淺談生物化學(xué)中生化需氧量的測定

淺談生物化學(xué)中生化需氧量的測定

必要的生物化學(xué)過程是指在規(guī)定的條件下，將各種可氧化物質(zhì)分解到水中，尤其是在有機(jī)物質(zhì)的生物化學(xué)過程中。這種生物氧化過程需要很長時(shí)間。例如，在20c下培養(yǎng)時(shí)，完成這一過程需要100天。目前，國內(nèi)外一般規(guī)定2015天。在培養(yǎng)前后，測量一次溶解氧氣。二者的差異是bod5，以氧的mg-1為單位。測量必要的生物化學(xué)必要的氧氣（bod5）的一般方法是稀釋試驗(yàn)。由于bod5是各級環(huán)境預(yù)處理站需要進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測，因此必須提高該方法的準(zhǔn)確性和可靠性。對于不含或少含微生物的工業(yè)廢水,包括酸性廢水、堿性廢水、高溫廢水或經(jīng)氯化處理的廢水、測定用于分析質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)樣品等,在測定BOD5時(shí),需進(jìn)行接種,以引入能分解水中有機(jī)物的微生物.BOD5的測定過程長達(dá)5d,當(dāng)發(fā)現(xiàn)測定失敗時(shí),由于樣品的時(shí)效性問題,很多測定難以重新進(jìn)行,以致很多分析人員無法報(bào)出正確的分析數(shù)據(jù).獲得含有足夠微生物的接種稀釋水,是BOD5分析能否順利進(jìn)行的關(guān)鍵問題之一.給稀釋水接種的接種液的獲得有很多種方法,下面介紹的是筆者在2005年1月至12月從事玉溪撫仙湖入湖河流BOD5分析工作過程中所總結(jié)出的幾種簡便、易行的接種液的獲取方法.1源、反應(yīng)和制備1.1醫(yī)院清液采集取100g左右的花園等處植物生長土壤,加入1L水,混合并靜置10min后取上層清液供用.采集花園土?xí)r要考慮季節(jié)和溫度.春秋季陽光充足溫和,適合細(xì)菌及微生物繁殖,可從淺層2～3cm處采集;夏季則因溫度過高、太陽光直射的緣故而要在離地表5～6cm處采集,否則細(xì)菌及微生物太少;冬季溫度又太低,采集的土樣要經(jīng)增菌方能使用.1.2污水井的采集生活污水不宜用剛排出的生活污水,最好采用污水井蓋下靠井壁位置的水.因?yàn)榇颂幬鬯Ａ魰r(shí)間長,有利于微生物繁殖生長.采集后在室溫下放置24h,取上清液供用.1.3bod5接種液制備取50g大米,加入水100mL左右,振蕩混勻后,在20℃下放置培養(yǎng)1d,取其上清液.用淘米水在室溫下好氧發(fā)酵,大約放置5～7d聞到臭味即可使用,倒出上清液作為接種液,BOD5大約為400mg/L,使用時(shí)稀釋至100mg/L左右較好.用淘米水作接種液一般可使用3周,當(dāng)淘米水PH為5時(shí)停止使用.1.4金庸水和稻草水進(jìn)行廢水分析前24h,取家養(yǎng)金魚魚缸內(nèi)的養(yǎng)金魚水5份,第二道淘米水1份,兩者混合均勻,帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行預(yù)處理.1.5整理滌綸織物、飲料和培養(yǎng)基在城市管道污水中,加入少量肉湯培養(yǎng)基,于37℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)18～24h便可.其制備過程是,稱取肉湯培養(yǎng)基217g于三角燒瓶中,加入蒸餾水100mL,輕輕搖勻,隔石棉網(wǎng)微火煮沸至完全溶解,置壓力鍋中滅菌20min,于冰箱中保存,如出現(xiàn)渾濁或絮狀物不可再用.于試管中加入上述肉湯培養(yǎng)液10mL,再加入城市管道污水1mL,塞上棉塞,置37℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)18～24h,取出后充分振搖,用少許脫脂棉過濾,濾液用蒸餾水稀釋10倍即可.1.6土壤提取物稱2g土壤,加4mL無菌水振蕩1min;靜置;取浸出液即可.2注射溶液的預(yù)處理2.1氧氣將混合均勻的接種液倒入相應(yīng)容量的大燒杯中,充入適量純氧或空氣,使接種液中含有接近飽和的溶解氧.2.2水的接種.溫度為3233在盛接種液的燒杯口蓋一塊清潔、濕潤的紗布,置于設(shè)定溫度為35～37℃的生化培養(yǎng)箱中.接種液在培養(yǎng)箱中放置24h后即可用于稀釋水的接種.3接種液液的稀釋加入接種液的稀釋水叫接種稀釋水,其作用是在水樣中引入可以氧化分解有機(jī)物的生物種群,以便降解水中的有機(jī)物質(zhì).接種稀釋水的配制過程是:將培養(yǎng)好的接種液從培養(yǎng)箱中取出,量取上清液作為接種液,1L稀釋水中接種液的加入量為20～25mL.按照GB7488—87中的水質(zhì)五日生化需氧量(BOD5)的測定稀釋與接種法規(guī)定:接種稀釋水在20℃下的BOD5值應(yīng)控制在13～110mg/L之間或溶解氧瓶中的菌群數(shù)在1000～10000個(gè)/mL之間.一般接種稀釋水的配制是在1L稀釋水中加入:(a)生活污水1～10mL或受生活用水污染的河水(湖水)10～100mL;(b)表層土壤浸出液10～30mL;(c)淘米水1～2mL.4分析的示例用這此方法配制的接種稀釋水進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)樣品的考核、空白實(shí)驗(yàn)值的測定和控制樣品及工業(yè)和生活廢水的分析,均獲得了滿意的分析結(jié)果.4.1空白實(shí)驗(yàn)bod5值筆者在2005年1月至12月從事玉溪撫仙湖入湖河流BOD5分析的工作中,用花園土浸出液和城市生活污水為接種液做空白實(shí)驗(yàn)BOD5值,分別選列于表1和表2中.從表中可見,所有空白實(shí)驗(yàn)BOD5值也均在方法規(guī)定的0.3～1.0mg·L-1的范圍內(nèi).4.2接種稀釋水的測量筆者曾參加過玉溪“十五規(guī)劃”撫仙湖入湖河流BOD5實(shí)際樣品考核,在考核過程中,筆者分別采用上述幾種方法對接種稀釋水進(jìn)行了配制,并用其對樣品進(jìn)行了接種稀釋,現(xiàn)將結(jié)果選列于表3中.從表中可見,所有考核樣品的分析結(jié)果均在樣品保證值的范圍內(nèi),相對誤差均較小.4.3控制樣的檢測為檢驗(yàn)這些方法配制的接種稀釋水的質(zhì)量,用葡萄糖、L-谷氨酸配制成的BOD5值為180～230mg·L-1的控制樣隨成批樣品一同分析.分別稱取在103℃干燥1h的葡萄糖、谷氨酸各(150±1)mg溶于水,移入1000mL容量瓶內(nèi)并稀釋至標(biāo)線,混合均勻.分析樣品的同時(shí),將20mL葡萄糖-谷氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液用同一種接種稀釋水稀釋至1000mL,按測定BOD5的步驟操作.部分控制樣品的分析結(jié)果列于表4.4.4測定數(shù)據(jù)和分析在生產(chǎn)實(shí)踐中,筆者將采用上述方法配制的接種稀釋水對一些需接種的工業(yè)和生活廢進(jìn)行了接種和分析,表5、表6、表7是測定得到的3組數(shù)據(jù).續(xù)上表玉溪撫仙湖入湖河流工業(yè)和生活廢水測定結(jié)果從以上3個(gè)表中的數(shù)據(jù)可看出,以同一接種稀釋水、不同的稀釋倍數(shù)分析同一廢水樣品,所得分析結(jié)果相差不大,結(jié)果之間的差異在BOD5的測定中已屬較小.5接種液的穩(wěn)定性從上述的分析實(shí)例可以看出,利用筆者所介紹的方法配制的接種稀釋水可以使水質(zhì)樣品BO