測定方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于水質測定監測方法領域，涉及一種改進的的B0D5測定方法。
【背景技術】
[0002] 生化需氧量（B0D)是指在規定的條件下，微生物分解水中的某些可氧化的物質，特 別是分解有機物的生物化學過程消耗的溶解氧。B0D5的標準測定方法采用5天培養法。根 據水樣中有機物的含量和可生物降解能力，B0D5測定過程分為非稀釋法測定、稀釋法測定、 非稀釋接種法測定和稀釋接種法測定等4種情況。B0D5是水質有機污染綜合指標之一，是 污染源重要的監控項目。
[0003]但是，對于高含鹽廢水，標準B0D5方法存在如下缺陷不足：： (1)若水樣有機物含量不高，采用非稀釋接種法，采用含接種液的三級蒸餾水的作為空 白對照，并接種普通微生物。但是5天培養過程中，樣品所處環境TDS> 1%，空白對照所處 環境TDS遠低于1% ;而且，接種的普通微生物即使事先經過較長時間的鹽度馴化，其對有機 物的降解能力也會下降，故測得的B0D5偏低，甚至嚴重偏低。
[0004] (2)若水樣有機物含量較高，采用稀釋法或稀釋接種法。稀釋后水樣的TDS> 1% 或TDS< 1%。若稀釋后的水樣TDS> 1%，同樣會出現水樣和空白對照實質不能構成對照試 驗的情況。若稀釋后的水樣TDS< 1%，雖然符合對照試驗的原則，但所測得的B0D5反映的 是有機物在低含鹽量水環境中的生化需氧量，與實際情況相差較大。
[0005] 上述分析表明，標準B0D5方法所測得的B0D5反映的是低鹽水環境下有機物的生 化需氧量，只適用于含鹽量不高的水樣的B0D5測定；若用于含鹽量較高的水樣，測得的B0D5 往往偏小。若將該B0D5用作高鹽廢水生化處理系統的工程設計參數，會導致更大的偏差。
[0006] 目前還缺乏一種適用于高含鹽水樣的標準bod5測試方法。
【發明內容】
[0007]本發明要解決的技術問題是針對現行標準B0D5測定方法用于高含鹽水樣B0D5測 定產生的誤差較大的不足，在標準B0D5測定方法基礎上，提供一種改進的B0D5測定方法，使 測得的高鹽水樣的bod5相對準確，能夠用于指導高鹽廢水生化處理系統的工藝設計。
[0008]本發明的思路是：B0D5測定的5天培養過程中，樣品和空白對照均處在高鹽環境 下；而且，若需要進行接種，接種物來源一定是含耐鹽微生物群。
[0009]本發明所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現的。本發明是一種改進 的B0D5測定方法，包括標準B0D5測定方法中的稀釋法，其特點是： (1) 測定時使用TDS> 1%的鹽水作為實驗用水； (2) 測定時使用TDS彡1%的鹽水作為稀釋液。
[0010] 本發明所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現的。本發明還提供了另 一種改進的bod5測定方法，包括標準B0D5測定方法中非稀釋接種法，其特點是： (1)測定時使用TDS> 1%的鹽水作為實驗用水； (2)測定時使用含耐鹽微生物的樣品作為接種液。
[0011] 本發明所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現的。本發明還提供了一 種改進的bod5測定方法，包括標準B0D5測定方法中的稀釋接種法，其特征在于： (1) 測定時使用TDS> 1%的鹽水作為實驗用水； (2) 測定時使用TDS彡1%的鹽水作為稀釋液； (3) 測定時使用含耐鹽微生物的樣品作為接種液。
[0012] 本發明方法所述耐鹽微生物的樣品，來源包括以下三類： (1)自然含鹽環境：海洋、死海、鹽湖、鹽田、鹽堿地、鹽礦、地下鹵水等。這些高鹽環境 形成時間較長，耐鹽微生物種類高度豐富，微生物的耐鹽能力強，耐鹽微生物種群與所處含 鹽環境的實際含鹽量和其它環境特征相適應。
[0013] (2)半自然含鹽環境：曬鹽場、鹽堿地、腌制品、長期存放的含鹽廢水、含鹽廢水污 染的土壤、河流、湖泊等。這些含鹽環境形成的時間長短不一，而且鹽環境特征會發生變化。
[0014] (3) 土壤：農田土壤、草地土壤、森林土壤等。土壤環境整體含鹽量不高，但由于土 壤環境的非均質性，以及干濕變化、礦化、風化、淋溶等作用的長期存在，使得土壤環境中存 在大量局部含鹽環境，這些微域含鹽環境足以支持各種耐鹽微生物的生存。
[0015] 本發明所述的稀釋法、非稀釋接種法和稀釋接種法均是指現有國家標準中所述的 稀釋法、非稀釋接種法和稀釋接種法。
[0016] 本發明所述一種改進的如〇5測定方法中：測定過程中優選接種稀釋液的 B0D5 < 0. 5mg/L。所述的鹽水優選采用NaCl或Na2S04配制，且配制后的鹽水T0C< 0. 5mg/ L。該方法中使用的磷酸鹽緩沖液的pH優選為8.0。所用接種液的獲取來源包括但不限于： 海水、咸水湖、鹽湖、鹽礦、曬鹽池、土壤浸提液、耐鹽菌劑、腌制環境。所述鹽水的TDS優選 為 3. 0-4. 0%。
[0017] 本發明方法基于標準的B0D5測定方法，采用5天培養法，并根據水樣中有機物的 含量和可生化難易度，分為非稀釋法、非稀釋接種法、稀釋法和稀釋接種法這4種情況；改 進之處在于至少包括如下兩項中的一項： (1) 使用TDS彡1%的鹽水作為實驗用水及稀釋液； (2) 使用含耐鹽微生物的樣品作為接種液。
[0018] 本發明所述耐鹽微生物，包括耐鹽細菌和嗜鹽細菌。
[0019] 本發明所述實驗用水及稀釋液，可用NaCl或Na2S04配制。大量實驗表明：在同樣鹽 濃度條件下的NaCl和Na2S04溶液中，耐鹽微生物降解同樣有機物的速率相差不大，因此采 用NaCl或Na2S04配制實驗用水和稀釋水都可行。高鹽廢水，尤其是含高濃度NaCl或CaCl2 的廢水，高濃度氯離子的存在使得COD的測定存在很大誤差。為了方便比較，高鹽水樣可以 采用T0C作為參照指標。
[0020] 8(?5測定要求實驗用水的有機物含量很低，不能影響水樣的B0D5測定。在采用三 級蒸餾水配制NaCl溶液和Na2S04溶液的過程中，容易因為NaCl和純度不夠造成配成的溶 液的背景B0D5偏高。因此，用于配制實驗用水和稀釋水的NaCl和Na2S04應為分析純或優 級純；而且實驗用水配制完畢后，必須檢驗合格后才能用于后續實驗。本發明規定配制完成 的實驗用水和稀釋水的TOCS0.2mg/L，而且該數值越低越好。若配制完成的實驗用水和 稀釋水不符合要求，應當重新配制；或者，配成的實驗用水T0C雖然超出0. 2mg/L，但超出值 不高，可以先采用臭氧氧化、紫外氧化、超濾等方法降低水中的有機物含量。
[0021] 本發明使用的含耐鹽微生物接種液，其來源包括但不限于：海洋、咸水湖、鹽湖、鹽 礦、鹵水、曬鹽池、土壤、復合耐鹽菌劑。將這些接種液用于高鹽水樣的B0D5測定，不必對其 中的嗜鹽菌進行分離后再接種，而應當盡可能在混合物的狀態下先進行馴化。這是因為耐 鹽微生物雖然普遍具有很寬的耐鹽范圍，但耐鹽微生物的生存環境和高鹽水樣的環境畢竟 不同，需要一個適應的過程。
[0022] 不同高鹽水樣的含鹽量差別很大，從1%到30%都有；而不同耐鹽微生物的耐鹽范 圍和最適鹽度生長代謝范圍也有差異。因此，從方便不同含鹽廢水B0D5進行比較的角度考 慮，有必要對適鹽用水及稀釋水的鹽濃度做出規定。本發明人通過大量實驗，認為將實驗用 水及稀釋水的鹽濃度配制成3. 0?4. 0%最為簡單方便。原因包括三方面：（1)海洋作為地 球上最大的高鹽環境，擁有最豐富多樣的耐鹽微生物，其TDS平均值為3. 0?4. 0%，取樣最 為方便；（2)包括耐鹽微生物、弱嗜鹽微生物、中度嗜鹽微生物、極端嗜鹽微生物都能夠在 這TDS3.0?4.0%的鹽環境中生長代謝，因此在TDS3.0?4.0%的鹽環境中有機物的生 物降解將不受抑制；（3)氧氣在水中的溶解難度隨鹽濃度的增加而增加，當高鹽水樣的TDS > 5%，需要較長的曝氣時間才能使溶解氧達到飽和，而且飽和溶解氧的濃度仍然隨水樣鹽 濃度的增加而降低；而曝氣時間若過長，可能導致高鹽水樣中的B0D被降解。
[0023] 普通微生物多生存在中性環境，故標準方法規定測定過程的pH為7. 2。耐鹽微生 物大多生活在中性偏堿的環境，例如海洋和多數鹽湖的pH都在8. 0左右。本發明人在實驗 中液發現高鹽環境下，有機物在弱堿性環境下降解速率更快。因此，高鹽水樣B0D測定的5 天培養過程中應當將pH控制在7. 5?8. 5,也即將所用的磷酸鹽緩沖液配制成pH=8. 0,這 樣的緩沖液每l〇〇〇mL緩沖液鹽含8. 5g磷酸二氫鉀、21. 8g磷酸氫二鉀、33. 4g七水合磷酸 氫二鈉、1. 7g氯化銨。
[0024] 接種液放入稀釋水制成稀釋接種液，要求其B0D值不能太高，故限定接種后稀釋 液的B0D5 < 0. 5mg/L。氯離子在酸性條件能夠被重鉻酸鉀和高錳酸鉀氧化，故廢水中若C1 > 2000mg/L，應當采用T0C或堿性COD^JiJ定結果估計稀釋倍數。若廢水中Cl< 2000mg/ L，仍然可以按照國標法的C0D&、TOC和酸性COD^、堿性C0Dto值估計稀釋倍數。總而言之， 對于高含鹽廢水的B0D5測定，都可以采用T0C和堿性COD^值來估計測定所需要的稀釋倍 數。按照表1列出的B0D5與總有機碳（T0C)或化學需氧量（C0Dto)比值R估計B0D5的期望 值（R與樣品有關)。
[0025] 表1:典型的比值R
【主權項】
1. 一種改進的BOD5測定方法，包括標準BOD5測定方法中的稀釋法，其特征在于： (1) 測定時使用TDS > 1%的鹽水作為實驗用水； (2) 測定時使用TDS彡1%的鹽水作為稀釋液。
2. -種改進的BOD5測定方法，包括標準BOD5測定方法中的非稀釋接種法，其特征在 于： (1) 測定時使用TDS > 1%的鹽水作為實驗用水； (2) 測定時使用含耐鹽微生物的樣品作為接種液。
3. -種改進的BOD5測定方法，包括標準BOD5測定方法中的稀釋接種法，其特征在于： (1) 測定時使用TDS > 1%的鹽水作為實驗用水； (2) 測定時使用TDS彡1%的鹽水作為稀釋液； (3) 測定時使用含耐鹽微生物的樣品作為接種液。
4. 根據權利要求3所述一種改進的BOD5測定方法，其特征在于：測定過程中接種稀釋 液的 BOD5 < 0? 5mg/L。
5. 根據權利要求1或2或3所述一種改進的BOD5測定方法，其特征在于：所述的鹽水 是采用NaCl或Na 2S04配制，且配制后的鹽水TOC彡0. 5mg/L。
6. 根據權利要求1或2或3所述一種改進的BOD5測定方法，其特征在于：該方法中使 用的磷酸鹽緩沖液的pH為8. 0。
7. 根據權利要求2或3所述一種改進的BOD5測定方法，其特征在于：所用接種液的獲 取來源包括但不限于：海水、咸水湖、鹽湖、鹽礦、曬鹽池、土壤浸提液、耐鹽菌劑、腌制環境。
8. 根據權利要求1或2或3所述一種改進的BOD5測定方法，其特征在于：所述鹽水的 TDS 為 3. 0-4. 0%。
【專利摘要】本發明是一種改進的BOD5測定方法。本發明針對標準BOD5測定方法中的稀釋法、非稀釋接種法或者稀釋接種法，其改進之處包括測定時使用TDS≥1%的鹽水作為實驗用水；測定時使用TDS≥1%的鹽水作為稀釋液；測定時使用含耐鹽微生物的樣品作為接種液。本發明方法能夠模擬有機物在高鹽環境下的微生物可降解性，所測得的BOD5能夠夠更真實反映實際高鹽水樣的水質情況。采用本發明方法測定高鹽廢水的BOD5，能夠為高鹽廢水的生化處理提供更準確的設計參數。
【IPC分類】G01N1-38, G01N33-18
【公開號】CN104614500
【申請號】CN201310540239
【發明人】劉娟, 袁麗娟, 徐軍, 崔慶蘭, 胡聰, 王克云, 孫麗靜
【申請人】中藍連海設計研究院
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2013年11月5日