用溶氧儀代替碘量法測定生化需氧量

1    實驗
1.1 主要儀器設備和試劑
    恒溫培養箱（20±1）℃、生化需氧量培養瓶、溶解氧測定儀、電磁攪拌器、試劑及其它儀器與GB 17378.4—1998《水質分析方法》中32.1溶解氧碘量法相同。 
1.2 測定步驟
1.2.1 培養前溶解氧測定①取樣。用虹吸法將待培養水樣分別引入水樣瓶、生化需氧量培養瓶和300mL燒杯中（在引入水樣時注意避免帶入氣泡），水樣瓶和燒杯取雙份，生化需氧量培養瓶取4份，并將裝滿水樣的生化需氧量培養瓶密塞水封后送入恒溫培養箱（20±1）℃培養。②用碘量法測定水樣瓶中溶解氧量。參見GB 17378.4—1998《水質分析方法》中32.1碘量法。③用溶解氧測定儀測定燒杯中溶解氧量。在取樣之前應將溶解氧測定儀開機并打開氧電極保護蓋，預熱15min后，在標定狀態下將顯示值調節至21％。將燒杯放在電磁攪拌器上，從杯壁輕輕放入攪拌子，打開電磁攪拌器，逐漸增加轉速，在保證水流轉速大于0.3m／s且水樣不產生氣泡的情況下，將氧電極插入水樣深度的1／2處，將溶解氧測定儀轉換至測量狀態，待溶解氧測定儀讀數穩定后，即可讀取水樣溶解氧值DO₁。
1.2.2 培養后溶解氧測定經5晝夜培養后，用虹吸法將培養后水樣兩份導入水樣瓶，兩份導入300ml燒杯中。水樣瓶中水樣的溶解氧、燒杯中水樣溶解氧的測定同本文1.2.1中介紹的方法相同，分別得出培養后水樣的溶解氧值DO₂。
1.2.3 稀釋水溶解氧的測定如水樣經稀釋，則需同時測定水樣經稀釋培養前后的溶解氧，稀釋過程參見GB17378.4—1998《水質分析方法》中34生化需氧量的分析步驟，測定過程同本文1.2.1。
1.2.4 生化需氧量（BOD₅）的計算不經過稀釋而直接培養的水樣。
    BOD₅（mg／L）=DO₁-DO₂ 
    式中：DO₁——水樣在培養前的溶解氧（mg／L）；DO₂——水樣在培養后的溶解氧（mg／L）。
    稀釋后培養的水樣
    BOD₅=[（DO₁-DO₂）-（B₁-B₂）（1-f）]/f                 （mg/L）
    式中：DO₁——稀釋后水樣在培養前的溶解氧（mg/L）；DO₂——稀釋后水樣在培養后的溶解氧（mg／L）；B₁——稀釋水在培養前的溶解氧（mg／t）；B₂稀釋水在培養前的溶解氧（mg／t）；f——水樣在稀釋后水樣中所占的比例。
2  測定結果
2.1 不經過稀釋而直接培養的水樣
    通過對沿海海水和人海口河水共10個水樣對比檢測BOD₅，數據如下表。

2.2 稀釋后培養的水樣
    通過對5個受污染海水和河水樣做平行檢測，數據如下表。

    由表1、表2數據可以得出：碘量法和溶氧儀法測定無顯著性差異，zui大相對偏差為1.7％，符合標準規定的允許差要求，能滿足日常檢測工作的需要。
2.3 標準物質回收試驗 
    將葡萄糖和谷氨酸在103℃烘箱中干燥1h，稱取葡萄糖150mg加谷氨酸150mg，溶解在1000ml蒸鎦水中，得BOD₅為（200±37）mg／L的標準水樣。
    水樣經培養后，分別用碘量法和溶氧儀法測得BOD₅為218mg／L和223mg／L，*符合方法規定的要求，且兩種方法結果差異不大。
3   討論
3.1 水樣培養注意事項
    水樣在培養期間，培養瓶封口處應始終保持有水。經常檢查培養箱溫度是否保持在（20±1）℃。樣品在培養期間不要見光，以防光合作用產生溶解氧。
3.2 溶氧儀使用方法對測定結果的影響
    溶解氧測定儀是采用電化學法測量，其傳感器中的電極由陰極（金）和多孔的陽極（銀）組成，電極浸沒在電解質KC1中，傳感器有隔膜覆蓋，隔膜將電極和電解質與被測量的液體分開，當測量元件浸入在有溶解氧的水中，氧會通過隔膜擴散，與陰極作用形成電流，電流的大小與被測水樣的氧分壓成正比。要求每次使用溶氧儀測定溶解氧時都需要校正，減少因溶氧儀的偏移而引入的誤差。
3.3 攪拌器的攪拌速度對測定結果的影響
    電磁攪拌器的攪拌速度要求至少為0.3m／s。這是由于在測量時氧氣與陰極作用被消耗掉，因此檢測器前端的水樣必須保持攪動，如果靜止測量，會造成測量值偏低。
3.4 溶氧測定法的優點
    本方法操作簡單，不需像碘量法那樣配制MnSO₄、KI-NaOH、H₂SO₄（1+1）、淀粉等試劑及定時標定Na₂S₂0₃標準溶液，這樣既節省試劑，又減少操作的強度，且不帶來環境污染。