泰安市生態(tài)環(huán)境局新泰分局 強(qiáng)麗

BOD5是一個(gè)重要的測(cè)量指標(biāo)，它是用來(lái)測(cè)量微生物代謝的臭氧所消耗的水的溶解氧量的指標(biāo)，同時(shí)它也可以用來(lái)測(cè)量水的質(zhì)量被其他有機(jī)物污染的程度。主要定義公式為：5天內(nèi)一氧化氮微生物的一氧化氮和分解氮的單位數(shù)是體積水中各種有機(jī)物消耗的所有游離氮和氧的平均值，這意味著水的單位體積是游離氧的毫克/升。

一、什么是五日生化需氧量BOD5

我們?nèi)粘Ｋ懦鰜?lái)的生活污水以及工業(yè)廢水中含有大量的有毒性有機(jī)物質(zhì)，這會(huì)消耗大量的溶解氧。造成水質(zhì)惡化的原因是當(dāng)那些有機(jī)物在水中分解時(shí)會(huì)破壞氧氣在水中的平衡程度，進(jìn)而造成水質(zhì)惡化，甚至造成魚類和其他水生生物死亡。水中有機(jī)物的組成復(fù)雜，很難確定每一種成分，通常利用水體中有機(jī)物在一定時(shí)間下消耗的氧氣來(lái)表示這類水體中所研究有機(jī)物的含量，生化需氧量（BOD）就是其中一個(gè)重要的指標(biāo)，同時(shí)也反映了廢水中有機(jī)物的可生化性。

生化需氧量（BOD）指的通常是在國(guó)家規(guī)定的水環(huán)境下為了分解某些有機(jī)物必須進(jìn)行的各種主要化學(xué)反應(yīng)分解過(guò)程需要消耗的氧氣。例如，溶解液態(tài)水和混合氧等的使用量。此類大型微生物體在進(jìn)行氨基氧化酶完全化的培養(yǎng)過(guò)程中需要每天進(jìn)行的氧化培養(yǎng)過(guò)程時(shí)間一般很長(zhǎng)，如在20℃的氧化培養(yǎng)過(guò)程時(shí)間內(nèi)完成氧化培養(yǎng)大約需要100多天。目前國(guó)內(nèi)外普遍認(rèn)為此方法規(guī)定于20±1℃之內(nèi)低溫培養(yǎng)5天，分別主要用于實(shí)驗(yàn)測(cè)定每個(gè)培養(yǎng)樣品在進(jìn)入低溫培養(yǎng)前后的時(shí)間是否需要溶解氧化氫和碳為氧，二者之差即為BOD5，以樣品溶解氫和氧的毫克/每英寸毫升（mg/L）的氧含量數(shù)值表示，BOD值越大，水中有機(jī)物越多、污染越嚴(yán)重。五日的這種正確說(shuō)法一種都認(rèn)為是因?yàn)?天的時(shí)間消耗主要為各種有機(jī)化學(xué)物質(zhì)的大量耗氧明顯，不會(huì)直接導(dǎo)致諸如一氧氨氮等其他有機(jī)化學(xué)物質(zhì)的大量耗氧。還有一種認(rèn)為，因?yàn)?天內(nèi)集群微生物的兩個(gè)抗體聯(lián)合降解已經(jīng)完全能夠達(dá)到一個(gè)較高的聯(lián)合降解抗體比例，檢測(cè)明顯。微生物對(duì)土壤有機(jī)物的大量降解與土壤溫度變化有關(guān)，一般最適宜的降解溫度范圍是15～30℃，所以在我們測(cè)定生化生物需要含氧量時(shí)一般以20℃左右作為需要測(cè)定的生物標(biāo)準(zhǔn)降解溫度。在20℃的溫度測(cè)定混合條件（溶解氧充足、不易于攪動(dòng)）下，一般分解有機(jī)物20天才開(kāi)始能夠基本安全完成第一和二階段的分解氧化物和分解反應(yīng)過(guò)程（大約完成整個(gè)過(guò)程的99%)。原則上BOD5比例濃度越高，則其廢水的生物可生化性相對(duì)越好。

二、影響B(tài)OD5測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確性的主要影響因素

（1）優(yōu)質(zhì)種類水樣的采集、保存、運(yùn)輸。各種水質(zhì)不同、水質(zhì)相同的水樣，在從物理采集到分析運(yùn)輸?shù)恼麄€(gè)過(guò)程中都會(huì)發(fā)生變化，影響B(tài)OD測(cè)定結(jié)果。因此，必須及時(shí)采取一系列安全保護(hù)措施，力求確保水樣在盡量短的運(yùn)輸時(shí)間內(nèi)被迅速送達(dá)相關(guān)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)。例如，水樣最好同時(shí)采用隔熱玻璃或環(huán)氧聚乙烯兩種容器進(jìn)行盛裝，并在水樣采集時(shí)盡量充滿各種容器且完全密封。運(yùn)輸儲(chǔ)存過(guò)程中，水樣最好進(jìn)行低溫冷藏（2～5℃低溫避光保存），必要時(shí)還可考慮配備一種專用高溫隔熱冷凍容器，使用高溫制冷劑，盡量保證水樣的原始狀況。水樣采集后最好6h內(nèi)進(jìn)行分析，冷藏貯存時(shí)間不得超過(guò)24h。

（2）樣品稀釋水和其他接種樣品稀釋水的影響。接種樣品在進(jìn)行測(cè)定BOD時(shí)一般均規(guī)定需要用水稀釋，因此對(duì)樣品稀釋水及其他接種樣品稀釋水的質(zhì)量要求相當(dāng)嚴(yán)格，這直接關(guān)系樣品測(cè)定的成敗，是影響樣品測(cè)定實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的主要因素。

（3）其他影響因素。測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)值中要求測(cè)定樣品于20±1℃低溫培養(yǎng)5天后，消耗的硝化溶解氫及氧至少為2mg/L，且當(dāng)天培養(yǎng)后樣品剩余硝化溶解氫及氧至少為1mg/L，這樣才能真正取得可靠的BOD5測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)值，因此測(cè)定樣品的硝化稀釋含氧倍數(shù)非常重要。另外，實(shí)驗(yàn)室在測(cè)定樣品過(guò)程中對(duì)所涉及的各種玻璃器皿應(yīng)徹底洗凈，實(shí)驗(yàn)室所用水質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)格要求達(dá)標(biāo)等。

三、BOD檢測(cè)方法

在每次進(jìn)行BOD檢測(cè)時(shí)，我們必須確保BOD檢測(cè)法實(shí)驗(yàn)時(shí)所涉及的實(shí)驗(yàn)儀器和檢測(cè)道具的衛(wèi)生情況，以防一些微小化學(xué)元素影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。其次，要注意實(shí)驗(yàn)的先后順序，確保實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性。

（1）在操作過(guò)程中，樣品通常處于恒溫冷凍狀態(tài)。樣品用水收集后，均勻放入培養(yǎng)箱中，使其穩(wěn)定溫度為20℃左右。同時(shí)，保證水中所有溶解物質(zhì)的含氧量，有效降低測(cè)量誤差。

（2）調(diào)節(jié)水樣pH值。樣品受熱溫度正常達(dá)到20℃以上時(shí)，在恒溫后，用試紙（6.4-8.0之間）檢查每個(gè)樣品的精密度和ph數(shù)值，確保實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性。樣品的酸堿度應(yīng)在6.7至7.5之間（最佳值為7.2)，超過(guò)該范圍的樣品生化需氧量較小。應(yīng)使用氫氧化鈉鹽酸溶液或氫化氫氧化鉀鹽酸溶液對(duì)其進(jìn)行化學(xué)中和，溶液的體積一般不應(yīng)小于實(shí)驗(yàn)樣品平均體積的0.5%。

（3）取適量水樣。測(cè)取樣品的準(zhǔn)確濃度范圍（0～20mL)，測(cè)取樣品總體積（500mL)，然后使用干凈的小容量筒或者大容量材料瓶用流量計(jì)測(cè)取準(zhǔn)確的濃度樣品的總體積，加入后放到洗凈并及時(shí)晾干的固體培養(yǎng)材料瓶中。一般來(lái)說(shuō)，水樣的測(cè)量BOD值按照水化學(xué)物質(zhì)需氧量（CODcr）的60%值來(lái)估算大致的需氧濃度測(cè)量范圍。

（4）放入磁力攪拌器。將整個(gè)堿性培養(yǎng)基器皿底部過(guò)濾瓶稍微向上傾斜，將整個(gè)攪拌器直接水平放入帶培養(yǎng)桶蓋的瓶中，不要隨意讓攪拌器滑到培養(yǎng)瓶的桶蓋和瓶蓋底部，以免直接損壞整個(gè)培養(yǎng)瓶的桶蓋和瓶蓋或損壞攪拌器。用塑料鑷子往藥杯中加入幾粒氫氧化鈉顆粒（通常為3～5粒），不要將氫氧化鈉滴入培養(yǎng)瓶中。

（5）裝上測(cè)試終端。將一個(gè)大試劑杯、三個(gè)小BOD測(cè)試儀和測(cè)試終端準(zhǔn)備好，然后依次安裝在一個(gè)大培養(yǎng)瓶上，并擰緊瓶蓋做到實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性（這個(gè)步驟是關(guān)鍵步驟，影響到三個(gè)測(cè)試儀的使用成?。?。

（6）放入恒溫箱自動(dòng)測(cè)試。將攪拌器和托盤準(zhǔn)備好，并放入溫度穩(wěn)定在20℃左右的小型恒溫冷凍培養(yǎng)箱內(nèi)，同時(shí)打開(kāi)所有攪拌器和托盤。恒溫培養(yǎng)料瓶安裝在測(cè)試儀器的終端，直接放置在攪拌盤上，關(guān)閉恒溫培養(yǎng)箱的門。恒溫箱達(dá)到測(cè)試進(jìn)度后，測(cè)試儀器終端開(kāi)始自動(dòng)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。測(cè)試終端上的檢測(cè)規(guī)定時(shí)間達(dá)到后，儀器會(huì)自動(dòng)停止測(cè)試，并自動(dòng)保存所有數(shù)據(jù)，便于查看詳細(xì)的測(cè)試數(shù)據(jù)和測(cè)試時(shí)間天數(shù)。

四、稀釋與接種法測(cè)定BOD5

對(duì)于某些地面水及大多數(shù)大型工業(yè)廢水、生活垃圾污水，因?yàn)楹休^多的可溶有機(jī)物，需要對(duì)水稀釋后再降解培養(yǎng)進(jìn)行測(cè)定，以大幅降低其可溶濃度，保證降解培養(yǎng)過(guò)程在測(cè)定有機(jī)物足夠含量溶解水和氧的特定條件下順利進(jìn)行。特定鹽水樣品的稀釋生化需氧量倍數(shù)可以用高錳酸鉀需氧量指數(shù)或水中的需氧量（CODcr）來(lái)計(jì)算。若在BOD5中不超過(guò)6mg/L，則無(wú)需稀釋，可直接測(cè)定。對(duì)于各種不含或含少量有害微生物的工業(yè)廢水，在無(wú)菌測(cè)定BOD5時(shí)，也應(yīng)無(wú)菌接種，以引入一種能有效分解工業(yè)廢水中所含有機(jī)物的有害微生物。

HJ505-2009規(guī)定了BOD5測(cè)定的各種稀釋和接種方法。本質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)主要適用于檢測(cè)城市地表水、工業(yè)廢水和各種生活污水中的BOD5的質(zhì)量測(cè)定結(jié)果。該方法的檢出限濃度為0.5毫克/升，稀釋法和接種法測(cè)定的廢水下限濃度為2毫克/升，其他方法的上限濃度為6000毫克/升。稀釋溶解與接種法測(cè)定參數(shù)BOD5的操作步驟為：（1）按產(chǎn)品說(shuō)明書要求配制稀釋接種液，并準(zhǔn)備好所需材料和實(shí)驗(yàn)所用的化學(xué)物質(zhì)以及實(shí)驗(yàn)道具。（2）準(zhǔn)備接種樣品稀釋飲用水，根據(jù)接種樣品的水來(lái)源和沒(méi)有受接種污染物的情況向備好的接種稀釋水中依次加入一定數(shù)量體積的稀釋接種液。（3）進(jìn)行樣品的前后處理：a.用氯化鹽酸的水溶液或者硫酸、氫氧化鈉的水溶液進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，該樣品的ph平均值應(yīng)達(dá)到6.7～7.5。b.去除余氯和其他游離乙酰氯。c.均質(zhì)無(wú)氧化培養(yǎng)樣品，必要時(shí)樣品需使用過(guò)濾水并除去白色綠藻，調(diào)節(jié)電導(dǎo)率至不超過(guò)小于125μs/cm2。（4）若待檢預(yù)測(cè)培養(yǎng)樣品過(guò)量溶解氮和氧含量過(guò)飽和時(shí)，則需通過(guò)微波振蕩的方法快速釋放出樣品過(guò)量溶解氧，若樣品溶解氮和氧含量不足，則樣品需要進(jìn)行曝氣。（5）根據(jù)待測(cè)樣品培養(yǎng)情況需要確定接種稀釋劑的倍數(shù)，用含有接種作為稀釋劑的水進(jìn)行稀釋待測(cè)樣品。（6）嚴(yán)格使用接種電化學(xué)分析探頭法測(cè)定所有培養(yǎng)前后期試樣樣品中的需要溶解氮和氧的試樣質(zhì)量測(cè)定濃度，嚴(yán)格規(guī)定密封一個(gè)盛有培養(yǎng)試樣的專用溶解氮和氧培養(yǎng)瓶，并將其轉(zhuǎn)移加熱至20±1℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)，以避光溫度培養(yǎng)5d±4h，并嚴(yán)格測(cè)定所有培養(yǎng)后樣品中的需要溶解氮和氧的試樣質(zhì)量測(cè)定濃度。（7）嚴(yán)格依據(jù)測(cè)定培養(yǎng)前后期的試樣以及培養(yǎng)空白樣中需要溶解氮和氧的試樣質(zhì)量測(cè)定濃度、稀釋倍數(shù)，計(jì)算BOD5結(jié)果。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，五日生化需氧量（BOD5）測(cè)定方法可以很好地檢測(cè)水的質(zhì)量，其BOD5比例濃度越高，則廢水的生物可生化性相對(duì)越好。但影響此檢測(cè)方法的因素很多，比如，優(yōu)質(zhì)種類水樣的物理采集、保存和物理分析后的運(yùn)輸，樣品稀釋水和其他接種樣品稀釋水的影響以及其他可能影響品質(zhì)的因素等等，所以應(yīng)用此方法時(shí)一定要遵循先后順序、嚴(yán)謹(jǐn)實(shí)驗(yàn)，才能達(dá)到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確。