分析五日生化需氧量标准样品的几点经验

范月娥，贾剑峰

（山西省晋中生态环境监测中心，山西 晋中 030600）

引言

生活污水与工业废水含有大量有机物,这些有机物在水体中分解时要消耗大量溶解氧,从而破坏水体中氧的平衡,使水质恶化。五日生化需氧量是利用水中微生物分解有机物的能力来反映水质污染的程度，BOD5值越大，说明水质受污染程度越严重，反之，水质较好[1]。因此，BOD5分析结果的准确性也直接关系到是否能真实地反映水质的情况。通常使用BOD5标准样品作为质控样品检验同一批水样分析结果的准确性。

1 实验部分

1.1 方法原理

五日生化需氧量是指在规定条件下，微生物分解存在于水中的某些可氧化物质，主要是有机物质所进行的生物化学过程中消耗溶解氧的量[2]。分别测定水样培养前的溶解氧含量和在20℃±1℃培养5 d 后的溶解氧含量，二者之差即为五日生化过程所消耗的含氧量（BOD5）。

1.2 实验仪器

恒温培养箱；10 L 细口玻璃瓶；1 000 mL 量筒；溶解氧瓶，200 mL～300 mL，带有磨口玻璃塞并具有供水封用的钟形口；虹吸管，供分取水样和添加稀释水用；玻璃搅棒。

1.3 实验试剂

磷酸盐缓冲溶液：将8.5 g 磷酸二氢钾（KH2PO4），21.75 g 磷酸氢二钾（K2HPO4），33.4 g 磷酸氢二钠（Na2HPO4·7H2O）和1.7g 氯化铵（NH4Cl）溶于水中，稀释至1 000 mL。

硫酸镁溶液：将22.5 g 硫酸镁（MgSO4·7H2O）溶于水中，稀释至1 000 mL。

氯化钙溶液：将27.5 g 无水氯化钙溶于水，稀释至1 000 mL。

氯化铁溶液：将0.25 g 氯化铁（FeCl3·6H2O）溶于水，稀释至1 000 mL。

硫代硫酸钠溶液（0.01 mol/L）：称取2.6 g 硫代硫酸钠（Na2S2O3·5H2O）或1.6 g 无水硫代硫酸钠，及0.02 g 无水碳酸钠，加入适量新煮沸过的冷水使之溶解，并稀释至1 000 mL，混匀。临用前进行标定。

稀释水：在10 L 玻璃瓶内装入蒸馏水。向其中曝氧气1 min，瓶口盖以2 层经洗涤的纱布，置于20℃培养箱中放置过夜，使水中溶解氧质量浓度达8 mg/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1 mL，并混合均匀。

接种液：用污水处理厂处理后的水作为接种液。

接种稀释水：于1 L 稀释水中加入10 mL 接种液，混匀。接种稀释水配制后立即使用。

2 分析BOD5 标准样品过程中遇到的问题

首先，分析BOD5标准样品时，一般有3 个稀释系数，分别是0.075、0.150 和0.225。在分析BOD5标准样品之前，必须先分析出BOD5标准样品的CODCr值，一般分析BOD5标准样品的CODCr值宜与BOD5选择在同一天进行，这样可以减少分析误差，提高分析结果的准确性。BOD5稀释比的计算公式为：稀释比f（%）=100/（CODCr×A），A 为稀释系数。经过长期的工作实践，一般来说，在分析BOD5标准样品时，取用0.150 和0.225 这两个稀释系数比较合适，取用0.075 这个系数时往往会使培养5 d 后剩余的溶解氧值偏低，甚至出现耗尽的情况，不符合分析方法要求（分析方法要求大于2.0 mg/L）。例如，BOD5标准样品3230111（真值为75.0 mg±4.7 mg），经测定该标准样品CODCr值约为103 mg/L，分析情况如第74 页表1（Na2S2O3溶液的浓度经标定为0.010 8 mol/L）。

表1 BOD5 标准样品分析结果表

因此，在以后分析BOD5标准样品的时候可以只考虑0.15 和0.225 这两个稀释系数，从而可以得出比较准确的分析结果。

其次，在做BOD5标准样品之前，首先第一步最重要的就是按1.3 中实验步骤准备好稀释水，有时，在分析标准样品时如果总出现标准样品的值偏低的情况，那么可能就是稀释水的原因了。例如，BOD5标准样品200236（真值为82.1 mg±4.9 mg），经测定该标准样品CODCr值约为120 mg/L，分析情况如表2（Na2S2O3溶液浓度经标定为0.012 9 mol/L）。

表2 BOD5 标准样品分析结果表

由此可见，经过5 d 培养后，标准样品的值均出现偏低的情况，鉴于此，尝试采用接种稀释水，即在培养前向准备好的稀释水中加入城市污水处理厂处理设施出口的水（每1 000 mL 稀释水加入10 mL 污水厂处理设施出口水），采用接种稀释水后，对标准样品200236 的分析结果如表3（Na2S2O3溶液的浓度经标定为0.010 3 mol/L）。

表3 BOD5 标准样品分析结果表

由此可见，在保证试剂和各个分析步骤都正确的情况下，采用接种稀释水可以得到合格的分析结果。

再看，在做BOD5标准样品的过程中，还应特别注意所有分析器具都必须保持干净清洁；在操作的每一步都不能使系统进入气泡，尤其要注意培养瓶和瓶塞必须完全配套，培养过程中要注意每天加封口水，这样才能保证培养前后溶解氧值的准确性，保证分析结果；稀释水中所加的营养盐最好都使用新配制的，这样才能保证空白符合要求。

3 实验结论

1）通过实验发现，做BOD5标准样品的时候，取用0.15 和0.225 这2 个稀释系数可以得到比较满意的分析结果。

2）如果用未接种的稀释水做出来的标准样品的值总出现偏低的情况，首先可以考虑用接种稀释水来稀释标准样品。

3）另外，在做BOD5标准样品的过程中，还应特别注意所有分析器具都必须保持干净清洁；在操作的每一步都不能使系统进入气泡，尤其要注意培养瓶和瓶塞必须完全配套，培养过程中要注意每天加封口水，这样才能保证培养前后溶解氧值的准确性，保证分析结果；稀释水中所加的营养盐最好都使用新配制的，这样才能保证空白符合要求。