五日生化需氧量的测定方法研究分析

一、原理
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。分别测定水样培养前的溶解氧含量和在 20 ± 1 ℃培养五天后的溶解氧含量，二者之差即为五日生化过程所消耗的氧量（ BOD5 ）。
二、仪器
1 ．恒温培养箱。
2 ． 5 — 20L 细口玻璃瓶。
3 ． 1000 — 2000mL 量筒。
4 ．玻璃搅棒：棒长应比所用量筒高度长 20cm 。在棒的底端固定一个直径比量筒直径略小，并带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 8.5g 磷酸二氢钾（ KH2PO4 ）， 21.75g 磷酸氢二钾 (K2HPO4) ， 33.4g 磷酸氢二钠 (Na2HPO4 · 7H2O) 和 1.7g 氯化铵 (NH4Cl) 溶于水中，稀释至 1000mL 。此溶液的 pH 应为 7.2 。
2 ．硫酸镁溶液：将 22.5g 硫酸镁 (MgSO4 · 7H2O) 溶于水中，稀释至 1000mL 。
3 ．氯化钙溶液：将 27.5g 无水氯化钙溶于水，稀释至 1000mL 。
4 ．氯化铁溶液：将 0.25g 氯化铁 (FeCl3 · 6H2O) 溶于水，稀释至 1000mL 。
5 ．盐酸溶液 (0.5mol/L): 将 40mL( ρ =1.18g/mL) 盐酸溶于水中，稀释至 100mL 。
6 ．氢氧化钠溶液 (0.5mol/L) ：将 20g 氢氧化钠溶于水，稀释至 1000mL 。
7 ．亚硫酸钠溶液 (c1/2Na2SO3=0.025mol/L) ：将 1.575g 亚硫酸钠溶于水，稀释至 1000mL 。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 (HOOC － CH2 － CH2 － CHNH2 － COOH) 在 103 ℃干燥 1h ，各称取 150mg 溶于水中，移入 1000mL 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，将此水暴气 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 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。
稀释水的 PH 值应为 7.2 ，其 BOD5 应小于 0.2mg/L 。
10 ．接种液：根据所取水样用不同的方法获取适用的接种液。
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生活污水为 1 — 10mL ，表层土壤浸出液为 20 — 30mL ；河水、湖水为 10 — 100mL 。
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，或增大稀释倍数，以减小毒物的浓度。
(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 10mL ， 10% （ m/V ）碘化钾溶液 1mL, 混匀。以淀粉溶液作指示剂，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) 从水温较低的水域中采集的水样，可遇到含有过饱和溶解氧，此时应将水样迅速升温至 20 ℃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口取得的水样，则应迅速使其冷却至 20 ℃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 ℃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，加塞水封。
立即测定其中一瓶溶解氧。将另一瓶放入培养箱中，在 20 ± 1 ℃培养 5d 后。测其溶解氧。
（ 2 ）需经稀释水样的测定
稀释倍数的确定：地面水可由测得的高锰酸盐指数乘以适当的系数求出稀释倍数（见下表）。

高锰酸盐指数（ mg/L ）	系 数
＜ 5 5 — 10 10 — 20 ＞ 20	—— 0.2 、 0.3 0.4 、 0.6 0.5 、 0.7 、 1.0