环境监测 生化需氧量的测定.docx

实验七生化需氧量的测定生化需氧量(BOD)是指在规定的条件下，微生物分解水中某些可氧化物质(主要是有机 物)的生物化学过程中消耗溶解氧的量，用以间接表示水中可被微生物降解的有机类物质的 含量，是反映有机物污染的重要类别指标之一测定BOD的方法有稀释接种法、微生物传 感器法、活性污泥曝气降解法、库仑滴定法、测压法等本实验采用稀释接种法测定污水的 BOD该方法也称五天培养法(BOD5),即取一定量水样或稀释水样，在20°C±l°C培养五天， 分别测定水样培养前、后的溶解氧，二者之差为BOD5值，以氧的mg/L表示，其相关内容 参阅教材第二章第八节一、 实验目的和要求1. 掌握用稀释接种法测定BOD5的基本原理和操作技能2．复习第二章第八节中的相关内容，提出为保证测定准确度，应当控制好哪些条件二、 仪器1. 恒温培养箱2. 5〜20L细口玻璃瓶3. 1000〜2000mL 量筒4. 玻璃搅拌棒：棒长应比所用量筒高度长200m m,棒的底端固定一个直径比量筒直径 略小，并有几个小孔的硬橡胶板5•溶解氧瓶：200〜300mL，带有磨口玻璃塞，并具有供水封用的钟形口6.虹吸管：供分取水样和添加稀释水用。

三、试剂1.磷酸盐缓冲溶液：将8.58磷酸二氢钾(KH2PO4)，2. 75g磷酸氢二钾(K2HPO4), 33.4g磷酸氢二钠(Na2HPO4・7H2O)和1.7g氯化铵(NH4C1 )溶于水中，稀释至1000mL此溶液的 pH 应为 7.22. 硫酸镁溶液：将22.5g硫酸镁(MgSO4 ・7H2O)溶于水中，稀释至lOOOmL3. 氯化钙溶液；将27.5g无水氯化钙溶于水，稀释至lOOOmL4. 氯化铁溶液；将0.25g氯化铁(FeCl3・6也0)溶于水，稀释至lOOOmL5. 盐酸溶液(0.5mol/L)：将40mL(p=1.18g/mL)盐酸溶于水，稀释至100mL6. 氢氧化钠溶液(0.5mol/L)：将20g氢氧化钠溶于水，稀释至lOOOmL7. 亚硫酸钠溶液(1 /2Na2S03 = 0.025mol/L)；将1.575g亚硫酸钠溶于水，稀释至lOOOmL 此溶液不稳定，需每天配制8 . 葡 萄 糖 - 谷 氨 酸 标 准 溶 液 ； 将 葡 萄 糖 (C6H12O6) 和 谷 氨 酸 6 12 6(HOOC-CH2-CH2-CHNH2-COOH)在 1O3°C干燥 lh 后，各称取 150mg 溶于水中，移入 lOOOmL 容量瓶内并稀释至标线，混合均匀。

此标准溶液临用前配制9•稀释水：在5〜20L玻璃瓶内装入一定量的水，控制水温在20C左右然后用无油 空气压缩机或薄膜泵，将此水曝气2〜8h，使水中的溶解氧接近于饱和，也可以鼓入适量纯 氧瓶口盖以两层经洗涤晾干的纱布，置于20C培养箱中放置数小时，使水中溶解氧含量 达 8mg/L 左右临用前于每升水中加入氯化钙溶液、氯化铁溶液、硫酸镁溶液、磷酸盐缓 冲溶液各lmL,并混合均匀稀释水的pH值应为7.2，其BOD5应小于0.2mg/L10.接种液：可选用以下任一方法获得适用的接种液1) 城市污水，一般采用生活污水，在室温下放置一昼夜，取上层清液供用2) 表层土壤浸出液，取100g花园土壤或植物生长土壤，加入1L水，混合并静置lOmin, 取上清溶液供用3) 用含城市污水的河水或湖水4) 污水处理厂的出水5) 当分析含有难于降解物质的废水时，在排污口下游3〜8km处取水样做为废水的驯 化接种液如无此种水源，可取中和或经适当稀释后的废水进行连续曝气，每天加入少量该 种废水，同时加入适量表层土壤或生活污水，使能适应该种废水的微生物大量繁殖当水中 出现大量絮状物，或检查其化学需氧量的降低值出现突变时，表明适用的微生物已进行繁殖 可用做接种液。

一般驯化过程需要3〜8天11．接种稀释水；取适量接种液，加于稀释水中，混匀每升稀释水中接种液加入量为：生活污水1〜10mL ；表层土壤浸出液为20〜30mL ；河水、湖水为10〜1 OOmL接种稀释水 的pH值应为7.2, BOD5值以在0.3〜1.0mg/L之间为宜接种稀释水配制后应立即使用四、测定步骤1．水样的预处理(1) 水样的pH值若超出6.5〜7.5范围时，可用盐酸或氢氧化钠稀溶液调节至近于7, 但用量不要超过水样体积的 0.5%若水样的酸度或碱度很高，可改用高浓度的碱或酸液进 行中和2) 水样中含有铜、铅、锌、镉、铬、砷、氰等有毒物质时，可使用经驯化的微生物接 种液的稀释水进行稀释，或提高稀释倍数，降低毒物的浓度3) 含有少量游离氯的水样，一般放置1〜2h,游离氯即可消失对于游离氯在短时间 不能消散的水样，可加入亚硫酸钠溶液，以除去之其加入量的计算方法是：取中和好的水 样100mL,加入1+1乙酸10 mL, 10%(m/V)碘化钾溶液1 mL,混匀以淀粉溶液为指示剂， 用亚硫酸钠标准溶液滴定游离碘根据亚硫酸钠标准溶液消耗的体积及其浓度，计算水样中 所需加亚硫酸钠溶液的量4) 从水温较低的水域或富营养化的湖泊采集的水样,可遇到含有过饱和溶解氧,此时 应将水样迅速升温至20r左右，充分振摇，以赶出过饱和的溶解氧。

从水温较高的水域废 水排放口取得的水样，则应迅速使其冷却至20r左右，并充分振摇，使与空气中氧分压接 近平衡2．水样的测定（1） 不经稀释水样的测定；溶解氧含量较高、有机物含量较少的地面水，可不经稀释， 而直接以虹吸法将约20°C的混匀水样转移至两个溶解氧瓶内，转移过程中应注意不使其产 生气泡以同样的操作使两个溶解氧瓶充满水样后溢出少许，加塞水封瓶不应有气泡立 即测定其中一瓶溶解氧将另一瓶放入培养箱中，在2O±1C培养5d后测其溶解氧2） 需经稀释水样的测定：根据实践经验，稀释倍数用下述方法计算：地表水由测得的 高锰酸盐指数乘以适当的系数求得（见下表）高锰酸盐指数（mg/L）系数<5——5〜100.2、0.310 〜200.4、0.6>200.5、0.7、1.0工业废水可由重铬酸钾法测得的 COD 值确定，通常需作三个稀释比，即使用稀释水时， 由 COD 值分别乘以系数 0.075、0.15、0.225，即获得三个稀释倍数；使用接种稀释水时， 则分别乘以0.075、0.15和0.25，获得三个稀释倍数COD值可在测定水样COD过程中，加热回流至60min时，用由校核试验的邻苯二甲 wJ-酸氢钾溶液按COD测定相同步骤制备的标准色列进行估测。

稀释倍数确定后按下法之一测定水样① 一般稀释法：按照选定的稀释比例，用虹吸法沿筒壁先引入部分稀释水（或接种稀释 水）于1000mL量筒中，加入需要量的均匀水样，再引入稀释水（或接种稀释水）至800mL,用 带胶板的玻璃棒小心上下搅匀搅拌时勿使搅棒的胶板露出水面，防止产生气泡按不经稀释水样的测定步骤，进行装瓶，测定当天溶解氧和培养5d后的溶解氧含量另取两个溶解氧瓶，用虹吸法装满稀释水（或接种稀释水）作为空白，分别测定 5d 前、 后的溶解氧含量② 直接稀释法：直接稀释法是在溶解氧瓶内直接稀释在已知两个容积相同（其差小于 ImL）的溶解氧瓶内，用虹吸法加入部分稀释水（或接种稀释水），再加入根据瓶容积和稀释比 例计算出的水样量，然后引入稀释水（或接种稀释水）至刚好充满，加塞，勿留气泡于瓶内 其余操作与上述稀释法相同在 BOD5 测定中，一般采用叠氮化钠修正法测定溶解氧如遇干扰物质，应根据具体情 况采用其他测定法溶解氧的测定方法附后3. BOD5计算不经稀释直接培养的水样：BOD5(mg/L)=c1-c2式中：C]—水样在培养前的溶解氧浓度(mg/L)；c2—水样经5d培养后，剩余溶解氧浓度(mg/L)。

经稀释后培养的水样：BOD 5(mg /£) = © _ _，耳一式中：B]—稀释水(或接种稀释水)在培养前的溶解氧浓度(mg/L)；B2—稀释水(或接种稀释水)在培养后的溶解氧浓度(mg/L)；Z —稀释水(或接种稀释水)在培养液中所占比例；比一水样在培养液中所占比例五、注意事项1. 水中有机物的生物氧化过程分为碳化阶段和硝化阶段，测定一般水样的bod5时， 硝化阶段不明显或根本不发生，但对于生物处理池的出水，因其中含有大量硝化细菌，因此， 在测定BOD5时也包括了部分含氮化合物的需氧量对于这种水样，如只需测定有机物的需 氧量，应加入硝化抑制剂，如丙稀基硫脲(ATU, C4H8N2S)等2. 在两个或三个稀释比的样品中，凡消耗溶解氧大于2mg/L和剩余溶解氧大于lmg/L 都有效，计算结果时，应取平均值3. 为检查稀释水和接种液的质量，以及化验人员的操作技术，可将20mL葡萄糖-谷氨 酸标准溶液用接种稀释水稀释至lOOOmL,测其BOD5,其结果应在180〜230mg/L之间否 则，应检查接种液、稀释水或操作技术是否存在问题六、结果处理1．以表格形式列出稀释水样和稀释水(或接种稀释水样)在培养前后实测溶解氧数据, 计算水样bod5值。

2．根据实际控制实验条件和操作情况,分析影响测定准确度的因素附：碘量法测定溶解氧一、方法原理(叠氮化钠修正法)见教材第二章第七节,三二、 仪器1. 250〜300mL溶解氧瓶2．酸式滴定管；锥形瓶；移液管三、试剂1. 硫酸锰溶液：称取480g硫酸锰(MnSO『4H2O)溶于水，用水稀释至1000mL此溶液 加至酸化过的碘化钾溶液中,遇淀粉不得产生蓝色2. 碱性碘化钾-叠氮化钠溶液：称取 500g 氢氧化钠,溶解于 300〜400mL 水中；称取 150g碘化钾，溶于200mL水中；称取10g叠氮化钠溶于40mL水中待氢氧化钠冷却后， 将上述三种溶液混合，加水稀释至1000mL，储于棕色瓶中，用橡胶塞塞紧，避光保存3. 1+5硫酸溶液(标定硫代硫酸钠溶液用)4. 1%(m/V)淀粉溶液：称取1g可溶性淀粉，用少量水调成糊状，再用刚煮沸的水稀释 至100mL冷却后，加入0.1g水杨酸或0.4g氯化锌防腐5. 0.02500mg/L(1/6K2Cr2O7)重铬酸钾标准溶液：称取于105〜110°C烘干2h,并冷却的重铬酸钾(优级纯)1.2258g,溶于水，移入lOOOmL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。

6. 硫代硫酸钠溶液：称取6.2g硫代硫酸钠(Na2S2O3・5H2O)溶于煮沸放冷的水中，加0.2g 碳酸钠，用水稀释至lOOOmL,储于棕色瓶中使用前0.02500mol/L重铬酸钾标准溶液标定7. 硫酸，p=1.848. 40%(m/V)氟化钾溶液：称取40g氟化钾(KF・2H2O)溶于水中，用水稀释至100mL， 储于聚乙烯瓶中备用四、测定步骤1. 溶解氧的固定：用吸液管插入溶解氧瓶的液面下加入1mL硫酸锰溶液，2mL碱性碘 化钾-叠氮化钠溶液，盖好瓶塞，颠倒混合数次，静置一般在取样现场固定如水样含Fe3+ 在100mg/L以上时干扰测定，需在水样采集后，先用吸液管插入液面下加入1mL40%氟化 钾溶液2. 打开瓶塞，立即用吸管插入液面下加入2.0mL硫酸盖好瓶塞，颠倒混合摇匀，至 沉淀物全部溶解，放于暗处静置5min3. 吸取100.00mL上述溶液于250mL锥形瓶中，用硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈 淡黄色，加入1mL淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好褪去，记录硫代硫酸钠溶液用量用下 式计算水样中溶解氧浓度：一 ^-^xSxlOOO溶解氧(O。