測(cè)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(huán)境監(jiān)測(cè)站四川成都6119302四川省環(huán)境監(jiān)測(cè)總站四川成都610000）

測(cè)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(huán)境監(jiān)測(cè)站四川成都6119302四川省環(huán)境監(jiān)測(cè)總站四川成都610000）

生化需氧量是水質(zhì)有機(jī)污染常用的重要指標(biāo)之一，是水質(zhì)監(jiān)測(cè)的重要參數(shù)。本文對(duì)稀釋水、馴化接種液、樣品前處置、稀釋取樣量等影響測(cè)定生化需氧量的因素進(jìn)行探討，并結(jié)合長期工作經(jīng)驗(yàn)，給出方便、簡(jiǎn)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(jiǎn)稱BOD，是Biochemical Oxygen Demand的縮寫，它是表示水中有機(jī)污染物含量的一個(gè)綜合性指標(biāo)。測(cè)定水中生化需氧量的常用方法有稀釋接種法（HJ505-2009），測(cè)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(yǎng)5d±4h或者（2+5）d±4h（先在0℃～4℃的暗處培養(yǎng)2d，接著在（20±1）℃的暗處培養(yǎng)5d，即培養(yǎng)（2+5）d），分別測(cè)定培養(yǎng)前后水樣中溶解氧的質(zhì)量濃度，由培養(yǎng)前后溶解氧的質(zhì)量濃度之差，計(jì)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(jī)物含量越高。影響測(cè)定生化需氧量準(zhǔn)確度的因素有pH值、水溫、無機(jī)鹽、溶解氧含量、微生物的數(shù)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(xué)毒性等影響）、稀釋度、溶解氧測(cè)定等，綜合以上因素，前五項(xiàng)均是對(duì)稀釋水的要求。故本文對(duì)稀釋水、馴化接種液、樣品前處理及稀釋倍數(shù)進(jìn)行了長期實(shí)驗(yàn)探討，結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，給出方便、簡(jiǎn)潔的方法。

1　稀釋水

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

樣品中合適的pH值會(huì)直接影響微生物的活性，過酸或過堿都會(huì)抑制其生長。國外研究發(fā)現(xiàn)pH值為6～8時(shí)微生物氧化最快[1]，國內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)水樣未調(diào)節(jié)pH值至7，或者稀釋水（接種稀釋水）的pH值未達(dá)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(guī)定接種稀釋水的pH值為7.2?！端蛷U水監(jiān)測(cè)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(rèn)為20℃～40℃是適宜溫度，在此范圍內(nèi)溫度提高10℃，微生物活性提高1～2倍。溫度升高加快反應(yīng)速率，以致培養(yǎng)溫度每相差1℃都會(huì)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(guān)鍵之一。稀釋與接種法規(guī)定樣品稀釋或接種稀釋后在（20±1）℃的暗處培養(yǎng)5d±4h或者（2+5）d±4h，其中控制稀釋水水溫為（20±1）℃?，F(xiàn)實(shí)中容易疏忽的問題：培養(yǎng)箱溫度（20±1）℃時(shí)，水溫僅18.2-19.0℃，原因是此時(shí)的水溫受培養(yǎng)箱內(nèi)相對(duì)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(xué)物質(zhì)（如：游離氯、銅離子及重金屬、有毒物質(zhì)、有機(jī)物等），化學(xué)物質(zhì)可能產(chǎn)生抑制或殺滅好氧性微生物代謝活動(dòng)或加快微生物代謝活動(dòng)，嚴(yán)重影響稀釋水的質(zhì)量，使生化需氧量產(chǎn)生偏差。筆者通過參考文獻(xiàn)[4]及驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)表明：選用石英材質(zhì)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(zhì)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(yǎng)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(shí)稀釋水的pH值為7.2。

2　馴化液接種的要求

接種是BOD5進(jìn)行質(zhì)量控制的重要問題，對(duì)微生物含量不豐富的廢水，在測(cè)定BOD5時(shí)應(yīng)該接種。不同的馴化接種液微生物種類、活性隨時(shí)間變化差異較大，使分析結(jié)果不穩(wěn)定。筆者通過長期對(duì)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(jiān)測(cè)結(jié)果穩(wěn)定；而不易降解的印染、醫(yī)藥、壓克力等行業(yè)最好使用排污口下游的底泥馴化接種，底泥馴化接種產(chǎn)生的菌種針對(duì)性強(qiáng)，活性高，使分析結(jié)果比較穩(wěn)定。

表2　馴化源對(duì)不同行業(yè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定性

3　樣品前處理

樣品采集后使用車載冰箱存儲(chǔ)運(yùn)輸。到達(dá)實(shí)驗(yàn)室后，培養(yǎng)之前，通過水浴快速升溫到20℃用于稀釋培養(yǎng)。當(dāng)稀釋后的樣品pH值不在6～8（最佳7～7.5）范圍內(nèi)時(shí)，應(yīng)當(dāng)用鹽酸或氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至6～8；含有游離氯或結(jié)合氯時(shí)，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(cè)定前用水浴超聲振蕩器進(jìn)行均質(zhì)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(cè)定前應(yīng)用濾孔為1.6μm的濾膜過濾；若樣品的含鹽量低，電導(dǎo)率小于125μS/cm時(shí)，則需加入適量的鹽溶液，使電導(dǎo)率大于125μS/cm。

4　稀釋倍數(shù)（樣品取樣量）

BOD5測(cè)定中，稀釋倍數(shù)的選擇至關(guān)重要。理想的稀釋倍數(shù)，是經(jīng)5日培養(yǎng)后，溶解氧消耗在40%～70%之間的范圍內(nèi)，稀釋比與耗氧百分?jǐn)?shù)成線性關(guān)系時(shí)，稀釋比較好。筆者通過長期實(shí)驗(yàn)得出如下經(jīng)驗(yàn)公式，直接計(jì)算到水樣取樣量，方便快捷。

V＝S/CODcr

V－水樣取樣體積

S－常數(shù)（稀釋后總體積1000mL）

表3　行業(yè)對(duì)應(yīng)S取值表

5　結(jié)語

生化需氧量是目前水質(zhì)有機(jī)污染常用的重要指標(biāo)之一，是水質(zhì)監(jiān)測(cè)的重要參數(shù)。而整個(gè)過程測(cè)定是一個(gè)復(fù)雜的生化過程，會(huì)受到許多因素的影響，本文結(jié)合長期工作經(jīng)驗(yàn)和前人研究成果，就稀釋水、馴化液、樣品處置、稀釋倍數(shù)做了的探討，給出了關(guān)鍵部位的把控，既使測(cè)定更加方便、簡(jiǎn)潔，提高了效率，又能真實(shí)的反映水中的有機(jī)污染情況。

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

[2]水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法指南編委會(huì).水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法指南上冊(cè)[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,1990.

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

[4]環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證手冊(cè)編寫組.環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證手冊(cè)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1984.

[5]申志香,高艷,往文英,等.稀釋與接種法測(cè)定水中五日生化需氧

量能力驗(yàn)證的體會(huì)[J].科技專論,2014（10）.

陳江凌（1983—），男，四川閬中人，2004年畢業(yè)于西華師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，化學(xué)專業(yè)，本科，工程師。主要從事實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目分析及業(yè)務(wù)技術(shù)室數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析工作，主要實(shí)驗(yàn)室分析項(xiàng)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(guān)項(xiàng)目等，其中從事BOD5分析11年。