生化需氧量的测定(碘量法)

一、测定方法 碘量法
  二、方法依据 《生活饮用水卫生规范》（2001）
  三、测定范围 适用于测定饮用水源水中的生化需氧量(BOD5)。
  水样呈酸性或含苛性碱，余氯、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物及某些有毒物质对测定有干扰，应分别处理后测定。
  四、 测定原理 生化需氧量(BOD5)是指在有氧条件下，微生物分解水中有机物的生物化学过程所需溶解氧的量。
  取原水或经过稀释的水样，使其中含足够的溶解氧，将该样品同时分为两份，一份测定当日溶解氧的质量浓度，而将另一份放入20℃培养箱内培养五天后再测其溶解氧的质量浓度，两者之差即为五日生化需氧量。
  五、试剂 1、氯化钙溶液（27.5g/L）:称取27.5g无水氯化钙(CaCl2)溶于纯水中，稀释至1000mL。
  2、氯化铁溶液（0.25g/L）：称取0.25g氯化铁（FeCl3·6H2O），溶于纯水中，稀释至1000mL。
  3、硫酸镁溶液（22.5g/L）：称取22.5g硫酸镁（MgSO4.7H2O），溶于纯水中，稀释至1000mL。
  4、磷酸盐缓冲溶液（pH7.2）：称取8.5g磷酸二氢钾（KH2PO4），21.75g磷酸氢二钾（K2HPO4），33.4g磷酸氢二钠(Na2HPO4)和1.7g氯化铵(NH4Cl)溶于纯水中，稀释至1000mL。
  5、稀释水：在20L玻璃瓶内装入一定量的蒸馏水（含铜量小于0.01mg/L），在20℃条件下用水泵或无油空气压缩机连续通入经活性炭过滤的空气8h，予以曝气，静置5~7天，使溶解氧稳定，其溶解氧质量浓度应为8~9mg/L。
  6、接种稀释水
  6.1接种液：将生活污水在20℃条件下放置24~36h，取上清液，备用。
  6.2接种稀释水：于每升稀释水中加入接种液10~100mL。
  7、葡萄糖一谷氨酸溶液：称取于103℃烘烤1h的葡萄糖和谷氨酸各150mg于纯水中，稀释至1000mL，临用时配制。
  8、硫酸溶液[c（H2SO4）=0.5mol/L]。
  9、氢氧化钠溶液[c（NaOH）=1mol/L]。
  10、氟化钾溶液（40g/L）。
  11、叠氮化钠溶液（2g/L）。
  12、硫酸（ρ20=1.84g/mL）。
  13、硫酸锰溶液（480g/L）：称取480g硫酸锰（MnSO4·4H2O或400gMnSO4·2H2O或380gMnCl2·2H2O）溶于纯水中,过滤后,稀释至1000mL。
  14、碱性碘化钾溶液（500gNaOH+150gKI/L）称取：500g氢氧化钠，溶于300~400mL纯水中，取称150g碘化钾（或碘化钠）溶于250mL纯水中。将以上两液合并，加纯水至1000mL，静置24h使碳酸钠沉出，倾出上清液备用。
  15、硫代硫酸钠标准溶液[c(Na2S2O3)=0.025mol/L]：吸取0.05mol/L硫代硫酸钠标准溶液，用新煮沸放冷的纯水准确稀释为0.025mol/L。
  16、淀粉溶液（5g/L）。
  六、 仪器设备 1、恒温培养箱（20±1℃）。
  2、细口玻璃瓶：2000mL。
  3、量筒：1000mL。
  4、玻璃搅拌：玻璃棒底端套上一块比量筒口径略小于1mm厚的硬橡胶圆块，棒的长度以可伸至量筒底部为宜。
  5、培养瓶：250mL。
  七、分析步骤 1、样品预处理
  1.1水样pH应为6.5~7.5之间，饮用水源水受到废水污染时，可用硫酸溶液或氢氧化钠溶液予以调整。
  1.2含有少量余氯水样，放置1~2h后即可消失。余氯大于0.1mg/L，可加入硫代硫酸钠除去，其加入量可用碘量法测定。
  1.3受工业废水污染的水样，由于其中可能含有其它有害物质，如金属离子等，应根据具体情况予以处理。
  1.4当水样中含有0.1mg/L以上的亚硝酸盐时，可于每升稀释水中加入2mg亚甲蓝或3mL叠氮化钠溶液处理。
  1.5当水样中含1mg/L以下的亚铁盐时，可于每升水中加入2mL氟化钾溶液。
  2、直接培养法：适用于较清洁的水样。用虹吸法吸出两份水样于溶解氧瓶中，一瓶立即测定溶解氧，另一瓶，立即放入20±1℃的恒温培养箱中，培养五昼夜后取出，再测定溶解氧。二者之差即为水样的生化需氧量。
  3、稀释培养法
  3.1确定水样稀释倍数：根据酸性高锰酸钾法测得耗氧量（mg/L） ,以1~3除之,商即为水样所需稀释的倍数。
  3.2稀释方法
  A连续稀释法，先从稀释倍数小的配起，继用第一个稀释倍数的剩余水，再注入适量稀释用水配成第二个稀释倍数，以此类推。
  B稀释操作方法
  a将水样小心混匀（注意勿产生气泡），根据3.1确定的稀释比例，取出所需体积的水样，沿筒壁移入量筒中，然后细心地用虹吸管将配好的稀释水或接种稀释水加至刻度，用特制的搅拌在水面以下缓缓上下搅动4~5次，立即将筒中稀释水样用虹吸法注入两个预先编号的培养瓶，注入时使水沿瓶口缓缓流下，以防产生气泡。水样满后，塞紧瓶塞，并于瓶口凹处注满稀释水，此为第一稀释度。
  b在B.a分析步骤中，量筒内尚剩有水样，根据第二个稀释度需要再用虹吸法向筒中注入稀释水或接种稀释水以下分析步骤重复3.2.B.a操作，即为第二稀释度，按同法可做第三个稀释度。
  c另取两个编号的溶解氧瓶，用虹吸法注入稀释水或接种稀释水，塞紧后用稀释水封口作为空白。
  d检查各瓶编号，从空白及每一个稀释度水样瓶中各取1瓶放入20±1℃的培养箱中培养中培养5日，剩余各一瓶测定培养前溶解氧。
  （a） 溶解氧固定
  立即将分度吸管插入培养瓶液面以下，加1mL硫酸锰溶液，再按同方法加入1mL碱性碘化钾溶液。盖紧瓶塞（瓶内勿留气泡），将水样颠倒混匀一次，静置数分钟，使沉淀重新下降至瓶中部。
  （b）释出碘
  用分度吸管沿瓶口加入1mL硫酸溶液盖紧瓶塞，颠倒混匀，静置5min。
  （c）滴定
  将上述溶液倒入250mL碘量瓶中，并用纯水洗涤溶解氧瓶2—3次，用硫代硫酸钠标准溶液（110.1.3.15）滴定至溶液呈淡黄色，加入1mL淀粉溶液，继续至蓝色刚好褪去为止。记录用量（V1）。
  （d）计算
             V1×c×8×1000
  ρ（O2）=——————————
                  V-3
  式中：ρ（O2）—水中溶解氧的质量浓度（以O2计）， mg/L；
  c—硫代硫酸钠标准溶液的浓度，mol/L;
  V1—硫代硫酸钠标准溶液用量，mL；
  8—与1.00mL硫代硫酸钠标准溶液[c(Na2S2O3)=1.000mol/L]相当以mg表示的溶解氧的质量；
  V —水样体积，mL。
  e每天检查瓶口是否保持水封，经常添加封口水及控制培养箱温度。
  f培养五天后取出培养瓶，倒尽封口水，立即测定培养后的溶解氧。
  g溶解氧测定方法同上。
  4、标准溶液校核
  将葡萄糖—谷氨酸标准溶液，以2%稀释比测其BOD5，其结果应为200±37mg/L。如不在此范围内，说明实验有误，应找其原因。
  八、计算 1、直接培养法    ρ1（BOD5）=ρ1-ρ2
  2、稀释培养法
  ρ1（BOD5）=（ρ1-ρ2）-（ρ3-ρ4）f1/f2
  式中：ρ1（BOD5）—水样的五日生化需氧量（BOD5）的质量浓度，mg/L；
  ρ1——水样培养液在培养前的溶解氧的质量浓度，mg/L
  ρ2——水样培养液在培养五日后的溶液氧的质量浓度，mg/L
  ρ3——稀释水（或接种稀释水）在培养前的溶解氧的质量浓度，mg/L
  ρ4——稀释水（或接种稀释水）在培养五日后溶解氧的质量浓度，mg/L
  f1——稀释水（或接种水）在培养液中所占比例
  f2——水样在稀释培养液中所占的比例
  
  
  稀释水（mL）
  f1=
  ————————————
  
  水样（mL）+稀释水（mL）   
  
  
  
  
  水样（mL）
  f2=
  ————————————
  
  水样（mL）+稀释水（mL）
  3、结果确定
  测定2个或2个以上稀释度的溶解氧降低量应为40%~70%之间，即可取平均值计算。
       （ρ1-ρ2）×100
  ρ5=
  ——————————
            ρ1
  式中：ρ5——水样稀释后溶液氧降低率，%；
        ρ1，ρ2——同上
  4、精密度
  有资料说明，在一系列实验室内的考察中，每系列包括86~106个实验室（接种同样多的河水和废水），对300mg/L的混合原始标准，五天BOD5平均值199.4mg/L，标准偏差为37.0mg/L。
  在58个实验室里86位分析工作者分析了天然水样，其中准确加入可生物降解的有机化合物。BOD5平均值为2.1—175mg/L，标准偏差分别为±0.7和±26mg/L。

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