稀释接种法快速准确测定BOD5标准样品的技术探讨

文_周丽珍 韶关市环境监测中心站

《水质 五日生化需氧量（BOD5）的测定稀释与接种法》（HJ505-2009）是测定BOD5的国标法（以下简称“国标法”），更是经验性常规方法。但该方法操作过程复杂，实验周期长，且受细菌接种液种类、加入量和稀释倍数等多方面因素影响，易导致实验准确度和重现性较差，因此需对细菌接种液加入量、稀释倍数和实验操作方法等影响因素进行深入研究探讨，以提高实验结果的准确性。

1 细菌接种液的培养

本实验室细菌接种液体系培养方式如下：按照生活污水处理厂生化池污泥水：生活污水处理厂进口废水：北江孟洲坝地表水=2：1：5大概比例加入广口泡酒玻璃瓶；混匀后持续曝气，并每天加入小半勺少量营养琼脂，以确保细菌繁殖所需营养物质足够；并每月补充北江孟州坝地表水，以弥补每天玻璃瓶中蒸发的水分。

2 标准样品的稀释倍数

根据实践经验，标准样品较为干净，不存在不确定污染因素，本实验中稀释倍数的计算方法采用目前普遍的计算方法之一，具体如下：

由（1）和（2）可得到：稀释倍数=70%CODcr/4=0.175CODcr，根据计算出来的稀释倍数，再从国标法推荐的稀释倍数中选用计算稀释倍数左右相近的两个稀释倍数作为另外两个稀释比。

3 实验操作步骤

第1步：测试标准样品CODcr值，确定三个稀释倍数。

第2步：稀释接种水配置：①取所需蒸馏水量置于曝气缸，将曝气缸放于（20±1）℃恒温培养箱，并接通曝气装置，至少曝气1h，使稀释水中的溶解氧达到8mg/L以上；②用虹吸管将曝气缸中稀释水定量引流到已标定体积的屈臣氏瓶子中，按照1ml/L的比例分别加入国标法中四种营养液；③将取出的细菌培养液稀释大约4倍，再以5ml/L比例加入稀释水，轻轻摇匀，得到稀释接种水；④使用前将配置好的稀释接种水放入恒温培养箱，开口放置1h。

第3步：标准样品的稀释和测定：①根据计算好的稀释倍数，将标准样品按照算好体积直接加入已用重量法标定好体积的溶解氧瓶，再用虹吸管将稀释接种水导入溶解氧瓶，轻轻盖好盖子，防止氧气进入；②开机YSI5000溶解氧仪，预热十分钟左右，开始测标准样品中的溶解氧；③测完溶解氧后，盖好溶解氧瓶盖子，用蒸馏水水封，保鲜膜包住固定后放入恒温培养箱中培养5d，再测5d后溶解氧的浓度，最后根据国标法计算标准样品BOD5浓度。

4 实验数据结果和讨论

4.1 实验数据结果（表1～表5）

表1 加入不同体积比细菌接种液的BOD5值

表2 加入不同稀释比细菌接种液的BOD5值

表3 标准样品200252 BOD5数据结果

表4 标准样品200253 BOD5数据结果

表5 标准样品200250 BOD5数据结果

4.2 讨论

4.2.1 细菌接种液加入量

根据《水和废水监测分析方法（第四版）》内容，稀释接种水BOD5值以0.3～-1.0mg/L为宜。为满足稀释接种水BOD5值要求，本实验室经长期实践摸索，已成功建立了细菌接种液培养体系。现通过控制细菌接种液体积比和稀释比两种方式，摸索细菌接种液的最佳使用量，数据结果如表1和表2。

由表1可知，10‰体积比的稀释接种液BOD5值均小于2倍5‰，说明接种体积倍数成比例的细菌接种液得到BOD5值倍数关系不显著。由表2可知，接种不同稀释比的细菌接种液BOD5值均倍数关系较显著，因此结合我实验室的实际情况，得到控制稀释接种水BOD5值细菌接种液最佳加入量是：将广口玻璃泡酒瓶中取出的细菌接种液用蒸馏水稀释大约4倍，再以5ml/L的比例加入稀释水，得到稀释接种水BOD5浓度能满足0.3～-1.0mg/L范围。由表3、表4和表5中的稀释接种水BOD5空白数据结果表明，采用本方法得到的稀释接种水BOD5值在0.3～-1.0mg/L，满足方法要求。

4.2.2 标准样品稀释倍数

合理的稀释程度应使消耗和剩余溶解氧质量浓度均大于2mg/L，且剩余溶解氧质量溶度为开始浓度的1/3～-2/3为最佳。对于标准样品而言，标准样品中不存在不确定性污染因素，因此采用本文上述方法确定稀释倍数，基本能够快速准确测定标准样品中BOD5。表3中稀释5倍和表4中稀释10倍数据，培养后剩余的溶解氧均小于2mg/L，说明稀释倍数过小，水体中有机物含量过高，消耗的溶解氧过大，应舍去。

4.2.3 实验操作注意事项

在整个实验操作步骤中，必须控制好溶解氧和温度两大主要影响因素。为尽量避免空气进入样品中而造成溶解氧的测量误差，本实验采用的是直接稀释法，即直接将标准样品在溶解氧瓶中进行稀释，相比于国标法中的间接稀释法，一方面减少了量筒的稀释转移环节，避免了氧气的进入；另一方面，节省了标准样品使用量，确保一次测试实验中只需使用一支标准样品，减少了实验误差。不同温度时，溶解氧的饱和度不同，所以测试溶解氧时必须保证样品的温度基本一致，均在（20±1）℃。

由表3、表4和表5的数据结果表明，低、中、高浓度BOD5标准样品按照本文上述操作方法，均能快速、准确测定。

5 结语

稀释接种法测定BOD5是经验性实验，整个实验过程长，环节繁琐，影响因素较多。为尽量减少实验误差，提高实验的成功率，本实验室经过实践摸索，已摸索出长期自行培养细菌接种液体系的技术方法，并对接种液最佳使用量、标准样品的稀释倍数和实验操作方法等关键性实验影响因素进行深入分析探讨，深度细化了《水质五日生化需氧量（BOD5)的测定稀释与接种法》（HJ505-2009）中实验过程，不但大幅度提高了实验效率，而且大大提高了实验的准确性和成功率。