【目的要求】
1．了解水中生化需氧量测定的原理。
2．掌握水中生化需氧量测定的基本操作方法。
【实验原理】 生化需氧量是指在好氧条件下，微生物分解水中的有机物的生化过程中所消耗溶解氧的量。微生物分解有机物是一个缓慢的过程，在常温条件下，要把可分解的有机物全部分解掉往往需要20d以上的时间。目前国内外都采用20℃培养5d作为检验指标，称为5日生化需氧量（BOD5）。分别测定样品培养前后的溶解氧，两者之差即为BOD5值，以氧的浓度（mg／L）表示。
【实验材料与仪器设备】
1．仪器 恒温培养箱（20℃±1℃）；20L细口大玻璃瓶；1 000ml量筒；250ml培养瓶；100ml、40ml、25ml、10ml、5ml（胖肚）移液管；10ml、5ml、2ml（刻度）移液管。
2．试剂 除需要测定溶解氧的全部试剂外，还需要配制下列试剂。
（1）氯化钙溶液：称取27．5g化学纯无水氯化钙（CaCl2）溶于蒸馏水中，稀释到1 000ml。
（2）三氯化铁溶液：称取0．25g化学纯三氯化铁（FeCl3·6H2O）溶于蒸馏水中，稀释到1 000ml。
（3）硫酸镁溶液：称取22．5g化学纯硫酸镁（MgSO4·7H2O）溶于蒸馏水中，稀释到1 000ml。
（4）磷酸盐缓冲溶液：称取8．5g化学纯磷酸二氢钾（KH2PO4）、21．75g化学纯磷酸氢二钾（K2HPO4）、33．4g化学纯磷酸氢二钠（Na2HPO4·7H2O）和1．7g化学纯氯化铵（NH4Cl），一起溶解于500ml蒸馏水中，再稀释到1 000ml，此缓冲溶液的pH为7．2。
（5）稀释水：在20L大玻璃瓶内装入一定量的蒸馏水。其中每1L蒸馏水加入上述4种试剂各1ml，用水泵均匀连续通入经药用炭过滤的空气1～2d，使水中溶解氧接近饱和，然后用清洁的棉塞塞好，静置稳定1d。稀释水本身的5d生化需氧量必须小于0．2mg／L方可使用。
【实验内容与方法】
1．水样的稀释：首先要根据水样中有机物的含量来选择适当的稀释比。如果对水样的性质不了解，需要做3个以上的稀释比。对清洁地面水可不必稀释，直接培养测定。受污染河水的稀释倍数为1～4倍，普通和沉淀过的污水为20～30倍，严重污染的水样为100～1 000倍。也可通过COD值求得参考稀释倍数，将酸性高锰酸钾法测得的COD值除以4，或重铬酸钾法测得的COD值除以5，其商即为应稀释的倍数（稀释倍数指稀释后体积与原水样体积之比）。
按照选定的污水和稀释水比例，用虹吸法先把一定量污水引入1 000ml量筒中，再引入所需要量的稀释水，用特制的搅拌器（用一根粗玻璃棒底端套上一个比量筒口径略小的约2mm厚的橡皮圆片）在水面以下缓缓搅匀（不应产生气泡）。然后用虹吸管将此溶液引入两个同一编号的溶解氧瓶中，到充满后溢出少许，盖严，加上封口水。注意瓶内不应有气泡，如有气泡应轻敲瓶体，使气泡逸出。
2．另取两个同一编号溶解氧瓶加入稀释水，作为空白。
3．每个稀释比各取一瓶测定当时的溶解氧，另一瓶放入培养箱中，在20℃±1℃培养5d，在培养过程中需要每天添加封口水。
4．从开始放入培养箱算起，经过5昼夜后，取出水样测定剩余的溶解氧。
5．计算
（1）不经过稀释而直接培养的水样：BOD5（mg／L）＝D1－D2 （式4－14）
式中：D1为水样培养液在培养前的溶解氧，mg／L；D2为水样培养液在培养5d后的溶解氧，mg／L。
（2）稀释后培养的水样：根据上述几个稀释比，分别按下式计算出水样的耗氧率。
式中：B1为稀释水在培养前的溶解氧，mg／L；B2为稀释水在培养后的溶解氧，mg／L；f1为稀释水在培养液中所占的比例；f2为水样在培养液所占的比例。
【注意事项】
1．要严格控制生化培养的温度和时间。
2．稀释水应在20℃左右，冬季低于20℃时应预热，夏季高于20℃时应冷却。
3．样中若有游离的碱和碘，应预先中和再进行稀释培养。可用麝香草酚蓝作为指示剂，用1mol／L盐酸和
的碳酸钠中和。
4．必要时要用接种稀释水代替稀释水，可用生活污水于20℃放置24～36h后的上清液为接种液，于每升稀释水加入1～3ml接种液即为接种稀释水。对于某些工业特殊废水要加入专门培养驯化过的菌种。
【思考题】
1．测定废水BOD5的为何要进行稀释，如何配制稀释水，怎样选择稀释比？
2．BOD5的测定过程中应注意什么？试述BOD5结果产生误差的原因。
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