🫧 BOD5 — 五日生化需氧量
测定微生物在 5 天内分解水中有机物所消耗的氧量。有机污染的关键指标。
要点速览
- 标准: PN-EN ISO 5815-1:2019-12
- 类别: 理化
- 操作步骤数: 11
- 各步骤合计时间: 5 天 1 小时 20 分钟
- 测量范围: 0,5–6 000 mg O₂/L（经稀释）
- 定量限: 0,5 mg O₂/L
- 培养温度: 20 ± 1°C
概述
生化需氧量（BOD5）是判定水和废水有机污染程度最重要的参数之一。它表示水样在 20°C 避光培养 5 天期间，好氧微生物为生化氧化有机物所消耗的溶解氧量（mg O₂/L）。
BOD5 是污水处理工艺中的关键参数 — 用于处理厂规模设计、监控生物处理工艺效率和评估活性污泥负荷。在环境监测中，它可评价排放废水对受纳水体（河流、湖泊）的影响。它是排水许可和污水排放计费中的必测参数。
波兰的 BOD5 允许值：饮用水 <3 mg O₂/L，排入水体的处理后废水 <25 mg O₂/L（人口当量 10 000 以上），I 类地表水 <3 mg O₂/L。
方法原理
方法是测定样品在 20±1°C 避光培养 5 天前后的溶解氧浓度。样品用曝气稀释水（氧饱和并补加矿物盐）稀释，稀释比应使培养后溶解氧下降 2–5 mg/L（且须剩余至少 2 mg/L 溶解氧）。加入烯丙基硫脲（ATU）可抑制硝化，从而消除氨氮氧化对结果的影响。
BOD5 =（DO₀ – DO₅）× 稀释倍数
其中 DO₀ — 起始溶解氧，DO₅ — 5 天后的溶解氧。
应用领域
- 处理后废水质量控制（排水许可符合性）
- 污水处理厂规模设计和运行控制
- 地表水监测（水框架指令）
- 饮用水水质检验
- 工业排放控制
- 可生物降解性评估（BOD5/COD 比值）
关键参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 测量范围 | 0,5–6 000 mg O₂/L（经稀释） |
| 定量限 | 0,5 mg O₂/L |
| 培养温度 | 20 ± 1°C |
| 培养时间 | 5 天 ± 4 小时 |
| 精密度（CV） | 5–15%（随浓度而定） |
| 要求的耗氧量 | 至少 2 mg/L，且样品须剩余至少 2 mg/L 溶解氧 |
标准
- 标准编号
- PN-EN ISO 5815-1:2019-12
- 标准名称（波兰语）
- Jakość wody -- Oznaczanie biochemicznego zapotrzebowana tlenu po n dniach (BZTn) -- Część 1: Metoda rozcieńczeń, z dodatkiem materiału zaszczepiającego i allilotiomocznika
- 标准名称（英语）
- Water quality — Determination of biochemical oxygen demand after n days (BODn) — Part 1: Dilution and seeding method with allylthiourea addition
分步操作程序
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配制稀释水
将去离子水曝气至少 1 小时（至氧饱和，20°C 时约 8,5 mg/L）。每升水各加 1 mL 磷酸盐、MgSO₄、CaCl₂ 和 FeCl₃ 溶液。
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加入 ATU
加入烯丙基硫脲至终浓度 0,5 mg/L（每 10 L 稀释水加 1 mL 的 5 g/L 溶液）以抑制硝化。
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接种
加入接种液（每升稀释水加 5–10 mL 原污水）或使用配制好的菌种。若样品自带微生物区系则不接种。
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选择稀释度
按预期 BOD5 配制至少 3 个稀释度。如原污水（BOD 约 200 mg/L）：1:50、1:100、1:200。地表水：不稀释或 1:2。
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装瓶
用稀释后的样品装满 300 mL 温克勒瓶 — 不得留气泡。塞紧磨口塞并加水封。每个稀释度至少 2 瓶。
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测 DO₀（第 0 天）
在每个稀释度取一瓶测定溶解氧（DO₀）。记录数值，精确至 0,1 mg/L。DO₀ 应 >7 mg/L。
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培养
将瓶置于 20±1°C 培养箱中避光培养（光照会促进光合作用 → 结果失真）。培养 5 天 ±4 小时。
-
测 DO₅（第 5 天）
5 天后测定其余瓶中的溶解氧（DO₅）。从培养箱取出后立即测量 — 不得剧烈摇动。
-
结果有效性核查
核查：耗氧量 ≥2 mg/L、剩余溶解氧 ≥2 mg/L、空白（稀释水）ΔDO ≤0,2 mg/L。不符合者结果作废。
-
计算
BOD5 = [(DO₀ – DO₅）–（DO₀空白 – DO₅空白）] × 稀释倍数。结果以 mg O₂/L 表示。取所选稀释度的平均值。
-
质量控制
GGA 标准液：BOD5 = 198 ± 30,5 mg O₂/L（定值）。每批样品同时测定。
所需设备与仪器
| 设备 | 示例 | 参考价格 |
|---|---|---|
| BOD 培养箱（20±1°C） | WTW TS 606-G/2-i、Binder KB 240、POL-EKO ST 5 | 8 000–25 000 PLN |
| 溶氧仪 | WTW Oxi 3310、Hach HQ40d、YSI ProODO | 3 000–12 000 PLN |
| 300 mL 培养瓶 | 带磨口塞的温克勒瓶，DURAN | 30–60 PLN / 只 |
| 曝气装置 | 带气石的水族气泵，曝气 1 h | 100–500 PLN |
| 移液器 | Eppendorf Research Plus 1–10 mL、Brand Transferpette | 800–2 000 PLN |
| 量筒 | 100、250、500、1000 mL，A 级 | 50–150 PLN / 只 |
试剂、培养基与耗材
| 试剂 | CAS | 详情 |
|---|---|---|
| 烯丙基硫脲（ATU） | 109-57-9 | 硝化抑制剂，5 g/L 溶液，每升稀释水加 1 mL |
| 磷酸盐缓冲溶液 | — | 每 1 L 含 KH₂PO₄（8,5 g）+ K₂HPO₄（21,75 g）+ Na₂HPO₄·7H₂O（33,4 g）+ NH₄Cl（1,7 g） |
| MgSO₄ 溶液 | 7487-88-9 | MgSO₄·7H₂O 22,5 g/L |
| CaCl₂ 溶液 | 10043-52-4 | 无水 CaCl₂ 27,5 g/L |
| FeCl₃ 溶液 | 7705-08-0 | FeCl₃·6H₂O 0,25 g/L |
| 接种液 | — | 污水处理厂的原污水或园土 — 微生物来源 |
| GGA 标准液 | 56-40-6 | 葡萄糖-谷氨酸（葡萄糖 150 mg/L + 谷氨酸 150 mg/L），BOD5 = 198±30,5 mg/L |
职业健康与安全
- 烯丙基硫脲 — 有毒，须在通风柜中使用并戴丁腈手套
- 废水样品 — 可能具感染性，须戴手套并做面部防护
- 氯化铁（III）— 有刺激性，避免皮肤接触
- 必须穿实验服、戴手套和护目镜
- 生物废物须按实验室规程处置
培训与视频资料
常见问题
该检测依据哪项标准？
该检测依据的标准为 PN-EN ISO 5815-1:2019-12 — 《Water quality — Determination of biochemical oxygen demand after n days (BODn) — Part 1: Dilution and seeding method with allylthiourea addition》。
该方法的原理是什么？
方法是测定样品在 20±1°C 避光培养 5 天前后的溶解氧浓度。样品用曝气稀释水（氧饱和并补加矿物盐）稀释，稀释比应使培养后溶解氧下降 2–5 mg/L（且须剩余至少 2 mg/L 溶解氧）。
测量范围和准确度是多少？
测量范围：0,5–6 000 mg O₂/L（经稀释）；定量限：0,5 mg O₂/L；培养温度：20 ± 1°C；培养时间：5 天 ± 4 小时。
完成检测需要多长时间？
各步骤所列时间合计约为 5 天 1 小时 20 分钟。整个程序共 11 个步骤。
需要哪些设备？
BOD 培养箱（20±1°C）、溶氧仪、300 mL 培养瓶、曝气装置、移液器、量筒。核心仪器的参考价格（BOD 培养箱（20±1°C））：8 000–25 000 PLN。
该检测用于哪些场景？
处理后废水质量控制（排水许可符合性）；污水处理厂规模设计和运行控制；地表水监测（水框架指令）；饮用水水质检验；工业排放控制；可生物降解性评估（BOD5/COD 比值）。
需要采取哪些安全防护措施？
烯丙基硫脲 — 有毒，须在通风柜中使用并戴丁腈手套；废水样品 — 可能具感染性，须戴手套并做面部防护；氯化铁（III）— 有刺激性，避免皮肤接触；必须穿实验服、戴手套和护目镜；生物废物须按实验室规程处置。
哪家实验室可以开展此项检测？
该检测由通过 ISO/IEC 17025 认可的实验室开展。在 LabCoda 上可按标准编号检索 PN-EN ISO 5815-1。