BOD（生化需氧量）的定義

英文：Biology Oxygen Demmand。是一種用微生物代謝作用所消耗的溶解氧量來間接表示水體被有機物污染程度的一個重要指標。其定義是：在有氧條件下，好氧微生物氧化分解單位體積水中有機物所消耗的游離氧的數(shù)量，表示單位為氧的毫克/升（O2，mg/l）。主要用于監(jiān)測水體中有機物的污染狀況。一般有機物都可以被微生物所分解，但微生物分解水中的有機化合物時需要消耗氧，如果水中的溶解氧不足以供給微生物的需要，水體就處于污染狀態(tài)。

定義

微生物對有機物的降解與溫度有關(guān)，一般適宜的溫度是15～℃，所以在測定生化需氧量時一般以20℃作為測定的標準溫度。20℃時在BOD的測定條件（氧充足、不攪動）下，一般有機物20天才能夠基本完成在第一階段的氧化分解過程（完成過程的99％）。就是說，測定第一階段的生化需氧量，需要20天，這在實際工作中是難以做到的。為此又規(guī)定一個標準時間，一般以5日作為測定BOD的標準時間，因而稱之為五日生化需氧量，以BOD5表示之。BOD5約為BOD20的70％左右。

測定

稀釋與接種法（GB7488-87）

本標準參照采用國際標準，本國家標準規(guī)定采用稀釋與接種法作為測定水中生化需氧量的標準方法，這是一種經(jīng)驗性的常規(guī)方法。

適用范圍：本方法適用于BOD5或等于2mg/L并且不超過6000mg/L的水樣。BOD5大于6000mg/L的水樣仍可用本方法，但由于稀釋會造成誤差，有必要要求對測定結(jié)果做慎重的說明。本試驗得到的結(jié)果是生物化學(xué)和化學(xué)作用共同產(chǎn)生的結(jié)果，它們不象單一的、有明確定義的化學(xué)過程那樣具有嚴格和明確的特性，但是它能提供用于評價各種水樣質(zhì)量的指標。本試驗的結(jié)果可能會被水中存在的某些物質(zhì)所干擾，那些對微生物有毒的物質(zhì)，如殺菌劑、有毒金屬或游離氯等，會抑制生化作用。水中的藻類或硝化微生物也可能造成虛假的偏高結(jié)果。

原理：將水樣注滿培養(yǎng)瓶，塞好后應(yīng)不透氣，將瓶置于恒溫條件下培養(yǎng)5天。培養(yǎng)前后分別測定溶解氧濃度，由兩者的差值可算出每升水消耗掉氧的質(zhì)量，即BOD5值。由于多數(shù)水樣中含有較多的需氧物質(zhì)，其需氧量往往超過水中可利用的溶解氧（DO）量，因此在培養(yǎng)前需對水樣進行稀釋，使培養(yǎng)后剩余的溶解氧（DO）符合規(guī)定。一般水質(zhì)檢驗所測BOD5只包括含碳物質(zhì)的耗氧量和無機還原性物質(zhì)的耗氧量。有時需要分別測定含碳物質(zhì)耗氧量和硝化作用的耗氧量。常用的區(qū)別含碳和氮的硝化耗氧的方法是向培養(yǎng)瓶中投加硝化抑制劑，加入適量硝化抑制劑后，所測出的耗氧量既為含碳物質(zhì)的耗氧量。在5天培養(yǎng)時間內(nèi)，硝化作用的耗氧量取決于是否存在足夠數(shù)量的能進行此種氧化作用的微生物，原污水或初級處理的出水中這種微生物的數(shù)量不足，不能氧化顯著量的還原性氮，而許多二級生化處理的出水和受污染較久的水體中，往往含有大量硝化微生物，因此測定這種水樣時應(yīng)抑制其硝化反應(yīng)。在測定BOD5的同時，需要葡萄糖和谷氨酸標準溶液完成驗證試驗。

試劑：分析時，只采用公認的分析純試劑和蒸餾水或同等純度的水（在全玻璃裝置中蒸餾的水或去離子水），水中含銅不應(yīng)高于0.01mg/L，并不應(yīng)有氯、氯氨、可性堿、有機物和酸類。

1、接種水

如試驗樣品本身不含有足夠的合適性微生物，應(yīng)采用下述方法之一，以獲得接種水：

a.城市廢水，取自污水管或取自沒有明顯工業(yè)污染的住宅區(qū)污水管。

這種水在使用前，應(yīng)傾出上清夜備用。

b.在1L水中加入100g花園土壤，混合并靜置10min。取10ml上清夜用水稀釋至1L。

c.含有城市污水的河水或湖水。

d.污水處理廠出水。

e.當待分析水樣為含難降解物質(zhì)的工業(yè)廢水時，取自待分析水排放口下游約3-8km的水或所含微生物適宜于待分析水并經(jīng)實驗室培養(yǎng)過的水

2、鹽酸液

下述溶液至少可穩(wěn)定一個月，應(yīng)貯存在玻璃瓶內(nèi)，置于暗處。一旦發(fā)現(xiàn)有生物滋長跡象，則應(yīng)棄去不用。

2.1磷酸鹽：緩沖溶液。

降8.5g磷酸二氫鉀（KH2PO4）、21.75g磷酸氫二鉀（K2HPO4）、33.4g七水磷酸氫二鈉（Na2HPO4·7H2O）和1.7g氯化銨（NH4CI）溶于約500ml水中，稀釋1000ml并混合均勻。

此緩沖溶液的pH應(yīng)為7.2。

2.2七水硫酸鎂：22.5g/L溶液。

將22.5g的七水硫酸鎂（MgSO4·7H2O）溶于水中，稀釋至1000ml并混合均勻。

2.3氯化鈣：27.5g/L溶液。

將27.5g的無水氯化鈣（CaCl2）（若用水合氯化鈣，要取相當?shù)牧浚┤苡谒?，稀釋?000ml并混合均勻。

2.4六水氯化鐵（III）：0.25g/L溶液。

將0.25g六水氯化鐵（III）（FeCl3·6H2O）溶解于水中，稀釋至1000ml并混合均勻。

3、稀釋水

取每種鹽溶液各1ml，加入約500ml水中，然后稀釋至1000m并混合均勻，將此溶液置于20℃下恒溫，曝氣1h以上，采取各種措施，使其不受污染，特別是不被有機物質(zhì)、氧化或還原性物質(zhì)或金屬污染，確保溶解氧濃度不低于8mg/L。此溶液的五日生化需氧量不得超過0.2mg/L。此溶液應(yīng)在8h內(nèi)使用。

4、接種的稀釋水

根據(jù)需要和接種水的來源，向每升稀釋水中加1.0-5.0ml接種水，將已接種的稀釋水在約20℃下保存，8h后盡早應(yīng)用。已接種的稀釋水的5天（20℃）耗氧量應(yīng)在每升0.3-1.0mg之間。

5、鹽酸（HCl）溶液：0.5g/L。

6、氫氧化納（NaOH）溶液：20g/L。

7、亞硫酸納（NaSO3）溶液：1.575g/L，此溶液不穩(wěn)定，需每天配制。

8、葡萄糖–谷氨酸標準溶液。

將一些無水葡萄糖（C6H12O6）和一些谷氨酸（HOOC–CH2–CH2–CHNH2–COOH）在103oC下干燥1h，每種稱量150±1mg，溶于蒸餾水中，稀釋至1000ml并混合均勻。此溶液于臨用前配制。

儀器

使用的玻璃器皿要認真清洗，不能吸有毒的或生物可解物的化合物，并防止沾污。常用的實驗室設(shè)備如下：

1、培養(yǎng)瓶：細口瓶的容量在250-0ml之間，帶有磨口玻璃塞，并具有供水封用的鐘型口，好是直肩的。

2、培養(yǎng)箱：能控制在20±1℃。

3、測定溶解氧儀器。

4、用于樣品運輸和貯藏的冷藏手段（0-4℃）。

5、稀釋容器：帶塞玻璃瓶，刻度到毫升，其容積大小取決于使用稀釋水樣品的體積。

樣品的貯存

樣品需充滿并密封于瓶中，置于2-5℃保存到進行分析時。一般應(yīng)在采樣后6h內(nèi)進行檢驗。若需遠距離轉(zhuǎn)運，在任何情況下貯存皆不得超過24h。樣品也可以深度冷凍貯存。

操作步驟

1、樣品預(yù)處理

1.1樣品的中和

如果樣品的PH不在6-8之間，先做單獨試驗，確定需要用的鹽酸溶液或氫氧化納溶液的體積，再真樣品，不管有無沉淀形成。

1.2含游離氯或結(jié)合氯的樣品

加入所需體積的亞硫酸納溶液，使樣品中自由氯和結(jié)合氯失效，注意避免過量。

2、試驗水樣的準備

將試驗樣品溫度升至約20℃，然后再半充滿的容器內(nèi)搖動樣品，以便消除可能存在的過飽和氧。

將已知體積樣品置于稀釋容器中，用稀釋水或接種稀釋水稀釋，輕輕地湖和，避免夾雜空氣泡。