样品采集过程对五日生化需氧量测定准确度影响因素分析

崔晨

（河南省水文水资源局 郑州 450003）

样品采集过程对五日生化需氧量测定准确度影响因素分析

崔晨

（河南省水文水资源局 郑州 450003）

本文分析了样品采集过程中对准确测定五日生化需氧量造成影响的四项主要因素，提出了针对性措施，对于改进五日生化需氧量采样操作，提高测定准确度有实际意义。

五日生化需氧量 样品采集 影响因素

1 研究目的

五日生化需氧量作为水质有机污染重要综合指标之一，是环境监测中的重要监测项目，其准确度的测定效果直接影响着水质类别的评价结果。本文研究的目的是从样品固定顺序、固定细节、气温、试剂四个方面分析影响五日生化需氧量准确测定的关键步骤，加强样品采集过程的规范性操作，提高实验室测定准确性。

2 研究思路

五日生化需氧量是指水中有机物在好氧微生物的作用下进行好氧分解过程中所消耗水中溶解氧的量，反映了水体中可被生物降解的污染物的多少。有机物含量越高，相同时间条件下消耗溶解氧的量就越大。五日生化需氧量样品的采集不同于一般水样，有着特殊的样品采集器皿和方法要求，同时需要对溶解氧进行现场固定。采样过程的不规范性操作往往会对测定结果造成比较重大的影响，甚至直接导致测定失败。本文根据多年样品采集和溶解氧固定等实践操作，结合理论分析，从四个方面研究影响五日生化需氧量准确测定的采样因素，进而提出切实可行的操作技巧和针对性措施。

3 样品采集基本步骤

样品采集于250mL钟形磨口瓶口的碘量瓶中，注入时要缓慢注入，不能让空气中多余氧气进入，注满碘量瓶后需要让样品溢出2s左右，用移液管伸入水体中先缓慢加入1.0mL硫酸锰、再加入2.0mL碱性碘化钾，然后加盖瓶塞，在锥形瓶瓶口外沿注入水样以达到密封瓶口的作用，送入实验室进行样品检测，送样过程中不能剧烈振摇样品，保持瓶口水封状态。

4 样品采集和固定操作注意事项

样品需要采集于250mL碘量瓶中，不能采集到塑料瓶或普通玻璃器皿中；采集水样时不能直接倾倒入碘量瓶，从采样器下端缓慢注入，不能让空气中多余氧气进入，并弃去初始流出的水体，注满碘量瓶后需要让样品溢出2s左右；样品采集后马上加入固定剂，用移液管伸入水体中先缓慢准确加入1.0mL硫酸锰，再准确加入2.0mL碱性碘化钾，不能在水面以上加入；加入固定剂后盖紧瓶塞，在锥形瓶瓶口外沿继续缓慢注入水样以达到密封瓶口的作用。

以上细节都是为了避免在样品采集过程中引入新的氧气进入水体，从而造成实验室测定值偏大。

5 固定试剂加入顺序的影响

在样品采集和固定操作过程中，部分采样人员如果不深入研究化学原理，把两种试剂的加入顺序颠倒，则会造成溶解氧的测定值不准确。

原理：先加入1.0mL硫酸锰，再加入2.0mL碱性碘化钾，此时水体中会发生如下反应，生成氢氧化亚锰白色沉淀：MnSO4+2NaOH→Mn（OH）2↓+Na2SO4

白色氢氧化亚锰先与水中溶解氧反应，生成棕色锰酸沉淀，如下式反应：

之后，棕色锰酸沉淀与过量氢氧化亚锰继续反应，生成棕色锰酸锰沉淀，如下式反应：

因此，水体中溶解氧完全与锰离子结合，从而达到完全固定水体中所有溶解氧的目的。

影响：如果先加入2.0mL碱性碘化钾，则水体中残留的的二氧化碳气体和碳酸氢根会与氢氧化钠产生如下化学反应：

此时加入1.0mL硫酸锰，大量的碳酸根和锰离子结合生成同样是白色的硫酸锰碱式碳酸盐沉淀，从而消耗一部分锰离子，剩余少量的锰离子与氢氧化钠反应生成氢氧化亚锰沉淀，因此用于固定水体中溶解氧的氢氧化锰只是加入硫酸锰试剂的一小部分，所测定的当日溶解氧也只为水体中实际溶解氧的一部分，具体反应如下：

6 气温的影响

水体中氧气的饱和溶解量是随着温度升高而降低的，例如20℃时，水体中氧气的饱和溶解量为9.08mg/L；10℃时，水体中氧气的饱和溶解量为11.26mg/L；0℃时，水体中氧气的饱和溶解量为14.64mg/L；30℃时，水体中氧气的饱和溶解量为7.56mg/L；35℃时，水体中氧气的饱和溶解量为6.95mg/L。

实验室测定五日生化需氧量是在20℃室温下进行，而在寒冷的冬季取水样，如果在采样现场进行溶解氧的固定和监测，测定值会高于同样水体在室温20℃的测定值，因此5d后在20℃的室温下再次进行溶解氧测定，则造成五日生化需氧量的测定值偏低；而在炎热的夏季，水温往往高出20℃，甚至达到30℃或35℃，当日在现场测定的溶解氧会比室内20℃时测定的溶解氧偏低，五日后再次测定溶解氧时，室温低于采样温度，空气中部分氧气迅速溶解于水体，对于五日生化需氧量小于1.0 mg/L的水样甚至会造成5d后溶解氧反而比当日溶解氧还要大，从而测定出五日生化需氧量为负值的不合理现象。

7 试剂加入量的影响

1.0 mL硫酸锰和2.0mL碱性碘化钾应准确加入，如果固定剂加入量不准确，直接影响实验室的测定结果，加入硫酸锰和碱性碘化钾的移液管应分开使用，不然会在移液管内造成氢氧化亚锰白色沉淀，从而影响溶液移取的准确性。

同时，如果硫酸锰和碱性碘化钾试剂保管不当，例如在阳光下暴晒或者冷冻保存，或者密封不严密，就造成部分试剂失效，也会影响当日溶解氧测量值不准确，从而影响五日生化需氧量的测定。

8 结论

五日生化需氧量作为一个对样品采集和现场固定有特殊要求的水质指标，其采样和现场固定步骤应严格按照规范进行操作，不能任意调整加入试剂的顺序和用量，寒冬季节和高温夏日采集的水样，应该尽快在当天送回到实验室，先利用水浴锅升温或者冷却到20℃的室温，然后再进行当日溶解氧的测定，从而避免在采样和现场固定环节引入对测定结果准确性造成重大影响的因素■