生化需氧量又稱生化耗氧量(Biochemical oxygen demand,簡寫為BOD),是水體中的微生物在一定溫度下將水中有機(jī)物分解成無機(jī)物質(zhì),這一特定時(shí)間內(nèi)氧化過程中所需要的溶解氧量。
生化需氧量是表示水中可被微生物氧化降解的有機(jī)物含量的一個(gè)綜合指標(biāo),廣泛用于表示廢水、污水處理廠出水以及受納水體中有機(jī)物污染的程度,是重要的水質(zhì)污染參數(shù)。例如,存在于生活污水和制糖、食品、造紙、纖維等工業(yè)廢水中的碳?xì)浠衔?、蛋白質(zhì)、油脂、木質(zhì)素等有機(jī)污染物,可經(jīng)微生物的生物化學(xué)作用而分解。若這類污染物質(zhì)排入水體過多,將造成水中溶解氧缺乏,同時(shí),有機(jī)物又通過水中厭氧菌的分解引起腐敗,產(chǎn)生甲烷、硫化氫、硫醇和氨等惡臭氣體,使水體變質(zhì)發(fā)臭。因此,檢測BOD獲取水體受污染程度的信息顯得尤為重要。
有機(jī)物生物降解的整個(gè)過程可分為兩個(gè)階段。在第一個(gè)階段,有機(jī)物在好氧微生物的作用下被降解,轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和氨,這一階段在自然條件下(溫度20℃),一般的有機(jī)物可在20 天內(nèi)完全降解;第二個(gè)階段,主要是氨轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽的硝化反應(yīng),這一階段在自然條件下(溫度20℃)大致需要一百天才能最終完成。為了縮短檢測時(shí)間,快速反饋信息,迅速及時(shí)指導(dǎo)實(shí)際工作,一般生化需氧量以被檢驗(yàn)的水樣在20℃下,五天內(nèi)的耗氧量為代表,稱其為五日生化需氧量,簡稱BOD5,對(duì)生活污水來說,它約等于完全氧化分解耗氧量的70%。
① 采集和保存水樣
應(yīng)盡量縮短貯存時(shí)間。在水樣采集完成 2h 時(shí)間內(nèi),如果不能完成對(duì)于水樣的分析,則應(yīng)在 4℃或低于 4℃保存,并且在 6h 內(nèi)開始分析,如果在 6h 以內(nèi)無法完成分析,則應(yīng)該注意對(duì)儲(chǔ)存時(shí)間以及儲(chǔ)存溫度進(jìn)行詳細(xì)記錄,并在 24h 時(shí)間內(nèi)完成對(duì)于水樣的分析。對(duì)于冷凍樣品,首先需要對(duì)其進(jìn)行解凍處理和均質(zhì)化處理,然后再進(jìn)行接種分析。
② 選擇測定方法
目前最常用的是稀釋接種法和壓差法。測定地表水BOD時(shí),稀釋接種法比壓差法得出的結(jié)果更加穩(wěn)定可靠;測定工業(yè)廢水和生活污水時(shí),兩種方法均適用,但稀釋接種法在操作上不如壓差法簡便易上手,并且當(dāng)廢水樣的有機(jī)污染物濃度小于40mg/L時(shí),壓差法不用稀釋,因而壓差法可為首選;測定有證標(biāo)準(zhǔn)樣品時(shí),兩種方法均適用。
③ 去除干擾物質(zhì)
如果水樣中含有較多活性或惰性大顆粒懸浮物,則會(huì)對(duì)測定造成不良影響。對(duì)此,應(yīng)該使用超聲波清洗器對(duì)水樣進(jìn)行均質(zhì)化預(yù)處理。
④ 確定稀釋倍數(shù)
若在水樣含有較多有機(jī)物的情況下直接培養(yǎng)、測定BOD,水樣中原有的溶解氧不能確保其中的有機(jī)物被微生物完全分解,培養(yǎng)后溶解氧為零,則不知道水樣中還有多少有機(jī)物未被分解,因此需要稀釋后再培養(yǎng)測定。稀釋倍數(shù)根據(jù)水樣類型和BOD的估計(jì)值確定。
編號(hào) |
水樣類型 |
BOD估計(jì)值/mg/L |
稀釋倍數(shù) |
1 |
河水、市政污水 |
6~12 |
2 |
10~30 |
5 |
||
20~60 |
10 |
||
2 |
輕度污染的工業(yè)廢水 |
40~120 |
20 |
100~300 |
50 |
||
200~600 |
100 |
||
3 |
重度污染的工業(yè)廢水 |
400~1200 |
200 |
1000~3000 |
500 |
||
2000~6000 |
1000 |
⑤ 配置接種稀釋水
通常采用現(xiàn)用現(xiàn)配接種稀釋水,將一定量接種液加入到稀釋水中混合均勻,稀釋樣品。為了節(jié)約時(shí)間和成本,也可提前3~4天將稀釋水和接種液分開存放,使用前再加入稀釋樣品,避免提前混合對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的影響。
總之,在具體的測定過程中,為了保證測定質(zhì)量,需要對(duì)樣品、測定方法和操作過程的嚴(yán)格控制,才能保證測定結(jié)果的準(zhǔn)確性,為實(shí)際工作提供有價(jià)值的參考。