五日生化需氧量檢測法評價不同來源廢水水質(zhì)的差異性*

柏任流，曹群群

（黔南民族師范學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院，貴州 都勻 558000）

水資源對人類生存極為重要。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和各類企業(yè)的增多，排出的廢水也越來越多。少量的廢水可能會對環(huán)境產(chǎn)生的影響較小，但是大量的廢水會對環(huán)境造成很大的影響。當(dāng)大量的廢水流入河流與土壤，會對河流中的生物造成危害。與此同時，當(dāng)被污染的廢水流入土壤，再被吸收轉(zhuǎn)移到植被里，一些有毒物質(zhì)就被植物吸收。人體間接吸收這些有害物質(zhì)，就會危害人體健康。因此國家相關(guān)管理部門規(guī)定，對污水處理廠的廢水進行定期監(jiān)測以確保水質(zhì)的質(zhì)量，目的是使水質(zhì)達到環(huán)保的排放標(biāo)準。

目前，五日生化需氧量作為鑒別指標(biāo)之一，其主要是稀釋與接種。通過在實驗過程中所得出的五日生化需氧量，更直觀地反映水質(zhì)是否被一些有機物所污染，與此同時能否表現(xiàn)水質(zhì)的可生化降解性。在水質(zhì)檢測中，五日生化需氧量是極為重要的檢測項目，目前最常采用的是五日生化培養(yǎng)法。該方法對操作方面較為嚴格，所需的時間長，不能夠迅速反映水質(zhì)的污染情況。

1 實驗部分

1.1 實驗藥品

1.1.1 試劑

硫酸錳（MnSO4），堿性碘化鉀（KI），濃硫酸，硫代硫酸鈉（Na2S2O3），淀粉溶液。

1.1.2 試劑配制

1）MnSO4溶液：首先用天平稱取364 g MnSO4·H2O溶于水，再用純水稀釋至1000mL。

2）堿性碘化鉀（KI）溶液：先用天平稱取250 g NaOH于燒杯中，用150～200mL純水溶解，不斷攪拌直到NaOH溶液冷卻。再稱取75 g KI溶于100mL水中，將冷卻后的NaOH溶液與KI溶液混合，最后用純水稀釋至1000mL。若該溶液存在沉淀，放置一晚上再取上清液，并存放于塑料瓶中，并且要注意避光。

3）淀粉溶液：將稱量好的0.5 g可溶性淀粉加入到100mL的水中，加熱攪拌至沸騰1～3min，冷卻，加入0.1 g水楊酸，攪拌使溶液均勻。

4）Na2S2O3溶液：首先將1000mL的純水加熱煮沸，再冷卻，將事先稱好的32 g硫代硫酸鈉加入其中，再加入0.5 g NaOH，攪拌完全溶解，存于棕色瓶中。

1.1.3 標(biāo)準品

重鉻酸鉀（K2Cr2O7），優(yōu)級純，純度≥99%。

1.1.4 標(biāo)準溶液配制

K2Cr2O7標(biāo)準溶液（c＝0.0250mol／L）：用分析天平準確稱取1.2258 g K2Cr2O7，在105℃下使用電烘箱將重鉻酸鉀進行干燥，再將重鉻酸鉀加入到一定量的水中溶解，定容到1000mL容量瓶中，即得到溶液。

1.2 實驗儀器

堿式滴定管，量筒，天平，錐形瓶，培養(yǎng)瓶，生化培養(yǎng)箱。

1.3 實驗樣品

采集的不同水質(zhì)水樣，包括：A水務(wù)公司廢水樣1，B水務(wù)公司廢水樣2，A污水處理廠廢水樣1，B污水處理廠廢水樣2，A醫(yī)院廢水樣1，B醫(yī)院廢水樣2，A食品公司廢水樣1，B食品公司廢水樣2，A環(huán)保公司廢水樣1，B環(huán)保公司廢水樣2，A能源公司1，A能源公司1，A生活廢水1，B生活廢水2.

1.4 實驗原理

生化需氧量是指，在規(guī)定的條件下，微生物分解水中的某些可氧化的物質(zhì)，特別是分解有機物的生物化學(xué)過程消耗的溶解氧［1］。通常情況下是指水樣充滿完全密閉的溶解氧瓶中，分別測定培養(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，計算單位樣品消耗的溶解氧量，以BOD5形式表示［2］。當(dāng)水質(zhì)樣品的污染程度較大時，好氧微生物消耗的氧含量就越多，水中的氧含量可能就越來越少，采集的樣品后續(xù)需進行稀釋接種后再測定其含量。對日常的生活用水或者較為清潔的水資源只需要直接通過五日生化培養(yǎng)法來確定其含量。并確保短時間內(nèi)測量。

不經(jīng)稀釋直接培養(yǎng)的水樣溶解氧計算公式［3］：

水質(zhì)樣品經(jīng)過稀釋后培養(yǎng)所得水樣溶解氧：

式中，ρ1為水樣在培養(yǎng)前的溶解氧質(zhì)量濃度（mg／L）；ρ2為水樣五天培養(yǎng)后，剩余溶解氧質(zhì)量濃度（mg／L）；B1為稀釋水（或稀釋接種水）在培養(yǎng)前的溶解氧含量；B2為稀釋水（或稀釋接種水）在培養(yǎng)后的溶解氧含量；f1為稀釋水（或稀釋接種水）在培養(yǎng)中所占的比例；f2為水樣在培養(yǎng)中所占的比例。

1.5 實驗過程

1.5.1 分析步驟

1）水質(zhì)樣品的培養(yǎng)

將水質(zhì)樣品用培養(yǎng)瓶水封之后，在恒溫條件下培養(yǎng)五天，再測定去五日生化需氧量。

2）水質(zhì)樣品處理

將水質(zhì)樣品用250mL的培養(yǎng)瓶裝至近滿，加入1.00mL硫酸錳溶液，再用移液管加入2.00mL堿性KI溶液，將瓶塞緊閉，搖勻之后。加入濃硫酸2.00mL，閉塞搖勻之后，要使廢水中的懸浮物全部溶解，放置暗處5min后，使用滴定法測定。

3）水質(zhì)樣品滴定

取一個潔凈的錐形瓶并加入上述處理過的樣品溶液100.0mL（需要用量筒量?。肗a2S2O3溶液對處理過的水質(zhì)樣品進行滴定，直到錐形瓶內(nèi)的溶液由黃色變成無色且在30 s內(nèi)不褪色，記錄下所消耗硫代硫酸鈉溶液的體積。在每次滴定的過程中都需要進行標(biāo)定。［3］

2 結(jié)果與討論

2.1 測定結(jié)果

根據(jù)檢測方法和原理測定出14種不同水質(zhì)中的五日生化學(xué)需氧量，結(jié)果如表1。

表1 各種水質(zhì)五日生化需氧量測定值

由表1可知，從不同單位采集的14種水質(zhì)樣品中，五日生化需氧量由高到低的順序為：食品公司＞生活污水＞水務(wù)公司水樣＞醫(yī)院廢水＞能源＞環(huán)保＞污水處理廠。

2.2 討論

根據(jù)實驗結(jié)果，從黔南14個不同單位所采集的水樣的五日生化需氧量各有所差異。首先，同類型單位之間的五日生化需要并不存在較大的差異。如A水務(wù)公司水樣1和B 水務(wù)公司水樣2之間存在1.4mg／L，造成這一差異的原因是由于同種類型的水質(zhì)采集過程中溫度不同，以及分析檢測過程中重鉻酸鉀、硫代硫酸鈉的影響。其次，七種不同類型水質(zhì)有較大的差異。由表1可知，食品公司A與食品公司B的五日生化需氧量明顯高于其他來源樣品，這是由于食品生產(chǎn)用水要求較為嚴格，用水符合規(guī)定的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準。生活污水主要是居民排除的廢水，水質(zhì)中大多不含重金屬，所含有的有毒物質(zhì)也較少，對五日生化需氧量的影響較小，因而它的五日生化需氧量高。

醫(yī)院廢水中的污染物主要是一些有機物、放射性污染物，對溶解氧的影響較大，導(dǎo)致所檢測的值偏低。最低的是污水處理廠，僅有0.5mg／L，在這一類水質(zhì)中，可能含有大量的有毒物質(zhì)，對微生物活性有抑制，使得溶解氧含量較低。而環(huán)保和能源公司是根據(jù)他們單位的材料、工藝有關(guān)。

BOD5作為衡量廢水污染強度、成分和水體氧平衡的重要指標(biāo)，對整個水環(huán)境保護、水污染控制以及維護水環(huán)境健康至關(guān)重要［4-6］。

3 結(jié)論

此次黔南各個來源的水樣品，BOD5屬于合格標(biāo)準內(nèi)。不同水質(zhì)水中微生物分解水質(zhì)中有機物過程中消耗的溶解氧不同，從而使水質(zhì)中的微生物的抑制作用不同，使水的質(zhì)量改善程度不同，差異的原因主要來自污染物質(zhì)的不同。