水质五日生化需氧量稀释倍数确定的改进方法
作者：李菁 郭智勇 张海燕
单位：李菁 安徽省合肥市环境监测站，合肥 230031；郭智勇 张海燕 安徽医科大学卫生化学教研室，合肥 230032
关键词：水/分析；水污染物；分析；氧；分析
安徽医科大学学报990226 自由词 五日生化需氧量；稀释倍数
中国图书资料分类法分类号 R123.1
水质五日生化需氧量(BOD5)的测定，目前均采用GB7488-87〔1〕规定的方法，即把稀释后的水样置入密闭容器(溶解氧瓶)中，于20℃恒温放置5天，测定初始时的溶解氧量和5天后的溶解氧量，从而计算出5天期间的耗氧量并根据稀释倍数求得BOD5值。
, 百拇医药
1 BOD5测定原理
为了保持培养瓶内有足够的溶解氧(DO)，水样常需经过稀释(或接种稀释)，这一稀释操作是BOD5实验的一个重要步骤。对稀释的水样规定要求：5天耗氧量应>2 mg.L-1，残余DO应>1 mg.L-1，稀释水5天耗氧应<0.2 mg.L-1，接种稀释水5天耗氧应在0.3～1.0 mg.L-1范围内。
从以上要求可见：稀释倍数确定的是否适当是BOD5试验成功与否的关键所在，为此我们根据公式(1)〔2〕对实验方法进行了改进：
BOD5=〔C1-C2-(B1-B2)f1〕/f2 (1)
, 百拇医药
式中：C1——稀释试样在培养前的DO浓度(mg.L-1)；
C2——稀释试样经5天培养后剩余DO浓度(mg.L-1)；
B1——稀释水(或接种稀释水)在培养前的DO浓度(mg.L-1)；
B2——稀释水(或接种稀释水)经5天培养后剩余DO的浓度(mg.L-1)；
f1——稀释水(或接种稀释水)在稀释试样中所占比例；
f2——试样在稀释液中所占比例，简称稀释比；f1+f2=1。
, http://www.100md.com
2 实验结果
2.1 标准样品中化学耗氧量(CODcr)的测定 选用中国环境监测总站的5个标准样品(BOD5值已知)进行测定，表1列出CODcr与BOD5值之间的比例关系。
表1 CODcr测定值与BOD5国标样值之间的比例关系 组别
CODcr测定值
BOD5国标样值
BOD5/CODcr比值
1
286.00
200.00
, 百拇医药
0.699
2
97.80
66.40
0.679
3
163.00
114.70
0.704
4
123.80
88.35
0.714
, 百拇医药
5
153.00
103.00
0.673
±s
0.694±0.020
根据实验结果我们得出了BOD5值为CODcr值的0.694±0.020近似为0.700，从而为获得较准确的BOD5值提供了保证。2.2 国标样品BOD5的测定 选用中国环境监测总站的3种批号标准样品进行测定，表2～4列出了国家标样测定值与剩余DO之间的关系。
表2 国标样品(BOD5=88.35±19.44)测定值与剩余DO之间的关系 稀释比
, 百拇医药
f2
稀释试样
培养前DO
C1(mg.L-1)
稀释试样培养
5天后剩余DO
C2(mg.L-1)
BOD5的
实测值
0.035
, 百拇医药
8.09
4.71
90.80
0.040
8.09
4.27
90.50
0.045
8.09
3.88
89.10
0.050
8.09
, 百拇医药
3.50
87.80
0.055
8.09
3.06
87.80±s
89.20±1.28
表3 国标样品(BOD5=66.4±7.8)测定值与剩余DO之间的关系 稀释比
f2
稀释试样
, 百拇医药
培养前DO
C1(mg.L-1)
稀释试样培养
5天后剩余DO
C2(mg.L-1)
BOD5的
实测值
0.050
8.24
4.25
69.00
, 百拇医药
0.055
8.24
4.13
65.30
0.060
8.24
3.88
65.80±s
66.70±2.01
表4 国标样品(BOD5=114.0±5.6)测定值与剩余DO之间的关系 稀释比
, http://www.100md.com
f2
稀释试样
培养前DO
C1(mg.L-1)
稀释试样培养
5天后剩余DO
C2(mg.L-1)
BOD5的
实测值
0.020
, 百拇医药
8.19
5.42
119.50
0.030
8.19
4.27
116.40
0.035
8.19
3.86
115.10
0.035
8.19
, 百拇医药
3.94
112.90
0.040
8.19
3.29
113.90
0.050
8.19
2.17
112.00±s
115.00±2.77
, 百拇医药
2.3 实际水样的测定 在实际工作中各种各样的污水性质千差万别，成分、浓度各有不同。对于比较清洁的地表水，采用0.7 CODcr值来确定BOD5的稀释倍数，使实验方案的设计更加合理，结果更加准确。在测定水样的同时，按环境监测质量保证的技术要求，用标准样作校核，以保证实验的准确性。表5列出了实际水样CODcr值与BOD5实测值的比例关系。
表5 实际水样CODcr值与BOD5实测值的比例关系 采样点编号
CODcr值
BOD5实测值
BOD5/CODcr比值
农场河口
, 百拇医药 31.1
21.09
0.678
小板桥断面
26.9
19.09
0.710
水西门闸
51.9
34.89
0.672
矿机闸
51.9
, 百拇医药
36.80
0.709
池郢闸
115
74.43
0.682
唐桥闸
105
72.87
0.694
四里河
74.7
53.19
, http://www.100md.com
0.712
东门闸
228
160.7
0.705
琥珀
162
108.2
0.668
刘郢
234
163.3
0.698
, 百拇医药
x±s
0.693±0.017
由表2～4可见，取5天后溶液中剩余DO值为4.0 mg.L-1也是比较合理的，DO值愈接近4.0，测定结果亦愈接近真值。
3 结论
根据表2～4的测定结果，样品稀释后当日所测得的DO浓度为8 mg.L-1左右，取5天耗氧值为4 mg.L-1的中间值，则令公式(1)中：C1-C2-(B1-B2)f1=4
公式(1)可简化为
, 百拇医药
BOD5=4/f2 (2)
f2=4/BOD5 (3)
如BOD5值为100 mg.L-1,则稀释取样量为0.04 L，从公式(3)中我们可以看出，若要算出f2的值必须先知道BOD5的值，我们通过实验摸索出BOD5值=0.7 CODcr值，则公式(3)可写为：
f2=4/0.7 CODcr (4)
CODcr值可通过实验快速得到，从而大大提高了BOD5测定的准确度。
通过以上实验及实验数据的分析比较可以看出，溶液中剩余DO定为4左右所测定的结果都是准确的，剩余DO越接近4.0测定结果亦越接近真值，精密度也越好。此外，利用BOD5/CODcr近似等于0.7这一关系来确定稀释倍数可以减少实验的盲目性，提高实验的准确性、可靠性和精密度。
作者简介：李 菁，男，37岁，工程师，副站长
参考文献
1 中华人民共和国卫生部. GB7488-87. 水质五日生化需氧量的测定.北京：中国标准出版社，1987
2 魏复盛，寇洪茹，洪水皆等. 水和废水监测分析方法. 第3版,北京：中国环境出版社，1989：362～366
1998-11-14收稿，1999-02-09修回, 百拇医药
单位：李菁 安徽省合肥市环境监测站，合肥 230031；郭智勇 张海燕 安徽医科大学卫生化学教研室，合肥 230032
关键词：水/分析；水污染物；分析；氧；分析
安徽医科大学学报990226 自由词 五日生化需氧量；稀释倍数
中国图书资料分类法分类号 R123.1
水质五日生化需氧量(BOD5)的测定，目前均采用GB7488-87〔1〕规定的方法，即把稀释后的水样置入密闭容器(溶解氧瓶)中，于20℃恒温放置5天，测定初始时的溶解氧量和5天后的溶解氧量，从而计算出5天期间的耗氧量并根据稀释倍数求得BOD5值。
, 百拇医药
1 BOD5测定原理
为了保持培养瓶内有足够的溶解氧(DO)，水样常需经过稀释(或接种稀释)，这一稀释操作是BOD5实验的一个重要步骤。对稀释的水样规定要求：5天耗氧量应>2 mg.L-1，残余DO应>1 mg.L-1，稀释水5天耗氧应<0.2 mg.L-1，接种稀释水5天耗氧应在0.3～1.0 mg.L-1范围内。
从以上要求可见：稀释倍数确定的是否适当是BOD5试验成功与否的关键所在，为此我们根据公式(1)〔2〕对实验方法进行了改进：
BOD5=〔C1-C2-(B1-B2)f1〕/f2 (1)
, 百拇医药
式中：C1——稀释试样在培养前的DO浓度(mg.L-1)；
C2——稀释试样经5天培养后剩余DO浓度(mg.L-1)；
B1——稀释水(或接种稀释水)在培养前的DO浓度(mg.L-1)；
B2——稀释水(或接种稀释水)经5天培养后剩余DO的浓度(mg.L-1)；
f1——稀释水(或接种稀释水)在稀释试样中所占比例；
f2——试样在稀释液中所占比例，简称稀释比；f1+f2=1。
, http://www.100md.com
2 实验结果
2.1 标准样品中化学耗氧量(CODcr)的测定 选用中国环境监测总站的5个标准样品(BOD5值已知)进行测定，表1列出CODcr与BOD5值之间的比例关系。
表1 CODcr测定值与BOD5国标样值之间的比例关系 组别
CODcr测定值
BOD5国标样值
BOD5/CODcr比值
1
286.00
200.00
, 百拇医药
0.699
2
97.80
66.40
0.679
3
163.00
114.70
0.704
4
123.80
88.35
0.714
, 百拇医药
5
153.00
103.00
0.673
±s0.694±0.020
根据实验结果我们得出了BOD5值为CODcr值的0.694±0.020近似为0.700，从而为获得较准确的BOD5值提供了保证。2.2 国标样品BOD5的测定 选用中国环境监测总站的3种批号标准样品进行测定，表2～4列出了国家标样测定值与剩余DO之间的关系。
表2 国标样品(BOD5=88.35±19.44)测定值与剩余DO之间的关系 稀释比
, 百拇医药
f2
稀释试样
培养前DO
C1(mg.L-1)
稀释试样培养
5天后剩余DO
C2(mg.L-1)
BOD5的
实测值
0.035
, 百拇医药
8.09
4.71
90.80
0.040
8.09
4.27
90.50
0.045
8.09
3.88
89.10
0.050
8.09
, 百拇医药
3.50
87.80
0.055
8.09
3.06
87.80
±s89.20±1.28
表3 国标样品(BOD5=66.4±7.8)测定值与剩余DO之间的关系 稀释比
f2
稀释试样
, 百拇医药
培养前DO
C1(mg.L-1)
稀释试样培养
5天后剩余DO
C2(mg.L-1)
BOD5的
实测值
0.050
8.24
4.25
69.00
, 百拇医药
0.055
8.24
4.13
65.30
0.060
8.24
3.88
65.80
±s66.70±2.01
表4 国标样品(BOD5=114.0±5.6)测定值与剩余DO之间的关系 稀释比
, http://www.100md.com
f2
稀释试样
培养前DO
C1(mg.L-1)
稀释试样培养
5天后剩余DO
C2(mg.L-1)
BOD5的
实测值
0.020
, 百拇医药
8.19
5.42
119.50
0.030
8.19
4.27
116.40
0.035
8.19
3.86
115.10
0.035
8.19
, 百拇医药
3.94
112.90
0.040
8.19
3.29
113.90
0.050
8.19
2.17
112.00
±s115.00±2.77
, 百拇医药
2.3 实际水样的测定 在实际工作中各种各样的污水性质千差万别，成分、浓度各有不同。对于比较清洁的地表水，采用0.7 CODcr值来确定BOD5的稀释倍数，使实验方案的设计更加合理，结果更加准确。在测定水样的同时，按环境监测质量保证的技术要求，用标准样作校核，以保证实验的准确性。表5列出了实际水样CODcr值与BOD5实测值的比例关系。
表5 实际水样CODcr值与BOD5实测值的比例关系 采样点编号
CODcr值
BOD5实测值
BOD5/CODcr比值
农场河口
, 百拇医药 31.1
21.09
0.678
小板桥断面
26.9
19.09
0.710
水西门闸
51.9
34.89
0.672
矿机闸
51.9
, 百拇医药
36.80
0.709
池郢闸
115
74.43
0.682
唐桥闸
105
72.87
0.694
四里河
74.7
53.19
, http://www.100md.com
0.712
东门闸
228
160.7
0.705
琥珀
162
108.2
0.668
刘郢
234
163.3
0.698
, 百拇医药
x±s
0.693±0.017
由表2～4可见，取5天后溶液中剩余DO值为4.0 mg.L-1也是比较合理的，DO值愈接近4.0，测定结果亦愈接近真值。
3 结论
根据表2～4的测定结果，样品稀释后当日所测得的DO浓度为8 mg.L-1左右，取5天耗氧值为4 mg.L-1的中间值，则令公式(1)中：C1-C2-(B1-B2)f1=4
公式(1)可简化为
, 百拇医药
BOD5=4/f2 (2)
f2=4/BOD5 (3)
如BOD5值为100 mg.L-1,则稀释取样量为0.04 L，从公式(3)中我们可以看出，若要算出f2的值必须先知道BOD5的值，我们通过实验摸索出BOD5值=0.7 CODcr值，则公式(3)可写为：
f2=4/0.7 CODcr (4)
CODcr值可通过实验快速得到，从而大大提高了BOD5测定的准确度。
通过以上实验及实验数据的分析比较可以看出，溶液中剩余DO定为4左右所测定的结果都是准确的，剩余DO越接近4.0测定结果亦越接近真值，精密度也越好。此外，利用BOD5/CODcr近似等于0.7这一关系来确定稀释倍数可以减少实验的盲目性，提高实验的准确性、可靠性和精密度。
作者简介：李 菁，男，37岁，工程师，副站长
参考文献
1 中华人民共和国卫生部. GB7488-87. 水质五日生化需氧量的测定.北京：中国标准出版社，1987
2 魏复盛，寇洪茹，洪水皆等. 水和废水监测分析方法. 第3版,北京：中国环境出版社，1989：362～366
1998-11-14收稿，1999-02-09修回, 百拇医药