測(cè)定水樣中BOD5標(biāo)準(zhǔn)稀釋法的探討

孫金萍

(甘肅省武威市涼州區(qū)黃羊河水利管理處，甘肅 武威 733000)

BOD5即五日生化需氧量，它是指水中有機(jī)物在好氧微生物(主要是好氧即兼性細(xì)菌)作用下，進(jìn)行好氧分解過程中所消耗水中溶解氧的量，亦可以說是水中好氧微生物的增長(zhǎng)繁殖或呼吸作用所消耗的氧量，同時(shí)，包括了很少部分無機(jī)物如硫化物、亞鐵等還原性物質(zhì)所耗用的氧量。水體受納生活污水、工業(yè)廢水或農(nóng)田排水后遭致污染，其污染物質(zhì)中除無機(jī)鹽外，還含有大量的有機(jī)物。當(dāng)受到有機(jī)物污染后，可能產(chǎn)生的后果是使人畜和魚類等發(fā)生中毒，甚或致畸、致突容微生物，其中包括致病微生物，從而傳播增加水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或發(fā)展成“富營(yíng)養(yǎng)化，消耗水中溶解氧，使魚類窒息、死亡，使水體腐化、濁發(fā)黑，產(chǎn)生惡臭等。由于水中所含的有機(jī)物往往是多種組分的極復(fù)雜的混合體，因而難以分別測(cè)定各組分的定量數(shù)值。為此，常常利用與水中有機(jī)物量相當(dāng)?shù)男柩趿康臏y(cè)定，來間接表征水中有機(jī)物含量的多少。BOD5就是表征水體受有機(jī)物污染的指標(biāo)之一。

1 BOD5的測(cè)定方法

自1913年英國皇家污水處理委員會(huì)首次提柜有機(jī)物在五天18℃下進(jìn)行生物氧化所需的解氧作為水質(zhì)有機(jī)污染程度的一個(gè)指標(biāo)以菜陸續(xù)報(bào)道了各種測(cè)定方法，主要有以下幾種：標(biāo)準(zhǔn)稀釋法，高溫法，活性污泥快速法，檢壓式庫侖計(jì)法，測(cè)壓法，微生物電極法，坪臺(tái)值法，相關(guān)估算法。

我國大部分實(shí)驗(yàn)室采用的BOD5的測(cè)定方法是標(biāo)準(zhǔn)稀釋法，我國頒布的水質(zhì)分析方法標(biāo)準(zhǔn)亦采用此法，所以本人根據(jù)多年對(duì)BOD5的測(cè)定經(jīng)生對(duì)此方法作了一些總結(jié)，提出了自己的一點(diǎn)看法。

2 標(biāo)準(zhǔn)稀釋法

2.1 測(cè)定原理

經(jīng)中和及除去毒性物質(zhì)或經(jīng)稀釋后的水樣(必要時(shí)加入適量好氧微生物的接種液，使水樣中含有一定的對(duì)有機(jī)物有降解能力的微生物)置入培養(yǎng)瓶中，于20℃暗處培養(yǎng)5 d，培養(yǎng)前后分別測(cè)定溶解氧濃度，由兩者的差值及稀釋倍數(shù)求得BOD5值。

BOD5的測(cè)定是一種經(jīng)驗(yàn)測(cè)定方法，它能相對(duì)表示微生物可分解的有機(jī)物量，比較符合水體自凈的實(shí)際過程，但它畢竟在實(shí)驗(yàn)室，有諸多自然條件和因素是無法模擬和再現(xiàn)的，如水的流動(dòng)、陽光、不同氧濃度、溫度，各種微生物、包括浮游生物、藻及根生植物的生物群、底部沉積物的作用等等真實(shí)環(huán)境條件，所以它只是一個(gè)表征值，而不能完全反映耗氧全過程。

對(duì)某些地表水和大多數(shù)工業(yè)廢水，因含有較多的有機(jī)物，需要稀釋后再培養(yǎng)測(cè)定，以降低其濃度和保證有充足的溶解氧，稀釋的程度應(yīng)使培世中所消耗的溶解氧大于2 mg/L，而剩余溶解氧在1 mg/L以上。由于BOD5測(cè)定時(shí)間長(zhǎng)，如某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就不能折返，為盡可能避免測(cè)定獲得符合要求的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，稀釋水和稀釋倍數(shù)就是兩個(gè)主要影響因素。

2.2 稀釋水

稀釋水的質(zhì)量對(duì)測(cè)定具有重要意義。一般書中都說用處理的自來水或全玻璃蒸餾器蒸餾出來的蒸餾水，而本人總結(jié)認(rèn)為，用污染河段上游河水更為理想，其次是自來水。

BOD5的檢測(cè)過程本身是還原河道有機(jī)物被分解的耗氧過程，但在實(shí)驗(yàn)室中是不可能完全重現(xiàn)天然河道環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)的，而只是一種模擬過程，稀釋水就是環(huán)境因素之一。污染水中由于含有較多可生化降解的有機(jī)物和其它耗氧物質(zhì)，致使水中無氧或存在少量溶解氧，稀釋水的目的就是使水樣通過稀釋，使具有充足的溶解氧，保持培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)好氧狀態(tài)，這稀釋操作是BOD5實(shí)驗(yàn)的一個(gè)特征。用污染河段上游的河水作稀釋水，正好還原了河水排入河道的一個(gè)污染過程，河道中又有一定量可供降解有機(jī)物的原始微生物存在，而且，未經(jīng)污染的上游河水的BOD5值基本在1 mg/L左右，符合稀釋水要求，這大大簡(jiǎn)化了接種稀釋的繁瑣過程，既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用。

自來水也可作稀釋水，但因?yàn)樽詠硭写嬖谀承]發(fā)性有機(jī)物，所以在使用前必須充分曝氣，使有機(jī)物揮發(fā)掉。又由于自來水經(jīng)過了消毒處理，水中微生物相對(duì)偏少，但對(duì)一般河水而言也足夠了。從河水與自來水的比對(duì)試驗(yàn)，相對(duì)偏差在5%以內(nèi)，葡萄糖-谷氨酸校核實(shí)驗(yàn)也都在要求值的范圍之內(nèi)，但河水取自于原河道，現(xiàn)場(chǎng)還原性比自來水好，而且，自來水微生物偏少，相對(duì)于污染嚴(yán)重些的水樣，分解可能不完全，使BOD5的值偏低，所以主張還是用河水。這也是對(duì)般污染而言，如果是某些特殊廢水或含有大量劇毒物質(zhì)的污水，那河水也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求，必須做增菌接種處理。

2.3 稀釋倍數(shù)

BOD5試驗(yàn)的另一關(guān)鍵因素是稀釋倍數(shù).對(duì)一般未受污染的地表水，溶解氧含量較高，有機(jī)物含量少，采用直接培養(yǎng)法測(cè)定，即把水樣引入兩個(gè)培養(yǎng)瓶中，不能產(chǎn)生氣泡，一瓶現(xiàn)場(chǎng)固定，測(cè)定溶解氧；一瓶放入培養(yǎng)?箱培養(yǎng)五晝夜后測(cè)定其剩余溶解氧，兩者之差值即為BOD5值。

另一種就是受污染的地表水，這類水中的有機(jī)物大多是生活污水和工業(yè)廢水的混合物，這種污水進(jìn)入河道，由于有機(jī)物生化降解的耗氧作用，致使水體處于無氧或缺氧狀態(tài)，這種污水就必須稀釋后才能測(cè)定。這也是BOD5實(shí)驗(yàn)的意義。稀釋倍數(shù)是否恰當(dāng)，直接影響實(shí)驗(yàn)的成敗，過大或過小，可招致五日耗氧太少或過多而無氧，超出耗氧范圍，使實(shí)驗(yàn)失敗，由于BOD5實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)，一旦出現(xiàn)上述情況就無法以原樣補(bǔ)測(cè)，所以說稀釋倍數(shù)是BOD5實(shí)驗(yàn)的一個(gè)關(guān)鍵因素。對(duì)于稀釋倍數(shù)的確定，許多分析手冊(cè)大多采用CODMN或CODCr的值來確定稀釋比，但都存在時(shí)間長(zhǎng)，操作不易。BOD5實(shí)驗(yàn)的稀釋倍數(shù)可以說是一種經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)，由于季節(jié)，溫度及其它環(huán)境條件的影響，稀釋倍數(shù)也不可能確定。比如一個(gè)BOD5值約6～7 mg/L的水樣來說，冬天由于氣溫低，他和含敘量可達(dá)9～10 mg/L甚至更多，那么這個(gè)水樣就可以不不稀釋直接測(cè)定，而夏天氣溫高，飽和含氧量只能達(dá)到8 mg/L甚至更少，那它就必須稀釋以后才能培養(yǎng)測(cè)定。稀釋倍數(shù)也隨這些條件的改變而不同。

3 結(jié)語

(1)BOD5試驗(yàn)的影響因素很多，但最關(guān)鍵的是稀釋水和稀釋倍數(shù)。稀釋水的質(zhì)量影響B(tài)OD5值的還原性程度，但無法準(zhǔn)確定位一個(gè)水樣的BOD5值，只能用葡萄糖谷氨酸校核試驗(yàn)來驗(yàn)證稀釋水成接種稀釋水的質(zhì)量，如果校核值落在200+37 mg/L則認(rèn)為此次實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠。

(2)稀釋倍數(shù)是否恰當(dāng)，則直接影響實(shí)驗(yàn)的成敗。如上所述，BOD5實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)，一旦失敗就無法補(bǔ)測(cè)，但稀釋倍數(shù)是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，各條河流，各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的自然條件及水中組分都不盡相同，所以，稀釋倍數(shù)也不可能一致，而需要我們從實(shí)驗(yàn)中積累經(jīng)驗(yàn)，掌握每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)溶解氧、氨氮和BOD5之間關(guān)系的規(guī)律，就可以很輕松的確定稀釋倍數(shù)，減少稀釋個(gè)數(shù)，提高效率。稀釋水質(zhì)量不合格，BOD5實(shí)驗(yàn)就失去了意義，稀釋倍數(shù)失當(dāng)，使實(shí)驗(yàn)失敗，所以本人根據(jù)多年監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)稀釋水和稀釋倍數(shù)這兩個(gè)關(guān)鍵因素在實(shí)際中的應(yīng)用問題，闡述自己的經(jīng)驗(yàn)和觀點(diǎn)，與大家共同探討。