五日生化需氧量(BOD5)的測(cè)定綜合實(shí)驗(yàn)是評(píng)估水體中物污染程度的重要實(shí)驗(yàn)。以下是對(duì)該實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)解析: 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
通過測(cè)定水樣在五天內(nèi)的生化需氧量(BOD5),了解水體中物的含量和污染程度,為環(huán)境保護(hù)和污水處理提供科學(xué)依據(jù)。 二、實(shí)驗(yàn)原理
生化需氧量是指在規(guī)定條件下,微生物分解存在水中的某些可氧化物質(zhì)所進(jìn)行的生物化學(xué)過程中消耗的溶解氧的量。此生物氧化全過程進(jìn)行的時(shí)間很長,如在20℃下培育,完成此過程需100多天。因此,國內(nèi)外普遍規(guī)定于20±1℃下培育5天,分別測(cè)定樣品培育前后的溶解氧,二者之差即為BOD5值,以氧的毫克/升(mg/L)表示。 三、實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
儀器 恒溫培育箱(20℃±1℃) 5~20L細(xì)口玻璃瓶 1000~2000ml量筒 玻璃攪棒(長度應(yīng)比所用量筒高度長200mm,底端固定一個(gè)直徑比量筒底小并帶有幾個(gè)小孔的硬橡膠板) 溶解氧瓶(250~300ml,帶有磨口玻璃塞并具有供水封用的鐘形口) 虹吸管(供分取水樣和添加稀釋水用) 試劑 磷酸鹽緩沖溶液:將磷酸二氫鉀(KH2PO4)、磷酸氫二鉀(K2HPO4)、七水合磷酸氫二鈉(Na2HPO4·7H2O)和氯化銨(NH4Cl)溶于水中,稀釋至1000ml,pH值應(yīng)為7.2。 硫酸鎂溶液:將七水合硫酸鎂(MgSO4·7H2O)溶于水中,稀釋到1000ml。 氯化鈣溶液:將無水氯化鈣溶于水中,稀釋到1000ml。 氯化鐵溶液:將六水合氯化鐵(FeCl3·6H2O)溶于水中,稀釋到1000ml。 鹽酸溶液(0.5mol/L)和氫氧化鈉溶液(0.5mol/L):用于調(diào)節(jié)水樣pH值。 亞硫酸鈉溶液(1/2Na2SO3=0.025mol/L):用于去除水樣中的游離氯。 葡萄糖-谷氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液:將葡萄糖和谷氨酸干燥后,各稱取一定量溶于水中,移入容量瓶內(nèi)并稀釋到標(biāo)線,混合均勻。此標(biāo)準(zhǔn)溶液臨用前配制。 稀釋水:在520L玻璃瓶內(nèi)裝入一定量的水,控制水溫在20℃左右,用曝氣機(jī)曝氣28小時(shí),使稀釋水中的溶解氧接近飽和。臨用前向每升水中加入氯化鈣、硫酸鎂、氯化鐵、磷酸緩沖液各1ml,混勻。 四、實(shí)驗(yàn)步驟 水樣的預(yù)處理 若水樣的pH值超出6.5~7.5范圍,可用鹽酸或氫氧化鈉稀溶液調(diào)節(jié)pH近于7,但用量不要超過水樣體積的0.5%。 若水樣中含有有毒物質(zhì)(如銅、鉛、鋅、鎘、鉻、砷、氰等),可使用經(jīng)馴化的微生物接種液的稀釋水進(jìn)行稀釋,或提高稀釋倍數(shù)以減少毒物的濃度。 含有游離氯的水樣,一般放置1~2小時(shí),游離氯即可消散。對(duì)于游離氯在短時(shí)間內(nèi)不能消散的水樣,可加入亞硫酸鈉溶液去除。 若水樣中含有過飽和溶解氧,應(yīng)將水樣快速升溫到20℃左右,充分振搖并開塞放氣,以趕出過飽和的溶解氧。若水樣來自水溫較高的水域或廢水排放口,則應(yīng)快速冷卻到20℃左右,并充分振搖。 稀釋接種 根據(jù)水樣中物的含量,選擇合適的稀釋比例。 在量筒中先加入部分稀釋水,再加入需要量的混勻水樣,然后繼續(xù)加入稀釋水到滿刻度。 使用攪拌棒輕輕攪拌,使水樣與稀釋水充分混合。 也可使用接種液進(jìn)行接種,以引入能分解廢水中物的微生物。接種液可選擇城市污水、表層土壤浸出液、含城市污水的河水或湖水等。 溶解氧的測(cè)定 將混勻的水樣轉(zhuǎn)移到兩個(gè)溶解氧瓶中,注意不使產(chǎn)生氣泡。 其中一瓶隨即測(cè)定溶解氧(D1),作為培養(yǎng)前的溶解氧濃度。 另一瓶口水封后放入培養(yǎng)箱,在20±1℃下培養(yǎng)5天。 培養(yǎng)與測(cè)定 在培養(yǎng)過程中,注意及時(shí)添加封口水,防止空氣進(jìn)入培養(yǎng)瓶。 5天后,取出培養(yǎng)瓶,測(cè)定溶解氧(D2),作為培養(yǎng)后的溶解氧濃度。 計(jì)算 BOD5值計(jì)算公式為:BOD5 = (D1 - D2) × f 其中,D1為培養(yǎng)前水樣中溶解氧的含量(mg/L),D2為培養(yǎng)后水樣中溶解氧的含量(mg/L),f為稀釋倍數(shù)。 若進(jìn)行了接種,還需考慮接種液對(duì)BOD5值的影響,計(jì)算公式需相應(yīng)調(diào)整。 五、注意事項(xiàng) 水樣采集與保存 水樣應(yīng)采集于清潔的玻璃瓶中,并密封保存。 在0~4℃下保存,并在6小時(shí)內(nèi)進(jìn)行分析。若需遠(yuǎn)距離轉(zhuǎn)運(yùn),貯存時(shí)間不應(yīng)超過24小時(shí)。 稀釋與接種 使用清潔的蒸餾水作為稀釋水,并通過曝氣使其溶解氧達(dá)到近飽和狀態(tài)。 在稀釋水中添加適量的無機(jī)營養(yǎng)鹽,以模擬自然水體的微生物環(huán)境。 接種時(shí)應(yīng)選擇合適的接種液,并控制接種量。 測(cè)定與計(jì)算 測(cè)定溶解氧時(shí),應(yīng)使用準(zhǔn)確的測(cè)定方法和儀器。 在計(jì)算BOD5值時(shí),應(yīng)注意考慮稀釋倍數(shù)和接種液的影響。 誤差控制 定期檢查稀釋水和接種液的質(zhì)量。 化驗(yàn)人員應(yīng)具備熟練的操作技能和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。 遵循實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng),減少實(shí)驗(yàn)誤差。 五日生化需氧量(BOD5)測(cè)定綜合實(shí)驗(yàn)是一個(gè)復(fù)雜而精細(xì)的實(shí)驗(yàn)過程,需要嚴(yán)格遵循實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng),以確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
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