稀释与接种法测定BOD5中接种液的选择和加入量的探讨

文_林奕 李友海 杨丽仙

1 云南省生态环境厅驻玉溪市生态环境监测站 2 玉溪市生态环境质量分析中心

水环境中的耗氧污染物能消耗水体中的溶解氧导致水体恶化，是影响水体质量的重要因素，而五日生化需氧量（BOD5）能相对表示微生物可分解的有机量，即水中有机物分解时所消耗的溶解氧。因此，准确测定BOD5对水体污染程度的判定以及控制具有重要的意义。国标HJ505-2009中阐明了BOD5的测定根据待测样品的不同情况分为2种方法，即非稀释法和稀释与接种法。当BOD5浓度较低（＜6mg/L）的时候采用非稀释法，当BOD5浓度较高（＞6mg/L）的时候采用稀释与接种法。其中，非稀释法又分为非稀释法和非稀释接种法，稀释与接种法分为稀释法和稀释接种法，区别在于稀释水里加接种液与否。当水样中有足够的微生物，可根据水体情况采用非稀释法或稀释法进行分析测定；当水样中无足够的微生物，则应根据水体情况采用非稀释接种法或稀释接种法进行测定分析。

在日常工作中，我们经常测定分析的水样绝大部分是地表水，水体中有微生物，所以选择非稀释法进行分析就能得到准确的结果。但是，国标HJ505-2009上要求每批样品需做一个标准样品，结合国家采测分离上报系统的要求，每批样品做一个有证标准物质作为质控。而标准样品并没有足够的微生物，所以我们做质控的时候必须采用稀释接种法进行测定。稀释接种法的关键在于接种液的选择以及加入量。

国标HJ505-2009中对于接种液的选择列举了常用的接种液的几种来源，即城市生活污水、污水处理厂出水、河水以及湖水，并对每种类型的接种液标明了大致的用量，即每升稀释水中加入1～10mL城市生活污水和污水处理厂出水，10～100mL河水或湖库水。有研究标明，有的废水环境不适合微生物生长且难以驯化，且在目前日常工作中，地表水的分析测定的数量远远大于污水的数量，选用合适的地表水做接种液更方便。但是标准上给出的这个范围过大，在日常工作中需要依靠经验和多次实验来得出最适宜的加入量。因此，本文选择了在例行监测和采测分离中常见的几种浓度的地表水作为接种液来分别进行标准样品的测定，并探讨每种水样作为接种液的可行性并确定更准确的加入量。

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

培养箱：美国安诺BOD测定仪，能稳定恒温（20±1）℃；溶解氧仪：WTW Oxi7310台式溶解氧测定仪，以及配套的溶解氧瓶；磷酸盐缓冲溶液、硫酸镁溶液、氯化钙溶液和氯化铁溶液均按照国标HJ505-2009要求配制；稀释水：在大玻璃瓶（5～20L）中放入一定量的去离子水，在（20±1）℃的环境下用曝气装置曝气，国标上要求稀释水的溶解氧要达到8mg/L以上，但是本实验室地处高原地区，经过多次实验，稀释水溶解氧达到7mg/L就能实验需要，临用前每升水分别加入氯化钙溶液、硫酸镁溶液、氯化铁溶液和磷酸盐缓冲溶液各1mL，混合均匀，该稀释水应在8h内使用。

1.2 标准样品

本实验使用的标准样品为生态环境部有证标准物质，采用高中低3个浓度的标准样品进行分析测定，批号及浓度分别为200256（123±8mg/L）、200257（33.3±3.9mg/L）和200255（74.7±4.9mg/L）。稀释方法按照国标HJ505-2009要求，稀释倍数分别为50倍、10倍和20倍。

1.3 接种液的选择

本实验选择作为接种液的水样为日常工作中经常分析测定的地表水样品，因为COD结果当天可出，因此可用CODMn和CODCr浓度来衡量，分别选取浓度高的富营养化水体和浓度低的贫营养化水体以及河流水作为接种液。每种接种液分别加入10mL、20mL、30mL、40mL、50mL、60mL、70mL、80mL、90mL和100mL于每升稀释水中，测定空白BOD5值和3种浓度标准样品的结果。

接种液的加入量直接影响了空白的BOD5值，加入量过大会导致空白偏高。国标要求稀释接种法空白必须小于1.5，空白超出范围则不可用；加入量过小，水样中的易生化物质不能被完全生化，同样影响测定结果。因此，空白值是准确测定BOD5浓度的关键性因素。

2 结果与讨论

2.1 湖水A作为接种液

湖水A属于富营养化水体，肉眼可见的藻类不多，水体总体呈黄绿色，经测定，CODmn浓度为11mg/L，CODCr浓度为51mg/L。用该湖水作为接种液测定接种稀释水空白值以及三种浓度标准样品结果如表1。

表1中可以看出每升稀释水加入100mL该湖水接种液时空白超过1.5mg/L，不符合国标要求；标准样品200256在加入量为10～20m L时不满足保证值范围要求，50～90mL时，最接近真值；标准样品200257在加入量为10～20mL时不满足保证值范围要求，60～80mL时最接近真值；标准样品200255在加入量为10～20mL时不满足保证值范围要求，70～80mL时最接近真值。当空白值在0.4～1.5mg/L时，3种浓度标准样品的测定值均满足保证值范围要求，且在0.4～1.0mg/L时3种浓度标准样品均最接近真值。

表1 湖水A做接种液测定标准样品结果一览表

2.2 湖水B作为接种液

湖水B是贫营养水体，水质清澈，经测定，CODmn浓度为1.6mg/L，CODCr浓度为8mg/L。用该湖水作为接种液测定接种稀释水空白值以及三种浓度标准样品结果如表2。

表2中的数值标明，加入量为10～100mL时，3个标准样品的值均不在保证值范围内，因此，湖水B不适合作为接种液。

表2 湖水B做接种液测定标准样品结果一览表

2.3 水库水C作为接种液

水库水C经测定，CODmn浓度为3mg/L，CODCr浓度为13mg/L。用该水样作为接种液测定接种稀释水空白及3种浓度标样品结果如表3。

表3 水库水C做接种液测定标准样品结果一览表

表3数值标明，加入量为100mL时，3种标准样品的测定值均在保证值范围内；加入量为90mL时，标准样品200257低于保证值范围，而200256和200255均在范围内；当加入量为10～80mL时，三种浓度标准样品测定值均不在保证值范围内。当空白值为0.4mg/L时，3种浓度的标准样品测定值均满足保证值范围要求；当空白值为0.3mg/L时，标准样品200256和200255满足保证值范围，而200257超出范围。

2.4 某地表水D作为接种液

经测定，该水样CODmn浓度为5mg/L，CODcr浓度为23mg/L。用该水样作为接种液测定接种稀释水空白值及3种浓度标准样品结果如表4。

表4中数值标明，每升稀释水接种液加入量为70～100mL时，3种浓度标准样品的测定值均在保证值范围内；加入量为60mL时，标准样品200256和200255测定值在保证值范围内，而标准样品200257则超出范围；加入量小于60mL时，3种标准样品的测定值均超出范围。当空白值在0.4～0.7mg/L时，3种标准样品测定值均在保证值范围内，且在0.4～0.7mg/L时最接近真值。

表4 地表水D做接种液测定标准样品结果一览表

2.5 某地表水E作为接种液

该地表水经测定，CODmn浓度为9mg/L，CODcr浓度为30mg/L。用该水样作为接种液测定接种稀释水空白值及3种浓度标准样品结果如表5。

表5中的数值标明，每升稀释水接种液加入量为40～100mL时，三种浓度标准样品的测定值均在保证值范围内；加入量低于30mL时，均不能满足保证值范围要求；当加入量为60～100mL时，3种浓度的标准样品最接近真值。当空白值在0.4～0.8mg/L时，3种浓度标准样品的测定值均满足保证值范围要求，且均较为接近真值，结果稳定。

表5 地表水E做接种液测定标准样品结果一览表

3 结语

为达到准确测定标准样品浓度的目的，采用地表水作为接种液时，每升稀释水加入接种液的量可参考以下数据：CODmn浓度小于3mg/L，CODcr浓度小于10mg/L的贫营养化湖泊的水样不适合作为接种液；CODmn浓度为3～5mg/L，CODcr浓度为10～20mg/L的地表水每升稀释水加入量为100mL；CODmn浓度为5～10mg/L，CODcr浓度为20～30mg/L的地表水每升稀释水加入量为40～100mL；CODmn浓度为10mg/L左右，CODcr浓度为50mg/L左右的水样每升稀释水加入量为40～90mL。

从几种接种液测定标准样品的浓度值实验中最接近标准样品浓度真值的数据来看，空白值为0.5～0.8时，3种浓度的标准样品最接近真值，测定准确率最高。