论文：五日生化需氧量的加标测定及计算

五日生化需氧量的加标测定及计算   《环境保护》国家环境保护局主办（1997.5）

杨军   马鞍山市环境监测中心站

摘要：五日生化需氧量（BOD₅）的加标测定在实际工作中有一定难度。本文通过转换概念，即将BOD5值抽象的转换成“相当于分解了的还原性物资质的量”，进行计算，亦即通过向环境水质样品中加入适量的葡萄糖-谷氨酸钠标准溶液，测出其“加标耗氧率”，使其能够反应测定结果的准确度。

BOD₅是环境保护部门评价水质质量的重要指标，是常规监测项目，它指的是生物氧化水中有机物和无机物所消耗的溶解氧的质量浓度。但由于工业废水中成分复杂，其中存在各种不同的物质，都可能使测定受到影响，如某些对生物有毒的物质（杀虫剂、有毒金属或游离氯），能抑制生物氧化作用，而藻类处促消化微生物的存在，可能会虚假的偏高结果，另外由于生物需氧量以培养5天为标准进行测定，周期较长，所以要求测定一次合格，并具有相应的检验手段，如目前已使用的平行双样检验精密度的，用标准控制水量，检验接种的稀释水的质量，而本文提出的“加标耗氧率”的测定及计算方法，可检验实验结果的准确度，用其表示实验结果的总误差，为检验监测数据的可信性提供依据。本文在实际计算中将BOD5值抽象的转换成“相当于分解了的还原性物质的量”，便于理解与计算。

一、实验部分

1、试剂

见《中华人民共和国国家标准》 GB7488-87“水质，五日生化需氧量（BOD5）”的测定、稀释与接种法，本文从略。

2、标准溶液的制备

（1）使用中国环境监测总站的BOD5标准溶液，按说明书稀释后备用。

（2）自制：称取103℃下干燥一小时的无水葡萄糖和谷氨酸各取150±1mg溶于蒸馏水中，稀释至1000ml，并混合均匀（临用前配制）。

3、加标实验步骤

（1）确定原环境水样的稀释比：有两种方法

①为了更恰当的确定稀释比，最好先测定水样的CODcr值，以该值的0.075、0.15、0.225倍估计出稀释系数N_0.075、N_0.15、N_0.225，再以稀释后的总体积分别除以N_0.075、N_0.15、N_0.225，得数便是所取原水样毫升数；

②为了快速简便的监测工业废水，可以设BOD₅的排放标准的若干倍为最大值，确定保险稀释比，再根据现场水况记录做适当的调整，见表1。

表1所述，取水样Ve（ml）稀释至1000ml，BOD₅最小至最大值的近似测定范围。

这是由于:

若根据GB7588-87，C₃-C₄≤0.2mg/l，C₃-C₄=0.2mg/l；C₁≥8mg/l，C₁=8mg/l，则

消耗DO：C₁-C₂≥2mg/l，取C₁-C₂=2mg/l，可以计算出BOD₅的最小值的近似值≥

剩余DO：C₂≥1mg/l，取C₂=1mg/l，可以计算出BOD₅的最大值的近似值。

由于最大值受C₁的影响较大，而C₁本身又是变化较大的值，所以最大值变化范围也比较大，使用上表时要注意，在使用上表时常以BOD₅一级排放标准（60mg/l）的5倍为最大值，确定保险稀释比，即取20毫升水样稀释至1000毫升。根据水况再做两个不同的稀释比的水样。

（2）确定原水样加标后的稀释比

用于加标的原水样的稀释比最好使用前述①法确定，加标后的水样的稀释比，根据加标量，结合②法中的表做适当调整。

（3）加标测定方法

先将原水样按确定的稀释比，用虹吸管注入培养瓶，将培养瓶分成两组，一组立即测DO值（C1）。另一组放入培养箱，同时做空白实验。

然后，另取培养瓶，将加标量（换算成加标毫升数），分别加入几个（一般为三个）稀释前的原水样中，再按要求稀释至所需体积，以后同上法。

4、计算方法及结果表示

被测溶液培养5天后，若满足以下条件，则能获得可靠测定结果：

剩余DO≥1mg/l

消耗DO≥2mg/l

否则,舍去这一组结果。

（1）BOD₅计算公式

式中：

C1-在初始时刻一种测试水样的溶解氧浓度，mg/l；

C2-培养5天时一种水样的溶解氧浓度，mg/l;

C3-在初始时刻空白溶液的溶解氧浓度,mg/l；

C4-培养5天时空白溶液的溶解氧浓度，mg/l；

Ve-制备该实验水样用去的样品体积。加标计算时包括加标液的体积，ml；

Vt-该试验水样的总体积，ml。

（2）加标耗氧率的计算（见表2）

表2

则加标液中相当于含分解了的还原性物质的量（按稀释比有三种结论）：

①m'₁×V'_e1-m₁×V_e1

②m'2×V'e2-m2×Ve2

③m'3×V'e3-m3×Ve3

将①、②、③数据取平均值，再除以加标体积，即便是加标液的BOD₅值，这是指在三种稀释比溶液中加入相同体积的标准溶液的情况。若在三种稀释比溶液中加入体积各不相同的标准溶液,则将①、②、③数据分别除以各自的加标体积，再取平均值，即为加标液的BOD₅值。

（3）结果表示

因为BOD₅不像其他有明确定义的化学过程那样具有严格和明确的特性，所以BOD₅的加标实验定义也不同于一般所说的加标回收实验的定义，他应该指“在环境水质样品中加入标准物质，培养5天后扣除原水样的BOD₅值,所得的标准物质消耗的溶解氧的质量浓度，与加入标准溶液的实际BOD₅简称”加标耗氧率”，即：

上述公式可以抽象理解成：

二、结果讨论

1、BOD₅的加标计算，是将“消耗的溶解的质量浓度”概念，抽象的转换成“相当于被生物氧化作用分解了的还原性物质的质量浓度”，可以表述为；消耗溶解氧量[O₂]，相当于分解了还原性物质的量，目的是为了便于理解，方便计算。

2、通过上述一系列的加标测定及计算，说明BOD₅的加标实验是可以进行的，实验中需解决以下三方面问题：

①恰当的确定原水稀释比，估计出“原水样BOD₅的大致范围，为确定加标量提供依据；

②确定加标后的稀释比；

③计算时将BOD₅值，转换成分解了的还原性物质的量，并计算出Ve(ml)中含有 的该物质总量，即：BOD5值×Ve(mg或ug)。

通过加标耗氧率的计算，可以表示监测结果的总误差，即；代表了系统误差和随机误差之和。比如能检验接种稀释水的质量、由分析人员带入的误差及原水样带有的各种干扰物质对监测结果产生的正负偏差等。

完！

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