HJ 505-2009 水質(zhì) 五日生化需氧量(BOD5)的測定 稀釋與接種法（正式版）

中華人民共和國國家環(huán)境保護標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)五日生化需氧量(BODs)的測定稀釋與接種法2009-10-20發(fā)布2009-12-01實施 iv1適用范圍 12規(guī)范性引用文件 13方法原理 14試劑和材料 15儀器和設(shè)備 2 37分析步驟 38結(jié)果計算 69質(zhì)量保證和質(zhì)量控制 6 7附錄A(資料性附錄)本標(biāo)準(zhǔn)章條編號與ISO5815-1、2:2003章條編號對照 為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護法》和《中華人民共和國水污染防治法》,保護環(huán)境，保障人體健康，規(guī)范水中五日生化需氧量(BOD?)的測定方法，制定本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了地表水、工業(yè)廢水、生活污水中五日生化需氧量(BOD?)的稀釋與接種的測定方法。本標(biāo)準(zhǔn)是對《水質(zhì)五日生化需氧量(BOD?)的測定稀釋與接種法》(GB7488—87)的修訂。本標(biāo)準(zhǔn)修改采用ISO5815-1:2003《水質(zhì)n日生化需氧量(BODn)的測定第一部分：加丙烯基硫脲的稀釋與接種法》和ISO5815-2:2003《水質(zhì)n日生化需氧量(BODn)的測定第二部分：非稀釋法》(英文版)。為了方便比較，在資料性附錄A中列出了本標(biāo)準(zhǔn)的章條編號與ISO5815-1、2:2003章條編號的對照一覽表，以供參考。本標(biāo)準(zhǔn)首次發(fā)布于1987年，原標(biāo)準(zhǔn)起草單位為北京建筑工程學(xué)院，本次為第一次修訂。本次修訂的主要內(nèi)容如下：——增加了檢出限；——方法原理部分明確規(guī)定培養(yǎng)溫度和時間，增加(2+5)天培養(yǎng)時間的內(nèi)容；——增加了接種液的選擇；——增加了樣品前處理方法內(nèi)容；——增加了稀釋接種法稀釋倍數(shù)的確定方法內(nèi)容；——細化了五日生化需氧量的測定方法；——增加了質(zhì)量保證和質(zhì)量控制章節(jié)。自本標(biāo)準(zhǔn)實施之日起，原國家環(huán)境保護局1987年3月14日批準(zhǔn)、發(fā)布的國家環(huán)境保護標(biāo)準(zhǔn)《水質(zhì)五日生化需氧量(BOD?)的測定稀釋與接種法》(GB7488—87)廢止。本標(biāo)準(zhǔn)附錄A為資料性附錄。本標(biāo)準(zhǔn)由環(huán)境保護部科技標(biāo)準(zhǔn)司組織制訂。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位：沈陽市環(huán)境監(jiān)測中心站。本標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境保護部2009年10月20日批準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)自2009年12月1日起實施。本標(biāo)準(zhǔn)由環(huán)境保護部解釋。1水質(zhì)五日生化需氧量(BOD?)的測定稀釋與接種法警告：丙烯基硫脲屬于有毒化合物，操作時應(yīng)按規(guī)定要求佩戴防護器具，避免接觸皮膚和衣服；標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)進行操作；檢測后的殘渣殘液應(yīng)做妥善的安全處理。1適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測定水中五日生化需氧量(BOD?)的稀釋與接種的方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于地表水、工業(yè)廢水和生活污水中五日生化需氧量(BODs)的測定。方法的檢出限為0.5mg/L,方法的測定下限為2mg/L,非稀釋法和非稀釋接種法的測定上限為6mg/L,稀釋與稀釋接種法的測定上限為6000mg/L。2規(guī)范性引用文件本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容引用了下列文件中的條款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB/T6682分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法GB/T7489水質(zhì)溶解氧的測定碘量法GB/T11913水質(zhì)溶解氧的測定電化學(xué)探頭法HJ/T91地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范3方法原理生化需氧量是指在規(guī)定的條件下，微生物分解水中的某些可氧化的物質(zhì)，特別是分解有機物的生物化學(xué)過程消耗的溶解氧。通常情況下是指水樣充滿完全密閉的溶解氧瓶中，在(20±1)℃的暗處培養(yǎng)5d±4h或(2+5)d±4h[先在0～4℃的暗處培養(yǎng)2d,接著在(20±1)℃的暗處培養(yǎng)5d,即培養(yǎng)(2+5)d],分別測定培養(yǎng)前后水樣中溶解氧的質(zhì)量濃度，由培養(yǎng)前后溶解氧的質(zhì)量濃度之差，計算每升樣品消耗的溶解氧量，以BODs形式表示。若樣品中的有機物含量較多，BOD?的質(zhì)量濃度大于6mg/L,樣品需適當(dāng)稀釋后測定；對不含或含微生物少的工業(yè)廢水，如酸性廢水、堿性廢水、高溫廢水、冷凍保存的廢水或經(jīng)過氯化處理等的廢水，在測定BOD?時應(yīng)進行接種，以引進能分解廢水中有機物的微生物。當(dāng)廢水中存在難以被一般生活污水中的微生物以正常的速度降解的有機物或含有劇毒物質(zhì)時，應(yīng)將馴化后的微生物引入水樣中進行接種。4試劑和材料本標(biāo)準(zhǔn)所用試劑除非另有說明，分析時均使用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的分析純化學(xué)試劑。4.1水：實驗用水為符合GB/T6682規(guī)定的3級蒸餾水，且水中銅離子的質(zhì)量濃度不大于0.01mg/L,不含有氯或氯胺等物質(zhì)。4.2接種液：可購買接種微生物用的接種物質(zhì)，接種液的配制和使用按說明書的要求操作。也可按以下方法獲得接種液。4.2.1未受工業(yè)廢水污染的生活污水：化學(xué)需氧量不大于300mg/L,總有機碳不大于100mg/L。4.2.2含有城鎮(zhèn)污水的河水或湖水。4.2.3污水處理廠的出水。4.2.4分析含有難降解物質(zhì)的工業(yè)廢水時，在其排污口下游適當(dāng)處取水樣作為廢水的馴化接種液。也可取中和或經(jīng)適當(dāng)稀釋后的廢水進行連續(xù)曝氣，每天加入少量該種廢水，同時加入少量生活污水，使適2應(yīng)該種廢水的微生物大量繁殖。當(dāng)水中出現(xiàn)大量的絮狀物時，表明微生物已繁殖，可用作接種液。一般馴化過程需3～8d。4.3鹽溶液4.3.1磷酸鹽緩沖溶液：將8.5g磷酸二氫鉀(KH?PO?)、21.8g磷酸氫二鉀(K?HPO?)、33.4g七水合磷酸氫二鈉(Na?HPO?·7H?O)和1.7g氯化銨(NH?Cl)溶于水中，稀釋至1000ml,此溶液在0～4℃可穩(wěn)定保存6個月。此溶液的pH值為7.2。4.3.2硫酸鎂溶液，p(MgSO?)=11.0g/L:將22.5g七水合硫酸鎂(MgSO?·7H?O)溶于水中，稀釋至1000ml,此溶液在0～4℃可穩(wěn)定保存6個月，若發(fā)現(xiàn)任何沉淀或微生物生長應(yīng)棄去。4.3.3氯化鈣溶液，p(CaCl?)=27.6g/L:將27.6g無水氯化鈣(CaCl?)溶于水中，稀釋至1000ml,此溶液在0～4℃可穩(wěn)定保存6個月，若發(fā)現(xiàn)任何沉淀或微生物生長應(yīng)棄去。4.3.4氯化鐵溶液，p(FeCl?)=0.15g/L:將0.25g六水合氯化鐵(FeCl?·6H?O)溶于水中，稀釋至1000ml,此溶液在0～4℃可穩(wěn)定保存6個月，若發(fā)現(xiàn)任何沉淀或微生物生長應(yīng)棄去。4.4稀釋水：在5～20L的玻璃瓶中加入一定量的水，控制水溫在(20±1)℃,用曝氣裝置(5.9)至少曝氣1h,使稀釋水中的溶解氧達到8mg/L以上。使用前每升水中加入上述四種鹽溶液(4.3)各1.0ml,混勻，20℃保存。在曝氣的過程中防止污染，特別是防止帶入有機物、金屬、氧化物或還原物。稀釋水中氧的質(zhì)量濃度不能過飽和，使用前需開口放置1h,且應(yīng)在24h內(nèi)使用。剩余的稀釋水應(yīng)4.5接種稀釋水：根據(jù)接種液的來源不同，每升稀釋水(4.4)中加入適量接種液(4.2):城市生活污水和污水處理廠出水加1～10ml,河水或湖水加10～100ml,將接種稀釋水存放在(20±1)℃的環(huán)境中，當(dāng)天配制當(dāng)天使用。接種的稀釋水pH值為7.2,BOD?應(yīng)小于1.5mg/L。4.6鹽酸溶液，c(HCl)=0.5mol/L:將40ml濃鹽酸(HCl)溶于水中，稀釋至1000ml。4.7氫氧化鈉溶液，c(NaOH)=0.5mol/L:將20g氫氧化鈉溶于水中，稀釋至1000ml。4.8亞硫酸鈉溶液，c(Na?SO?)=0.025mol/L:將1.575g亞硫酸鈉(Na?SO?)溶于水中，稀釋至1000ml。此溶液不穩(wěn)定，需現(xiàn)用現(xiàn)配。4.9葡萄糖-谷氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液：將葡萄糖(C?H??O?,優(yōu)級純)和谷氨酸(HOOC-CH?-CH?-CHNH?-COOH,優(yōu)級純)在130℃干燥1h,各稱取150mg溶于水中，在1000ml容量瓶中稀釋至標(biāo)線。此溶液的BOD?為(210±20)mg/L,現(xiàn)用現(xiàn)配。該溶液也可少量冷凍保存，融化后立刻使用。4.10丙烯基硫脲硝化抑制劑，p(C?H?N?S)=1.0g/L:溶解0.20g丙烯基硫脲(C?H?N?S)于200ml水中混合，4℃保存，此溶液可穩(wěn)定保存14d。4.11乙酸溶液，1+1。4.12碘化鉀溶液，p(KI)=100g/L:將10g碘化鉀(KI)溶于水中，稀釋至1004.13淀粉溶液，p=5g/L:將0.50g淀粉溶于水中，稀釋至100ml。5儀器和設(shè)備本標(biāo)準(zhǔn)除非另有說明，分析時均使用符合國家A級標(biāo)準(zhǔn)的玻璃量器。本標(biāo)準(zhǔn)使用的玻璃儀器須清潔、無毒性和可生化降解的物質(zhì)。5.1濾膜：孔徑為1.6μm。5.2溶解氧瓶：帶水封裝置，容積250～300ml。5.3稀釋容器：1000～2000ml的量筒或容量瓶。5.4虹吸管：供分取水樣或添加稀釋水。5.5溶解氧測定儀。5.6冷藏箱：0～4℃。5.7冰箱：有冷凍和冷藏功能。35.8帶風(fēng)扇的恒溫培養(yǎng)箱：(20±1)℃。5.9曝氣裝置：多通道空氣泵或其他曝氣裝置；曝氣可能帶來有機物、氧化劑和金屬，導(dǎo)致空氣污染，如有污染，空氣應(yīng)過濾清洗。6.1采集與保存樣品采集按照HJ/T91的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。采集的樣品應(yīng)充滿并密封于棕色玻璃瓶中，樣品量不小于1000ml,在0～4℃的暗處運輸和保存，并于24h內(nèi)盡快分析。24h內(nèi)不能分析，可冷凍保存(冷凍保存時避免樣品瓶破裂),冷凍樣品分析前需解凍、均質(zhì)化和接種。6.2樣品的前處理6.2.1pH值調(diào)節(jié)若樣品或稀釋后樣品pH值不在6～8范圍內(nèi)，應(yīng)用鹽酸溶液(4.6)或氫氧化鈉溶液(4.7)調(diào)節(jié)其pH值至6～8.6.2.2余氯和結(jié)合氯的去除若樣品中含有少量余氯，一般在采樣后放置1～2h,游離氯即可消失。對在短時間內(nèi)不能消失的余氯，可加入適量亞硫酸鈉溶液去除樣品中存在的余氯和結(jié)合氯，加入的亞硫酸鈉溶液的量由下述方法確取已中和好的水樣100ml,加入乙酸溶液(4.11)10ml、碘化鉀溶液(4.12)1ml,混勻，暗處靜置5min。用亞硫酸鈉溶液滴定析出的碘至淡黃色，加入1ml淀粉溶液(4.13)呈藍色。再繼續(xù)滴定至藍色剛剛褪去，即為終點，記錄所用亞硫酸鈉溶液體積，由亞硫酸鈉溶液消耗的體積，計算出水樣中應(yīng)加亞硫酸鈉溶液的體積。6.2.3樣品均質(zhì)化含有大量顆粒物、需要較大稀釋倍數(shù)的樣品或經(jīng)冷凍保存的樣品，測定前均需將樣品攪拌均勻。6.2.4樣品中有藻類若樣品中有大量藻類存在，BOD?的測定結(jié)果會偏高。當(dāng)分析結(jié)果精度要求較高時，測定前應(yīng)用濾孔為1.6μm的濾膜(5.1)過濾，檢測報告中注明濾膜濾孔的大小。6.2.5含鹽量低的樣品若樣品含鹽量低，非稀釋樣品的電導(dǎo)率小于125μS/cm時，需加入適量相同體積的四種鹽溶液(4.3),使樣品的電導(dǎo)率大于125μS/cm。每升樣品中至少需加入各種鹽的體積V按式(1)計算：V=(△K-12.8)/113.6式中：V——需加入各種鹽的體積，ml;△K——樣品需要提高的電導(dǎo)率值，μS/cm。7分析步驟7.1非稀釋法非稀釋法分為兩種情況：非稀釋法和非稀釋接種法。如樣品中的有機物含量較少，BOD?的質(zhì)量濃度不大于6mg/L,且樣品中有足夠的微生物，用非稀釋法測定。若樣品中的有機物含量較少，BOD?的質(zhì)量濃度不大于6mg/L,但樣品中無足夠的微生物，如酸性廢水、堿性廢水、高溫廢水、冷凍保存的廢水或經(jīng)過氯化處理等的廢水，采用非稀釋接種法測定。47.1.1試樣的準(zhǔn)備7.1.1.1待測試樣測定前待測試樣的溫度達到(20±2)℃,若樣品中溶解氧濃度低，需要用曝氣裝置(5.9)曝氣15min,充分振搖趕走樣品中殘留的空氣泡；若樣品中氧過飽和，將容器2/3體積充滿樣品，用力振蕩趕出過飽和氧，然后根據(jù)試樣中微生物含量情況確定測定方法。非稀釋法可直接取樣測定；非稀釋接種法，每升試樣中加入適量的接種液(4.2),待測定。若試樣中含有硝化細菌，有可能發(fā)生硝化反應(yīng)，需在每升試樣中加入2ml丙烯基硫脲硝化抑制劑(4.10)。7.1.1.2空白試樣非稀釋接種法，每升稀釋水中加入與試樣中相同量的接種液(4.2)作為空白試樣，需要時每升試樣中加入2ml丙烯基硫脲硝化抑制劑(4.10)。7.1.2試樣的測定7.1.2.1碘量法測定試樣中的溶解氧將試樣(7.1.1.1)充滿兩個溶解氧瓶(5.2)中，使試樣少量溢出，防止試樣中的溶解氧質(zhì)量濃度改變，使瓶中存在的氣泡靠瓶壁排出。將一瓶蓋上瓶蓋，加上水封，在瓶蓋外罩上一個密封罩，防止培養(yǎng)期間水封水蒸發(fā)干，在恒溫培養(yǎng)箱(5.8)中培養(yǎng)5d±4h或(2+5)d±4h后測定試樣中溶解氧的質(zhì)量濃度。另一瓶15min后測定試樣在培養(yǎng)前溶解氧的質(zhì)量濃度。溶解氧的測定按GB/T7489進行操作。7.1.2.2電化學(xué)探頭法測定試樣中的溶解氧將試樣(7.1.1.1)充滿一個溶解氧瓶(5.2)中，使試樣少量溢出，防止試樣中的溶解氧質(zhì)量濃度改變，使瓶中存在的氣泡靠瓶壁排出。測定培養(yǎng)前試樣中的溶解氧的質(zhì)量濃度。蓋上瓶蓋，防止樣品中殘留氣泡，加上水封，在瓶蓋外罩上一個密封罩，防止培養(yǎng)期間水封水蒸發(fā)干。將試樣瓶放入恒溫培養(yǎng)箱(5.8)中培養(yǎng)5d±4h或(2+5)d±4h。測定培養(yǎng)后試樣中溶解氧的質(zhì)量濃度。溶解氧的測定按GB/T11913進行操作?？瞻自嚇拥臏y定方法同7.1.2.1或7.1.2.2。7.2稀釋與接種法稀釋與接種法分為兩種情況：稀釋法和稀釋接種法。若試樣中的有機物含量較多，BOD?的質(zhì)量濃度大于6mg/L,且樣品中有足夠的微生物，采用稀釋法測定；若試樣中的有機物含量較多，BOD?的質(zhì)量濃度大于6mg/L,但試樣中無足夠的微生物，采用稀釋接種法測定。7.2.1試樣的準(zhǔn)備7.2.1.1待測試樣待測試樣的溫度達到(20±2)℃,若試樣中溶解氧濃度低，需要用曝氣裝置(5.9)曝氣15min,充分振搖趕走樣品中殘留的氣泡；若樣品中氧過飽和，將容器的2/3體積充滿樣品，用力振蕩趕出過飽和氧，然后根據(jù)試樣中微生物含量情況確定測定方法。稀釋法測定，稀釋倍數(shù)按表1和表2方法確定，然后用稀釋水(4.4)稀釋。稀釋接種法測定，用接種稀釋水(4.5)稀釋樣品。若樣品中含有硝化細菌，有可能發(fā)生硝化反應(yīng)，需在每升試樣培養(yǎng)液中加入2ml丙烯基硫脲硝化抑制劑(4.10)。稀釋倍數(shù)的確定：樣品稀釋的程度應(yīng)使消耗的溶解氧質(zhì)量濃度不小于2mg/L,培養(yǎng)后樣品中剩余溶解氧質(zhì)量濃度不小于2mg/L,且試樣中剩余的溶解氧的質(zhì)量濃度為開始濃度的1/3～2/3為最佳。稀釋倍數(shù)可根據(jù)樣品的總有機碳(TOC)、高錳酸鹽指數(shù)(Imn)或化學(xué)需氧量(CODc)的測定值，按照表1列出的BOD?與總有機碳(TOC)、高錳酸鹽指數(shù)(lMn)或化學(xué)需氧量(CODc)的比值R估計BOD?的期望值(R與樣品的類型有關(guān)),再根據(jù)表2確定稀釋因子。當(dāng)不能準(zhǔn)確地選擇稀釋倍數(shù)時，一個樣品做2～3個不同的稀釋倍數(shù)。5表1典型的比值R由表1中選擇適當(dāng)?shù)腞值，按式(2)計算BOD?的期望值：式中：p——五日生化需氧量濃度的期望值，mg/L;由估算出的BOD?的期望值，按表2確定樣品的稀釋倍數(shù)。表2BOD?測定的稀釋倍數(shù)BOD?的期望值/(mg/L)水樣類型25按照確定的稀釋倍數(shù)，將一定體積的試樣或處理后的試樣用虹吸管(5.4)加入已加部分稀釋水或接種稀釋水的稀釋容器中(5.3),加稀釋水或接種稀釋水至