五日生化需氧量檢測法評價不同來源廢水水質的差異性*

柏任流，曹群群

（黔南民族師范學院 化學化工學院，貴州 都勻 558000）

水資源對人類生存極為重要。隨著現代工業的發展和各類企業的增多，排出的廢水也越來越多。少量的廢水可能會對環境產生的影響較小，但是大量的廢水會對環境造成很大的影響。當大量的廢水流入河流與土壤，會對河流中的生物造成危害。與此同時，當被污染的廢水流入土壤，再被吸收轉移到植被里，一些有毒物質就被植物吸收。人體間接吸收這些有害物質，就會危害人體健康。因此國家相關管理部門規定，對污水處理廠的廢水進行定期監測以確保水質的質量，目的是使水質達到環保的排放標準。

目前，五日生化需氧量作為鑒別指標之一，其主要是稀釋與接種。通過在實驗過程中所得出的五日生化需氧量，更直觀地反映水質是否被一些有機物所污染，與此同時能否表現水質的可生化降解性。在水質檢測中，五日生化需氧量是極為重要的檢測項目，目前最常采用的是五日生化培養法。該方法對操作方面較為嚴格，所需的時間長，不能夠迅速反映水質的污染情況。

1 實驗部分

1.1 實驗藥品

1.1.1 試劑

硫酸錳（MnSO4），堿性碘化鉀（KI），濃硫酸，硫代硫酸鈉（Na2S2O3），淀粉溶液。

1.1.2 試劑配制

1）MnSO4溶液：首先用天平稱取364 g MnSO4·H2O溶于水，再用純水稀釋至1000mL。

2）堿性碘化鉀（KI）溶液：先用天平稱取250 g NaOH于燒杯中，用150～200mL純水溶解，不斷攪拌直到NaOH溶液冷卻。再稱取75 g KI溶于100mL水中，將冷卻后的NaOH溶液與KI溶液混合，最后用純水稀釋至1000mL。若該溶液存在沉淀，放置一晚上再取上清液，并存放于塑料瓶中，并且要注意避光。

3）淀粉溶液：將稱量好的0.5 g可溶性淀粉加入到100mL的水中，加熱攪拌至沸騰1～3min，冷卻，加入0.1 g水楊酸，攪拌使溶液均勻。

4）Na2S2O3溶液：首先將1000mL的純水加熱煮沸，再冷卻，將事先稱好的32 g硫代硫酸鈉加入其中，再加入0.5 g NaOH，攪拌完全溶解，存于棕色瓶中。

1.1.3 標準品

重鉻酸鉀（K2Cr2O7），優級純，純度≥99%。

1.1.4 標準溶液配制

K2Cr2O7標準溶液（c＝0.0250mol／L）：用分析天平準確稱取1.2258 g K2Cr2O7，在105℃下使用電烘箱將重鉻酸鉀進行干燥，再將重鉻酸鉀加入到一定量的水中溶解，定容到1000mL容量瓶中，即得到溶液。

1.2 實驗儀器

堿式滴定管，量筒，天平，錐形瓶，培養瓶，生化培養箱。

1.3 實驗樣品

采集的不同水質水樣，包括：A水務公司廢水樣1，B水務公司廢水樣2，A污水處理廠廢水樣1，B污水處理廠廢水樣2，A醫院廢水樣1，B醫院廢水樣2，A食品公司廢水樣1，B食品公司廢水樣2，A環保公司廢水樣1，B環保公司廢水樣2，A能源公司1，A能源公司1，A生活廢水1，B生活廢水2.

1.4 實驗原理

生化需氧量是指，在規定的條件下，微生物分解水中的某些可氧化的物質，特別是分解有機物的生物化學過程消耗的溶解氧［1］。通常情況下是指水樣充滿完全密閉的溶解氧瓶中，分別測定培養前后水樣中溶解氧的質量濃度，由培養前后溶解氧的質量濃度之差，計算單位樣品消耗的溶解氧量，以BOD5形式表示［2］。當水質樣品的污染程度較大時，好氧微生物消耗的氧含量就越多，水中的氧含量可能就越來越少，采集的樣品后續需進行稀釋接種后再測定其含量。對日常的生活用水或者較為清潔的水資源只需要直接通過五日生化培養法來確定其含量。并確保短時間內測量。

不經稀釋直接培養的水樣溶解氧計算公式［3］：

水質樣品經過稀釋后培養所得水樣溶解氧：

式中，ρ1為水樣在培養前的溶解氧質量濃度（mg／L）；ρ2為水樣五天培養后，剩余溶解氧質量濃度（mg／L）；B1為稀釋水（或稀釋接種水）在培養前的溶解氧含量；B2為稀釋水（或稀釋接種水）在培養后的溶解氧含量；f1為稀釋水（或稀釋接種水）在培養中所占的比例；f2為水樣在培養中所占的比例。

1.5 實驗過程

1.5.1 分析步驟

1）水質樣品的培養

將水質樣品用培養瓶水封之后，在恒溫條件下培養五天，再測定去五日生化需氧量。

2）水質樣品處理

將水質樣品用250mL的培養瓶裝至近滿，加入1.00mL硫酸錳溶液，再用移液管加入2.00mL堿性KI溶液，將瓶塞緊閉，搖勻之后。加入濃硫酸2.00mL，閉塞搖勻之后，要使廢水中的懸浮物全部溶解，放置暗處5min后，使用滴定法測定。

3）水質樣品滴定

取一個潔凈的錐形瓶并加入上述處理過的樣品溶液100.0mL（需要用量筒量取），用Na2S2O3溶液對處理過的水質樣品進行滴定，直到錐形瓶內的溶液由黃色變成無色且在30 s內不褪色，記錄下所消耗硫代硫酸鈉溶液的體積。在每次滴定的過程中都需要進行標定。［3］

2 結果與討論

2.1 測定結果

根據檢測方法和原理測定出14種不同水質中的五日生化學需氧量，結果如表1。

表1 各種水質五日生化需氧量測定值

由表1可知，從不同單位采集的14種水質樣品中，五日生化需氧量由高到低的順序為：食品公司＞生活污水＞水務公司水樣＞醫院廢水＞能源＞環保＞污水處理廠。

2.2 討論

根據實驗結果，從黔南14個不同單位所采集的水樣的五日生化需氧量各有所差異。首先，同類型單位之間的五日生化需要并不存在較大的差異。如A水務公司水樣1和B 水務公司水樣2之間存在1.4mg／L，造成這一差異的原因是由于同種類型的水質采集過程中溫度不同，以及分析檢測過程中重鉻酸鉀、硫代硫酸鈉的影響。其次，七種不同類型水質有較大的差異。由表1可知，食品公司A與食品公司B的五日生化需氧量明顯高于其他來源樣品，這是由于食品生產用水要求較為嚴格，用水符合規定的生活飲用水衛生標準。生活污水主要是居民排除的廢水，水質中大多不含重金屬，所含有的有毒物質也較少，對五日生化需氧量的影響較小，因而它的五日生化需氧量高。

醫院廢水中的污染物主要是一些有機物、放射性污染物，對溶解氧的影響較大，導致所檢測的值偏低。最低的是污水處理廠，僅有0.5mg／L，在這一類水質中，可能含有大量的有毒物質，對微生物活性有抑制，使得溶解氧含量較低。而環保和能源公司是根據他們單位的材料、工藝有關。

BOD5作為衡量廢水污染強度、成分和水體氧平衡的重要指標，對整個水環境保護、水污染控制以及維護水環境健康至關重要［4-6］。

3 結論

此次黔南各個來源的水樣品，BOD5屬于合格標準內。不同水質水中微生物分解水質中有機物過程中消耗的溶解氧不同，從而使水質中的微生物的抑制作用不同，使水的質量改善程度不同，差異的原因主要來自污染物質的不同。