步 骤
1. 水样的预处理
(1) 水样的pH值若超出6.5—7.5范围时,可用盐酸或氢氧化钠稀溶液调节pH近于7,但用量不要超过水样体积的0.5%。若水样的酸度或碱度很高,可改用高浓度的碱或酸进行中和。
(2) 水样中含有铜、铅、锌、镉、铬、砷、氰等有毒物质时,可使用经驯化的微生物接种液的稀释水进行稀释,或提高稀释倍数以减少毒物的浓度。
(3) 含有少量游离氯的水样,一般放置1—2h,游离氯即可消失。对于游离氯在短时间不能消散的水样,可加入亚硫酸钠溶液,以除去之。其加入量由下述方法决定。
取已中和好的水样100ml,加入1+1乙酸10ml,10%(m/V)碘化钾溶液1ml,混匀。以淀粉溶液为指示剂,用亚硫酸钠溶液滴定游离碘。由亚硫酸钠溶液消耗的体积,计算出水样中应加入亚硫酸钠溶液的量。
(4) 从水温较低的水域或富营养化的湖泊中采集的水样,可遇到含有过饱和溶解氧,此时应将水样迅速升温至20℃左右,在不使满瓶的情况下,充分振摇,并时时开塞放气,以赶出过饱和的溶解氧。
从水温较高的水域或废水排放口取得的水样,则应迅速使其冷却至20℃左右,并充分振摇,使与空气中氧分压接近平衡。
2. 不经稀释水样的测定
溶解氧含量较高、有机物含量较少的地面水,可不经稀释,而直接以虹吸法,将约20℃的混匀水样转移入两个溶解氧瓶内,转移过程中应注意不使产生气泡。以同样的操作使两个溶解氧瓶充满水样后溢出少许,加塞。瓶内不应有气泡。
其中一瓶随即测定溶解氧,另一瓶的瓶口进行水封后,放入培养箱中,在20±1℃培养5d。在培养过程中注意添加封口水。
从开始放入培养箱算起,经过五昼夜后,弃去封口水,测定剩余的溶解氧。
3. 需经稀释水样的测定
(1) 稀释倍数的确定:根据实践经验,提出下述计算方法,供稀释时参考。
l 地面水,由测得的高锰酸盐指数与一定的系数的乘积,即求得稀释倍数,见下表。
由高锰酸盐指数与一定系数的乘积求得的稀释倍数
高锰酸盐指数(mg/L) | 系数 |
< 5 | --- |
5-10 | 0.2、0.3 |
10-20 | 0.4、0.6 |
> 20 | 0.5、0.7、1.0 |
l 工业废水,由重铬酸钾法测得的COD值来确定。通常需做三个稀释比。使用稀释水时,由COD值分别乘以系数0.075、0.15、0.225,即获得三个稀释倍数。使用接种稀释水时,则分别乘以0.075、0.15和0.25三个系数。注:CODcr值可在测定COD过程中,加热回流至60min时,用由校核试验的苯二甲酸氢钾溶液按COD测定相同操作步骤制备的标准色列进行估测。(2) 稀释操作:l 一般稀释法按照选定的稀释比例,用虹吸法沿筒壁先引入部分稀释水(或接种稀释水)于1000ml量筒中,加入需要量的均匀水样,再引入稀释水(或接种稀释水)至800ml,用带胶版的玻棒小心上下搅匀。搅拌时勿使搅棒的胶版漏出水面,防止产生气泡。按不经稀释水样的测定相同操作步骤,进行装瓶、测定当天溶解氧和培养5d后的溶解氧。另取两个溶解氧瓶,用虹吸法装满稀释水(或接种稀释水)作为空白试验。测定5d前后的溶解氧。l 直接稀释法:直接稀释法是在溶解氧瓶内直接稀释。在已知两个容积相同(其差< 1ml)的溶解氧瓶内,用虹吸法加入部分稀释水(或接种稀释水),再加入根据瓶容积和稀释比例计算出的水样量,然后用稀释水(或接种稀释水)使刚好充满,加塞,勿留气泡于瓶内。其余操作与上述一般稀释法相同。BOD5测定中,一般采用叠氮化钠改良法测定溶解氧。如遇干扰物质,应根据具体情况采用其他方法(详见溶解氧测定方法)。计算1.不经稀释直接培养的水样BOD5(mg/L)=c1-c2
式中,c1--水样在培养前的溶解氧浓度(mg/L); c2--水样经5d培养后,剩余溶解氧浓度(mg/L)。1. 经稀释后培养的水样BOD5(mg/L)=
式中,B1---稀释水(或接种稀释水)在培养前的溶解氧(mg/L); B2--稀释水(或接种稀释水)在培养后的溶解氧(mg/L); f1--稀释水(或接种稀释水)在培养液中所占比例; f2--水样在培养液中所占比例。 注:f1 、f2的计算:例如培养液的稀释比为3%,即3份水样,97份稀释水,则f1=0.97,f2=0.03。精密度与准确度三个实验室分析含5mg/L葡萄糖的统一分发标准液的BOD5值,实验室内相对标准偏差为5.6%;实验室间相对标准偏差为32%。三个实验室分析含300mg/L葡萄糖(BOD5为210 mg/L)的统一分发标准液的BOD5值,实验室内相对标准偏差为2.1%;实验室间相对标准偏差为2.1%。注意事项(1) 水中有机物的生物氧化过程,可分为两个阶段。第一阶段为有机物中的碳和氢,氧化生成二氧化碳和水,此阶段称为碳化阶段。完成碳化阶段在20℃大约需要20d左右。第二阶段为含氮物质及部分氨,氧化为亚硝酸盐及硝酸盐,称为硝化阶段。完成硝化阶段在20℃时需要约100天。因此,一般测定水样BOD5时,硝化作用很不显著或根本不发生硝化作用。但对于生物处理池的出水,因其中含有大量的硝化细菌。因此,在测定BOD5时也包括了部分含氮化合物的需氧量。对于这样的水样,如果我们只需要测定有机物降解的需氧量,可以加入硝化抑制剂,抑制硝化过程。为此目的,可在每升稀释水样中加入1ml浓度为500mg/L的丙烯基硫脲(ATU,C4H8N2S)或一定量固定在氯化钠上的2-氯代-6-三氯甲基吡啶(TCMP,Cl—C5H3N—C—CH3),使TCMP在稀释样品中的浓度约为0.5mg/L。(2) 玻璃器皿应彻底洗净。先用洗涤剂浸泡清洗,然后用稀盐酸浸泡,最后依次用自来水、蒸馏水洗净。(3) 在两个或三个稀释比的样品中,凡消耗溶解氧大于2mg/L和剩余溶解氧大于1mg/L时,计算结果时,应取其平均值。若剩余溶解氧小于1mg/L,甚至为零时,应加大稀释比。溶解氧消耗量小于2 mg/L,有两种可能,一是稀释倍数过大;另一种可能是微生物菌种不适应,活性差,或含毒物质浓度过大。这时可能出现在几个稀释比中,稀释倍数大的消耗溶解氧反而较多的现象。(4) 为检查稀释水和接种液的质量,以及化验人员的操作水平,可将20ml葡萄糖—谷氨酸标准溶液用接种稀释水稀释至1000ml,按测定BOD5的步骤操作。测得的BOD5的值应在180-230mg/L之间。否则应检查接种液、稀释水的质量或操作技术是否存在问题。(5) 水样稀释倍数超过100倍时,应预先在容量瓶中用水初步稀释后,再取适量进行最后稀释培养。