水質(zhì) 生化需氧量（BOD）的測定微生物傳感器快速測定法
2009/4/30
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| 水質(zhì) 生化需氧量（BOD）的測定微生物傳感器快速測定法 |
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| 1 主題內(nèi)容和適用范圍 1.1 主題內(nèi)容 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測定水和污水中生化需氧量（BOD）的微生物傳感器快速測定法。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的生物化學(xué)需氧量是指水和污水中溶解性可生化降解的有機(jī)物在微生物作用下所消耗溶解氧的量。 1.2 適用范圍 本方法適用于地表水、生活污水和不含對微生物有明顯毒害作用的工業(yè)廢水中BOD的測定。 1.3 干擾及消除 水中以下物質(zhì)對本方法測定不產(chǎn)生明顯干擾的zui大允許量為：CO2+ 5mg/L；Mn2+ 5mg/L；Zn2+ 4mg/L；Fe2+ 5mg/L；Cu2+ 2mg/L；Hg2+ 5mg/L；pb2+ 5mg/L；Cd2+ 5mg/L；Cr6+ 0.5mg/L；CN- 0.05mg/L；懸浮物250mg/L。對含有游離氯或結(jié)合氯的樣品可加入1.575g/L的亞硫酸鈉溶液使樣品中游離氯或結(jié)合氯失效，應(yīng)避免添加過量。對微生物膜內(nèi)菌種有毒害作用的高濃度殺菌劑、農(nóng)藥類的污水不適用本測定方法。 2 術(shù)語 2.1 生化需氧量 在一定條件下，微生物分解存在于水中的某些可被氧化物質(zhì)，特別是有機(jī)物所進(jìn)行的生物化學(xué)過程中消耗溶解氧的量。 2.2 微生物菌膜 將絲孢酵母菌在保持其生理機(jī)能的狀態(tài)下封人膜中，稱之為微生物菌膜或固定化微生物膜。 2.3 微生物傳感器 微生物傳感器是由氧電極和固定化微生物膜組成。可檢測微生物在降解有機(jī)物時引起的氧濃度的變化。 2.4 流通式 水樣或清洗液在蠕動泵的作用下連續(xù)不斷地將樣品或清洗液在單位時間內(nèi)按一定量比連續(xù)不斷地被送入測量池中。 2.5 間斷式（加入式） 將緩沖溶液加入到測量池中，使微生物傳感器（微生物菌膜）與緩沖溶液保持接觸狀態(tài)，然后加入定量的被測水樣，測得被測水樣的BOD值。 2.6 恒溫控制裝置 微生物電極的反應(yīng)性能依賴于一定的溫度條件，因此要求在試驗過程中要有一穩(wěn)定的溫場。該裝置在儀器中稱之為恒溫控制裝置。 2.7 清洗液（緩沖溶液） 清洗液是由磷酸二氫鉀和磷酸氫二鈉配制而成。其主要作用是作為緩沖液調(diào)節(jié)樣品的pH值，清洗和維持微生物傳感器使其正常工作，并具有沉降重金屬離子的作用。 3 原理 測定水中BOD的微生物傳感器是由氧電極和微生物菌膜構(gòu)成，其原理是當(dāng)含有飽和溶解氧的樣品進(jìn)入流通池中與微生物傳感器接觸，樣品中溶解性可生化降解的有機(jī)物受到微生物菌膜中菌種的作用，而消耗一定量的氧，使擴(kuò)散到氧電極表面上氧的質(zhì)量減少。當(dāng)樣品中可生化降解的有機(jī)物向菌膜擴(kuò)散速度（質(zhì)量）達(dá)到恒定時，此時擴(kuò)散到氧電極表面上氧的質(zhì)量也達(dá)到恒定，因此產(chǎn)生一個恒定電流。由于恒定電流的差值與氧的減少量存在 定量關(guān)系，據(jù)此可換算出樣品中生化需氧量。 4 試劑 分析純試劑和蒸餾水，蒸餾水使用前應(yīng)煮沸2～5min左右，放置室溫后使用。 4.1 磷酸鹽緩沖溶液：0.5mol/L 將68g磷酸二氫鉀（KH2PO4）和134g磷酸氫二鈉（Na2HPO4•7H2O）溶于蒸餾水中， 稀釋至1000ml，備用。此溶液的pH值約為7。 4.2 磷酸鹽緩沖使用液（清洗液）：0.005mol/L 4.3 鹽酸（HCL）溶液：0.5mol/L 4.4 氫氧化鈉（NaOH）溶液：20g/L 4.5 亞硫酸鈉（Na2SO3）溶液：1.575g/L，此溶液不穩(wěn)定，臨使用前配制。 4.6 葡萄糖－谷氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液 稱取在103℃下干燥1h并冷卻至室溫的無水葡萄糖（C6H12O6）和谷氨酸（HOOC—CH2—CH2—CHNH2－COOH）各1.705g，溶于4.2磷酸鹽緩沖溶液的使用液中，并用此溶液稀釋至1000ml混合均勻即得250mg/L的BOD標(biāo)準(zhǔn)溶液。 4.7 葡萄糖－谷氨酸標(biāo)準(zhǔn)使用溶液（臨用前配制） 取4.6中標(biāo)準(zhǔn)溶液10.00ml置于250ml容量瓶中，用0.005mol/L磷酸鹽緩沖使用液定容至標(biāo)線，搖勻，此溶液濃度為100mg/L。 5 儀器 使用的玻璃儀器及塑料容器要認(rèn)真清洗，容器壁上不能存有毒物或生物可降解的化合物，操作中應(yīng)防止污染。 5.1 微生物傳感器BOD快速測定儀。 5.2 微生物菌膜：微生物菌膜內(nèi)菌種應(yīng)均勻，膜與膜之間應(yīng)盡可能一致。其保存方法能濕法保存也可在室溫下干燥保存。微生物菌膜的連續(xù)使用壽命應(yīng)大于30d。 5.3 微生物菌膜的活化：將微生物菌膜放入0.005mol/L磷酸鹽緩沖使用液中浸泡48h以上，然后將其安裝在微生物傳感器上。 5.4 10L聚乙烯塑料桶。 6 樣品的貯存 樣品采集后不能在2h內(nèi)分析時，則應(yīng)在0℃～4℃的條件下保存，并在6h內(nèi)分析，當(dāng)不能在6h內(nèi)分析時，則應(yīng)將貯存時間和溫度與分析結(jié)果一起報出。無論在任何條件下貯存決不能超過24h。7 操作步驟 7.1 樣品的預(yù)處理 7.1.1 樣品的中和 如果樣品的pH值不4～10在之間，可用鹽酸溶液（4.3）或氫氧化鈉溶液（4.4），將樣品中和至pH值7 左右。 7.1.2 測試樣品的準(zhǔn)備 （1）將樣品放置至室溫。 （2）地表水樣品可不用稀釋（無特殊情況）直接按7.3.3做樣品測定。 （3）生活污水和工業(yè)廢水可根據(jù)經(jīng)驗或預(yù)期BOD值確定稀釋倍數(shù)，使其BOD值控制 在50mg/L以下后作為待測樣品。 7.2 測定步驟 7.2.1 測定前應(yīng)先開啟儀器，用磷酸鹽緩沖使用液（4.2）清洗微生物傳感器至電位E0（或電流I0）穩(wěn)定。 7.2.2 工作曲線的繪制 （1.）取5支50ml具塞比色管，分別加入葡萄糖－谷氨酸標(biāo)準(zhǔn)使用溶液（4.7）1.5ml；3.5ml； 7.5ml；. 12.5ml；25.00ml，用0.005mol/L 磷酸鹽緩沖使用液（4.2）稀釋至標(biāo)線，搖勻。 （2）進(jìn)樣分別測出電位E0（或電流I0）差值（此差值與BOD濃度成正比）。 （3）用5個不同標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度對應(yīng)電位差△E（或電流差△I）繪制工作曲線。 7.2.3 樣品的測定 取預(yù)處理后樣品50ml加入0.5ml 0.5mol/L磷酸鹽緩沖溶液（4.1），搖勻后進(jìn)行測定。 8 結(jié)果表示 直接讀取儀器顯示測定濃度值；或由工作曲線查得水樣中BOD濃（mg/L）。 精密度和準(zhǔn)確度 四個實驗室分析BOD含量為25.3mg/L、10.3mg/L的統(tǒng)一分發(fā)標(biāo)準(zhǔn)溶液，其分析結(jié)果如下： 實驗室內(nèi)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.0%、2.6%。 實驗室間相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.5%、2.7%。 四個實驗室測定50.6mg/L，統(tǒng)一已知BOD樣品，相對誤差為－2.0%～2.8%。 注意事項： 1 由于進(jìn)樣量可調(diào)控，但無論何種情況單個樣品的進(jìn)樣量不應(yīng)小于10ml。 2 為縮短測定周期，將水樣中BOD值稀釋至25mg/L左右。 3 測定BOD水樣的貯存條件同GB 7488－87。 |
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