生化需氧量（BOD5）的測定

生活污水與工業廢水中含有大量各類有機物。當其污染水域后，這些有機物在水體中分解時要消耗大量溶解氧，從而破壞水體中氧的平衡，使水質惡化。水體因缺氧造成魚類及其他水生生物的死亡。

水體中所含的有機物成分復雜，難以一一測定其成分。人們常常利用水中有機物在一定條件下所消耗的氧，來間接表示水體中有機物的含量，生化需氧量即屬于這類的一個重要指標。

生化需氧量的經典測定方法，是稀釋接種法。

測定生化需氧量的水樣，采集時應充滿并密封于瓶中。在0——4攝氏度下進行保存。一般應在6h內進行分析。若需要遠距離轉運。在任何情況下，貯存時間不應超過24h。

一、方法原理

生化需氧量是指在規定條件下，微生物分解存在水中的某些可氧化物質、特別是有機物所進行的生物化學過程中消耗溶解氧的量。此生物氧化全過程進行的時間很長，如在20攝氏度下培養時，完成次過程需要100多天。目前國內外普遍規定于20加減1攝氏度培養5d，分別測定樣品培養前后的溶解氧，二者之差即為BOD5值，以氧的毫克/升表示。

對某些地面水及大多數工業廢水，因含較多的有機物，需要稀釋后再培養測定，以降低其濃度和保證有充足的溶解氧。稀釋的程度應使培養中所消耗的溶解氧大于2mg/L，而剩余溶解氧在1mg/L以上。

為了保證水樣稀釋后有足夠的溶解氧，稀釋水通常要通入空氣進行曝氣，便稀釋水中溶解氧接近飽和。稀釋水中還應加入一定量的無機營養鹽和緩沖物質，以保證微生物生長的需要。

對于不含或少含微生物的工業廢水，其中包括酸性廢水、堿性廢水、高溫廢水或經過氯化處理的廢水，在測定BOD5時應進行接種，以引入能分解廢水中有機物的微生物。當廢水中存在著難于被一般生活污水中的微生物以正常速度降解的有機物或含有劇毒物質時，應將馴化后的微生物引入水樣中進行接種。

本方法適用于測定BOD5大于或等于2mg/L，不超過6000mg/L的水樣。當水樣BOD5大于6000mg/L，會因稀釋帶來一定的誤差。

二、儀器

（1）恒溫培養箱

（2）5——20L細口玻璃瓶。

（3）1000——2000ml量筒

（4）玻璃攪棒：棒的長度應比所用量筒高度長200mm。在棒的底端固定一個直徑比量筒底小、并帶有幾個小孔的硬橡膠板。

（5）溶解氧瓶：250ml到300ml之間，帶有磨口玻璃塞并具有供水封用的鐘型口。

（6）虹吸管，供分取水樣和添加稀釋水用。

三、試劑

（1）磷酸鹽緩沖溶液：將8.5磷酸二氫鉀，21.75g磷酸氫二鉀，33.4七水合磷酸氫二鈉和1.7g氯化銨溶于水中，稀釋至1000ml。此溶液的PH應為7.2

（2）硫酸鎂溶液：將22.5g七水合硫酸鎂溶于水中，稀釋至1000ml。

（3）氯化鈣溶液：將27.5無水氯化鈣溶于水，稀釋至1000ml。

（4）氯化鐵溶液：將0.25g六水合氯化鐵溶于水，稀釋至1000ml。

（5）鹽酸溶液 ：將40ml鹽酸溶于水，稀釋至1000ml。

（6）氫氧化鈉溶液 ：將20g氫氧化鈉溶于水，稀釋至1000ml

（7）亞硫酸鈉溶液：將1.575g亞硫酸鈉溶于水，稀釋至1000ml。此溶液不穩定，需每天配制。

（8）葡萄糖—谷氨酸標準溶液：將葡萄糖和谷氨酸在103攝氏度干燥1h后，各稱取150ml溶于水中，轉入1000ml容量瓶內并稀釋至標線，混合均勻。此標準溶液臨用前配制。

（9）稀釋水：稀釋水的PH值應為7.2，其BOD5應小于0.2ml/L。

（10）接種液：一般采用生活污水，在室溫下放置一晝夜，取上清液使用。

（11）接種稀釋水：分取適量接種液，加入稀釋水中，混勻。每升稀釋水中接種液加入量為生活污水1——10ml；或表層土壤侵出液20——30ml；接種稀釋水的PH值應為7.2。BOD值以在0.3——1.0mg/L之間為宜。接種稀釋水配制后應立即使用。

四、計算

（1）不經稀釋直接培養的水樣

BOD5（mg/L）=C1-C2式中：C1——水樣在培養前的溶解氧濃度（mg/L）；

C2——水樣經 5 天培養后，剩余溶解氧濃度（mg/L）。

2、經稀釋后培養的水樣

BOD5（mg/L）=[（C1-C2）—（B1-B2）f1]∕f2式中：C1——水樣在培養前的溶解氧濃度（mg/L）；

C2——水樣經 5 天培養后，剩余溶解氧濃度（mg/L）；

B1——稀釋水（或接種稀釋水） 在培養前的溶解氧濃度 （mg/L）；

B2——稀釋水（或接種稀釋水） 在培養后的溶解氧濃度 （mg/L）；

f1 —— 稀釋水（或接種稀釋水）在培養液中所占比例；

f2 —— 水樣在培養液中所占比例。

B1——稀釋水在培養前的溶解氧；

B2——稀釋水在培養后的溶解氧；

f1——稀釋水在培養液中所占比例；

f2——水樣在培養液中所占比例。

注：f1,f2的計算：例如培養液的稀釋比為3%，即3份水樣，97份稀釋水，則f1=0.97，f2=0.03。

五、注意事項

（1）水中有機物的生物氧化過程，可分為二個階段。階段為有機物中的碳和氫、氧化生成二氧化碳和水，此階段稱為碳化階段。完成碳化階段在20攝氏度大約需20天左右。第二階段為含氮物質及部分氮，氧化為亞硝酸鹽及硝酸鹽，稱為硝化階段。完成硝化階段在20攝氏度時需要約100天。因此，一般測定水樣BOD5時，硝化作用很不現著或根本不發生硝化作用。但對于生物處理池的出水，因其中含有大量的硝化。因此在測BOD5時也包括了部分含氮化物的需氧量。對于這樣的水樣，，可以加入硝化抑制劑，抑制硝化過程。為此目的，可在每升稀釋水樣中加入1ml濃度為500mg/L的丙烯基硫脲或一定量固定在氯化鈉上的2-氯帶-6-三氯甲基啶，使TCMP在稀釋樣品中的濃度大約為0。5 mg/L。

（2） 玻璃器皿應徹底清洗干凈。先用洗滌劑浸泡清洗，然后用稀鹽酸浸泡，依次用自來水，蒸餾水洗凈。

（3） 為檢查稀釋水和接種液的質量，以及化驗人員的操作水平，可將20ml葡萄糖-谷氨酸標準溶液用接種稀釋水稀釋至1000ml，按測定BOD5的操作步驟。測得BOD5的值應在180—230mg/L之間。否則應檢查接種液、稀釋水的質量或操作技術是否存在問題。

（4） 水樣稀釋倍數超過100倍時，應預先在容量瓶中用水初步稀釋后，再取適量進行稀釋培養。