探究不同方法測定生化需氧量的比對分析

江西三科檢測有限公司 江西 南昌 330000

1 實驗方法

實驗原理：

稀釋接種法采用五日生化需氧量法(HJ505－2009)。用培養(yǎng)瓶填充水樣，填充并呼吸，在恒溫下培養(yǎng)5天。根據(jù)培養(yǎng)前后溶解氧濃度變化計算每升水中耗氧量即BOD5值。微生物電極法測定生化需氧量，利用微生物電極原理。當不含有機物的樣品通過循環(huán)池時，通過微生物膜的溶解氧幾乎沒有變化。當含有有機物的樣品通過循環(huán)池時，微生物消耗的溶解氧多，流經(jīng)微生物膜的溶解氧減少。溶解氧含量的變化直接改變了氧電極的產(chǎn)量，說明輸出電流的變化與樣品中有機物的含量成正比。就此計算BOD值。

儀器和試劑：稀釋接種法：生化培養(yǎng)箱，鹽溶液：磷酸鹽溶液作為緩沖溶液，七水硫酸鎂溶液，氯化鈣溶液，六水氯化鐵溶液。稀釋水：取以上四種鹽溶液各1mL，稀釋至1L。微生物電極法：220A型微生物電極快速測定儀BOD標準溶液：將谷氨酸和葡萄糖于103℃烘1h，稱取谷氨酸150mg，葡萄糖150mg溶于1L水中即得210±10mg/L的標準溶液。緩沖液：使用磷酸二氫鉀和磷酸氫二鈉溶液作為緩沖溶液，該緩沖液用于標準溶液和被測樣品的稀釋[1]。

儀器測試條件：稀釋接種法：生化培養(yǎng)箱，恒溫20℃。微生物電極法：輸出型號：微生物電極0～20μA。進樣方式：由蠕動泵驅(qū)動恒速流動連續(xù)進樣，恒溫方式：有加熱器保持自動恒溫，清洗液(緩沖液)消耗：每分鐘4.5mL/min，每小時270mL，微生物傳感器不能測定高濃度有毒物質(zhì)，pH應處于4～7之間，測定前將0～2000mg/L的水樣稀釋到50mg/L以下。

2 結果與分析對比

準確度測定，采用稀釋接種法和微生物電極法平行測定環(huán)境保護部標準樣品研究所研制的BOD標準樣品各六次。由表1可知，

表1 標準樣品監(jiān)測結果

兩種實驗方法測定的BOD標準樣品含量，均在容許的測定范圍內(nèi)，微生物電極法的計算結果略高于稀釋接種法。

精密度測定，配制濃度為20mg/L的BOD標準樣品，對標準樣品進行平行測定。檢測數(shù)據(jù)見表2。

表2 標準樣品精密度檢測結果

稀釋接種法測定的精密度結果相對偏差為4.92%，微生物電極法測定的精密度結果相對偏差為4.74%，相對偏差均在5%之內(nèi)，兩種實驗方法測定的相對偏差無顯著差別，重復性較好，較為準確。

以BOD含量高低不同的天然水樣為樣品進行兩種方法的比對分析，水樣預處理稀釋接種法：pH值處于6～8之間，通過將所需體積的亞硫酸鈉溶液添加到含有游離氯或結合氯的樣品中。對于溫度較低的樣品，將樣品溫度升高，然后將樣品放置于半充滿的容器中劇烈搖晃，消除天然水體中的過飽和氧。準確度和精密度的測定隨機選取天然水體A和B，進行6次平行實驗，通過兩種方法測定BOD進行比對。

稀釋接種法測定天然水體中的BOD的平均值為1.6mg/L、5.2mg/L，相對標準偏差范圍分別2.89～4.67之間，微生物電極法測定天然水體中的BOD的平均值為2.2mg/L、6.5mg/L，相對標準偏差范圍分別在1.50～3.67之間。兩種檢測方法平均值和相對標準偏差都符合實驗相關要求，但是，由于天然水體成分復雜，有機物差別較大，兩種檢測方法測定天然水體中BOD數(shù)值存在一定差異。

3 微生物電極法電位變化對測定值的影響

采用微生物電極法測定BOD，33min是測量一個樣品的周期，進入測量狀態(tài)后，隨著時間的增加，會出現(xiàn)電位逐步增長的情況。配制濃度為4.4mg/L，11.0mg/L和22.0mg/L的BOD標準樣品，對標準樣品進行平行測定，每種濃度測定10組數(shù)據(jù)。通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，隨著樣品個數(shù)的增加，監(jiān)測時間的增長，快速測定儀電位差增大，標準樣品濃度增大，出現(xiàn)標準樣品數(shù)值漂移現(xiàn)象三個濃度的標準樣品均出現(xiàn)了數(shù)值漂移，濃度越低，數(shù)值漂移程度越大，數(shù)據(jù)偏離呈線性分布。新電極應持續(xù)1到2天的活化，保證其輸出穩(wěn)定。

4 結束語

綜上所述，稀釋接種法和微生物電極法都均適用于測定水中 BOD 的實驗要求。稀釋接種法是最為傳統(tǒng)的方法，所需時間較長，實驗過程煩瑣，對實驗人員要求較高，但檢出限較低，適用于對數(shù)據(jù)要求較高的地區(qū)。微生物電極法，測定速度快，可以實現(xiàn)大批量水質(zhì)分析，節(jié)省時間節(jié)省人力，能夠滿足快速監(jiān)測的需要，但也存在監(jiān)測水質(zhì)受限，儀器維護復雜等缺點。