生活污水水样检测中五日生化需氧量的测定条件控制

五日生化需氧量（BOD5）是反映生活污水中可生物降解有机物含量的核心指标，其测定结果直接影响污水治理效果评估与排放标准执行。然而，BOD5测定受水样采集、接种液选择、培养条件等多因素影响，若条件控制不当，易导致结果偏差甚至错误。本文围绕生活污水BOD5测定的关键环节，详细解析各条件的控制要点与操作规范。

水样的采集与保存条件控制

生活污水BOD5测定的第一步是确保水样具有代表性。采样点应选择污水管道或处理设施的混合均匀处（如污水处理厂进水口、曝气池出口），避免在死水区域或沉积物堆积处采样。采样前，需用待测水样反复冲洗采样容器（玻璃或聚四氟乙烯材质最佳）3次，防止容器残留污染物干扰测定。

采样量需满足后续预处理与平行测定需求，一般不少于2L。采集后，水样需在4℃下冷藏保存，且保存时间不得超过24小时——若保存时间过长，水样中的微生物会持续分解有机物，导致BOD5测定值偏低。需特别注意，严禁向水样中添加防腐剂（如叠氮化钠），这类物质会抑制甚至杀死接种微生物，破坏测定的生物学基础。

此外，采样过程中需避免曝气或剧烈搅拌，防止水样中溶解氧含量骤变：若采样时剧烈摇晃，会增加水样溶解氧，导致初始溶解氧测定值偏高，进而影响BOD5计算结果（BOD5=初始DO-5天后DO）。

水样的预处理操作要点

生活污水中常含悬浮物、油脂或少量毒性物质，需通过预处理消除干扰。对于浑浊水样，应用孔径0.45μm的玻璃纤维滤膜过滤——不可使用普通滤纸，因其会吸附水样中的有机物，导致BOD5测定值偏低。若水样表面有浮油，需先用分液漏斗静置分层除去，或用经脱脂处理的棉花轻轻吸除，避免油脂覆盖水面影响溶解氧传递。

预处理的关键是调节水样pH至6.5-7.5（最佳为7.0±0.2）。生活污水pH通常在6-9之间，但有时因工业废水混入或发酵会出现pH异常：若pH<6，需用氢氧化钠溶液缓慢调节；若pH>9，用盐酸溶液调节。调节时需边加边搅拌，避免局部pH骤变抑制微生物活性。

若怀疑水样含重金属（如铅、镉）或杀菌剂（如氯）等毒性物质，需进行毒性试验：取10mL待测水样，加入90mL稀释水与适量接种液，培养24小时后测定溶解氧变化。若溶解氧下降小于0.5mg/L，说明水样毒性较强，需增加稀释倍数或对接种液进行驯化。

接种液的选择与驯化要求

接种液是BOD5测定的“核心动力”，其微生物活性直接决定有机物降解效率。生活污水测定优先选择城市污水处理厂的曝气池混合液或二级出水——这类接种液含有大量适应生活污水有机物的微生物，活性高且稳定性好。若无法获取污水处理厂水样，可选用未受污染的河水或湖水，但需提前用葡萄糖-谷氨酸标准溶液（BOD5约200mg/L）培养3天，以提高微生物活性。

接种液的活性需满足：用葡萄糖-谷氨酸标准溶液测定时，其5天耗氧量应在180-220mg/L之间（即接种液的BOD5回收率≥90%）。若水样含毒性物质，需对接种液进行驯化：将接种液与待测水样按1:1混合，在20℃下培养24小时，然后取出部分混合液，加入新鲜待测水样至体积比1:3，重复此过程3-5次，直至接种液耗氧率稳定在0.1-0.3mg/L·h。

需注意，接种液应现用现取，若保存超过24小时，需重新测定活性——若接种液出现浑浊、异味或沉淀，说明微生物活性下降或被杂菌污染，应丢弃重取。

稀释倍数的确定与稀释水制备

生活污水有机物浓度较高，直接测定BOD5会因溶解氧不足导致结果偏低，因此需稀释至合适倍数。稀释倍数的确定需基于水样的CODcr值估算：生活污水的BOD5/CODcr比值通常为0.5-0.7，若CODcr为200-500mg/L，则BOD5约100-350mg/L。为保证培养后溶解氧下降在2-5mg/L之间（培养前DO≥8mg/L，培养后DO≥2mg/L），稀释倍数应控制为“BOD5估算值/5”（如估算BOD5为200mg/L，则稀释40倍）。

稀释水需满足微生物生长的营养需求：取蒸馏水或去离子水，通入清洁空气20-30分钟使DO≥8mg/L，然后按每升稀释水加入1mL磷酸盐缓冲溶液（维持pH7.2）、1mL硫酸镁溶液（提供镁离子）、1mL氯化钙溶液（提供钙离子）、1mL氯化铁溶液（提供铁离子）。稀释水需在20℃下静置24小时，使溶解氧稳定，且空白值（稀释水的BOD5）≤0.2mg/L——若空白值过高，说明稀释水被污染，需重新制备。

溶解氧的测定与控制

溶解氧（DO）是微生物降解有机物的必要条件，其测定准确性直接影响BOD5结果。培养前的DO需≥8mg/L（通过稀释水曝气保证），培养后的DO需≥2mg/L，且DO下降值在2-5mg/L之间——若培养后DO<2mg/L，说明稀释倍数过小；若DO下降<2mg/L，说明稀释倍数过大，均需重新调整。

DO测定采用碘量法（GB 7489-87），操作时需注意：取稀释后的水样时，应避免剧烈摇晃或引入气泡；加入硫酸锰与碱性碘化钾溶液时，需将吸管插入水样底部缓慢释放；滴定前需充分摇匀，淀粉指示剂需在溶液呈淡黄色时加入（避免淀粉吸附碘导致终点滞后）。

若水样中含亚硝酸盐（生活污水中有时会有），需加入叠氮化钠消除干扰，但仅能在DO测定时使用，不能加入待测水样中（防止抑制微生物）。

培养温度与时间的严格把控

BOD5的定义明确为“20℃下培养5天的生化需氧量”，因此温度与时间的控制需绝对严格。培养箱温度需稳定在20±1℃，若温度波动超过±1℃，会显著影响微生物活性：温度过高（如22℃）会加速代谢，导致BOD5值偏高；温度过低（如18℃）会抑制活性，导致值偏低。

培养时间需准确为120小时（5天），不得提前或延迟取出培养瓶。培养过程中，培养瓶需保持密封——常用碘量瓶（磨口塞），瓶口用纯水密封（形成水封），防止空气中的氧气进入或瓶内氧气逸出。若密封不严，空气中的氧气会溶解进入水样，导致DO测定值偏高，BOD5结果偏低。

此外，培养箱内的水样需避免阳光直射，因为紫外线会杀死微生物；培养箱需保持通风良好，避免因温度不均导致局部样品偏差。

空白试验的设置与质量控制

空白试验用于消除稀释水、接种液本身的耗氧影响，操作与样品测定完全一致：取1L稀释水，加入与样品相同量的接种液，培养5天测定DO。空白值（空白试验的BOD5）需≤0.2mg/L——若空白值过高，说明稀释水被污染或接种液含过量有机物，需重新制备稀释水或更换接种液。

平行试验是验证操作重复性的重要手段：每个水样需做2-3个平行样，相对偏差需≤10%。若偏差过大，需检查稀释混合均匀性、DO测定滴定误差或培养瓶密封情况。

质量控制样是确保测定准确性的核心：采用葡萄糖-谷氨酸标准溶液（BOD5理论值200±20mg/L）进行测定，若测定值在180-220mg/L之间，说明系统正常；若超出范围，需排查接种液活性、稀释水营养盐添加量或培养温度波动等问题。