五日生化需氧量測定的影響因素分析

曹秀雯

摘要：目前，五日生化需氧量測定正廣泛應用于水質(zhì)檢測中，對保障人民用水安全、提高用水質(zhì)量具有重要意義。在測定的過程中，水樣、溶氧量、溫度、水樣的酸堿度等因素都會對結(jié)果造成影響。因此，要從實驗的各個階段入手，注重細節(jié)的把控和處理，保證實驗結(jié)果準確、有效。

關(guān)鍵詞：水質(zhì);生化需氧量;試驗檢測;影響因素

水質(zhì)好壞對人民生產(chǎn)生活具有至關(guān)重要的影響。目前水質(zhì)檢測的一個重要指標是生化需氧量（BOD），該指標可以反映出水體自身凈化過程的相關(guān)情況，因此被廣泛應用于水質(zhì)檢測中。目前測定BOD主要采用“五日稀釋接種法”。應用這種方法影響因素較多，因此，要想獲得有效的試驗檢測數(shù)據(jù)，必須對試驗影響因素和試驗檢測過程有一個全面的了解。

一、影響因素

BOD5的生化反應過程相對復雜，很多因素都會對其產(chǎn)生影響。在實驗室條件下這些因素包括：

（一）水樣。水樣中的微生物數(shù)量將直接決定BOD5觀測值。通常抽樣水體保存在低溫環(huán)境下，抑制微生物活性[1]。但在低溫的條件下仍有些微生物保持活躍，而其對實驗結(jié)果造成的影響無法測算，這樣造成實驗開始時不同水樣間存在一定的差異。

（二） 水樣稀釋倍數(shù)。BOD5的測定目前國內(nèi)外公認為“接種稀釋”法，已正式頒布為國家標準（gb-7488-87）（以下簡稱國家標準）。為了獲得廢水BOD5測定的準確結(jié)果，除接種培養(yǎng)液、稀釋水質(zhì)等操作技術(shù)外，稀釋倍數(shù)的選擇，即取樣量的確定也非常重要。如果稀釋倍數(shù)選擇不當，通常會完成測定，所有結(jié)果都會被丟棄。然而，這個項目不同于其他監(jiān)測項目。

（三） 接種稀釋水。接種稀釋水是BOD5測定的重要影響因素。在國家標準中，通常在稀釋水中加入一定量的接種物溶液，并在用于稀釋樣品之前混合均勻。因為接種液含有大量分解有機物的微生物，稀釋水也含有微生物所需的營養(yǎng)物和溶解氧，兩者的混合物為微生物的繁殖提供了良好的條件。如果儲存時間太長，空白會太大，這會影響結(jié)果的準確性。因此，接種稀釋水目前一般是配制好的。

（四）溶解氧。水溫低則水中含氧量高，反之亦然。溶解氧與水溫的關(guān)系要求在取樣時關(guān)注水體本身溫度情況，如在低溫的湖泊、河流取樣，就可能出現(xiàn)富氧情況——水中的溶解氧過度飽和。在這種情況下，正確的操作是使水樣溫度快速升高至20攝氏度，在不裝滿的情況下震蕩搖勻，并開放取樣瓶口，將多余的氧氣排出。同樣，如果水體溫度高于20攝氏度，則反向操作，保證水樣中的溶解氧接近正常水平。

（五）水樣酸堿度。實驗對水樣酸堿度有嚴格的要求，最佳pH值為7.2，通常應保持在6.7到7.5之間。如果水樣中含有酸或者堿濃度較高，就會使酸堿度高于或者低于有效范圍，則最終BOD5觀測值就會與實際值有較大偏離，影響試驗的準確度。因此，在取樣完成后要對水樣酸堿度進行適當調(diào)節(jié)，用NaOH或鹽酸中和水樣中過高的酸性或堿性，使其處于合理范圍內(nèi)。

（六）溫度。如前所述，無論在試驗準備階段還是觀測階段，溫度都對實驗結(jié)果有重要影響。有研究認為，在20到40攝氏度的范圍內(nèi)，最適合微生物生長，其溫度每提高10攝氏度，水樣中微生物活躍度會提高1至2倍。因此，BOD5測定試驗中都會對溫度進行嚴格設(shè)定，一般公認的溫度是20攝氏度。

二、實驗檢測

通過實驗測定五日生化需氧量的步驟主要包括：

（一）儀器設(shè)備。實驗中使用儀器有恒溫培養(yǎng)箱、溶氧儀、高精度電子天平、滴定管以及量瓶等。

（二）前期準備。試驗前的準備工作包括：啟動恒溫箱用于培養(yǎng)檢測水樣，啟動時間是實驗前4小時左右，溫度設(shè)置在20攝氏度[2]。從準備階段開始，要保持恒溫箱運行至檢測結(jié)束，同時將配制好的稀釋水和接種也敞口放置在恒溫箱內(nèi)，并保證使用時間不超過24小時。

在配置稀釋水的過程中還要注意：（1）使用蒸餾水，這樣可以使對微生物的影響降至最低;（2）配制器皿要始終保持干凈;（3）配置好的稀釋水如果出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象要立即停止使用。接種液則要視情況進行選用，常見的接種液包括城市生活污水、土壤表層浸出液以及淘米水。

（三）抽樣處理。為了減小樣品在貯存過程出現(xiàn)的差異，提高試驗的一致性，抽樣環(huán)節(jié)應采取以下措施：水樣采集盡量使用帶鐘型口的溶解瓶，取樣時灌滿溶解瓶且密封保存，并在取樣后2小時內(nèi)進行檢測分析。如果不能在最佳時間開始分析，則應將水樣冷藏保存，保存溫度控制在0至4攝氏度之間，且時間不能超過6小時。在采樣和運輸過程中采樣人員應保證水樣不受二次污染，為此應做全程序空白試驗。

（四）實驗操作

下面將以一個具體實驗為例，簡述主要的操作過程：

實驗選定的標準樣品是國家環(huán)保部編號的200235號樣品。取水樣Vml，用稀釋接種液稀釋至1000ml，并分裝在兩個溶解瓶中。實驗中用溶氧儀測定其中一瓶的溶解氧含量M1，實驗中使用的是配有BOD5專用電極探頭的專用攪拌器的inoLab Oxi730型溶氧儀。另一瓶則放置在20攝氏度的恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)，培養(yǎng)時間為120小時。培養(yǎng)結(jié)束后，再用溶氧儀測量得到剩余溶解氧量M2。同時，使用稀釋接種液做對照實驗，并得到溶解氧M3和M4。由此計算BOD5：

BOD5={（M1-M2）-（M3-M4）·F1}/F2

F1=（1000-V）/1000? ? ?F2=V/1000

（五）試驗結(jié)果與操作改進

實驗結(jié)果見表一。

為了提高實驗結(jié)果準確性，在操作過程中可做如下改進，一是減少水樣在溶解瓶中與氧氣接觸，可在水樣入瓶后輕輕敲擊瓶身，有氣泡溢出后再蓋緊瓶塞;二是在稀釋后水樣在恒溫培養(yǎng)中應使用水封口，這樣做既可以防止培養(yǎng)液干涸，也可以避免空氣混入，影響觀測結(jié)果。

三、結(jié)束語

BOD5測定實驗具有操作簡便、準確度高等優(yōu)點，目前正廣泛應用于水質(zhì)檢測領(lǐng)域。但應注意由于實驗過程受多種因素影響，所以在實驗過程中應嚴格按照規(guī)程操作，特別在取樣環(huán)節(jié)、觀測環(huán)節(jié)注重細節(jié)處理，這樣才能得到準確的結(jié)果。

參考文獻：

[1]劉長宇，董紹俊.水質(zhì)生化需氧量快速檢測新方法研究進展——現(xiàn)場、實時和就地監(jiān)測[J].中國科學：化學，2018，v.48（08）：194-201.

[2]蘭子麗.生活廢水分析中化學需氧量與生化需氧量的相應關(guān)系分析[J].環(huán)境與發(fā)展，2018，30（3）：123-123.

（作者單位：常州佳藍環(huán)境檢測有限公司）