水質中COD與BOD檢測技術指南一、引言水是生命之源，水質的優(yōu)劣直接關系到生態(tài)環(huán)境安全、人類健康乃至社會經濟的可持續(xù)發(fā)展。在眾多水質評價指標中，化學需氧量（COD）和生化需氧量（BOD）是衡量水體中有機污染物含量的核心參數，對于評估水體受污染程度、指導污水處理工藝設計與運行、以及保障水環(huán)境質量具有不可替代的作用。本指南旨在系統闡述COD與BOD的基本概念、檢測原理、主流方法及關鍵注意事項，為相關領域的技術人員提供一套專業(yè)、嚴謹且具實用價值的操作參考。二、COD與BOD概述2.1化學需氧量（COD）化學需氧量，簡稱COD，指在一定嚴格條件下，水中的還原性物質在外加的強氧化劑作用下，被氧化分解時所消耗氧化劑的量，以氧的毫克/升（mg/L）來表示。水中的還原性物質主要包括有機物，也包括亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等無機物。通常情況下，COD主要反映水體中有機物的污染程度。COD值越高，表明水體中還原性物質（尤其是有機物）含量越高，水體的污染越嚴重。2.2生化需氧量（BOD）生化需氧量，簡稱BOD，指在有氧條件下，水中微生物分解水中的可生化降解有機物時所消耗的溶解氧量，同樣以氧的毫克/升（mg/L）表示。微生物對有機物的分解過程分為兩個階段：第一階段為碳化階段，主要是含碳有機物氧化為二氧化碳和水；第二階段為硝化階段，主要是含氮有機化合物在硝化細菌的作用下分解為亞硝酸鹽和硝酸鹽。由于硝化階段所需時間較長，且在實際應用中，水體受有機物污染的情況更為普遍和關注，因此通常以第一階段的耗氧量（即五日生化需氧量，BOD5）作為衡量指標，即水樣在（20±1）℃的條件下培養(yǎng)五天所消耗的溶解氧量。BOD值越高，說明水中可生化降解的有機物越多，水體的有機污染程度越嚴重。2.3COD與BOD的關系與意義COD和BOD都是表征水體中有機物污染程度的重要指標，但兩者的測定原理和所反映的有機物內涵有所不同。COD采用化學氧化法，能較快速地測定水體中幾乎所有還原性物質（包括部分難生物降解有機物）的總量；而BOD則采用生物氧化法，主要反映水體中可被微生物降解的有機物含量。通常情況下，COD值會高于BOD值。COD與BOD的比值（COD/BOD）可以大致反映水體中有機物的可生化降解特性。比值越大，說明難生物降解的有機物所占比例越高，采用生物處理工藝的難度也越大；反之，則較易被生物降解。在污水處理工程中，這一比值對于工藝的選擇和設計具有重要的指導意義。三、COD檢測技術3.1重鉻酸鉀法（GB____）重鉻酸鉀法是目前國內外測定COD的經典標準方法，具有測定結果準確、重現性好等優(yōu)點，適用于各種類型的水樣，尤其是污染較嚴重的水樣。3.1.1方法原理在強酸性溶液中，以重鉻酸鉀為氧化劑，硫酸銀為催化劑，硫酸汞為氯離子掩蔽劑，將水樣中的還原性物質（主要是有機物）氧化分解。過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈為指示劑，用硫酸亞鐵銨標準溶液回滴，根據所消耗的重鉻酸鉀量計算水樣的COD值。3.1.2主要試劑與儀器*試劑：重鉻酸鉀標準溶液、硫酸亞鐵銨標準溶液、試亞鐵靈指示劑、濃硫酸（含硫酸銀）、硫酸汞等。*儀器：回流裝置（如全玻璃回流冷凝管）、加熱裝置（如變阻電爐或電熱板）、滴定管、移液管、容量瓶等。3.1.3步驟要點1.取樣與預處理：根據水樣預計COD值的高低，準確量取適量水樣（若水樣中氯離子含量較高，需先加入硫酸汞進行掩蔽）置于回流錐形瓶中。2.加藥與回流：加入重鉻酸鉀標準溶液、幾顆防爆沸玻璃珠，連接回流冷凝管，從冷凝管上口緩慢加入硫酸-硫酸銀溶液，搖勻后加熱回流一定時間（通常為2小時）。3.冷卻與滴定：回流結束后，冷卻溶液，用水沖洗冷凝管內壁，取下錐形瓶，加入試亞鐵靈指示劑，用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定至溶液顏色由黃色經藍綠色變?yōu)榧t褐色即為終點。同時做空白試驗。4.結果計算：根據水樣和空白所消耗的硫酸亞鐵銨標準溶液體積，計算COD值。3.1.4注意事項*水樣的取樣體積應根據預計COD值進行調整，以保證反應后重鉻酸鉀有一定的剩余量。*硫酸汞的加入量需根據水樣中氯離子濃度確定，以有效掩蔽氯離子的干擾。*回流時間和溫度控制至關重要，確保氧化反應完全。*滴定操作應規(guī)范，注意觀察終點顏色變化。3.2其他COD檢測方法簡介除經典的重鉻酸鉀法外，還有一些其他COD檢測方法，如高錳酸鉀法（CODMn，多用于較清潔水樣的測定）、分光光度法、快速消解分光光度法等?？焖傧夥止夤舛确ㄊ窃诮浀渲劂t酸鉀法基礎上發(fā)展起來的，通過提高反應體系的酸度、增加氧化劑濃度和反應溫度、縮短反應時間，并利用分光光度法測定反應后剩余重鉻酸鉀的量或生成的三價鉻離子的量，從而快速得出COD值。該方法具有操作簡便、耗時短、試劑用量少、易于自動化等優(yōu)點，在應急監(jiān)測和大批量樣品分析中得到廣泛應用，但需注意其與標準方法的比對和驗證。四、BOD檢測技術4.1標準稀釋法（GB____）標準稀釋法是測定BOD5的經典方法，其原理是將水樣經過適當稀釋后，在（20±1）℃的條件下培養(yǎng)五天，分別測定培養(yǎng)前后水樣的溶解氧含量，二者之差即為五日生化需氧量（BOD5）。4.1.1方法原理水樣經稀釋后，其中的有機物在有氧和適宜溫度的條件下，被微生物分解。通過測定培養(yǎng)前后水樣中溶解氧的變化，即可計算出微生物分解有機物所消耗的氧量。稀釋的目的是降低水樣中有機物的濃度，保證在培養(yǎng)過程中有充足的溶解氧，并提供適宜的營養(yǎng)比例（如加入磷酸鹽、銨鹽等組成的緩沖溶液，即“接種稀釋水”）。對于不含或少含微生物的水樣，還需進行接種，引入能分解有機物的微生物。4.1.2主要試劑與儀器*試劑：接種稀釋水（含磷酸鹽緩沖液、硫酸鎂、氯化鈣、三氯化鐵等）、稀釋水、葡萄糖-谷氨酸標準溶液（用于校核）、接種液等。*儀器：恒溫培養(yǎng)箱（（20±1）℃）、溶解氧測定儀（或碘量法測定裝置）、BOD培養(yǎng)瓶（具塞磨口玻璃瓶）、量筒、移液管等。4.1.3步驟要點1.水樣預處理：根據水樣的性質（如pH值、溫度、余氯等）進行必要的預處理。調節(jié)pH至7左右，去除余氯，將水樣溫度調至20℃左右。2.稀釋倍數確定：根據水樣的污染程度，估算并確定合適的稀釋倍數。通常希望培養(yǎng)后水樣的溶解氧消耗在2mg/L~7mg/L之間，剩余溶解氧不低于1mg/L。3.水樣稀釋：按照確定的稀釋倍數，用接種稀釋水（或稀釋水）將水樣稀釋至一定體積。4.溶解氧測定與培養(yǎng)：將稀釋后的水樣移入BOD培養(yǎng)瓶中，測定初始溶解氧。同時另取一瓶同樣的稀釋水樣，小心覆蓋，避免攪動和氣泡，置于（20±1）℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)五天。培養(yǎng)期間注意防止光照和外界干擾。5.培養(yǎng)后溶解氧測定：五天后取出培養(yǎng)瓶，測定其溶解氧。同時做空白試驗（僅接種稀釋水或稀釋水的培養(yǎng)前后溶解氧變化）。6.結果計算：根據水樣和空白培養(yǎng)前后的溶解氧差值，以及稀釋倍數，計算BOD5值。4.1.4注意事項*稀釋倍數的選擇：這是BOD5測定成敗的關鍵，需根據經驗或預實驗結果合理確定。*接種液的質量：接種液應含有足量且活性適宜的微生物，確保有機物的正常降解。*溶解氧的測定：無論是初始還是培養(yǎng)后，溶解氧的測定都應準確、規(guī)范，避免氣泡、攪動等影響。*培養(yǎng)條件：嚴格控制培養(yǎng)溫度（20±1℃）和避光條件，確保培養(yǎng)時間準確。*稀釋水的質量：稀釋水應符合質量要求，溶解氧飽和，pH值適宜，含有必要的營養(yǎng)鹽。4.2其他BOD檢測方法與技術進展除標準稀釋法外，BOD的測定方法還包括微生物傳感器法、檢壓法、活性污泥曝氣降解法等。微生物傳感器法是一種快速測定BOD的方法，其原理是利用固定化微生物膜作為敏感元件，當水樣中的可生化降解有機物與微生物膜接觸時，被微生物分解代謝消耗溶解氧，導致傳感器輸出信號變化，該變化與BOD值在一定范圍內呈線性關系。該方法具有快速、簡便、可在線監(jiān)測等優(yōu)點，但對水樣的預處理要求較高，且傳感器的穩(wěn)定性和壽命需要關注。此外，還有基于呼吸計量法的相關儀器，通過監(jiān)測密閉系統中微生物降解有機物過程中的耗氧速率來估算BOD值。在實際應用中，還需注意BOD5與其他BOD指標（如BOD20）的區(qū)別與聯系，以及它們在不同場景下的適用性。同時，對于某些特殊工業(yè)廢水，可能需要進行菌種馴化或采用特定的預處理方法。五、檢測過程中的質量控制與注意事項無論是COD還是BOD的檢測，確保數據的準確性和可靠性是核心目標。因此，必須嚴格執(zhí)行質量控制措施：*方法選擇：根據水樣特性、檢測目的和精度要求，選擇合適的標準方法或經過驗證的其他方法。*儀器校準與維護：定期對所用儀器設備（如天平、滴定管、分光光度計、培養(yǎng)箱、溶解氧儀等）進行校準和維護保養(yǎng)，確保其處于良好工作狀態(tài)。*試劑管理：使用符合純度要求的化學試劑，規(guī)范配制和儲存標準溶液及其他試劑，注意其有效期和保存條件。*空白試驗：每批樣品測定時必須進行空白試驗，以扣除實驗過程中試劑、環(huán)境等因素帶來的干擾。*平行樣測定：對同一份水樣進行平行測定，以評估方法的精密度。*加標回收率試驗：通過加標回收率的測定，評估方法的準確度和樣品基質的干擾情況。*質控樣品：定期使用有證標準物質或質控樣品進行測定，以監(jiān)控整個檢測過程的質量。*人員操作：操作人員應經過專業(yè)培訓，熟悉操作規(guī)程，嚴格按照步驟進行操作，減少人為誤差。*數據記錄與處理：規(guī)范記錄原始數據，采用正確的計算方法，確保數據的完整性和可追溯性。六、結語COD和BOD作為衡量水體有機污染的關鍵指標，其準確測定對