn)行針對(duì)性的處理解決，相關(guān)環(huán)保部門將很難對(duì)生活污水污染的嚴(yán)重程度有一個(gè)準(zhǔn)確的把握，甚至對(duì)后續(xù)的污染水體治理工作產(chǎn)生影響。所以，對(duì)影響生活污水BOD測(cè)定的因素進(jìn)行詳細(xì)分析，具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

1 生活污水中BOD的測(cè)定方法

BOD，全稱是Biochemieal oxygen demand，指的是生活污水中的微生物與水中有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)過程中所產(chǎn)生的耗氧量。耗氧量越大，證明生活污水中含有的有機(jī)污染物就越多，水體遭到的污染程度也就越嚴(yán)重。也就是說，這一耗氧量的測(cè)定計(jì)算結(jié)果，可以將生活污水中所含污染有機(jī)物的量進(jìn)行如實(shí)的反應(yīng)，并對(duì)經(jīng)過處理后水體的凈化程度是否符合排放標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行一個(gè)準(zhǔn)確判斷[1]。而目前常用的BOD測(cè)定方法主要包含以下幾種。

1.1 標(biāo)準(zhǔn)稀釋法

生活污水中的微生物與有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，是一個(gè)異常緩慢的過程。對(duì)生活污水進(jìn)行處理，需要花費(fèi)至少20 d的時(shí)間才能夠徹底降解其中的有機(jī)污染物。并且，這一降解過程，還容易受到外界環(huán)境溫度的影響。通過標(biāo)準(zhǔn)稀釋法對(duì)生活污水中的BOD進(jìn)行測(cè)定，需要確保處理環(huán)境的溫度保持在20 ℃，并且以5 d污水中的有機(jī)污染物降解BOD為判定指標(biāo)。大多數(shù)情況下，在生化氧化反應(yīng)的作用下，生活污水中的有機(jī)污染物會(huì)生成碳化和硝化。而碳化反應(yīng)的過程，就是水中有機(jī)污染物分解成水和二氧化碳的過程。需要注意的是，要想保證整個(gè)碳化反應(yīng)的徹底進(jìn)行，需要將反應(yīng)溫度控制在20 ℃左右，并持續(xù)反應(yīng)20 d。當(dāng)碳化反應(yīng)持續(xù)5 d之后，生活污水中32%的有機(jī)污染物就已經(jīng)被成功降解，所以以5日標(biāo)準(zhǔn)稀釋法測(cè)定值為判定標(biāo)準(zhǔn)，可以對(duì)水體水質(zhì)進(jìn)行有效的判定。而通過這種方法最終獲得的BOD數(shù)值，也就是BOD5值。

5日標(biāo)準(zhǔn)稀釋法的具體操作方法為，先對(duì)水樣進(jìn)行過濾、稀釋或者接種處理，再將處理后的水樣放到具有較強(qiáng)密閉性的培養(yǎng)瓶中，并將培養(yǎng)瓶放在沒有光照的地方。在正式開始試驗(yàn)之前測(cè)量一次瓶中水樣的溶解氧量，標(biāo)記為DO0，保持溫度20 ℃不變，5 d之后，再對(duì)瓶中水樣的溶解氧含量進(jìn)行測(cè)量，并標(biāo)記為DO5。將DO0和DO5相減，就可以得出BOD5值[2]。

1.2 微生物電極法

在微生物傳感器電極上貼上含有活躍好氧微生物的微生物膜，使用流通量測(cè)量方法，水樣只要經(jīng)過流通池，微生物膜中的微生物就會(huì)與水樣中的有機(jī)物發(fā)生生化反應(yīng)，對(duì)溶解氧進(jìn)行消耗。有機(jī)物反應(yīng)完全，溶解氧量也就變得穩(wěn)定。此時(shí)，只要對(duì)溶解氧濃度進(jìn)行測(cè)定，就可以明確水樣中的BOD值[3]。

1.3 活性污泥曝氣降解法

在溫度保持在33 ℃的條件下，通過活性污泥對(duì)樣品進(jìn)行2 h的連續(xù)曝氣處理，然后利用重鉻酸鉀法對(duì)曝氣前、曝氣后的水樣化學(xué)需氧量值進(jìn)行測(cè)定，得出的差值，就是水樣中的BOD值。

2 影響生活污水中BOD5測(cè)定的因素分析

2.1 稀釋水與接種水

利用稀釋水對(duì)生活污水中的BOD5值進(jìn)行測(cè)定的時(shí)候，需要先準(zhǔn)備500 ml的污水樣品，分別添加1 ml的磷酸鹽緩沖溶液、氯化鈣溶液以及硫酸鎂溶液，之后再加入適量的水，使混合溶液達(dá)到1 000 ml，然后將其放置到20 ℃的環(huán)境中培養(yǎng)和測(cè)定。需要注意的是，這一過程中，稀釋水應(yīng)當(dāng)為生活污水。但是，生活污水中，一般都會(huì)含有藻類物質(zhì)。藻類物質(zhì)是一種對(duì)溶解氧消耗極大的物質(zhì)，如果沒有光合作用，藻類物質(zhì)就會(huì)經(jīng)過一系列反應(yīng)形成有機(jī)物，并對(duì)污水中的溶解氧進(jìn)行進(jìn)一步的消耗。而這，必然會(huì)對(duì)最終的BOD5值測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生影響。另外，稀釋水中還會(huì)加入一些鹽溶液。這些鹽溶液還會(huì)引起沉淀異常或者微生物迅猛增長(zhǎng)的問題，使稀釋水遭到污染，影響最終BOD5值測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性[4]。

如果使用接種水對(duì)生活污水中的BOD5值進(jìn)行測(cè)定，需要使用標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)定環(huán)境，且將接種液添加到樣品水體中，通過控制不同成分的液體質(zhì)量，來(lái)保證水體中微生物菌種與稀釋水的充分接觸。只有這樣，才能夠?yàn)樯钗鬯纳囵B(yǎng)過程的順利進(jìn)行提供保證，提升BOD5值檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.2 樣品稀釋倍數(shù)

在對(duì)生活污水中的BOD5值進(jìn)行測(cè)定的時(shí)候，如果沒有科學(xué)選擇水樣稀釋倍數(shù)，也會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性與有效性產(chǎn)生影響。甚至，如果樣品失效，將無(wú)法進(jìn)行再次檢測(cè)。這樣一來(lái)，工作人員就必須要進(jìn)行生活污水樣品的重新采集與檢測(cè)，工作量就會(huì)增加，工作成本也會(huì)增大。要想避免這一問題，就必須要對(duì)樣品稀釋倍數(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的確定。首先，工作人員要對(duì)所選生活污水的特性進(jìn)行研究，如果本身就有著較高的溶解氧值，那么其含有的有機(jī)物就會(huì)偏少，所以這樣的水體樣品，可以直接進(jìn)行檢測(cè)，而無(wú)需培養(yǎng)。但是，如果實(shí)體樣品中的有機(jī)物質(zhì)比較多，那么還可以利用以下幾種方法確定稀釋倍數(shù)：CODCr方法、CODMn方法、有機(jī)碳數(shù)值方法及BOD5期望值方法。這些都是非常有效的，且測(cè)定結(jié)果相對(duì)精準(zhǔn)的稀釋倍數(shù)確定方法。

林世奇在《水樣BOD5使用兩種方法測(cè)定研究》一文中，對(duì)某一居民區(qū)一段時(shí)間排放的生活污水進(jìn)行檢測(cè)[4]。對(duì)相同的水體樣品選擇了不同數(shù)值的稀釋倍數(shù)，其最終的測(cè)定結(jié)果如表1。通過表1可知，稀釋倍數(shù)確定的不同，其最終的測(cè)定結(jié)果也有著明顯的差異，且稀釋倍數(shù)越大，耗氧率越低，BOD5值越高。如果科學(xué)選擇樣品稀釋倍數(shù)，將水體耗氧率控制在40%～70%之間，可能其獲得的測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性也就可以得到保證。

表1 稀釋倍數(shù)與檢測(cè)指標(biāo)、耗氧率之間的關(guān)系

2.3 樣品

在對(duì)生活污水中的BOD5值進(jìn)行測(cè)定的時(shí)候，還需要對(duì)樣品的保存與預(yù)處理進(jìn)行高度的重視。如果這一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，那么BOD5值的測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性也會(huì)受到影響。首先，工作人員在選好污水樣品之后，需要使用棕色玻璃瓶進(jìn)行保存。需要注意的是，棕色玻璃瓶中的污水樣品量還需要控制，當(dāng)其達(dá)到一定容量后就進(jìn)行密封，并將其保存在0～4 ℃溫度的條件中。只有這樣，才能夠有效抑制微生物分解活動(dòng)的活躍性。其次，針對(duì)樣品的運(yùn)輸，一定不要震蕩，防止出現(xiàn)玻璃瓶密封失效，無(wú)法對(duì)樣品進(jìn)行檢測(cè)的問題。最后，針對(duì)樣品的處理，如果是夏季時(shí)節(jié)，那么需要提前對(duì)其進(jìn)行濾膜處理，加強(qiáng)樣品中藻類含量的控制；如果是冬季時(shí)節(jié)，則需要對(duì)樣品進(jìn)行平衡處理，確保水溫達(dá)到測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 溫度

在對(duì)生活污水中的BOD5值進(jìn)行測(cè)定的時(shí)候，溫度也是一個(gè)不可忽視的影響因素。如果測(cè)定過程中的溫度在20 ℃以上，那么樣品溶解氧的測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確性就得不到保證。所以，為了保證生活污水中的BOD5值測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，首先，需要加強(qiáng)溫度的控制，確保整個(gè)測(cè)定過程的溫度始終保持在20 ℃，其浮動(dòng)范圍在19～21 ℃之間。其次，測(cè)定過程中使用到的稀釋水、接種水，其溫度也應(yīng)當(dāng)控制在20 ℃。如果稀釋水和接種水的溫度控制不嚴(yán)格，其最終的溶解氧測(cè)定指標(biāo)就可能會(huì)出現(xiàn)較大的誤差。再次，樣品培養(yǎng)箱的溫度也應(yīng)當(dāng)控制在19～21 ℃之間，且對(duì)樣品進(jìn)行生化培養(yǎng)的過程中不要頻繁地開啟箱門，使溫度發(fā)生較大的幅度。最后，工作人員還需要深入研究培養(yǎng)箱的校準(zhǔn)證書，以此為基礎(chǔ)對(duì)箱內(nèi)溫度進(jìn)行科學(xué)的監(jiān)測(cè)與調(diào)整，加強(qiáng)箱內(nèi)溫度的控制。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，由于稀釋水、接種水、樣品稀釋倍數(shù)、樣品、溫度等因素的影響，生活污水中BOD值的測(cè)定結(jié)果存在著較大的誤差。要想提升生活污水中BOD值的測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確性，還需要相關(guān)環(huán)保部門的專業(yè)人員進(jìn)一步加強(qiáng)這些因素的研究，并采取針對(duì)性的有效措施降低這些因素對(duì)BOD值測(cè)定結(jié)果的不利影響，提升測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度與可靠性。只有這樣，才能夠?qū)?dāng)前生活污水中有機(jī)污染物對(duì)水體的污染程度進(jìn)行客觀地反映。