BOD 快速测定的应用
2014-03-10赵艳
赵 艳
(国家环境保护地表水环境有机污染物监测分析重点实验室江苏省环境监测中心 江苏南京 210036)
随着经济的发展,污染物种类越来越多,其中化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、氨氮、总磷等指标是水质监测分析中的综合指标,他们反映了水质污染的程度,生化需氧量又称生化耗氧量,它说明水中有机物出于微生物的生化作用进行氧化分解,使之无机化或气体化时所消耗水中溶解氧的量。目前BOD 的测定方法主要有稀释与接种法(HJ/T 505-2009)微生物传感器快速测定法(HJ/T 86-2002)活性污泥曝气降解法。稀释与接种法(HJ/T 505-2009)是目前最常用的国标法,但是由于使用稀释接种法测定出BOD 需要5 天时间,不能立即报出数据,因此微生物传感器快速测定法(HJ/T 86-2002)的运用越来越多。本论文就该方法的应用进行分析。
1 BOD 快速测定的优势和劣势
1.1 快速测定的优势
1.1.1 微生物传感器快速测定法(HJ/T 86-2002)是标准方法,适用范围广,测量范围大。
1.1.2 水样可直接测定,无须前处理,测量时间短(测定一个样品的周期需30min 左右),使用干式微生物膜,保存时间长且更换方便。
1.1.3 灵敏度高,可直接检测低浓度地表水,样品体积超过20mL,代表性强,测量精度0.1mg/L。
1.1.4 所用菌种对人体无害,液体流通管路设计简单,更换容易,安全性高。
1.1.5 无需计算,仪器直接读取结果,并可打印。
1.2 快速测定的劣势
1.2.1 含有毒物质水样测定不适用,该水质会影响微生物膜的活性。
1.2.2 需要做校准曲线,微生物的活性会影响校准曲线的准确度。
1.2.3 适用范围较窄,若稀释倍数过大会引起较大的误差。
2 BOD 快速测定的应用
2.1 原理
测定水中BOD 的微生物传感器是由氧电极和微生物膜构成,其原理是当含有饱和溶解氧的样品进入流通池中与微生物传感器接触,样品中溶解性可生化降解的有机物受到微生物膜中菌种的作用,而消耗一定量的氧,使扩散到氧电极表面上氧的质量减少,当样品中可生化降解的有机物向菌膜扩散速度(质量)达到恒定时,此时扩散到氧电极表面上氧的质量也达到恒定,因此产生一个恒定电流。由于恒定电流的差值与氧的减少量存在定量关系,据此可换算出样品中生化需氧量[2]。
2.2 测定过程
2.2.1 水样的预处理及注意事项
(1)水样pH 的调节,水样pH 控制在5.5~9.0,若不在此范围,用盐酸或氢氧化钠调节至约为7,调节溶液用量尽量要小,控制在水样总体积的0.5%以内。
(2)水样浑浊是需静止,取上清液分析。
(3)测定时水样温度要稳定在20℃左右,若不满足要求需进行恒温。
2.2.2 测定
(1)调节电极,使其稳定。
(2)配制标准系列,使BOD的含量依次为0mg/L、5mg/L、10mg/L、25mg/L和50mg/L,然后进样分别测出电位差值,此差值与BOD的浓度成正比,绘制标准曲线。
(3)直接读取浓度值,或有标准曲线查得水样的BOD 浓度值。
3 BOD 快速测定与国标法实验的比较
3.1 地表水测定结果的比较
表1 快速法和接种法测定结果比较——地表水
从上表可以看出,对于地表水的测定,两种方法均适用,无显著差异,并且质控样品(60.9±13.7)在误差允许范围以内,由此可见,对于地表水测定而言,快速测定法由于时间短、准确度高适用性更好。
3.2 废水测定结果的比较
表2 快速法和接种法测定结果比较——废水
差异性显著差异无显著差异可生化性差。
从上表可以看出,由于水质不同,快速测定法比较适合较洁净的可生化性好的废水测定,而在废水测定方面来说,国标稀释与接种法适用性更强,测定范围更广。
4 结语
有上述实验分析可以看出微生物传感器快速测定法(HJ/T 86-2002)适用于地表水及浓度较低、组成成分比较简单的污水(例如:污水处理厂排放口的水样)、不含对于微生物有害作用的工业废水,对于含有有毒有害高浓度杀菌剂、农药以及具有强氧化性的水不适合用微生物传感器快速测定法(HJ/T 86-2002),因此在平时分析过程中,两种分析方法可以同时使用,不能应用快速测定的水质,应选用稀释与接种法进行,这样才能保证仪器的正常运转和数据的准确性。
[1]水质生化需氧量(BOD5)的测定稀释与接种法,HJ505-2009.
[2] 水质生化需氧量 (BOD) 的测定微生物传感器快速法,HJ/T86-2002.
[3] 水质生化需氧量 (BOD) 的测定微生物传感器快速法,HJ/T86-2002.