一、原理生化需氧量是指在规定条件下，微生物分解存在于水中的某些可氧化物质，主要是有机物质所进行的生物化学过程中消耗溶解氧的量。分别测定水样培养前的溶解氧含量和在20±1℃培养五天后的溶解氧含量，二者之差即为五日生化过程所消耗的氧量（BOD5）。二、仪器1．恒温培养箱。2．5—20L细口玻璃瓶。3．1000—2000mL量筒。4．玻璃搅棒：棒长应比所用量筒高度长
生化需氧量是指在规定条件下，微生物分解存在于水中的某些可氧化物质，主要是有机物质所进行的生物化学过程中消耗溶解氧的量。分别测定水样培养前的溶解氧含量和在 20 ± 1 ℃培养五天后的溶解氧含量，二者之差即为五日生化过程所消耗的氧量（ BOD5 ）。
二、仪器
1 ．恒温培养箱。
2 ． 5 — 20L 细口玻璃瓶。
3 ． 1000 — 2000mL 量筒。
4 ．玻璃搅棒：棒长应比所用量筒高度长 20cm 。在棒的底端固定一个直径比量筒直径略小，并带有几个小孔的硬橡胶板。
5 ．溶解氧瓶： 200 — 300mL ，带有磨口玻璃塞并具有供水封用的钟形口。
6 ．虹吸管：供分取水样和添加稀释水用。
三、试剂
1 ．磷酸盐缓冲溶液：将 8.5g 磷酸二氢钾（ KH2PO4 ）， 21.75g 磷酸氢二钾 (K2HPO4) ， 33.4g 磷酸氢二钠 (Na2HPO4 · 7H2O) 和 1.7g 氯化铵 (NH4Cl) 溶于水中，稀释至 1000mL 。此溶液的 pH 应为 7.2 。
2 ．硫酸镁溶液：将 22.5g 硫酸镁 (MgSO4 · 7H2O) 溶于水中，稀释至 1000mL 。
3 ．氯化钙溶液：将 27.5g 无水氯化钙溶于水，稀释至 1000mL 。
4 ．氯化铁溶液：将 0.25g 氯化铁 (FeCl3 · 6H2O) 溶于水，稀释至 1000mL 。
5 ．盐酸溶液 (0.5mol/L): 将 40mL( ρ =1.18g/mL) 盐酸溶于水中，稀释至 100mL 。
6 ．氢氧化钠溶液 (0.5mol/L) ：将 20g 氢氧化钠溶于水，稀释至 1000mL 。
7 ．亚硫酸钠溶液 (c1/2Na2SO3=0.025mol/L) ：将 1.575g 亚硫酸钠溶于水，稀释至 1000mL 。此溶液不稳定，需每天配制。
8 ．葡萄糖 - 谷氨酸标准溶液：将葡萄糖 (C6H12O6) 和谷氨酸 (HOOC － CH2 － CH2 － CHNH2 － COOH) 在 103 ℃干燥 1h ，各称取 150mg 溶于水中，移入 1000mL 容量瓶内并稀释至标线 , 混合均匀。此标准溶液临用前配制。
9 ．稀释水：在 5 — 20L 玻璃瓶内装入一定量的水，控制水温在 20 ℃左右。然后用无油空气压缩机或薄膜泵，将此水暴气 2 — 8h ，使水中的溶解氧接近于饱和，也可以鼓入适量纯氧。瓶口盖以两层经洗涤晾干的纱布，置于 20 ℃培养箱中放置数小时，使水中溶解氧含量达 8mg/L 左右。临用前于每升水中加入氯化钙溶液、氯化铁溶液、硫酸镁溶液、磷酸盐缓冲溶液各 1mL ，并混合均匀。
稀释水的 PH 值应为 7.2 ，其 BOD5 应小于 0.2mg/L 。
10 ．接种液：根据所取水样用不同的方法获取适用的接种液。
11 ．接种稀释水：取适量接种液，加于稀释水中，混匀。每升稀释水中接种液加入量生活污水为 1 — 10mL ，表层土壤浸出液为 20 — 30mL ；河水、湖水为 10 — 100mL 。
接种稀释水的 pH 值应为 7.2 ， BOD5 值以在 0.3 — 1.0mg/L 之间为宜。接种稀释水配制后应立即使用。
四、测定步骤
1 ．水样的预处理
（ 1 ）水样的 pH 值若超出 6.5 — 7.5 范围时，可用盐酸或氢氧化钠稀溶液调节至近于 7 ，但用量不要超过水样体积的 0.5% 。若水样的酸度或碱度很高，可改用高浓度的碱或酸液进行中和。
(2) 水样中含有铜、铅、锌、镉、铬、砷、氰等有毒物质时，可使用经驯化的微生物接种液的稀释水进行稀释，或增大稀释倍数，以减小毒物的浓度。
(3) 含有少量游离氯的水样，一般放置 1 — 2h ，游离氯即可消失。对于游离氯在短时间不能消散的水样，可加入亚硫酸钠溶液，以除去之。其加入量的计算方法是：取中和好的水样 100mL ，加入 1+1 乙酸 10mL ， 10% （ m/V ）碘化钾溶液 1mL, 混匀。以淀粉溶液作指示剂，用亚硫酸钠标准溶液滴定游离碘。根据亚硫酸钠标准溶液消耗的体积及其浓度，计算水样中所需加亚硫酸钠溶液的量。
(4) 从水温较低的水域中采集的水样，可遇到含有过饱和溶解氧，此时应将水样迅速升温至 20 ℃左右，充分振摇，以赶出过饱和的溶解氧。
从水温较高的水域或废水排放口取得的水样，则应迅速使其冷却至 20 ℃左右，并充分振摇，使与空气中氧分压接近平衡。
2 ．水样的测定
（ 1 ）不经稀释水样的测定：溶解氧含量较高、有机物含量较少的地面水，可不经稀释，而直接以虹吸法将约 20 ℃的混匀水样转移至两个溶解氧瓶内，转移过程中应注意不使其产生气泡。以同样的操作使两个溶解氧瓶充满水样，加塞水封。
立即测定其中一瓶溶解氧。将另一瓶放入培养箱中，在 20 ± 1 ℃培养 5d 后。测其溶解氧。
（ 2 ）需经稀释水样的测定
稀释倍数的确定：地面水可由测得的高锰酸盐指数乘以适当的系数求出稀释倍数（见下表）。
|
高锰酸盐指数（
mg/L
）
|
系
数
|
|
＜
5
5
—
10
10
—
20
＞
20
|
——
0.2
、
0.3
0.4
、
0.6
0.5
、
0.7
、
1.0
|
工业废水可由重铬酸钾法测得的
COD
值确定。通常需作三个稀释比，即使用稀释水时，由
COD
值分别乘以系数
0.075
、
0.15
、
0.225
，即获得三个稀释倍数；使用接种稀释水时，则分别乘以
0.075
、
0.15
和
0.25
，获得三个稀释倍数。
稀释倍数确定后按下法之一测定水样。
①一般稀释法：按照选定的稀释比例，用虹吸法沿筒壁先引入部分稀释水（或接种稀释水）于
1000mL
量筒中，加入需要量的均匀水样，再引入稀释水（或接种稀释水）至
800mL
，用带胶板的玻璃棒小心上下搅匀。搅拌时勿
使搅棒的胶板露出水面，防止产生气泡。
按不经稀释水样的测定步骤，进行装瓶，测定当天溶解氧和培养
5d
后的溶解氧含量。
另取两个溶解氧瓶，用虹吸法装满稀释水（或接种稀释水）作为空白，分别测定
5d
前、后的溶解氧含量。
②直接稀释法：直接稀释法是在溶解氧瓶内直接稀释。在已知两个容积相同（其差小于
1mL
）的溶解氧瓶内，用虹吸法加入部分稀释水（或接种稀释水），再加入根据瓶容积和稀释比例计算出的水样量，然后引入稀释水（或接种稀释水）至刚好充满，加塞，勿留气泡于瓶内。其余操作与上述稀释法相同。
在
BOD5
测定中，一般采用叠氮化钠改良法测定溶解氧。如遇干扰物质，应根据具体情况采用其它测定法。溶解氧的测定法附后。
五、计算
1
．不经稀释直接培养的水样
BOD5(mg/L)=c1
－
c2
式中：
c1
——水样在培养前的溶解氧浓度
(mg/L);
c2
——水样经
5d
培养后，剩余溶解氧浓度
(mg/L);
2
．经稀释后培养的水样
BOD5(mg/L)= ( (c1–c2)–(B1–B2)f1)/f2
式中：
B1
——稀释水（或接种稀释水）在培养前的溶解氧浓度
(mg/L);
B2
——稀释水（或接种稀释水）在培养后的溶解氧浓度
(mg/L);
f1
——稀释水（或接种稀释水）在培养液中所占比例；
f2
——水样在培养液中所占比例。
注意事项
1
．测定一般水样的
BOD5
时，硝化作用很不明显或根本不发生。但对于生物处理池出水，则含有大量硝化细菌。因此，在测定
BOD5
时也包括了部分含氮化合物的需氧量。对于这种水样，如只需测定有机物的需氧量，应加入硝化抑制剂，如丙烯基硫脲（
ATU,C4H8N2S
）等。
2
．在两个或三个稀释比的样品中，凡消耗溶解氧大于
2mg/L
和剩余溶解氧大于
1mg/L
都有效，计算结果时，应取平均值。
3
．为检查稀释水和接种液的质量，以及化验人员的操作技术，可将
20mL
葡萄糖
-
谷氨酸标准溶液用接种稀释水稀释至
1000mL
，测其
BOD5
，其结果应在
180
—
230mg/L
之间。否则，应检查接种液、稀释水或操作技术是否存在问题。
附
：碘量法测定水中溶解氧
一、原理
水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾，水中溶解氧将低价锰氧化成高价锰，生成四价锰的氢氧化物棕色沉淀。加酸后，氢氧化物沉淀溶解，并与碘离子反应而释放出游离碘。以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液滴定释放出的碘，据滴定溶液消耗量计算溶解氧含量。
二、试剂
1
．硫酸锰溶液：称取
480g
硫酸锰（
MnSO4
·
4H2O
）溶于水，用水稀释至
1000mL
。此溶液加至酸化过的碘化钾溶液中，遇淀粉不得产生蓝色。
2
．碱性碘化钾溶液：称取
500g
氢氧化钠溶解于
300
—
400mL
水中；另称取
150g
碘化钾溶于
200mL
水中，待氢氧化钠溶液冷却后，将两溶液合并，混匀，用水稀释至
1000mL
。如有沉淀，则放置过夜后，倾出上层清液，贮于棕色瓶中，用橡皮塞塞紧，避光保存。此溶液酸化后，遇淀粉应不呈蓝色。
3
．
1+5
硫酸溶液。
4
．
1%
（
m/V
）淀粉溶液：称取
1g
可溶性淀粉，用少量水调成糊状，再用刚煮沸的水稀释至
100mL
。冷却后，加入
0.1g
水杨酸或
0.4g
氯化锌防腐。
5
．
0.02500mol/L(c1/6K2Cr2O7)
重铬酸钾标准溶液：称取于
105
—
110
℃烘干
2h
，并冷却的重铬酸钾
1.2258g
，溶于水，移入
1000mL
容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。
6
．硫代硫酸钠溶液：称取
6.2g
硫代硫酸钠
(Na2S2O3
·
5H2O)
溶于煮沸放冷的水中，加入
0.2g
碳酸钠，用水稀释至
1000mL
，贮于棕色瓶中，使用前用
0.02500mol/L
重铬酸钾标准溶液标定。
7
．硫酸（ρ
=1.84g/cm3
）
三、测定步骤
1
．溶解氧的固定：用吸液管插入溶解氧瓶的液面下，加入
1mL
硫酸锰溶液，
2mL
碱性碘化钾溶液，盖好瓶塞，颠倒混合数次，静置。一般在取样现场固定。
2
．打开瓶塞，立即用吸管插入液面下加入
2.0mL
硫酸。盖好瓶塞，颠倒混合摇匀，至沉淀物全部溶解，放于暗处静置
5min
。
3
．吸取
100mL
上述溶液于
250mL
锥形瓶中，用硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈淡黄色，加入
1mL
淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好退去，记录硫代硫酸钠溶液用量。
四、计算
溶解氧
(O2,mg/L)=M
·
V
×
8
×
1000/100
式中：
M
——硫代硫酸钠标准溶液的浓度
(mol/L);
V
——滴定消耗硫代硫酸钠标准溶液体积
(mL)
。
注意事项
1
．当水样中含有亚硝酸盐时会干扰测定，可加入叠氮化钠使水中的亚硝酸盐分解而消除干扰。其加入方法是预先将叠氮化钠加入碱性碘化钾溶液中。
2
．如水样中含
Fe3+
达
100
—
200mg/L
时，可加入
1mL 40%
氟化钾溶液消除干扰。
3
．如水样中含氧化性物质（如游离氯等），应预先加入相当量的硫代硫酸钠去除。
