生化需氧量BOD5测定影响因素

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　　摘要：BOD5是对企业污水排放是否达标的一个很重要的水质指标，测定方法很多。我们结合实际工作讨论BOD5的测定方法及测定过程中的影响因素：稀释水、接种、水样的稀释倍数、溶液酸碱度、温度、溶解氧、毒害物质、硝化作用等。
　　关键词： BOD5测定方法影响因素
　　引言
　　标准稀释测定法是生化需氧量传统的测定方法，操作简便、快速等特点而被许多环境监测部门与污水处理厂所采用。但在实际的工作中有许多因素影响水中BOD5的测定结果，本文对可能影响测定结果的因素进行了研究和探讨，以使测定误差降低到最小程度。
　　1、生化需氧量BOD5的测定方法
　　1.1标准稀释法
　　生化需氧量是反映水质污染程度的一个重要指标，其经典测定方法是稀释接种法，又称标准稀释法。标准稀释法是生化需氧量测定的经典方法，是比对考核、仲裁分析等采用的方法。目前标准稀释法BOD5的测定，指经中和及除去毒性物质或经稀释后的水样(必要时加入适量含好氧性微生物的接种液，以使水样中含有一定数量的对有机物有降解能力的微生物)置入密闭容器(培养瓶)中，于20 ℃暗处放置5d，由测定最初的溶解氧量和5d后的溶解氧量，从而计算出在5d期间的消耗氧量，根据稀释倍数求出BOD5值。微生物分解有机物是一个缓慢的过程，大致可分为两个阶段:第一阶段主要是碳水化合物被氧化，称为碳化阶段，在20℃下要7～20d才能完成;第二阶段是含氮化合物在硝化细菌的作用下被氧化为氨，当水中的氧充足时，再被氧化为亚硝酸和硝酸，称为硝化阶段。第二阶段进行缓慢， 20℃下需100多天才能完成。一般来说，经过5d的生化过程，碳化阶段已进行了大半，大量的吸氧过程已经过去，并开始进入硝化阶段。因此，目前国内外均采用20℃培养5d的生化需氧量作为水体质量的重要参数。BOD5测定值约相当于最终生化需氧量的67%，此法适用于2ml/L< BOD5<6000mg/L的水样，当BOD5大于6000mg/L时，会因稀释带来一定的误差。
　　2、BOD5测定有关影响因素作以下分析。
　　2.1 稀释水
　　通常情况下是指在500mL水中，加入lmL磷酸盐缓冲液、1mLMgS04溶液lmLCaCh溶液和lmLFeCl3溶液，再稀释至1000mL后混匀。稀释水中的溶解氧要求在8-9mg/L之间(20℃)，并且稀释水自身的BOD5应小于0.2mg/L。BOD5的测定过程是一个生物氧化过程，微生物的生长繁殖均需要一定的无机营养元素，而N和P是最基本的无机营养素。因此，在标准测定方法中，必须加入各无机营养物质。若想比较准确地了解水体的纳污能力，准确测定水体的BOD5数值，根据纳污种类的不同，纳污水体中的营养物种类不同，一般需要直接使用纳污水体作为稀释水。但是若选直接水体作为稀释水，水体中所含的部分藻类不仅会消耗溶解氧，也会因为无光合作用而死亡，然后作为有机物消耗溶解氧，造成较为严重的正误差。因此，稀释水的选择也甚为重要。
　　2. 2 接种
　　接种稀释水是BOD5进行质量控制的首要问题，要获得理想的接种水，就必须对接种液进行认真科学的选择，接种液的来源之一是生活污水，生活污水不宜用刚排出的生活污水，最好采用污水井盖下靠井壁位置的水，因为此处污水停留时间长，有利于微生物繁殖生长。在北方冬天天气寒冷，菌种生活能力差，可采用室内培养菌种；接种液的另一来源是花园土浸出液，采集花园土时要考虑季节和温度，春秋季阳光充足温和，适合细菌及微生物繁殖，可从浅层2～3cm处采集;夏季则因温度过高，太阳光直射的缘故要在离地表5～6cm处采集，否则细菌及微生物太少;冬季温度又太低，采集的土样要经增菌方能使用，稀释水接种时还应考虑到接种液的浓度、均匀性及加入量。接种液的浓度以其BOD5为100ml/L左右较好，最好采用较浓的接种液，过滤后，用稀释水稀释到BOD5为100ml/L左右，再按水样浓度和接种比例接种，这样可以避免因接种液的不均匀及比例不当而造成的BOD5值的忽高忽低。
　　2. 3 水样的稀释倍数
　　稀释接种法中，稀释比的选择是一个至关重要因素。正确的稀释倍数，应使培养后剩余的溶解氧浓度为原始浓度的1 /3 - 2 /3之间，或消耗的溶解氧在2mg/L以上，而剩余溶解氧在1mg/L以上。为了获得正确的稀释倍数，首先需要仔细分析水样的特点，然后再确定稀释倍数的大小。若水样是溶解氧含量较高，有机物含量较少的清洁地表水，可以不经稀释直接进行生化培养。对于那些已受污染的废水、工业废水等，则必须先稀释再培养。
　　2. 4 溶液酸碱度的影响
　　由于降解有机物的微生物只能在pH = 6.5-8.3的范围内存活，因此在标准监测方法中规定，稀释水的pH值必须用缓冲溶液调至7.2。
　　2.5 测定温度
　　温度不仅对化学反应有较大的影响，对生化反应也有明显改变。―般说来，温度升高，反应速率加快，有机物的氧化速率随之加快，溶解氧的消耗量也会发生变化。所以，标准监测方法中规定统一的生化培养温度在20℃。
　　2.6 毒害物质的影响
　　在测定医药、医疗、化工、农药、造纸等废水的BOD5值的时候，尤其要注意的是水样中的各种不同的化学元素(例如: Cd、Cr (V1) 、Cu、Pb、Hg、Ni、Ag、Zn等重金属离子)和化合物(例如:消毒剂、有机农药等)会对微生物产生较大的毒性作用，致使生化培养过程终止，测定结果产生较大误差。
　　2.7 溶解氧
　　一般稀释水的溶解氧控制在8 ～9mg/L 间较为合适，稀释水中的溶解氧过高或过低都会导致BOD5 试验失败。过高时在培养过程中会因饱和溶解氧自行逸出，造成BOD5 测定值的正误差;过低则不足以氧化水样中的有机物。另外，冬季采集的地面水，水温通常低于20℃，尤其在北方，水温可达0℃对于较清洁地面水，溶解氧含量通常过饱和，若不将水温提高即直接测定，同样会因过饱和溶氧的自行逸出而造成测定误差。溶解氧(DO) 是评价地面水质的重要指标，它的测定是环境监测中常见的检测项目，在工业、农业、医疗和科研等各个领域也有广泛的应用。
　　2.8 硝化作用的影响
　　随着处理工艺的不同，氮需氧量对实测BOD5的影响程度也不同，这主要是因为水样中微生物的种类和数量不同，所发生的生化反应的程度也就不一样。另外，硝化反应要消耗大量的氧，另由于亚硝化单胞菌和硝化杆菌属自养微生物，生长量很小，其数量变化对需氧量几乎没有影响，所以即使是BOD5值较小的水样，硝化菌也可在培养瓶中生存而发生硝化作用。因此对于生化池出水，硝化菌的存在对实测BOD5的影响很大。
　　此外采用仪器法和化学法测定溶解氧，结果存在规律性差异。而光照和营养盐浓度等因素对BOD5的测定也有一定的影响，在测试过程中应注意对这些因素的控制，使其符合规定条件。

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