水质-五日生化需氧量(BOD5)的测定

中华人民共和国国家环境保护标准HJ505—2009代替GB/T7488-1987水质五日生化需氧量（BOD5）的测定稀释与接种法警告：丙烯基硫脲属于有毒化合物，操作时应按规定要求佩带防护器具，避免接触皮肤和衣服；标准溶液的配制应在通风柜内进行操作；检测后的残渣残液应做妥善的安全处理。1适用范围本标准规定了测定水中五日生化需氧量（BOD5）的稀释与接种的方法。本标准适用于地表水、工业废水和生活污水中五日生化需氧量（BOD5）的测定。方法的检出限为0.5mg/L，方法的测定下限为2mg/L，非稀释法和非稀释接种法的测定上限为6mg/L，稀释与稀释接种法的测定上限为6000mg/L。2规范性引用文件本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法GB/T7489水质溶解氧的测定碘量法GB/T11913水质溶解氧的测定电化学探头法HJ/T91地表水和污水监测技术规范3方法原理生化需氧量是指在规定的条件下，微生物分解水中的某些可氧化的物质，特别是分解有机物的生物化学过程消耗的溶解氧。通常情况下是指水样充满完全密闭的溶解氧瓶中，在（20±1）℃的暗处培养5d±4h或(2+5)d±4h(先在0～4℃的暗处培养2d，接着在(20±1)℃的暗处培养5d，即培养(2+5)d)，分别测定培养前后水样中溶解氧的质量浓度，由培养前后溶解氧的质量浓度之差，计算每升样品消耗的溶解氧量，以BOD5形式表示。若样品中的有机物含量较多，BOD5的质量浓度大于6mg/L，样品需适当稀释后测定；对不含或含微生物少的工业废水，如酸性废水、碱性废水、高温废水、冷冻保存的废水或经过氯化处理等的废水，在测定BOD5时应进行接种，以引进能分解废水中有机物的微生物。当废水中存在难以被一般生活污水中的微生物以正常的速度降解的有机物或含有剧毒物质时，应将驯化后的微1生物引入水样中进行接种。4试剂和材料本标准所用试剂除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯化学试剂。4.1水：实验用水为符合GB/T6682规定的3级蒸馏水，且水中铜离子的质量浓度不大于0.01mg/L，不含有氯或氯胺等物质。4.2接种液：可购买接种微生物用的接种物质，接种液的配制和使用按说明书的要求操作。也可按以下方法获得接种液。4.2.1未受工业废水污染的生活污水：化学需氧量不大于300mg/L，总有机碳不大于100mg/L；4.2.2含有城镇污水的河水或湖水；4.2.3污水处理厂的出水；4.2.4分析含有难降解物质的工业废水时，在其排污口下游适当处取水样作为废水的驯化接种液。也可取中和或经适当稀释后的废水进行连续曝气，每天加入少量该种废水，同时加入少量生活污水，使适应该种废水的微生物大量繁殖。当水中出现大量的絮状物时，表明微生物已繁殖，可用作接种液。一般驯化过程需3～8d。4.3盐溶液4.3.1磷酸盐缓冲溶液：将8.5g磷酸二氢钾（KH2PO4）、21.8g磷酸氢二钾（K2HPO4）、33.4g七水合磷酸氢二钠（Na2HPO4·7H2O）和1.7g氯化铵（NH4Cl）溶于水中，稀释至1000ml，此溶液在0～4℃可稳定保存6个月。此溶液的pH值为7.2。4.3.2硫酸镁溶液，ρ(MgSO4)=11.0g/L：将22.5g七水合硫酸镁（MgSO4·7H2O）溶于水中，稀释至1000ml，此溶液在0～4℃可稳定保存6个月，若发现任何沉淀或微生物生长应弃去。4.3.3氯化钙溶液，ρ(CaCl2)=27.6g/L：将27.6g无水氯化钙（CaCl2）溶于水中，稀释至1000ml，此溶液在0～4℃可稳定保存6个月，若发现任何沉淀或微生物生长应弃去。4.3.4氯化铁溶液，ρ(FeCl3)=0.15g/L：将0.25g六水合氯化铁（FeCl3·6H2O）溶于水中，稀释至1000ml，此溶液在0～4℃可稳定保存6个月，若发现任何沉淀或微生物生长应弃去。4.4稀释水：在5～20L的玻璃瓶中加入一定量的水，控制水温在(20±1)℃，用曝气装置（5.9）至少曝气1小时，使稀释水中的溶解氧达到8mg/L以上。使用前每升水中加入上述四种盐溶液（4.3）各1.0ml，混匀，20℃保存。在曝气的过程中防止污染，特别是防止带入有机物、金属、氧化物或还原物。2稀释水中氧的浓度不能过饱和，使用前需开口放置1小时，且应在24小时内使用。剩余的稀释水应弃去。4.5接种稀释水：根据接种液的来源不同，每升稀释水（4.4）中加入适量接种液（4.2）：城市生活污水和污水处理厂出水加1～10ml，河水或湖水加10～100ml，将接种稀释水存放在（20±1）℃的环境中，当天配制当天使用。接种的稀释水pH值为7.2，BOD5应小于1.5mg/L。4.6盐酸溶液，c(HCl)=0.5mol/L：将40ml浓盐酸（HCl）溶于水中，稀释至1000ml。4.7氢氧化钠溶液，c(NaOH)=0.5mol/L：将20g氢氧化钠溶于水中，稀释至1000ml。4.8亚硫酸钠溶液，c(Na2SO3)=0.025mol/L：将1.575g亚硫酸钠（Na2SO3）溶于水中，稀释至1000ml。此溶液不稳定，需现用现配。4.9葡萄糖-谷氨酸标准溶液：将葡萄糖（C6H12O6，优级纯）和谷氨酸（HOOC-CH2-CH2-CHNH2-COOH，优级纯）在130℃干燥1小时，各称取150mg溶于水中，在1000ml容量瓶中稀释至标线。此溶液的BOD5为210±20mg/L，现用现配。该溶液也可少量冷冻保存，融化后立刻使用。4.10丙烯基硫脲硝化抑制剂，ρ(C4H8N2S)=1.0g/L：溶解0.20g丙烯基硫脲（C4H8N2S）于200ml水中混合，4℃保存，此溶液可稳定保存14d。4.11乙酸溶液,1+1。4.12碘化钾溶液,ρ(KI)=100g/L：将10g碘化钾(KI)溶于水中，稀释至100ml。4.13淀粉溶液,ρ=5g/L：将0.50g淀粉溶于水中，稀释至100ml。5仪器和设备本标准除非另有说明，分析时均使用符合国家A级标准的玻璃量器。本标准使用的玻璃仪器须清洁、无毒性和可生化降解的物质。5.1滤膜：孔径为1.6μm。5.2溶解氧瓶：带水封装置，容积250～300ml。5.3稀释容器：1000～2000ml的量筒或容量瓶。5.4虹吸管：供分取水样或添加稀释水。5.5溶解氧测定仪。5.6冷藏箱：0～4℃。5.7冰箱：有冷冻和冷藏功能。5.8带风扇的恒温培养箱：（20±1）℃。6样品6.1采集与保存样品采集按照《地表水和污水监测技术规范》（HJ/T91）的相关规定执行。采集的样品应充满并密封于棕色玻璃瓶中，样品量不小于1000ml，在0～4℃的暗处运输和保存，并于24h内尽快分析。24h内不能分析，可冷冻保存（冷冻保存时避免样品瓶破裂），冷冻样品分析前需解冻、均质化和接种。6.2样品的前处理6.2.1pH值调节若样品或稀释后样品pH值不在6～8范围内，应用盐酸溶液（4.6）或氢氧化钠溶液（4.7）调节其pH值至6～8。6.2.2余氯和结合氯的去除若样品中含有少量余氯，一般在采样后放置1～2h，游离氯即可消失。对在短时间内不能消失的余氯，可加入适量亚硫酸钠溶液去除样品中存在的余氯和结合氯，加入的亚硫酸钠溶液的量由下述方法确定。取已中和好的水样100ml，加入乙酸溶液（4.11）10ml、碘化钾溶液（4.12）1ml，混匀，暗处静置5min。用亚硫酸钠溶液滴定析出的碘至淡黄色，加入1ml淀粉溶液（4.13）呈蓝色。再继续滴定至蓝色刚刚褪去，即为终点，记录所用亚硫酸钠溶液体积，由亚硫酸钠溶液消耗的体积，计算出水样中应加亚硫酸钠溶液的体积。6.2.3样品均质化含有大量颗粒物、需要较大稀释倍数的样品或经冷冻保存的样品，测定前均需将样品搅拌均匀。6.2.4样品中有藻类若样品中有大量藻类存在，BOD5的测定结果会偏高。当分析结果精度要求较高时，测定前应用滤孔为1.6μm的滤膜（5.1）过滤，检测报告中注明滤膜滤孔的大小。6.2.5含盐量低的样品4若样品含盐量低，非稀释样品的电导率小于125μS/cm时，需加入适量相同体积的四种盐溶液（4.3），使样品的电导率大于125μS/cm。每升样品中至少需加入各种盐的体积V按公式（1）计算：V=(ΔK−12.8)/113.6（1）式中：V——需加入各种盐的体积，ml；ΔK——样品需要提高的电导率值，μS/cm。7分析步骤7.1非稀释法非稀释法分为二种情况：非稀释法和非稀释接种法。如样品中的有机物含量较少，BOD5的质量浓度不大于6mg/L，且样品中有足够的微生物，用非稀释法测定。若样品中的有机物含量较少，BOD5的质量浓度不大于6mg/L，但样品中无足够的微生物，如酸性废水、碱性废水、高温废水、冷冻保存的废水或经过氯化处理等的废水，采用非稀释接种法测定。7.1.1试样的准备7.1.1.1待测试样测定前待测试样的温度达到（20±2）℃，若样品中溶解氧浓度低，需要用曝气装置（5.9）曝气15min，充分振摇赶走样品中残留的空气泡；若样品中氧过饱和，将容器2/3体积充满样品，用力振荡赶出过饱和氧，然后根据试样中微生物含量情况确定测定方法。非稀释法可直接取样测定；非稀释接种法，每升试样中加入适量的接种液(4.2)，待测定。若试样中含有硝化细菌，有可能发生硝化反应，需在每升试样中加入2ml丙烯基硫脲硝化抑制剂（4.10）。7.1.1.2空白试样非稀释接种法，每升稀释水中加入与试样中相同量的接种液(4.2)作为空白试样，需要时每升试样中加入2ml丙烯基硫脲硝化抑制剂（4.10）。7.1.2试样的测定7.1.2.1碘量法测定试样中的溶解氧将试样（7.1.1.1）充满二个溶解氧瓶（5.2）中，使试样少量溢出，防止试样中的溶解氧质量浓度改变，使瓶中存在的气泡靠瓶壁排除。将一瓶盖上瓶盖，加上水封，在瓶盖外罩上一个密封5罩，防止培养期间水封水蒸发干，在恒温培养箱（5.8）中培养5d±4h或（2+5）d±4h后测定试样中溶解氧的质量浓度。另一瓶15min后测定试样在培养前溶解氧的质量浓度。溶解氧的测定按GB/T7489进行操作。7.1.2.2电化学探头法测定试样中的溶解氧将试样（7.1.1.1）充满一个溶解氧瓶（5.2）中，使试样少量溢出，防止试样中的溶解氧质量浓度改变，使瓶中存在的气泡靠瓶壁排除。测定培养前试样中的溶解氧的质量浓度。盖上瓶盖，防止样品中残留气泡，加上水封，在瓶盖外罩上一个密封罩，防止培养期间水封水蒸发干。将试样瓶放入恒温培养箱（5.8）中培养5d±4h或（2+5）d±4h。测定培养后试样中溶解氧的质量浓度。溶解氧的测定按GB/T11913进行操作。空白试样的测定方法同7.1.2.1或7.1.2.2。7.2稀释与接种法稀释与接种法分为二种情况：稀释法和稀释接种法。若试样中的有机物含量较多，BOD5的质量浓度大于6mg/L，且样品中有足够的微生物，采用稀释法测定；若试样中的有机物含量较多，BOD5的质量浓度大于6mg/L，但试样中无足够的微生物，采用稀释接种法测定。7.2.1试样的准备7.2.1.1待测试样待测试样的温度达到（20±2）℃，若试样中溶解氧浓度低，需要用曝气装置（5.9）曝气15min，充分振摇赶走样品中残留的气泡；若样品中氧过饱和，将容器的2/3体积充满样品，用力振荡赶出过饱和氧，然后根据试样中微生物含量情况确定测定方法。稀释法测定，稀释倍数按表1和表2方法确定，然后用稀释水（4.4）稀释。稀释接种法测定，用接种稀释水（4.5）稀释样品。若样品中含有硝化细菌，有可能发生硝化反应，需在每升试样培养液中加入2ml丙烯基硫脲硝化抑制剂（4.10）。稀释倍数的确定：样品稀释的程度应使消耗的溶解氧质量浓度不小于2mg/L，培养后样品中剩余溶解氧质量浓度不小于2mg/L，且试样中剩余的溶解氧的质量浓度为开始浓度的1/3～2/3为最佳。稀释倍数可根据样品的总有机碳（TOC）、高锰酸盐指数（IMn）或化学需氧量（CODCr）的测定值，按照表1列出的BOD5与总有机碳（TO