五日生化需氧量（BOD5）测定方法探讨

泰安市生态环境局新泰分局 强丽

BOD5是一个重要的测量指标，它是用来测量微生物代谢的臭氧所消耗的水的溶解氧量的指标，同时它也可以用来测量水的质量被其他有机物污染的程度。主要定义公式为：5天内一氧化氮微生物的一氧化氮和分解氮的单位数是体积水中各种有机物消耗的所有游离氮和氧的平均值，这意味着水的单位体积是游离氧的毫克/升。

一、什么是五日生化需氧量BOD5

我们日常所排出来的生活污水以及工业废水中含有大量的有毒性有机物质，这会消耗大量的溶解氧。造成水质恶化的原因是当那些有机物在水中分解时会破坏氧气在水中的平衡程度，进而造成水质恶化，甚至造成鱼类和其他水生生物死亡。水中有机物的组成复杂，很难确定每一种成分，通常利用水体中有机物在一定时间下消耗的氧气来表示这类水体中所研究有机物的含量，生化需氧量（BOD）就是其中一个重要的指标，同时也反映了废水中有机物的可生化性。

生化需氧量（BOD）指的通常是在国家规定的水环境下为了分解某些有机物必须进行的各种主要化学反应分解过程需要消耗的氧气。例如，溶解液态水和混合氧等的使用量。此类大型微生物体在进行氨基氧化酶完全化的培养过程中需要每天进行的氧化培养过程时间一般很长，如在20℃的氧化培养过程时间内完成氧化培养大约需要100多天。目前国内外普遍认为此方法规定于20±1℃之内低温培养5天，分别主要用于实验测定每个培养样品在进入低温培养前后的时间是否需要溶解氧化氢和碳为氧，二者之差即为BOD5，以样品溶解氢和氧的毫克/每英寸毫升（mg/L）的氧含量数值表示，BOD值越大，水中有机物越多、污染越严重。五日的这种正确说法一种都认为是因为5天的时间消耗主要为各种有机化学物质的大量耗氧明显，不会直接导致诸如一氧氨氮等其他有机化学物质的大量耗氧。还有一种认为，因为5天内集群微生物的两个抗体联合降解已经完全能够达到一个较高的联合降解抗体比例，检测明显。微生物对土壤有机物的大量降解与土壤温度变化有关，一般最适宜的降解温度范围是15～30℃，所以在我们测定生化生物需要含氧量时一般以20℃左右作为需要测定的生物标准降解温度。在20℃的温度测定混合条件（溶解氧充足、不易于搅动）下，一般分解有机物20天才开始能够基本安全完成第一和二阶段的分解氧化物和分解反应过程（大约完成整个过程的99%)。原则上BOD5比例浓度越高，则其废水的生物可生化性相对越好。

二、影响BOD5测定结果准确性的主要影响因素

（1）优质种类水样的采集、保存、运输。各种水质不同、水质相同的水样，在从物理采集到分析运输的整个过程中都会发生变化，影响BOD测定结果。因此，必须及时采取一系列安全保护措施，力求确保水样在尽量短的运输时间内被迅速送达相关实验室进行检测。例如，水样最好同时采用隔热玻璃或环氧聚乙烯两种容器进行盛装，并在水样采集时尽量充满各种容器且完全密封。运输储存过程中，水样最好进行低温冷藏（2～5℃低温避光保存），必要时还可考虑配备一种专用高温隔热冷冻容器，使用高温制冷剂，尽量保证水样的原始状况。水样采集后最好6h内进行分析，冷藏贮存时间不得超过24h。

（2）样品稀释水和其他接种样品稀释水的影响。接种样品在进行测定BOD时一般均规定需要用水稀释，因此对样品稀释水及其他接种样品稀释水的质量要求相当严格，这直接关系样品测定的成败，是影响样品测定实验结果准确性的主要因素。

（3）其他影响因素。测量标准值中要求测定样品于20±1℃低温培养5天后，消耗的硝化溶解氢及氧至少为2mg/L，且当天培养后样品剩余硝化溶解氢及氧至少为1mg/L，这样才能真正取得可靠的BOD5测量标准值，因此测定样品的硝化稀释含氧倍数非常重要。另外，实验室在测定样品过程中对所涉及的各种玻璃器皿应彻底洗净，实验室所用水质量应严格要求达标等。

三、BOD检测方法

在每次进行BOD检测时，我们必须确保BOD检测法实验时所涉及的实验仪器和检测道具的卫生情况，以防一些微小化学元素影响实验结果。其次，要注意实验的先后顺序，确保实验的严谨性。

（1）在操作过程中，样品通常处于恒温冷冻状态。样品用水收集后，均匀放入培养箱中，使其稳定温度为20℃左右。同时，保证水中所有溶解物质的含氧量，有效降低测量误差。

（2）调节水样pH值。样品受热温度正常达到20℃以上时，在恒温后，用试纸（6.4-8.0之间）检查每个样品的精密度和ph数值，确保实验准确性。样品的酸碱度应在6.7至7.5之间（最佳值为7.2)，超过该范围的样品生化需氧量较小。应使用氢氧化钠盐酸溶液或氢化氢氧化钾盐酸溶液对其进行化学中和，溶液的体积一般不应小于实验样品平均体积的0.5%。

（3）取适量水样。测取样品的准确浓度范围（0～20mL)，测取样品总体积（500mL)，然后使用干净的小容量筒或者大容量材料瓶用流量计测取准确的浓度样品的总体积，加入后放到洗净并及时晾干的固体培养材料瓶中。一般来说，水样的测量BOD值按照水化学物质需氧量（CODcr）的60%值来估算大致的需氧浓度测量范围。

（4）放入磁力搅拌器。将整个碱性培养基器皿底部过滤瓶稍微向上倾斜，将整个搅拌器直接水平放入带培养桶盖的瓶中，不要随意让搅拌器滑到培养瓶的桶盖和瓶盖底部，以免直接损坏整个培养瓶的桶盖和瓶盖或损坏搅拌器。用塑料镊子往药杯中加入几粒氢氧化钠颗粒（通常为3～5粒），不要将氢氧化钠滴入培养瓶中。

（5）装上测试终端。将一个大试剂杯、三个小BOD测试仪和测试终端准备好，然后依次安装在一个大培养瓶上，并拧紧瓶盖做到实验的严谨性（这个步骤是关键步骤，影响到三个测试仪的使用成败）。

（6）放入恒温箱自动测试。将搅拌器和托盘准备好，并放入温度稳定在20℃左右的小型恒温冷冻培养箱内，同时打开所有搅拌器和托盘。恒温培养料瓶安装在测试仪器的终端，直接放置在搅拌盘上，关闭恒温培养箱的门。恒温箱达到测试进度后，测试仪器终端开始自动检测实验内容。测试终端上的检测规定时间达到后，仪器会自动停止测试，并自动保存所有数据，便于查看详细的测试数据和测试时间天数。

四、稀释与接种法测定BOD5

对于某些地面水及大多数大型工业废水、生活垃圾污水，因为含有较多的可溶有机物，需要对水稀释后再降解培养进行测定，以大幅降低其可溶浓度，保证降解培养过程在测定有机物足够含量溶解水和氧的特定条件下顺利进行。特定盐水样品的稀释生化需氧量倍数可以用高锰酸钾需氧量指数或水中的需氧量（CODcr）来计算。若在BOD5中不超过6mg/L，则无需稀释，可直接测定。对于各种不含或含少量有害微生物的工业废水，在无菌测定BOD5时，也应无菌接种，以引入一种能有效分解工业废水中所含有机物的有害微生物。

HJ505-2009规定了BOD5测定的各种稀释和接种方法。本质量标准主要适用于检测城市地表水、工业废水和各种生活污水中的BOD5的质量测定结果。该方法的检出限浓度为0.5毫克/升，稀释法和接种法测定的废水下限浓度为2毫克/升，其他方法的上限浓度为6000毫克/升。稀释溶解与接种法测定参数BOD5的操作步骤为：（1）按产品说明书要求配制稀释接种液，并准备好所需材料和实验所用的化学物质以及实验道具。（2）准备接种样品稀释饮用水，根据接种样品的水来源和没有受接种污染物的情况向备好的接种稀释水中依次加入一定数量体积的稀释接种液。（3）进行样品的前后处理：a.用氯化盐酸的水溶液或者硫酸、氢氧化钠的水溶液进行调节时，该样品的ph平均值应达到6.7～7.5。b.去除余氯和其他游离乙酰氯。c.均质无氧化培养样品，必要时样品需使用过滤水并除去白色绿藻，调节电导率至不超过小于125µs/cm2。（4）若待检预测培养样品过量溶解氮和氧含量过饱和时，则需通过微波振荡的方法快速释放出样品过量溶解氧，若样品溶解氮和氧含量不足，则样品需要进行曝气。（5）根据待测样品培养情况需要确定接种稀释剂的倍数，用含有接种作为稀释剂的水进行稀释待测样品。（6）严格使用接种电化学分析探头法测定所有培养前后期试样样品中的需要溶解氮和氧的试样质量测定浓度，严格规定密封一个盛有培养试样的专用溶解氮和氧培养瓶，并将其转移加热至20±1℃恒温培养箱内，以避光温度培养5d±4h，并严格测定所有培养后样品中的需要溶解氮和氧的试样质量测定浓度。（7）严格依据测定培养前后期的试样以及培养空白样中需要溶解氮和氧的试样质量测定浓度、稀释倍数，计算BOD5结果。

五、结束语

综上所述，五日生化需氧量（BOD5）测定方法可以很好地检测水的质量，其BOD5比例浓度越高，则废水的生物可生化性相对越好。但影响此检测方法的因素很多，比如，优质种类水样的物理采集、保存和物理分析后的运输，样品稀释水和其他接种样品稀释水的影响以及其他可能影响品质的因素等等，所以应用此方法时一定要遵循先后顺序、严谨实验，才能达到实验结果的准确。