稀释接种法和压差法在五日生化需氧量测定中的方法比对

文_林奕 李国文 普学伟 邓珊珊 云南省生态环境厅驻玉溪市生态环境监测站

生化需氧量是水质监测中的一项常规监测指标，它能有效地反应水体中有机污染情况及富营养化程度。五日生化需氧量（BOD5）的测定方法多种多样，本文对目前在各个监测站中最常应用的稀释接种法和压差法进行了比对分析。

1 方法概述

1.1 稀释接种法

1.1.1 方法原理

稀释接种法的测定原理就是在（20±1）℃的暗处培养5d±4h 或(2+5)d±4h(先在 0 ～4℃的暗处培养2d，接着在(20±1)℃的暗处培养5d，即培养(2+5)d)，分别测定培养前后水样中溶解氧的质量浓度，由培养前后溶解氧的质量浓度之差，即为BOD5值。

1.1.2 优缺点

稀释接种法作为国标方法应用最为广泛，操作繁琐，工作量大，稀释倍数的确定很大程度上依靠经验，稀释多大或者稀释不够都容易导致测定结果出现误差，分析时间比较固定。

1.2 压差法

1.2.1 方法原理

本文用压差法分析测定选用的BOD 测定仪为德国WTW公司生产的OxiTop 测试仪，配套的溢流瓶将水样注入BOD培养瓶内，瓶内水样中的微生物进行有氧生化反应，消耗氧气产生CO2被橡胶塞内的NaOH 吸收，使密闭的BOD 培养瓶形成一个负压状态，感应器通过测量压力的变化直接读出BOD（mg/L）测量值。

1.2.2 优缺点

压差法操作方便，简单易学，大部分样品无需稀释，避免了因稀释不当导致测定结果产生的误差。每一天的数据都能显示并储存，便于随时查看结果。但压差法目前没有国标，参照的是各个厂家自带的作业指导书，结果的准确性依仗设备的稳定度。

2 实验内容及结果

2.1 测定国家有证标准样品

本文选用了高、中、低三种浓度的标准样品进行测定，分别是标样1（批号：200257，理论值：33.3±3.9）、标样2（批号：200253，理论值：82.3±5.9）、标样3（批号：200256，理论值：123±8）。因为标准样品中没有微生物，两种方法均需要接种，每种方法各做四个平行，实验结果如表1 所示。

表1 稀释接种法和压差法测定BOD5标样结果

2.2 测定实际水样

分别用两种方法对地表水、工业废水及含有生活污水的市政污水处理厂的进出口进行分析测定，每个水样均做两个平行，最终报出值为平均值。按照国标HJ505-2009 水质五日生化需氧量（BOD5）的测定稀释与接种法上的要求，每批样品做两个空白样和一个有证标准样品。因标准样品内无足够微生物，必须接种，所以为了保证每批样品结果的可参照性，采用稀释接种法进行测定时除浓度较低微生物足够的水样可以不经稀释直接培养测定的水样外均进行稀释接种，使其与空白及标准样品的实验步骤保持一致。压差法结果量程较大，只需对浓度大于40mg/L的实际水样和空白及标准样品进行稀释接种。有证标准样品选取批号为200257 的质控样，浓度为33.3±3.9mg/L，实际水样测定结果如表2 所示，空白及标准样品测定结果如表3 所示。

表2 稀释接种法和压差法测定不同类型实际水样结果

表3 稀释接种法和压差法测定空白值和标准样品结果

在表2 中，用稀释接种法测定时，水样1、水样2、水样4、水样6、水样7、水样8、水样10 和水样12 采用非稀释法进行测定，水样3、水样5、水样9 和水样11 采用稀释接种法进行测定。用压差法测定时，除水样9 和水样11 经稀释接种后进行分析外，其余水样均可不用稀释直接培养。国标HJ505-2009上规定了稀释法空白不能超过0.5mg/L，稀释接种法空白不能超过1.5mg/L,上述实验空白值符合方法要求。WTW公司生产的OxiTop 测试仪说明书上规定空白值在2 ～5 之间，上述实验空白值满足要求。两种方法测定有证标准样品结果均正确。

3 实验结果讨论

表1 的数据证明了稀释接种法和压差法在测定有证标准样品时均能将标准样品的结果做到理论值范围内，在参加持证上岗考试和能力验证时候两种方法均能保证考核样结果的准确性。

表2 的实际水样测定值可以看出，测定BOD5浓度小于2mg/L 的水样时，因压差法检出限为2mg/L，无法准确的得出其测定值，且压差法的感应器显示只有整数，对于浓度很低的水样测定误差较大；测定BOD5浓度大于2mg/L，且无需稀释接种的湖库水时，稀释接种法和压差法的结果差距较大，稀释接种法得出的结果更符合逻辑，压差法的数字总体偏高，偏高的程度尤以藻类较多的富营养化湖库水样为甚；测定BOD5浓度大于2mg/L 河流水时，稀释接种法和压差法的结果均在允许误差范围内，两种方法皆可行；测定BOD5浓度大于2mg/L 的工业废水和生活污水时，两种方法的结果很接近，相对偏差小于10%，符合国标HJ505-2009 中规定的质控要求。

4 结语

稀释接种法操作繁琐，稀释倍数难以确定，培养时间5d±4h 比较固定，须算好时间进行溶解氧的测定，培养前后测定溶解氧时水样须保持在（20±2）℃才能保证结果的准确性；压差法操作方便，自动记录每天数据并保存，便于查看，无需周末加班查看结果，且能自动温度补偿，当样品温度太高或太低，仪器会自动延迟测定直至温度稳定到20℃。

采用稀释接种法和压差法测定水质五日生化需氧量时，均需要按照HJ505-2009 中的规定，将水样PH 值调到6 ～8。两种方法稀释水和接种稀释水的配制方法一致。

测定地表水BOD5时，稀释接种法得出的结果比压差法稳定可靠，压差法不太适用于地表水；测定工业废水和生活污水时，两种方法均适用，且结果稳定，误差较小，但稀释接种法在操作上不如压差法简便易上手，浓度小于40mg/L 的废水样压差法不用稀释，因而压差法可为首选；测定有证标准样品时，两种方法均适用。

压差法的结果显示只有整数位，且检出限为2mg/L，因而BOD5浓度小于2mg/L 的水样，只能用稀释接法进行测定。

在稀释接种法的测定中，除pH、温度、稀释水及稀释倍数等影响因素外，培养前后的溶解氧浓度的测定值是最终结果是否正确的关键。碘量法测定溶解氧耗时长，工作量大，若水样中含有还原性物质或氧化性物质时需要消除干扰，而采用电化学探头法测定溶解氧就可快速测定且无干扰，因此用稀释接种法测定BOD5时建议采用溶解氧测定仪测定溶解氧。