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(新疆力源信德環(huán)境檢測技術(shù)服務(wù)有限公司,烏魯木齊 830000)
烏魯木齊地處我國西北部,有“亞心之都”之稱,而在工業(yè)化不斷推進過程中,其水體環(huán)境遭受嚴(yán)重的破壞。工業(yè)廢水中的有機物導(dǎo)致地域水體氧含量急劇降低,因此,環(huán)境監(jiān)測部門近些年對烏魯木齊廢水中生化需氧量測定十分關(guān)注。水體有機物成分復(fù)雜,在進行生化需氧量測定時,人們必須采取可行的措施,為測定質(zhì)量控制提供保障。
測定廢水中生化需氧量主要采用稀釋與接種法,該測定方法是將一定量的原水樣或者稀釋水樣放置在密閉的培養(yǎng)容器中,然后在20℃左右的環(huán)境下連續(xù)培養(yǎng)五個晝夜,通過測定前后的DO濃度,從而確定廢水中生化需氧量。此外,由于廢水中的有機物在進行氧化分解時往往需要的時間比較長,以20℃培養(yǎng)環(huán)境為例,若想保障廢水中的有機物完全氧化分解,至少需要100 d。為了縮短測定時間,往往會應(yīng)用BOD5,近似表示DO濃度量,這樣實際測得的結(jié)果只能達到完全分解的70%。對于一些溶氧量高、有機物較少的廢水,人們可以采用直接取樣測定的方法,但是絕大多數(shù)廢水的有機物含量比較高,人們必須通過稀釋才能進行生化需氧量測定[1]。通常情況下,廢水中有機物濃度越高,其溶解耗氧量就越多,同時BOD5值也會更高。因此,在進行廢水中生化需氧量的測定時,BOD5值測定具有重要的測定意義。
在進行廢水中生化需氧量的測定時,做好儀器試劑準(zhǔn)備工作可以更好地提升測定質(zhì)量。在實際測定前,要將使用的玻璃器皿徹底清洗干凈,可以使用洗潔精洗液將使用的玻璃器皿在水中浸泡1 h,然后使用自來水進行沖洗,直到玻璃器皿內(nèi)壁沒有水珠。之后,使用濃度為10%的稀鹽酸浸泡8 h,這樣才能更好地清除玻璃器皿中的有機物,然后再用大量自來水進行沖洗。在這個過程中,通常使用自來水沖洗3~5遍,最后使用純凈水沖洗1~2遍,這樣才能保障玻璃器皿徹底清洗干凈,待玻璃器皿干燥后方可用于測定工作[2]。此外,廢水中生化需氧量的測定使用的儀器很多,如天平、移交管、刻度吸管、容量瓶、水銀溫度計等,這些儀器在實際測定前也必須根據(jù)測定要求準(zhǔn)備,這樣才能為廢水中生化需氧量的測定質(zhì)量控制做好保障。
廢水中的有機物含量各有不同,這對實際的BOD5值測定會產(chǎn)生一定的影響。在進行廢水中生化需氧量測定時,人們可以將采集的廢水樣品密封到溶解瓶中,然后立刻放到冷藏運輸箱中進行儲藏,用最短的時間送至實驗室,同時要保障在24 h內(nèi)完成測定工作,這樣可以顯著提升測定質(zhì)量。若在24 h內(nèi)不能完成測定,就必須將采集的樣品轉(zhuǎn)入-20℃~4℃的冷凍室中進行密封保存。值得注意的是,雖然冷凍室中密封保存可以相應(yīng)地延長水樣測定時間,但是最長也不能超過2 d。此外,為防止采集的水樣在運輸過程中受到污染,水樣采集人員必須要在現(xiàn)場使用稀釋水代替水樣進行空白試驗,通過全程序空白樣品的BOD5值來驗證污染源,這是保障廢水中生化需氧量測定質(zhì)量的有效方法。
首先,在實際分析前的4 h,應(yīng)該將恒溫生化培養(yǎng)箱啟動,將恒溫生化培養(yǎng)箱的溫度調(diào)控到20℃,為測定分析工作奠定基礎(chǔ)。在這個過程中,必要時還可以使用水銀溫度計對恒溫生化培養(yǎng)箱中的溫度進行測定,確保恒溫生化培養(yǎng)箱的溫度不會超出試驗范圍[3]。其次,在分析BOD5值前,還應(yīng)該對室內(nèi)溫度進行調(diào)節(jié)控制,防止室內(nèi)溫度對試驗結(jié)果造成影響。通常情況下,室內(nèi)溫度也應(yīng)該控制在20℃左右,若是溫度不能達到標(biāo)準(zhǔn),可以通過實驗室中的空調(diào)對室內(nèi)溫度進行控制。最后,在實驗分析前應(yīng)該將稀釋水、接種液和接種稀釋水敞口放置在恒溫生化培養(yǎng)箱中,24 h后再進行試驗測定,這樣可以保障測定的準(zhǔn)確性。
要保障廢水中生化需氧量測定的準(zhǔn)確性,還應(yīng)該去除干擾物的測定影響。首先,若是水樣中有很多的浮沉顆粒物質(zhì),會對BOD5值測定產(chǎn)生一定的影響,人們可以使用超聲儀器對水樣進行預(yù)處理。先取500 mL的水樣放置在燒杯中,然后使用超聲儀器對液體進行凈化,這樣水樣中的浮沉顆粒就會被溶解,從而避免對試驗測定造成影響。其次,水樣中可能存在水藻植物,這也會對BOD5值測定產(chǎn)生一定的影響,為此在實際測定前,可以使用濾膜對水樣進行過濾,從而清除水中的水藻植物。最后,水樣中還可能存在游離氯離子,這也是BOD5值測定的干擾源,一般情況下,游離氯離子放置1~2 h就會自動清除。若是不能完全清除,人們可以使用亞硫酸鈉將水樣中的游離氯離子清除。這些都是減少BOD5值測定干擾的有效方法,可以為廢水中生化需氧量的測定質(zhì)量控制提供保障。
待測水樣預(yù)處理包括初始水溫控制、水樣pH調(diào)節(jié)、水樣含鹽量調(diào)節(jié)三個方面。首先是初始水溫控制,水溫會對水體的微生物生產(chǎn)量產(chǎn)生一定的影響,因此在進行廢水中生化需氧量測定時,必須保障水溫控制在20℃。若是在冬季進行樣本采集,水樣溫度一般遠達不到20℃標(biāo)準(zhǔn),因此可以將待測水樣放置在20℃恒溫的浴鍋中。而在夏季溫度又會偏高,因此可以將水樣放置在恒溫培養(yǎng)箱中進行降溫[4]。其次是水樣pH調(diào)節(jié),水體中的微生物適合生存在pH為7.2~7.6的環(huán)境中,因此人們可以使用pH試紙進行測定,通過鹽酸溶液和氫氧化鈉溶液對水樣的酸堿性進行調(diào)節(jié)。值得注意的是,在進行水樣pH調(diào)節(jié)時不要帶氣泡。最后是水樣含鹽量調(diào)節(jié),微生物在營養(yǎng)鹽環(huán)境下才能生存,若是營養(yǎng)鹽的含量比較低就會對微生物活性產(chǎn)生影響,通常情況下,要保養(yǎng)水樣中營養(yǎng)鹽導(dǎo)電率在125 μs/cm。
接種液制備與檢驗是廢水中生化需氧量測定的關(guān)鍵一步。在這個過程中,人們一定要做好質(zhì)量控制,從而保證測定BOD5值的準(zhǔn)確性。在生化需氧量的測定中,人們主要收集當(dāng)?shù)氐墓I(yè)廢水或者生活污水,用溶解瓶獲取新鮮出水,然后放置在20℃的恒溫生化培養(yǎng)箱中備用,之后加入1~10 mL的接種液獲得稀釋水。接種液選用葡萄糖-谷氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液,使用過程中用量為190~230 mg/L,從而確保測試水樣有更好的質(zhì)量和活力。
廢溶解氧測定方法有碘量法和電化學(xué)探頭法兩種。其中,碘量法是測定DO濃度最常見的一種方法,使用這種方法進行測定時,要進行現(xiàn)場采樣固定。由于試驗操作過程比較繁瑣,并且耗時長,因此在進行本次烏魯木齊廢水中生化需氧量的測定時,筆者并沒有采取此種廢溶解氧測定方法[5]。而電化學(xué)探頭法根據(jù)分子氧透過薄膜的擴散速率來測定水樣DO濃度,相對于碘量法,電化學(xué)探頭法操作更加方便、快捷,同時不用使用其他化學(xué)試劑,極大保障了水樣測定過程中無帶色分子組的干擾。因此,在測定烏魯木齊廢水的生化需氧量時,筆者采用的是電化學(xué)探頭廢溶解氧測定方法。
在進行廢水中生化需氧量的測定時,人們必須依據(jù)國標(biāo)法檢出限測定,這樣才能保障廢水中生化需氧量測定質(zhì)量。在國標(biāo)法檢出限測定中,對試驗用水、試劑、儀器、試驗環(huán)境、甚至檢測人員的操作水平都有明確的要求,同時要求以稀釋水代替水樣,確保樣品測定步驟相同,測定兩個空白平行樣。在本次烏魯木齊廢水中生化需氧量的測定中,通過國標(biāo)法檢出限測定,筆者得出這樣幾組數(shù)據(jù):148±9.6 mg/L水樣,編號為200225,測定中實測質(zhì)量濃度為144 mg/L,67.6±5.6 mg/L水樣,編號為200226,測定中實測質(zhì)量濃度為66.2 mg/L,數(shù)據(jù)相對誤差在-2.7~1.4,標(biāo)準(zhǔn)差分別為2.32和1.05,這極大地驗證了本次廢水中生化需氧量測定的準(zhǔn)確性。此外,筆者還根據(jù)測得的結(jié)果繪制了BOD5值變化曲線,從而更好地反映出細菌生長繁殖過程中BOD5值的變化趨勢,為廢水中生化需氧量的測定質(zhì)量控制提供保障。
烏魯木齊是我國著名的旅游城市,在工業(yè)化過程中,其水體環(huán)境也受到一定的破壞。廢水中生化需氧量測定是檢測水體環(huán)境污染的有效方式,但由于水體有機物成分復(fù)雜,在進行生化需氧量測定時,人們必須采取可行的措施,做好測定質(zhì)量控制,從而還烏魯木齊一個清澈的水體環(huán)境。
1 楊福林.規(guī)模化養(yǎng)豬場污染負(fù)荷調(diào)查和污染控制研究[D].合肥:安徽農(nóng)業(yè)大學(xué),2015.
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5 張 鈞,楊文武.水和廢水中五日生化需氧量測定全程質(zhì)量控制[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2011,36(7):139-145.