探究不同方法测定生化需氧量的比对分析

江西三科检测有限公司 江西 南昌 330000

1 实验方法

实验原理：

稀释接种法采用五日生化需氧量法(HJ505－2009)。用培养瓶填充水样，填充并呼吸，在恒温下培养5天。根据培养前后溶解氧浓度变化计算每升水中耗氧量即BOD5值。微生物电极法测定生化需氧量，利用微生物电极原理。当不含有机物的样品通过循环池时，通过微生物膜的溶解氧几乎没有变化。当含有有机物的样品通过循环池时，微生物消耗的溶解氧多，流经微生物膜的溶解氧减少。溶解氧含量的变化直接改变了氧电极的产量，说明输出电流的变化与样品中有机物的含量成正比。就此计算BOD值。

仪器和试剂：稀释接种法：生化培养箱，盐溶液：磷酸盐溶液作为缓冲溶液，七水硫酸镁溶液，氯化钙溶液，六水氯化铁溶液。稀释水：取以上四种盐溶液各1mL，稀释至1L。微生物电极法：220A型微生物电极快速测定仪BOD标准溶液：将谷氨酸和葡萄糖于103℃烘1h，称取谷氨酸150mg，葡萄糖150mg溶于1L水中即得210±10mg/L的标准溶液。缓冲液：使用磷酸二氢钾和磷酸氢二钠溶液作为缓冲溶液，该缓冲液用于标准溶液和被测样品的稀释[1]。

仪器测试条件：稀释接种法：生化培养箱，恒温20℃。微生物电极法：输出型号：微生物电极0～20μA。进样方式：由蠕动泵驱动恒速流动连续进样，恒温方式：有加热器保持自动恒温，清洗液(缓冲液)消耗：每分钟4.5mL/min，每小时270mL，微生物传感器不能测定高浓度有毒物质，pH应处于4～7之间，测定前将0～2000mg/L的水样稀释到50mg/L以下。

2 结果与分析对比

准确度测定，采用稀释接种法和微生物电极法平行测定环境保护部标准样品研究所研制的BOD标准样品各六次。由表1可知，

表1 标准样品监测结果

两种实验方法测定的BOD标准样品含量，均在容许的测定范围内，微生物电极法的计算结果略高于稀释接种法。

精密度测定，配制浓度为20mg/L的BOD标准样品，对标准样品进行平行测定。检测数据见表2。

表2 标准样品精密度检测结果

稀释接种法测定的精密度结果相对偏差为4.92%，微生物电极法测定的精密度结果相对偏差为4.74%，相对偏差均在5%之内，两种实验方法测定的相对偏差无显著差别，重复性较好，较为准确。

以BOD含量高低不同的天然水样为样品进行两种方法的比对分析，水样预处理稀释接种法：pH值处于6～8之间，通过将所需体积的亚硫酸钠溶液添加到含有游离氯或结合氯的样品中。对于温度较低的样品，将样品温度升高，然后将样品放置于半充满的容器中剧烈摇晃，消除天然水体中的过饱和氧。准确度和精密度的测定随机选取天然水体A和B，进行6次平行实验，通过两种方法测定BOD进行比对。

稀释接种法测定天然水体中的BOD的平均值为1.6mg/L、5.2mg/L，相对标准偏差范围分别2.89～4.67之间，微生物电极法测定天然水体中的BOD的平均值为2.2mg/L、6.5mg/L，相对标准偏差范围分别在1.50～3.67之间。两种检测方法平均值和相对标准偏差都符合实验相关要求，但是，由于天然水体成分复杂，有机物差别较大，两种检测方法测定天然水体中BOD数值存在一定差异。

3 微生物电极法电位变化对测定值的影响

采用微生物电极法测定BOD，33min是测量一个样品的周期，进入测量状态后，随着时间的增加，会出现电位逐步增长的情况。配制浓度为4.4mg/L，11.0mg/L和22.0mg/L的BOD标准样品，对标准样品进行平行测定，每种浓度测定10组数据。通过监测发现，随着样品个数的增加，监测时间的增长，快速测定仪电位差增大，标准样品浓度增大，出现标准样品数值漂移现象三个浓度的标准样品均出现了数值漂移，浓度越低，数值漂移程度越大，数据偏离呈线性分布。新电极应持续1到2天的活化，保证其输出稳定。

4 结束语

综上所述，稀释接种法和微生物电极法都均适用于测定水中 BOD 的实验要求。稀释接种法是最为传统的方法，所需时间较长，实验过程烦琐，对实验人员要求较高，但检出限较低，适用于对数据要求较高的地区。微生物电极法，测定速度快，可以实现大批量水质分析，节省时间节省人力，能够满足快速监测的需要，但也存在监测水质受限，仪器维护复杂等缺点。