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BOD 5的检测方法
一、实验目的
1、了解生化需氧量（BOD 5）。
2、掌握五日培养法测定生化需氧量的基本原理。
3、熟练掌握碘量法测定DO的操作技术。
4、明确化学需氧量和生化需氧量的相关性。
二、验原理
1、五日培养法也称标准稀释法或稀释接种法。
2、其测定原理是：水样经稀释后，在20r±1条件下培养5天， 求出培养前后水样中溶解氧含量，二者的差值为BOD 5。如果水样五 日生化需氧量未超过7mg/L,则不必进行稀释，可直接测定，多较清 洁的河水就属于这一类水。溶解氧测定方法一般用碘量法。
三、验仪器、设备
1、20T±1恒温培养箱；
2、5〜20L细玻璃瓶；
3、250mL溶解氧瓶：带有磨玻璃塞；
4、10mL 量筒；
5、玻璃搅拌棒：棒长应比所用量筒高度长20cm，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；
6、虹吸管：分取水样和添加稀释水。
四、实验试剂
1、磷酸盐缓冲溶液：0.85g磷酸二氢钾（KH 2PO4）、2.175g磷酸 氢二钾（K 2HPO 4）、3.34g磷酸氢二钠（Na 2HPO 4 -7HO ）和 0.17g氯 化铵（NH4Cl）溶于水中，稀释至1mL。此溶液的pH应为7.2
2、硫酸镁溶液：将2.25g硫酸镁（MgSO 4 -7HO ）溶于水中，稀 释至1mL。
3、氯化钙溶液：将2.75g无水氯化钙溶于水中，稀释至1mL。
4、氯化铁溶液：将0.025g氯化铁（FeCl3・6甲）溶于水中，稀 释至1mL。
5、 盐酸溶液（0.5mol/L）:将4mL （1-18g/mL）盐酸溶于水, 稀释至1mL。
6、氢氧化钠溶液（0.5mol/L）：将2g氢氧化钠溶于水，稀释至 1mL 。
7、亚硫酸钠溶液（°>2叫0.025mO1 /L）：将0.1575g亚硫酸钠溶 于水，稀释至1mL。此溶液不稳定，需当天配制。
8、萄糖一酸标准溶液：萄糖（C6H12O6 ）和谷氨酸 （HOOC -CH 2-CH 2-CHNH 2-COOH ）在103。干燥 1h 后，各称取 15mg
溶于水中，移入1mL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 20。。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。瓶盖以两层经洗涤 晾干的纱布，置于20。（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1mL ,并混合均匀。稀释水pH应为7.2, 其BOD 5应小于0.2mg/L。
10、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1g花园土壤或植物生长土壤，加入 1L水，混合并静置10min，取上清溶液供用。
(3) 用含城市污水的河水或湖水、污水处理厂的出水。
(4) 当含有难于降解物质的废水时，在排污下游3〜8km处 取水样作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20〜 30mL ;河水或湖水10〜1mL。接种稀释水pH应为7.2其BOD 5 在0.3〜1.0mg/L之间为宜。接种稀释水配制后应立即使用。
五、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pH值近于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、锌、铅、镉、铬、神、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,游离的氯消失。 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1mL，加入1+1乙 酸10mL , 10% (m/V )碘化钾溶液1mL，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20C左右，充分振摇， 以赶出过饱和的溶解氧。从水温较高的水域或废水排放处取得的水 样，则应迅速使其冷却至20C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：对于溶解氧含量较高、有机物含量 较少的清洁地表水，可不经稀释，而直接以虹吸法将约20C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(瓶内不应 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20 ± 1C 培养5d后，测其溶解氧。
（2）需经稀释水样的测定：对于污染的地表水和大多数工业废 水，需要稀释后再培养测定。根据实践经验，稀释倍数（指稀释后体 积与原水样体积之比）用下述方法计算。地表水由测得的高锰酸盐指 数（CODMn）乘以适当的系数求得（见下表）。
高锰酸盐指数（CODMn/mg /L））
系数
<5
—
5~10
0.2 0.3
10~20
0.4、0.6
>20
0.5 0.7、1.0
工业废水可由重铬酸钾法测得的CODCr值确定。通常需作三个稀 释比，使用稀释水时，由CODCr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CODCr值分别乘以系数 0.075 0.15 0.25获得三个稀释倍数。
稀释倍数确定后，按下法之一测定水样。
a、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10mL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8mL，用带胶板的玻璃棒 小心上下搅匀。搅拌时勿使玻璃棒的胶板露出水面，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 5天后的溶解氧含量。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5天前、后的溶解氧含量。
b、直接稀释法：在溶解氧瓶内直接稀释。在已知两个容积相同
（其差小于1mL ）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，不留气泡于瓶内。其余 操作与上述一般稀释法相同。在BOD 5测定中，一般采用碘量法测定 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、BOD 5 计算:
（1）不经稀释直接培养的水样：
BOD （jng /L） c c512
式中：C1-水样在培养前的溶解氧浓度，mg/L;
C2一水样经5天培养后，剩余的溶解氧浓度，mg/L。
（2）经稀释后培养的水样：
BOD （mg/L） （Ci C2）（Bi 叩 fi
5f
2
式中：
C1-稀释后的水样在培养前的溶解氧浓度，mg/L;
C2—稀释后的水样经5天培养后，剩余的溶解氧浓度，mg/L;
B1—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）经5天培养后，剩余的溶解氧浓度， mg/L;
匕一稀释水或接种稀释水）在培养液中所占比例；
f2—原水样在培养液中所占比例。
六、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BOD 5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BOD 5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，如丙烯基硫脲（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1mg/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葡萄糖一谷氨酸标准溶液用接种稀释水稀释至10mL，按测定BOD 5的步骤操作，测其BOD 5，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。