稀释接种法测定生化需氧量

技术概述

生化需氧量（Biochemical Oxygen Demand，简称BOD）是指在有氧条件下，水中好氧微生物分解水体中可生物降解有机物所消耗的溶解氧量，通常以毫克每升（mg/L）表示，是评价水体有机污染程度最经典、最重要的综合性指标之一。稀释接种法测定生化需氧量是目前国内外广泛采用的标准分析方法，我国现行标准《水质 五日生化需氧量（BOD5）的测定 稀释与接种法》（HJ 508-2009）对其操作规程作出了明确规定。

稀释接种法的基本原理是：将水样（必要时经适当稀释或接种微生物）充满密封的培养瓶，在20℃±1℃的暗处条件下培养5天±4小时，分别测定培养前、培养后水样中的溶解氧浓度，根据两者之差并扣除空白耗氧、考虑稀释倍数，计算出水样的五日生化需氧量（BOD5）。对于有机物浓度较高的废水，直接培养会因溶解氧耗尽而无法得出有效结果，必须先用含有适量营养盐的稀释水进行稀释；对于微生物含量不足或含有抑制微生物活性物质的水样，则需接种含有降解菌种的接种液，以保证有机物的正常生物降解过程能够顺利进行，这也是“稀释接种法”名称的由来。

该方法适用于地表水、生活污水和工业废水中五日生化需氧量的测定，测定范围一般为2～6000 mg/L。BOD5数据在水环境污染评价、污水处理工艺设计、处理设施运行调控以及排放达标判定中具有不可替代的作用。通过BOD5与化学需氧量（CODCr）的比值（即B/C比），还可以判断废水的可生化性，为污水处理工艺选择提供科学依据。

检测样品

稀释接种法测定生化需氧量适用于绝大多数天然水体和各类废水样品，实验室常年承接的检测样品主要包括以下类型：

• 生活污水：市政污水厂进水、出水，居民区、商业区、餐饮单位排放的污水；
• 工业废水：印染、纺织、造纸、制药、食品加工、酿造、制革、化工、石油炼化、电镀、农药、垃圾渗滤液等行业废水；
• 地表水：江河、湖泊、水库、渠道等各类功能区水体；
• 地下水：饮用水水源地井水、区域地下水水质调查样品；
• 污水处理系统各工艺段水样：曝气池混合液、二沉池出水、深度处理出水等；
• 养殖废水及其他特殊水体样品。

样品采集时应使用洁净的玻璃瓶，灌装时充满瓶体、不留气泡，样品采集后应尽快送检并分析。若不能立即测定，应在4℃左右冷藏、避光保存和运输，并尽快完成检测，防止放置过程中有机物被微生物降解导致测定结果偏低。

检测项目

本方法的核心检测项目为五日生化需氧量（BOD5），围绕该项目的检测过程还包含一系列质量控制内容，共同构成完整的检测体系：

• 五日生化需氧量（BOD5）的测定：包括稀释倍数设计、接种、培养及结果计算；
• 稀释水及接种稀释水空白耗氧量测定：用于扣除空白引入的系统误差；
• 平行样测定：用于控制检测结果的精密度；
• 葡萄糖-谷氨酸标准溶液校核试验：用于检验接种液中微生物的活性及分析过程的可靠性；
• B/C比（BOD5/CODCr）分析：作为延伸评价项目，用于判断废水的可生化性，指导污水处理工艺选择。

检测方法

稀释接种法测定生化需氧量依据《水质 五日生化需氧量（BOD5）的测定 稀释与接种法》（HJ 508-2009）执行，整个检测流程包括样品前处理、稀释水与接种水制备、稀释倍数确定、接种培养、溶解氧测定和结果计算等环节，具体步骤如下：

• 样品采集与前处理：样品充满采样瓶不留气泡；含余氯的样品需用适量硫代硫酸钠除去余氯；pH值超出6.5～7.5范围的样品应用稀盐酸或氢氧化钠溶液调节至近中性；温度过高或过低的样品应调节至20℃左右；溶解氧过饱和的低温或富氧水样应振摇或曝气使其恢复至20℃时的平衡状态；含大颗粒悬浮物的样品应进行均质化处理。
• 稀释水的制备：将蒸馏水在20℃条件下充分曝气，使溶解氧接近饱和，临用前加入磷酸盐缓冲溶液、硫酸镁、氯化钙、氯化铁等营养盐溶液，混匀后备用。合格的稀释水五日耗氧量应不超过0.2 mg/L。
• 接种水与接种稀释水的制备：一般采用室温下放置一定时间的生活污水上清液、清洁地表水或污水处理厂出水作为接种水，向稀释水中加入适量接种水即得接种稀释水，其五日耗氧量一般控制在0.3～1.0 mg/L为宜。
• 稀释倍数的确定：可依据水样CODCr值乘以经验系数估算稀释倍数，也可结合样品来源和历史数据凭经验确定，通常同时设置2～3个稀释倍数平行测定，以确保获得有效数据。
• 水样接种、稀释与分装：按确定的稀释倍数用接种稀释水（或稀释水）稀释水样，混合均匀后沿瓶壁缓慢注入培养瓶至溢出，赶尽气泡后加盖水封，避免瓶内残留空气泡。
• 恒温培养：将一组培养瓶中的样品立即测定当天溶解氧，其余培养瓶置于20℃±1℃的暗处恒温培养箱中培养5天±4小时后测定剩余溶解氧。
• 溶解氧测定：可采用碘量法（及其修正法）或溶解氧测定仪（电化学探头法、荧光法）测定培养前后溶解氧浓度。
• 结果计算：以培养前后溶解氧差值，扣除空白（接种稀释水或稀释水）的耗氧量后，除以水样在培养液中所占的比例（即乘以稀释倍数），计算得到BOD5结果。培养后剩余溶解氧一般应不低于1 mg/L，培养期间消耗溶解氧应不少于2 mg/L，否则应调整稀释倍数重新测定。

质量控制方面，每批样品均需进行空白试验；平行双样测定结果应满足相对偏差控制要求；定期用葡萄糖-谷氨酸标准溶液进行校核试验，其BOD5测定值应落在标准规定的允许范围内，以证明接种微生物活性正常、操作条件受控，从而保证检测数据的准确性和可靠性。

检测仪器

稀释接种法测定生化需氧量对仪器设备和环境条件要求较高，实验室应配备以下主要仪器设备：

• 恒温生化培养箱：控温精度满足20℃±1℃，箱内避光，用于五日培养；
• BOD培养瓶：带磨口玻璃塞和水封装置，容积约250 mL，规格一致、编号清晰；
• 溶解氧测定仪：膜电极法或荧光法溶解氧仪，配备温度补偿功能，用于培养前后溶解氧快速测定；
• 碘量法滴定装置：包括碘量瓶、酸式滴定管、移液管等，用于碘量法测定溶解氧；
• pH计：用于水样酸碱度测定及前处理调节；
• 曝气装置：空气泵及配套管路，用于稀释水的充氧；
• 常用玻璃器皿：量筒、容量瓶、移液管、试剂瓶等，均需洁净无污染；
• 冷藏设备：用于样品4℃低温保存，保证样品在运输和待测期间的稳定性。

所有仪器设备均需定期检定或校准，并做好期间核查，确保量值溯源可靠、检测数据准确可比。

应用领域

稀释接种法测定生化需氧量的检测数据被广泛应用于环保、市政、工业和科研等多个领域，是水质评价与污染控制工作中不可或缺的基础检测项目，主要应用场景包括：

• 环境质量监测：地表水功能区水质评价、湖泊水库富营养化研究、地下水水质调查等；
• 污染源监督性监测与执法：排污单位废水排放达标判定、环境执法取证、信访投诉样品检测等；
• 污水处理厂运行管理：进出水BOD5负荷核算、处理效率和有机物去除率评价、工艺参数优化调控；
• 建设项目环保验收与环境影响评价：为环评文件编制、竣工环保验收监测提供数据支撑；
• 排污许可与自行监测：排污单位按证开展自行监测、按时提交监测数据的需要；
• 科研与教学：高校及科研院所水质研究、废水处理技术开发、废水可生化性评价等课题；
• 企业环境管理：企业内部水质管控、清洁生产审核、供应链环保要求响应等。

凭借BOD5数据，管理部门和企业可以直观了解水体中可生物降解有机物的污染水平，科学评估水体自净能力和污水处理设施运行效果，为环境决策和工艺改进提供可靠依据。

常见问题

问题一：稀释接种法测定生化需氧量的检测周期是多久？

稀释接种法测定生化需氧量的检测周期一般为7-15个工作日。需要说明的是，BOD5测定本身包含5天的恒温培养过程，加上样品前处理、稀释倍数摸索、数据计算与审核等环节，所需时间相对较长。实际周期还会受到检测项目数量、样品数量多少、方法复杂程度以及是否需要加急处理等因素的影响。如果样品数量较大或首次培养后稀释倍数不合适需要复测，周期可能相应延长；如有加急需求，可提前与实验室沟通协商，实验室将合理安排检测排期，尽量缩短交付时间。

问题二：稀释接种法测定生化需氧量的检测价格是多少？

稀释接种法测定生化需氧量的检测价格受多种因素综合影响，无法一概而论。主要影响因素包括：检测项目的数量与具体内容、所采用的检测方法及执行标准、样品的数量与类型、样品前处理的复杂程度、检测周期的紧迫程度以及是否需要加急服务等。一般来说，检测项目越多、样品数量越大、方法流程越复杂、时间要求越紧，相应的检测成本会越高。如需了解具体的检测报价，欢迎联系我们的客服人员进行咨询，说明您的检测需求和样品情况，我们将安排专业人员为您评估并获取针对性的报价方案。

问题三：稀释接种法测定生化需氧量测试需要什么资质？

稀释接种法测定生化需氧量测试应当由具备相应检测资质和能力范围的机构承担。我们旗下拥有CMA和CNAS资质，能力范围覆盖水质检测领域的多项参数，可满足环境监测、污染源验收、企业自行监测等多种场景的检测需求。同时，我们建立了完善的质量管理体系，拥有经验丰富的专业技术团队和先进的检测仪器设备，包括恒温生化培养箱、溶解氧测定仪等成套设施，检测人员经过系统培训与考核，严格按照国家标准方法操作，全程实施质量控制，确保检测数据准确、可靠、可溯源。

问题四：为什么要培养5天？BOD5代表什么意义？

生化需氧量随培养时间的延长而不断增加，最终趋于稳定。选择20℃条件下培养5天，是因为生活污水中有机物在5天内的耗氧量约占总生化需氧量的较大比例，测定周期适中，且与河流受纳污水后约五天的自净过程相接近，具有较好的代表性和可比性，因此国际上普遍采用五日生化需氧量（BOD5）作为标准指标。BOD5数值越高，说明水中可生物降解的有机物越多，水体受有机污染的程度通常越严重。

问题五：哪些水样需要进行接种处理？

并非所有水样都需要接种，生活污水及多数地表水中通常含有足够的微生物，可不接种直接测定。但以下水样一般需要接种：不含或少含微生物的工业废水，例如经过高温、消毒处理或含有重金属、强酸、强碱、杀菌剂等抑制微生物活性物质的废水；冬季低温水体；生化性较差的化工类废水等。接种的目的是引入能够分解有机物的微生物种群，保证培养期间有机物降解反应正常进行。对于毒性较强的水样，有时还需对接种液进行驯化，以提高测定结果的准确性。

问题六：如何正确确定水样的稀释倍数？

稀释倍数的确定是稀释接种法的关键环节之一。通常可依据水样的CODCr值进行估算，将CODCr乘以若干经验系数得到候选稀释倍数，一般同时设置2～3个稀释梯度平行培养。判断稀释倍数是否合适的标准是：培养5天后剩余溶解氧不低于1 mg/L，且培养期间消耗的溶解氧不少于2 mg/L。若培养后溶解氧耗尽或消耗量过少，说明稀释倍数设置不当，应重新调整后再次测定。对于成分复杂的未知废水，建议先进行预试验，以提高一次成功率。

问题七：BOD5与COD有什么区别和联系？

BOD5反映的是水中可被微生物降解的有机物量，测定周期长（5天），代表的是有机物中可生物降解部分的耗氧特征；COD反映的是用化学氧化剂氧化水中还原性物质所消耗的氧化剂量，测定速度快（数小时），基本代表水中还原性物质的总量。一般来说，同一水样的BOD5小于CODCr，两者的比值（B/C比）常用于判断废水的可生化性：比值较高说明废水易于生化处理，比值偏低则说明废水中难降解或抑制性物质较多，需要采取物化等其他处理手段。两项指标配合使用，能够更全面地评价水体污染状况和设计处理工艺。