化學耗氧量的測定范文

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【關鍵詞】生化需氧量；溶解氧；耗氧率；稀釋倍數

1、引言

生化需氧量是指在規定條件下，水中有機物和無機物在生物氧化作用下所消耗的溶解氧。測定水中五日生化需氧量時，除接種、培養溫度、稀釋水質量及其它操作技術要符合要求外，稀釋比的選擇是至關重要的。一旦稀釋倍數過大或過小，可導致五日耗氧太少或太多而超出耗氧范圍，使測試失敗。BOD5水樣貯存時間一般為6小時，任何情況下不能超出24小時，測試培養時間為5天。因此一旦發生此類情況，水樣組分發生變化，原樣已無法補測。本文試圖通過理論和實踐兩方面的探尋，求出一種簡便可行，普遍適用的計算BOD5測定水樣稀釋倍數的方法。

2、水樣稀釋倍數的確定

2.1 BOD5與稀釋倍數n的關系

實際測定中BOD5的計算公式如下：

BOD5=[(D1-D2)-(B1-B2)×f1]/f2 (1)

式中：D1 ,D2―分別為水樣在培養前、后的溶解氧(mg/L)

B1,B2―分別為稀釋水在培養前、后的溶解氧(mg/L)

f1―稀釋水在培養液中所占的體積比

f2―水樣在培養液中所占的體積比

按標準方法要求，恰當的稀釋比應使培養后的溶解氧大于1 mg/L，消耗的溶解氧大于2mg/L，稀釋水的BOD5小于0.2mg/L。

由于D1-D2>2mg/L,而(B1-B2)×f1

將n設為稀釋倍數，故n=1/f2

于是公式(1)可簡寫為BOD5= n(D1-D2)

則n=BOD5/(D1- D2) (2)

2.2可生化指標a與稀釋倍數n關系的建立

化學需氧量(COD)是指在一定條件下，用強氧化劑處理水樣時所消耗氧化劑的量。對于工業廢水，我國規定用重鉻酸鉀法測化學需氧量(CODcr)。在工程分析中，一般經常通過BOD5/CODcr的比值大體了解廢水中可生物降解的有機物的比例，以評定工業廢水生物處理的可行性。

可生化指標a(BOD5/CODcr)的大小，顯示出水樣可生化程度的高低，同時又是測定BOD5水樣的最重要的特性參數。工業廢水和生活污水的a值一般在0.2～0.8之間波動。其關系為：

BOD5=a×CODcr (3)

a=0.2～0.8 (4)

將(3)代入(2)中，得：n=(a×CODcr)/(D1-D2) (5)

在培養溫度20℃時，水的飽和溶解氧為8.84mg/L。由于多數水樣中含有較多的需氧物質，其需氧量往往超過水中可利用的溶解氧量。因此在培養前需對水樣進行稀釋，以保證培養瓶內好氧狀態。稀釋后當日溶解氧D1一般為7～8.5mg/L。對于常量分析，從誤差角度要求五日消耗溶解氧(D1-D2)為當天溶解氧(D1)的1/3～2/3為宜，選擇：

(D1-D2)=(0.35～0.65)D1 (6)將(4)、(6)代入(5)，得：

n=(0.2～0.8)×CODcr/(0.35～0.65)D1 (7)

2.3.確定稀釋倍數n

估計最小稀釋倍數n1

當生化指標a=0.2，五日消耗溶解氧D1-D2=0.35D1時，此時稀釋倍數n1為最小。

由(7)式得：n1=0.2CODcr /(0.35×8)=0.07CODcr

估計中間稀釋倍數n2

取中值估計倍數，

估計最大稀釋倍數n3

當生化指標a=0.8,稀釋倍數n3為最大。

n3=0.8CODcr/(0.65×8)=0.15CODcr

2.4理論驗證五日耗氧率

耗氧率是指五日消耗的溶解氧占原有溶解氧(D1)百分率，一般以0.350.65為佳。

即，耗氧率=(D1-D2)/D1

由公式(5)可推出耗氧率=a×CODcr/n×D1=a×CODcr/8n

從表1可見，生化指標a值在0.2～0.8范圍波動時，選取n1、n2、n3三個稀釋倍數時，必有一個稀釋倍數的五日耗氧率在0.350.65之間(表中帶括號者)。

2.5應用實例

按上述確定的稀釋倍數，對工業廢水、生活污水等進行實測，BOD5的測定結果必有1至2個結果符合測定要求，從而實驗證明以上推導出的稀釋倍數計算方法簡便可行。這樣，既能保證溶解氧下降率在0.350.65范圍內，又能滿足不同的生化指標。對于各類廢水，BOD5的測定必將是有效的。在實際工作中，如果事先了解某一水質的生化指標，可以根據表1中所對應的耗氧率選擇一個合適的稀釋倍數測定BOD5，可以節省一定的人力和物力，并且保證實驗成功。

3、結語

本文推導出的稀釋倍數計算方法簡便可行，適用于絕大部分的廢水。在實際監測工作中證明有效，在BOD5分析中具有實際意義和推廣價值。

參考文獻

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關鍵詞 液體硫酸汞；重鉻酸鉀法；化學需氧量；高氯離子； 干擾

中圖分類號 X832 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2012）03-0301-02

化學需氧量（CODCr）是在一定條件下，用一定的強氧化劑處理水樣時所消耗的氧化劑的量，以含氧量（mg/L）來表示。在工業廢水的水質監測中，CODCr 的測定是一個重要的分析指標[1-2]，其反映了水中受還原性物質污染的程度，若將CODCr視為還原性物質的污染指標，則除Cl-以外的無機還原性物質的耗氧全部包括在內；如果將CODCr視為有機物的污染指標，則需將無機還原物質的耗氧除去?？傊?，在CODCr測定中Cl-的干擾一定要排除[3-4]。用標準分析方法，測定Cl-濃度高于2 000 mg/L的樣品時，獲得CODCr值往往偏高，如何除去Cl-的干擾和進行校正，目前尚無統一的方法。為了能準確、簡易地測定高濃度Cl-的CODCr值[5-6]，該試驗著重探討了用液體硫酸汞代替固體硫酸汞絡合水樣中的Cl-，研究其結果對化學需氧量的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗儀器

回流裝置：帶250 mL錐形瓶的全玻璃回流裝置。加熱裝置：變阻電爐。滴定裝置：50 mL酸式滴定管。

1.2 試驗試劑

1.2.1 重鉻酸鉀標準溶液（1/6K2CrO7=0.250 0 moL/L）。稱取預先在120 ℃烘干2 h的基準或優級純重鉻酸鉀12.258 g溶于水中，移入1 000 mL容量瓶，稀釋至標線，搖勻。

1.2.2 試亞鐵靈指示液。稱取1.458 g鄰菲啉（C12H8N2?H2O，1，10-phe nanthroline），0.695 g硫酸亞鐵（FeSO4?7H2O）溶于水中，稀釋至100 mL，貯于棕色瓶內。

1.2.3 硫酸-硫酸銀溶液。于2 500 mL濃硫酸中加入25 g硫酸銀，放置1～2 d，不時搖動使其溶解。

1.2.4 硫酸亞鐵銨標準溶液[（NH4）2Fe（SO4）2?6H2O≈0.1 moL/L]：稱取39.5 g硫酸亞鐵銨溶于水中，邊攪拌邊緩慢加入20 mL硫酸，冷卻后移入1 000 mL容量瓶中，加水稀釋至標線，搖勻。臨用前，用重鉻酸鉀標準溶液標定。

1.2.5 液體硫酸汞。稱取30 g硫酸汞溶于100 mL 1∶9的硫酸中。

1.2.6 鄰苯二甲酸氫鉀儲備液。稱取預先在105～110 ℃條件下烘干2 h的鄰苯二甲酸氫鉀基準4.251 g，用蒸餾水定溶至500 mL，則CODCr=5 000 mg/L，現用現配。

1.3 試驗方法

1.3.1 水樣處理。①吸取適量液體硫酸汞于250 mL錐形瓶中，加入20.00 mL混合均勻的水樣（不同濃度鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液和不同濃度Cl-混合樣溶液），準確加入0.250 0 moL/L的重鉻酸鉀標準溶液10.00 mL，緩慢加入硫酸-硫酸汞30 mL，連接磨口回流冷凝管，輕輕搖勻，加熱回流2 h。②冷卻后用90 mL水從上部慢慢沖洗冷凝管壁，取下錐形瓶。

1.3.2 試樣測定。溶液冷卻至室溫后，加入3滴試亞鐵靈指示液，用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定，溶液的顏色由黃綠色經藍綠色至紅褐色即為終點，記錄硫酸亞鐵銨標準溶液的用量。

1.3.3 空白試驗方法。測定試樣的同時，以20.00 mL蒸餾水，按同樣操作進行空白試驗，記錄滴定空白時硫酸亞鐵銨標準溶液用量。

1.3.4 Cl-干擾試驗。為了探討液體硫酸汞對Cl-的絡合情況，選擇不同濃度鄰苯二甲酸氫鉀和Cl-的混合標準溶液進行測定。

1.3.5 精密度試驗。對于不同濃度氯離子，鄰苯二甲酸氫鉀混合標準溶液進行重復性試驗。

1.3.6 準確度試驗。①取具有代表性的排污企業的廢水進行試驗，加入鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液測定其COD回收率，以考察該方法測定實際水樣的準確度。②取鄰苯二甲酸氫鉀儲備液（CODCr=5 000 mg/L）0.4 mL，加標量為2.0 mg/L，用采集的具有代表性的工業廢水進行加標回收試驗。

1.3.7 化學需氧量計算方法?；瘜W需氧量濃度計算公式如下：

CODCr=（V0-V1）×C×8×1 000/V

式中：C為硫酸亞鐵銨標準溶液濃度（moL/L）；V0為滴定空白時消耗硫酸亞鐵銨標準溶液體積（mL）；V1為滴定水樣時消耗硫酸亞鐵銨標準溶液體積（mL）；V為移取試樣體積（mL）；8為氧（1/2 O）摩爾質量（g/moL）。

2 結果與分析

2.1 Cl-干擾試驗

由表1可以看出，對于不同濃度水樣，在相同的試驗條件下，COD值≥100 mg/L，Cl-含量≤10 000 mg/L時，該方法相對誤差≤5.0%。

2.2 精密度試驗

由表2可以看出，該方法的精密度較好。

2.3 準確度試驗

2.3.1 回收率試驗。由表3可以看出，加標量為2.0 mg，平均回收率為103%，回收范圍為97%～108%，符合分析要求，結果準確可靠。

2.3.2 環境標準樣品。用國家環境保護總局標準樣品研究所生產的標準樣，改用液體硫酸汞進行監測。由表4可以看出，3個環境標準樣品改用液體硫酸汞進行測定，測定值合格，測定結果可靠。

3 結論與討論

試驗結果表明，用液體硫酸汞代替固體硫酸汞測定化學需氧量，CODCr≥100 mg/L時，該方法可有效的消除高濃度Cl-對化學需氧量測定的干擾[7-8]，測得的數據具有較高的精密度和準確度，能夠滿足環境監測的質量要求。改固體硫酸汞為液體硫酸汞，方法簡便，并且能夠節省試劑的用量，節約資源[9-12]。

4 參考文獻

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[2] 章亞麟，中國環境總站《環境水質監測質量保證手冊》編寫組.環境水質監測質量保證手冊[M].2版.北京：化學工業出版社，1994.

[3] 慕志波，朱麗華.氯離子對COD測定影響的探討[J].污染防治技術，2011，24（5）：50-51，66.

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關鍵詞：水質檢測 內在聯系 實際應用

一、三者含義

根據多年經驗一般在水質環境監測中，常用CODCr、CODMn與BOD5三者指標來反映水中有機物含量及水質污染程度。

1.化學需氧量（COD），是指在強酸并加熱條件下，用重鉻酸鉀氧化劑處理水樣時所消耗氧化劑的量，以氧的mg/L來表示?；瘜W需氧量反映了水中受還原性物質污染的程度，水中還原性物質包括有機物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等。水被有機物污染是很普遍的，因此化學需氧量也作為有機物相對含量指標之一。但只能反映氧化的有機物污染，不能反映多環芳烴、二噁英類等污染狀況?；瘜W需氧量越大，說明水體受到有機物污染嚴重。測定水中還原物質的測定方法不同，其測定值也就不同。重鉻酸鉀法（CODCr），氧化率高，再現性也好，適用于測定水樣中有機物的總量。CODCr是我國實施排放總量控制指標之一。

2.生化需氧量的經典測定方法是稀釋接種法，還有微生物傳感器快速測定法。五日生化耗氧量（BOD5），生化需氧量（BOD）表示水中有機物等需氧污染物質含量的一個綜合指標。說明水中有機物由于微生物的生化作用進行氧化分解，使之無機化或氣體化時所消耗水中溶解氧的總數量，其表示單位為mg/L。值越高說明水中有機物質越多，污染也就嚴重。為了使檢測資料有可比性，一般規定一個月時間周期，在這段時間內，在一定溫度下用水樣培養微生物，并測定水中溶解氧消耗情況，一般采用五天時間，稱為五日生化需氧量，即BODCr。數值越大證明水中含有的有機物越多，因此污染也越嚴重。

3.高錳酸鹽指數（CODMn）指在一定條件下，以高錳酸鉀（KMnO4）為氧化劑，處理水樣時所消耗的氧化劑的量，表示單位為mg/L，水中的亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等還原無機物和在此條件下可被氧化的有機物，均可以消耗高錳酸鉀，因此，高錳酸鹽指數常被作為地表水體受有機物污染和還原性無機物質污染程度的綜合指標。高錳酸鹽指數在以往的水質監測分析中，亦有被稱化學需氧量的以高錳酸鉀法。但是由于這種方法在規定條件下，水中有機物只是部分氧化，并不是理論上的需氧量，也不也是反映水體中總有機物含量尺度。因此，用高錳酸鹽指數這一術語作為水質指標，以區別于重鉻酸鉀法的化學需氧量，更符合客觀實際。高錳酸鉀指（KMnO4）法 ，氧化率較低，操作比較簡單，在測定水樣中有機物含量的相對比較值時，可以采用。

二、三者的有機聯系

1.CODCr與CODMn

一般情況高錳酸鉀測定三鹽指數比較快速 ，水中不含氮的有機物質易被高錳酸鉀氧化，而含氮的有機物比較難分解。重鉻酸鉀氧化法，在（1 + 5）硫酸為催化劑的條件下于1000C溫度下進行，由此可見，重鉻酸鉀氧化體系酸性強且氧化濃度高，所以重鉻酸鉀體系對有機物的氧化能力明顯高于高錳酸鉀體系CODCr大于CODMn，另外一半重鉻酸鉀法適合有機物污染較重污水，而高錳酸鉀法 一般適用于地表水或地下水有機物污染較輕的。

2.CODCr與BOD5

城市污水 BOD5、CODCr的比值作為可生化性指標。當 BOD5/CODCr大于0.3可生化性較好，適用于生化處理工藝。在工業廢水中BOD5/CODCr小于0.3以下，所以可生化性差，必須進行調直后才可以進行生化處理。CODCr與BOD5都是表示廢水中有機物的一個指標 。BOD5是用生物分解有機物時的耗氧量來表示廢水中有機物的。通常人們都認為BOD5是表示可以被生物降解的有機物。但這里有些誤解：由于測試 BOD5的條件與實際運行的條件完全不同，因此不能簡單的用 CODCr 與 BOD5來表示不可降解有機物。另外實際系統中對有機物的去除包括許多過程，不僅僅是有機生物的降解過程。

采用 CODCr與BOD5 表示廢水的可生物降解性是按照實際經驗考慮的，所以不能簡單照套CODCr與BOD5 的概念。CODCr測定值中既包括能被微生物降解的有機物，也包括不能被微生物降解的有機物，而 BOD5 測定值中只包括能被微生物降解的有機物，若廢水水質基本穩定，則兩者間應有確定的比例關系。

3.BOD5與CODMn

不同的有機物的高錳酸鉀氧化率與生化氧化法的氧化率存在差異。不同的有機物CODMn高，有的BOD5高。由于有機物組分復雜，他們之間沒有確定大小關系。

三、案例

下面是朝陽縣小凌河三個斷面源頭水、玲瓏灣、松嶺門出境CODCr、BOD5、CODMn數據：單位mg/L

從以上理論知識及這組數據可以初步看出CODCr、大于BOD5、CODMn與BOD5之間沒大小關系。為使數據有較高的準確性 ，CODMn適合高錳酸鹽指數常被作為地表水體受有機物污染和還原性無機物質污染程度的綜合指標，而 CODCr 則適合測定成分復雜的有機物工業廢水。

參考文獻

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針對國內羽毛羽絨檢測標準中的含絨量定義及區別進行解讀，并對目前我國羽毛羽絨含絨量不均、質量狀況、蓬松度、清潔度、耗氧量、微生物等方面的問題進行了探討。

關鍵詞：羽毛羽絨；含絨量；蓬松度；清潔度；耗氧量；微生物

1 含絨量

1.1 不同標準對含絨量的定義不同

1.1.1 行業標準FZ/T 81002、FZ/T 80001對于含絨量的定義

FZ/T 81002對含絨量的描述如下：“3.13 含絨量 絨子和絨絲在羽毛羽絨中的含量百分比?！逼湎鄳姆椒藴蔉Z/T 80001明確了含絨量的計算公式：

式中：mz――絨子質量，g；ms――絨絲質量，g。

FZ/T 81002中對于絨子的定義為“3.3 絨子 朵絨、未成熟絨、類似絨、損傷絨的總稱”，對絨絲的定義為“3.4 絨絲 從絨子和毛片根部脫落下來的單根絨絲”。

1.1.2 GB/T  17685、GB/T 10288對于含絨量的定義

GB/T 17685經修訂后，取消了“含絨量”的定義：“本標準與GB/T 17685―1999相比變化如下：―本標準取消了‘含絨量’的定義”。修訂后的GB/T 17685對與含絨相關的名詞有絨子含量、絨子、絨絲等，相應的定義分別為“4.1 絨子含量 down content 羽絨羽毛中絨子的百分比”、“4.2 絨子 down 包括朵絨、未成熟絨、類似絨、損傷絨”、“4.7 絨絲 down fiber 從絨子或毛片根部脫落下來的單根絨絲”。與GB/T 17685相應的方法標準GB/T 10288明確了絨子含量、絨絲含量等挑揀步驟和計算過程，

1.1.3 行業標準與國家標準關于含絨量的區別

行業標準和國家標準對于絨子、絨絲的定義是一致的。不同點在于行業標準中的含絨量是絨子和絨絲的總和，而國家標準中絨子含量就單指絨子所占的比重。目前大多數企業采用的是行業標準，對于國家標準使用較少。主要原因，一、企業習慣了使用行業標準，對于國家標準的了解和認識較少；二、目前較常用的羽絨服裝標準GB/T 14272所引用的是FZ/T 81002、FZ/T 80001這兩個標準；三、羽絨服裝中的標識注明的是含絨量，而非絨子含量。

1.2 羽毛羽絨含絨量不均勻問題

羽毛羽絨的不均勻是存在的，主要是因為絨子、絨絲、雜質、毛片等的質量不同，容易產生各成分分布不均，因此羽毛羽絨標準均規定在測試前進行混樣和縮樣，且混樣和縮樣的過程中應確保樣品中的各成分分布均勻。對于大毛片多的樣品，更不容易混勻和造成樣品不均勻問題。針對這種樣品，建議在測試時，增加稱取的樣品質量。

1.3 目前羽絨質量狀況

自2009年底以來，羽絨價格一路飆漲，但隨之而來的是大量質量低劣的羽絨產品。以前90%的鴨絨、鵝絨已較少見，取而代之的多數是含絨量為60%、70%、80%的產品。且目前的產品中，多數質量低劣，主要的問題是朵絨較小，未成熟絨多，羽絲，雜質含量高、微生物超標；還有一些廠家把羽毛粉碎后摻進絨里以提高含絨量；部分產品放置時間較長，由于存儲時間較長，在潮濕的環境中，大部分已經腐爛的羽絨也被重新推向市場。

不同地區的羽絨質量也是不同的，目前世界的羽絨產量中，大部分來自中國，但世界上最好的羽絨卻產自北歐與加拿大，高級羽絨當中，主要產于東北歐丹麥及波蘭一帶。原因如下：

(1)中國的羽絨多產自南方，而南方的天氣氣候較暖和，所以其羽絨保溫能力相對較低。東北歐丹麥及波蘭一帶的水鳥長年生長在寒風中，所以其保溫能力較好。

(2)北歐與加拿大地區的鴨鵝體型較大，而中國的水鳥體型較小，成熟的水鳥所產的羽絨較為松軟，保溫更好。

2 蓬松度

羽絨的蓬松度直接影響彈性、溫暖和舒適度。蓬松度不達標的原因有很多，歸結起來有以下幾點：

（1）含絨量，含絨量的高低，可以體現出蓬松度的好壞。但是含絨量低的羽絨制品，蓬松度不一定不好。

（2）朵絨的大小，朵絨大的產品蓬松度較好，朵絨小的產品一般蓬松度較差。

（3）水洗程度，水洗充分的情況下，羽絨較干凈、蓬松，手感舒適，蓬松度較好。

（4）羽絲、雜質的含量對蓬松度也有影響，含量越高對蓬松度越不利。

（5）大毛片多的樣品，蓬松度可降低。

因此，具有含絨量高、朵絨大、絨子含量高、水洗充分、羽絲雜質少、毛片小的樣品一定有高的蓬松度。

3 清潔度

清潔度的高低也同樣影響了羽絨服的質量好壞，清潔度反映的是羽絨填充物的清潔程度。清潔度高，說明羽絨清洗充分，不含較多的油脂和殘渣等，同時也能去除較多的氣味。如果羽絨填充物清潔度不好，羽絨服在穿著的過程中就容易使羽絨中的臟物滲透到服裝表面，特別是油脂的滲透容易在服裝表面形成油漬痕跡，而且不易清洗，這也是常見的消費者投訴問題之一。因此羽絨的清潔度是羽絨服內在質量的重要因素之一。

清潔度測試問題。目前國內用于檢測水洗羽毛羽絨清潔度的標準有國標和行業標準。兩個標準規定的振蕩次數分別為 30×150、4500～5000，但是部分羽毛羽絨產品在標準規定的振蕩次數下，并不能振蕩充分，因此在這種情況下，并不能完全反映羽毛羽絨的清潔度。

人員視力差異的影響。在兩個清潔度的測試方法中，對于觀察雙黑十字線問題，人員的視力對結果有影響，特別是當樣品處于合格邊緣時的測定結果影響較大。視力越好，更能看清雙黑十字線，其測定的清潔度值更高。因此，為使不同機構測定的清潔度目光統一，應在標準中再明確人員視力。

4 耗氧量

羽絨中的耗氧量與羽毛羽絨中的微生物存在一定的關系，反映的是好氧性微生物由呼吸所消耗的水中溶解氧的量。羽毛羽絨限制的四種微生物中，除了亞硫酸還原的梭狀芽孢桿菌為厭氧菌，其余三種嗜溫性需氧菌、糞鏈球菌、沙門氏菌均為好氧性微生物。因此標準規定，若耗氧量超過10mg/100g時需檢測微生物[1]。

但是耗氧量超標的產品，不一定是由微生物不合格引起的。經過實驗室多年來的檢驗檢測工作實踐積累，部分羽絨產品的耗氧量超過10mg/100g。將這部分羽絨產品經微生物檢驗，未發現微生物不合格現象。經分析發現，此部分產品可能是添加了一些整理劑或后處理劑，因這種化學物質能與高錳酸鉀產生氧化還原反應而造成測試過程中耗氧量超標。因此，GB/T 17685―2003對于耗氧量作了明確的注釋：“耗氧量超過10mg時，對微生物指標進行檢驗，微生物指標合格，此項可視為合格?！?/p>

5 微生物

羽絨標準中要求進行檢測的四大微生物――嗜溫性需氧菌、糞鏈球菌、亞硫酸還原的梭狀芽孢桿菌及沙門氏菌。四種微生物中，只有沙門氏菌是易致病細菌，在自然界中，微生物無處不在，達幾萬種之多，其中致病微生物僅是很小的一部分。亞硫酸還原的梭狀芽孢桿菌，通常存在于人和動物的腸道及排泄物中，食品中也是少量存在，甚至在罐頭中也有。

1998年9月，歐洲標準化委員會標準EN 1884―1998《羽毛羽絨檢驗方法――微生物狀況檢測》，規定了羽絨微生物的檢測方法。隨后的EN 12935―2001《羽毛羽絨――安全要求》，規定了羽絨填充料中四種細菌的限量要求，并說明：耗氧量超過20mg/100g時，才檢測微生物，如低于20mg/100g，則不需檢測。而我國標準規定耗氧量超過10mg/100g時，需要做微生物檢測。

篇5

【關鍵詞】生化需氧量；污水檢測；應用研究

1 生化需氧量的概念及意義

地面水中的污染物，在以微生物為媒介的氧化過程中要消耗水中的溶解氧，其所消耗的溶解氧量稱作生化需氧量（或生物耗氧量，即BOD）。生化需氧量又稱生化耗氧量，英文（biochemicaloxygendemand）縮寫BOD，是表示水中有機物等需氧污染物質含量的一個綜合指標，它說明水中有機物出于微生物的生化作用進行氧化分解，使之無機化或氣體化時所消耗水中溶解氧的總數量。其值越高，說明水中有機污染物質越多，污染也就越嚴重。加以懸浮或溶解狀態存在于生活污水和制糖、食品、造紙、纖維等工業廢水中的碳氫化合物、蛋白質、油脂、木質素等均為有機污染物，可經好氣菌的生物化學作用而分解，由于在分解過程中消耗氧氣，故亦稱需氧污染物質。若這類污染物質排入水體過多，將造成水中溶解氧缺乏，同時，有機物又通過水中厭氧菌的分解引起腐敗現象，產生甲烷、硫化氫、硫醇和氨等惡臭氣體，使水體變質發臭。污水中各種有機物得到完會氧化分解的時間，總共約需一百天，為了縮短檢測時間，一般生化需氧量以被檢驗的水樣在20℃下，五天內的耗氧量為代表，稱其為五日生化需氧量，簡稱BOD5，對生活污水來說，它約等于完全氧化分解耗氧量的70%。

2 生化需氧量的測定方法及應用范圍

生化需氧量測定方法是利用微生物電極法原理測定水中生化需氧量的微生物傳感器是由氧電極和微生物菌膜構成，其原理是當含有飽和溶解氧的樣品進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物受到微生物菌膜中菌種的作用，而消耗一定量的氧，使擴散到氧電極表面上氧的質量減少。當樣品中可生化降解的有機物向菌膜擴散速度（質量）達到恒定時，此時擴散到氧電極表面上氧的質量也達到恒定，因此產生一個恒定電流。由于恒定電流的差值與氧的減少量存在定量關系，據此可換算出樣品中生化需氧量。測定水和污水中生化需氧量的微生物傳感器快速測定法。該標準規定的生物化學需氧量是指水和污水中溶解性可生化降解的有機物在微生物作用下所消耗溶解氧的量。在科技發展的今天被廣泛應用于衡量廢水的污染強度和廢水處理構筑物的負荷與效率，也用于研究水體的氧平衡。

3 在污水檢測中生化需氧量的測定

3.1 用稀釋與接種法測定BOD5

稀釋與接種法測定BOD5的是五日培養過程中溶解氧的損失量，故對于較清潔的水(損失量小于7mg／L)可以不必稀釋，直接測定；對于有機物濃度較高的水則需先進行稀釋，稀釋倍數視有機物濃度而定。直接測定時，常先調整水溫至20℃左右，而后用曝氣法增加或減少水中的溶解氧至幾乎飽和。取生化需氧量培養瓶(即溶解氧瓶)數個，將其充滿水樣，有一個立即測定其水中的溶解氧，其余各瓶則在(20 1)℃的溫度下培養5d(培養溫度增減1℃，引進的誤差約為4．7％)。5d后測定瓶中剩余的溶解氧。5d內溶解氧的損失即為BOD5。結果以02的mg／L表示。對于不含或少含微生物的工業廢水，如酸性廢水、堿性廢水、高溫廢水或經過氯化處理的廢水，在測定BOD5時應進行接種，接種應選擇能降解廢水中有機物的微生物。當廢水中存在著難被一般生活污水中的微生物以正常速度降解的有機物或劇毒物質時，應將馴化后的微生物引入水樣中進行接種。如從相應的污水處理廠取水接種。水樣含有銅、鉛、鋅、鎘、鉻、砷、氰等有毒物質時，對微生物活性有抑制，可使用經馴化微生物接種的稀釋水，或提高稀釋倍數，以減小毒物的影響。

3.2 稀釋水需要符合的具體要求

對于污染的地面水和大多數工業廢水，因含較多的有機物，需要稀釋后再培養測定，以保證在培養過程中有充足的溶解氧。稀釋水一般用蒸餾水配制，先通入經活性炭吸附及水洗處理的空氣，曝氣2～8h，使水中溶解氧接近飽和，然后再在20℃下放置數小時。臨用前加入少量氯化鈣、氯化鐵、硫酸鎂等營養鹽溶液及磷酸鹽緩沖溶液，混勻備用。稀釋水的pH值應為6.5～8.5，BOD5應小于0．2mg／L。如水樣中無微生物，則應于稀釋水中接種微生物，一般在每升稀釋水中加入生活污水上清液1～10mL，或表層土壤浸出液20～30mL，或河水、湖水10～100mL；測定含難降解有機物廢水時需接種馴化后的微生物。這種水稱為接種稀釋水。為檢查稀釋水和接種液的質量，以及化驗人員的操作水平，將每升含葡萄糖和谷氨酸各150mg的標準溶液以1：5O稀釋比稀釋后，與水樣同步測定BOD5，測得值應在180～230mg／L之間，否則，應檢查原因，予以糾正。

3.3 確定水樣的稀釋倍數

水樣需要稀釋的百分數應該根據水樣的性質來考慮。通常每種水樣最好配制3～4種不同的稀釋比數。如果稀釋不好，不在合適的范圍內，則培養后水樣中剩余的溶解氧太多或太少，都不能得到可靠的結果。最佳的稀釋比數應使稀釋試樣培養5d后的溶解氧減少40％～70％。因此，習慣上要求稀釋試樣培養終了時的溶解氧大于1mg／L，而培養期間溶解氧損失大于2mg／L。

估計適宜稀釋比數通常先測出水樣的高錳酸鹽指數，然后按它的2～4倍估算出該水樣的BOD5可能值，查表32得到適宜的稀釋比數。為了得到可靠的結果，還應在此比數的上下共配制3～4種不同稀釋比數的稀釋試樣。例如查得適宜的稀釋比數為2％，則應至少配制1％，2％，5％三種比數的稀釋試樣。這種方法適合于普通的污水和廢水，如果某些工業廢水性質特殊，則初次BOD5測定試驗所配制的稀釋比數的種類還應更多一些。

對不經稀釋直接培養的水樣，用下式計算BOD5。

BOD5(mg／L)=c1-c2

式中，c1為水樣在培養前溶解氧的濃度，mg／L；c2為水樣經5d培養后，剩余溶解氧濃度，mg／L。對稀釋后培養的水樣，BOD5的計算如下。

BOD5(mg/L)=((c1-c2)-(B1-B2)f1)/f2

式中，B1為稀釋水(或接種稀釋水)在培養前的溶解氧的濃度，mg／L；B2為稀釋水(或接種稀釋水)在培養后的溶解氧的濃度，mg／L；f1為稀釋水(或接種稀釋水)在培養液中所占比例；f2為水樣在培養液中所占比例。

3.4 用微生物傳感器快速測定水中的BOD

測定水中BOD的微生物傳感器是由氧電極和微生物菌膜構成的，其原理是當含有飽和溶解氧的樣品進入流通池中與微生物傳感器接觸時，樣品中溶解性可生化降解的有機物受到微生物菌膜中菌種的作用而消耗一定的氧，使擴散到氧電極表面上氧的質量減少。當樣品中可生化降解的有機物向菌膜擴散速度(質量)達到恒定時，擴散到氧電極表面上氧的質量也達到恒定，因此產生一個恒定電流。由于恒定電流的差值與氧的減少量存在定量關系，據此可計算出樣品中的生化需氧量。此方法適用于地表水、生活污水和不含對微生物有明顯毒害作用的工業廢水中BOD的測定，對微生物膜內菌種有毒害作用的高濃度殺菌劑、農藥類污水不適用。

4 結束語：

總之，運用生化需氧量檢測污水表現出明顯的優勢，但在水污染日趨嚴重的形勢下，應加大對城市污水檢測、處理技術的研究，以減輕環境破壞的壓力，為充分體現出現代城市的文明景象。

參考文獻：

[1]許春向;生物敏傳感器及其應用[J];傳感器技術;1987年Z1期

篇6

摘要：通過對體育活動中的能耗量的計算，來找準運動員在進行運動時，具體的能量消耗到了哪些方面。然后通過系統的訓練，讓運動員的動作更加協調自如，從而減少與動作無關的肌肉的活動，讓能量的利用的節省化，提高機械效率。

關鍵詞：運動；能耗量；計算；作用

一、運動時凈能耗量的計算

人即使處于極端的安靜下，也必須消耗一定能量以維持呼吸、循環、代謝等正常生命活動的進行。據測定，此值若以吸氧量來表示，將相當于250ml?minˉ¹。

運動時的凈能耗量是指真正用于運動時的能耗量，故不應該包括維持正常生命活動所需的能量。在計算一項運動的凈耗量時必須減去同一時間內用以維持正常生命活動即安靜時的能耗量。此外，還必須考慮到運動時能量代謝的強度遠遠比一般勞動要大。不可能全部由有氧代謝來供應，經常伴有或大或小的氧虧。這部分氧虧需在運動后恢復期內償還。因此，在計算某項運動的凈能耗量時，還必須包括恢復期內用以償還氧虧的這部分過量氧耗（等于恢復期內的吸氧量減去同一時期內安靜時的需氧量）。故在實際測算時，在測得運動中和恢復期的吸氧量后，先按下面公式求出該運動的經需氧量。

運動的凈需氧量(L?minˉ¹)=（運動中吸氧量+恢復期吸氧量）-{安靜時吸氧量minΧ（運動時間min+恢復時間min）}/運動時間min。

呼吸商（Respiratory Quotient，RQ） 生理學把機體在同一時間內呼出的CO2 量與攝入的O2量的比值稱為呼吸商。嚴格說來，應該以CO2 和O2 的mol比值來表示呼吸商。但是，因為在同一溫度和氣壓條件下，容積相等的不同氣體，其分子數都是相等的，所以，通常用容積數（ml或L）來表示CO2 與O2 的比值。即RQ=產生的CO2ml數/消耗的O2ml數。各種營養物質無論在體內氧化或體外燃燒，它們的耗氧量和CO2 的產生量都決定于各種物質的化學組成。所以從理論上講，任何一種營養物質的呼吸商都可以根據它氧化分解成最終產物CO2 和H2O的化學反應式計算出來。

氧熱價(Thermal Equivalent of Oxygen) 通常把不同營養物質在體內氧化分解過程中，每消耗1升氧所產生的熱量稱為該物質的氧熱價。由于體內的糖、脂肪和蛋白質中的碳、氫、氧等元素的比例不同，在體內徹底氧化分解時，所消耗的氧量也不同。如果同樣消耗1升氧，其產熱量也不同。因此，不同營養物質的氧熱價是不一樣的。糖的氧熱價為20.93kJ(5.0kcal)，脂肪的氧熱價為19.67kJ(4.7kcal)；蛋白質的氧熱價為18.84kJ(4.5kcal)。

根據呼吸商查出氧熱價，用氧熱價乘以運動時間的凈需氧量，即得運動時的經能耗量。例如，某運動員連續進行高抬腿運動1min，1min內德吸氧量為3.1L，運動后5min時吸氧量才恢復到靜息水平，而在這5min恢復期內的吸氧量為2.4L，則該受試者1分鐘高抬腿的凈需氧量則為（3.1+2.4）-[0.25Χ（2+5）]/1=5.5-1.75/1=3.75/1=3.75L?minˉ¹。若運動中的恢復期的呼吸商均為0.9，從氧熱價表中查出氧熱價為20.62KJ，那么，高抬腿的經能耗量為：1.70Χ20.62=35KJ?minˉ¹，為安靜時能耗量的5.6倍。影響運動時凈能量消耗的因素比較復雜，但主要取決于運動的強度及持續時間。由于不同運動項目、強度和持續時間各不相同，故運動的凈能耗量的差異范圍很大。例如，游泳時消耗的能量，是安靜時的10-20倍，全速游進（沖刺）時消耗的能量，可以達到安靜時的80倍或更大。

二、計算運動時能耗量的作用

計算運動時的能耗量可以推知運動者得能量消耗狀況，從而了解運動的強度及肌肉工作的機械效率，為改進運動員的營養和判斷運動負荷提供科學依據。

（一）評定運動強度。

由于體育運動的劇烈程度與能耗量的多少成正比，因而可用能耗量作為參數來劃分運動強度。常用的方法有兩種：

1.按活動時能耗量與基礎代謝的比值來劃分。

此比值又稱相對代謝率（RMR）。即運動強度（相對代謝率）=運動時能耗量/基礎代謝。

根據相對代謝率（RMR），可以把運動或體力活動的強度分為輕（3RMR）、重（3-8RMR）和很重（大于9RMR）三個等級。

2.人體安靜時能耗量的倍數或梅脫（met）來劃分。

即代謝當量比值，是指運動時的耗氧量（能耗量）與安靜時的耗氧量（能耗量）的比值。1met與安靜時的能耗量或代謝率相當。若以吸氧量來表示安靜時的能耗量相當于250 ml?minˉ¹氧，故1梅脫等于每分鐘吸氧250 ml，2梅脫即相當于2倍安靜時的能海量或500 ml?min¯¹氧，以此類推。若以每分鐘每千克計，則1梅脫約等于3.5 ml?kgˉ¹?minˉ¹.按運動時吸氧量或梅脫來劃分，通常將運動強度分為5級，男的運動者輕（1.6-3.9梅脫）、中等（4.0-5.9梅脫）、重（6.0-7.9梅脫）、很重（8.0-9.9梅脫）、過重（10.0以上梅脫），女的運動者輕（1.2-2.7梅脫）、中等（2.8-4.3梅脫）、重（4.4-5.9梅脫）、很重（6.0-7.5梅脫）、過重（7.6以上梅脫）。它是根據無訓練者在完成不同強度運動時能耗量制定的。

（二）計算機械效率。

1.機械效率。

肌肉活動時所作的機械功與消耗的總能之比，稱為肌肉工作的機械效率。單位能耗所完成的功愈大，則機械效率就愈高。機械效率=完成的功/能耗量Χ100%。

例如，某人在5 min內完成的外功為24KJ,能耗量為120KJ，則肌肉的工作效率為：24/120Χ100%=20%。

但此時所消耗的能量，除了用作純外功外，還用于基礎代謝，維持姿勢及其它附帶動作等，在計算機械效率中若將這部分能海量減掉，則為凈效率。上例這部分能量假定是5 min內位20KJ，則凈效率為：49/（120-20）Χ100%=24%。在實際應用中，是否需要減掉這部分能量，可以根據測定的目的來確定。

機械效率的高低隨工作性質（動力性工作，靜力性工作或兩者混合）和個體差異（動作技術好壞）而不同。一般認為，動力性工作的機械效率為20~25%，而靜力性工作則較低；有氧代謝為主的運動比無氧代謝為主的運動的機械效率高。

2.訓練對機械效率的影響。

通過系統的運動訓練，可使運動時能量利用出現節省化。即幾名運動員在完成同樣的運動負荷時，有的運動員消耗的總能量較少，因而可以提高機械效率。

長期的系統訓練可以使能量利用節省化的主要原因是：經過系統長期的訓練后，動作會更加協調自如，一些附加的動作會大大減少，一些與動作無關的肌肉活動減少到最低程度，因而出現能量利用的節省化，機械效率大大提高，同時通過長期的系統訓練也提高了呼吸、循環系統的功能水平，使這些器官的工作效率提高，如有的運動員在完成一些較小運動負荷的項目時，比那些沒有參加過訓練的心率低，呼吸頻率也較少，因而呼吸器官及心臟消耗的能量也就較少。

機械效率的提高在一些需要改善技術的活動中表現最為明顯，即使是一些技術優秀的運動員，通過系統的訓練也能提高機械效率。

參考資料：

[1]運動生理學,南京大學出版社,呂新穎,2009年.

[2]人體生理學,高等教育出版社 ,王步標,2006年.

[3]心血管生理學,人民衛生出版社 ,何瑞容,2003年.

[4]運動生理學,人民體育出版社,王瑞元,2002年.

篇7

關鍵詞：浮床栽培；野生蔬菜；富營養化；凈化

中圖分類號：X52 文獻標識碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.02.015

Purification of Aquaculture Pond Water by Wild Vegetables Cultivated on Floating-beds

ZHOU Xiao-lin，WANG Jian-xiang，ZHANG Jian-guo

（College of Hunan Biological and Electromechanical Polytechnic， Changsha，Hunan 410127， China）

Abstract： As planting 5 wild vegetables on floating-beds in aquaculture pond water， water quality change in the process of cultivation was determined， and the safety quality of wild vegetables was also analyzed. The results showed that planting wild vegetables on floating-beds had significant effect on improving the quality of eutrophicated water. Vegetable quality was according with standards of edible， and had a broad development prospects.

Key words： floating-beds cultivation； wild vegetables； eutrophication；purification

在水環境中，建立一個長期穩定的水質凈化系統，保證循環養殖環境質量是發展水產養殖業的一個重要方面。池塘養殖是我國水產養殖的主要方式，而養殖池塘的生態環境相當復雜。在養殖過程中，投飼、魚類排泄、生物殘骸及分解產生的氮磷等化合物和蛋白質等都會引起池塘的富營養化，造成養殖池塘環境的惡化。利用植物來凈化湖泊富營養化水體及污水處理的工作已開展多年[1-8]，并取得了很好的效果，但是在養殖池塘利用浮床栽培技術，栽種適應性強的野生蔬菜來凈化水質方面的應用研究還不多。本研究選擇適合湖南栽培的野生蔬菜（富貴菜、人參菜、紫背菜、豆瓣菜、水芹菜等）作為研究材料， 研究其在養殖池塘浮床水濕生境條件下， 對水質的凈化作用。

1 材料和方法

1.1 水培載體浮床的構建

采用100 cm×100 cm×5 cm 的聚苯乙烯泡沫板， 按間距20 cm、孔徑 12cm 打孔， 用于栽種植物。先用清水將預培養好的植株根系清洗干凈， 再移栽到試驗浮床泡沫板載體上， 在植株莖基部包裹適量海綿， 將栽培好植物的泡沫板放入受試水體， 用竹片和軟繩連接起來。浮床整體組裝完成后， 四周固定， 水培載體浮床即構建完成[9]。

1.2 試驗養殖池塘水體環境

試驗在湖南省望城卓柱生態農業公司內的一個養殖池塘內進行。池塘面積約1 000 m2， 平均水深約1.50 m， 試驗前測定的水體主要水質指標如表1所示， 參照GB3838—2002[10] 。

1.3 試驗材料

富貴菜、人參菜、紫背菜、豆瓣菜、水芹菜等均采自湖南省農業科學院蔬菜基地。

1.4 試驗方法和測定方法

選取大小均一、長10 cm左右的幼苗枝條，基部剪成45°，斜面浸入700 mg·L-1的NAA溶液中30 s，定植于日本園式配方營養液（1/2劑量）的塑料桶中進行預培養生根，塑料桶外壁涂1層黑色油漆。待植株生根成活并長出4～6片新葉后，再選取長勢基本一致的植物苗定植于浮床，浮床栽培總面積為100 m2。試驗期間不施肥料， 植物營養完全來源于水體。

試驗從2011年5月16日開始，每7 d取一次水樣，共測水樣5次。測定池塘當中的TN、NH3-N、TP、COD、pH值。蔬菜采收時檢測蔬菜營養品質及重金屬Cu、Pb、Cd、Zn的含量，同時判定浮床無土栽培蔬菜是否符合無公害標準。

水樣TN的測定采用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法（GB11894—89）；水樣中NH3-N采用納氏試劑光度法（GB7479—87）測定；水樣TP的測定采用鉬酸銨分光光度法（GB11893一89）；水樣中COD的測定采用重鉻酸鹽法（GB11914—89）；酸堿度采用pH計（ HANNA，HI98127） 測定。重金屬含量采用ICP-MS測定[11]。

2 結果與分析

2.1 野生蔬菜的生長狀況

在整個試驗過程中，供試的5種野生蔬菜均對富營養化水體的環境條件有較強的適應性，在富營養化水體中都可以正常生長（表2）。

2.2 供試蔬菜對富營養化水質的凈化能力

2.2.1 供試蔬菜對養殖池塘水體中TN、NH3-N的去除效果 水中TN含量變化如圖1所示。野生蔬菜對水體中TN的總去除率為72.4%，5次測定去除率分別為10.2%，38.5%，61.4%，70.1%，72.4%。對TN的去除率隨著時間變化的方程為：

y = -0.254 7x + 10.855 （R2 = 0.933 9）。

水中NH3-N的含量變化如圖2所示，野生蔬菜對水體中NH3-N的總去除率為64.0%，5次測定去除率分別為9.0%，38.8%，56.1%，60.4%，64.0%。對NH3-N的去除率隨著時間變化的方程為：

y =-0.188 2 x + 9.105 2 （R2 = 0.910 1）

從圖1、圖2可以看出，種植5種野生蔬菜的養殖池塘中，TN、NH3-N含量顯著下降，其中，在野生蔬菜生長旺盛期對TN、NH3-N去除效果明顯。

2.2.2 供試蔬菜對養殖池塘水體中TP的去除效果 水中TP的含量變化如圖3所示，野生蔬菜對水體中TP的總去除率為34.9%，5次測定去除率分別為3.5%，14.0%，25.6%，32.6%，34.9%。對TP的去除率隨著時間變化的方程為：

y = -0.009 6 x + 0.869 5 （R2 = 0.965 8）

從圖3可以看出，種植5種野生蔬菜的養殖池塘中，TP含量有明顯下降趨勢。由此可見，野生蔬菜在生長過程中能很好地吸收富營養化水體中的氮磷等營養物質。

2.2.3 供試蔬菜對養殖池塘水體化學耗氧量的影響 水體化學耗氧量變化如圖4所示，隨著野生蔬菜的生長，水體中化學耗氧量5次測定去除率分別為2.2%，11.9%，17.3%，24.7%，26.6%。對COD的去除率隨著時間變化的方程為：

y = -0.366 5 x + 44.052（R2 =0.971 2）

從圖4可以看出，種植5種野生蔬菜的養殖池塘中，化學耗氧量有下降趨勢。由此可見，野生蔬菜在生長過程中對水體中COD的去除有一定的作用。

本試驗中，pH值變化不大，相比栽培前略微降低了，由原來的6.9降至6.5。總氮、總磷、氨氮、化學需氧量4個參數的比較說明，野生蔬菜生長對富營養化水體有凈化作用，且效果相對明顯。本次試驗栽培面積僅為養殖池塘水面的十分之一，隨著栽培面積的擴大，凈化效果應該會更加好。

2.2.4 蔬菜品質安全分析 浮床栽培的野菜其重金屬含量測定結果見表3。野生蔬菜在栽培過程中對富營養化水體中的重金屬有一定的吸收作用，但吸收量很小，在本試驗的研究條件下，野生蔬菜完全符合WHO&FAO允許食用標準，可以食用。

3 結論與討論

在本試驗中，養殖水體中的總氮、總磷、氨氮等物質含量的變化規律均呈現降低的趨勢，在降低過程中總體呈現先慢后快再變緩的趨勢，在第2、3周中，各指標的降低速度較快，而在最后一周中各指標的含量則變化不大。產生該動態變化規律的原因可能主要與植物生長狀態有關。野生蔬菜在浮床種植初期還存在一定的適應性，生長較緩慢，但隨著植物的生長量逐漸增加，對于水體凈化效果也越來越明顯。在生長后期，植物的生長量放緩，對于水體的凈化能力也逐漸減緩，因而在整個過程中會出現先緩后快再緩的過程。

栽培面積只占整個水面的十分之一，隨著栽培面積的擴大，凈化效果應該會更加好。研究表明，浮床栽培野生蔬菜對養殖池塘富營養化具有較為明顯的改善作用，尤其在野生蔬菜生長旺盛期對水體的TN、TP等有較好的去除作用，對養殖池塘的水體有很好的凈化作用。同時，野生蔬菜作為蔬菜市場上的特色蔬菜，其經濟效益相當可觀，具有廣闊的發展前景。

參考文獻：

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[9] 許桂芳.浮床栽培十種觀賞植物在富營養化水體中的適應性研究[J].北方園藝，2010（9）：94-95.

篇8

【關鍵詞】COD；分析采樣精確度；代表性

1 COD的危害

COD是一種常用的評價水體污染程度的綜合性指標。它是英文chemical oxygen demand的縮寫，中文名稱為“化學需氧量”或“化學耗氧量”，是指利用化學氧化劑（如重鉻酸鉀）將水中的還原性物質（如有機物）氧化分解所消耗的氧量。它反映了水體受到還原性物質污染的程度。由于有機物是水體中最常見的還原性物質，因此，COD在一定程度上反映了水體受到有機物污染的程度。COD越高，表明水體中還原性物質（如有機物）含量越高，而還原性物質可降低水體中溶解氧的含量，導致水生生物缺氧以至死亡，水質腐敗變臭。另外，苯、苯酚等有機物還具有較強的毒性，會對水生生物和人體造成直接傷害。因此，我國將COD作為重點控制的水污染物指標。

對于COD的測定，隨著測定水樣中還原性物質及分析方法不同，其測定值也不相同。而在水樣的采集過程中，由于操作不規范所產生的誤差，遠遠超過分析室分析的誤差，因此，如何提高COD分析結果的精確度是本文要研究的問題。

2 合理選用分析方法，適當調整溶液濃度

2.1 COD測定系基于氧化反應，測定結果受反應條件的影響

目前，在分析室對COD的測定中，常用的方法有酸性高錳酸鉀氧化法和重鉻酸鉀氧化法及快速消解法，酸性高錳酸鉀氧化法操作簡便，但氧化率比較低，一般為50%-60%，在測定水樣中有機物含量的相對值時可以采用，重鉻酸鉀氧化法操作繁瑣費時，但再現性好，氧化率一般可以達到80%-90%，適用于測定水樣中有機物含量總量，也適用于測定各種污染水體。因此，在水質監測中選用此法，會取得令人滿意的結果，

2.2 運用重鉻酸鉀氧化法分析COD，比較標準的作法

重鉻酸鉀的濃度一般為0.25moL/L，在樣品測定時的加入量為10.00mL，水樣量為20.00mL，當水樣的COD濃度較高時，一般采用少取樣品或稀釋樣品的方法來滿足以上條件對分析的限制。但對于受到嚴重污染且COD濃度很大的水樣來講，無論是少取樣品還是稀釋水樣，都不能保證所取樣品有足夠的代表性，這時，應適當調整重鉻酸鉀標準溶液的濃度或加入量，以提高充分的氧化劑，對于一些污染較輕，COD濃度較小的水樣，即使取樣量提高到50.00mL，加入10.00濃度為0.25moL/L重鉻酸鉀標準時，仍顯的過大，此時，應適當調低重鉻酸鉀標準溶液濃度或加入量，以使反應后樣液中剩余的重鉻酸鉀適量，實驗發現，當重鉻酸鉀濃度降低到0.025moL/L時，分析滴定終點不易觀察，色變不顯著，所以，對于COD含量在100mg/L以下的水樣，建議用濃度為0.05moL/L重鉻酸鉀標準溶液，對于COD含量在1000mg/L以上的水樣，用濃度為0.5moL/L的重鉻酸鉀標準溶液，適當調整加入量使最后樣品的滴定體積與滴定空白體積有顯著的差減量。

2.3 調整滴定液硫酸亞鐵銨標準溶液濃度

硫酸亞鐵銨濃度計算公式如下：

C〔（NH4）2 Fe（so4）2〕=0.250×10.00/V〔（NH4）2Fe（so4）2〕

當硫酸亞鐵銨濃度為0.1moL/L時，10.00 mL、0.25moL/L的重鉻酸鉀一點都不被消耗，需滴定硫酸亞鐵銨的體積為25.00 mL，當重鉻酸鉀被樣品中的還原性物質消耗一半時，最后硫酸亞鐵銨的滴定體積為12.50 mL，從減少分析滴定誤差的角度來看，應使滴定體積在20-50 mL為佳，因此建議將硫酸亞鐵銨濃度調整為稍大于0.051moL/L（若小于0.05moL/L空白消耗硫酸亞鐵銨的體積將大于滴定管的容積50.00 mL，起始點和終點就要讀數兩次將加大分析誤差），一般以0.055moL/L為宜，這樣使滴定空白的體積控制在45 mL左右，使樣品的消耗體積與滴定體積較為適應。

COD的計算公式：

CODcr：（Vo-V1）×C×8×1000/V

式中C―硫酸亞鐵銨標準溶液濃度moL/L

V―水樣體積mL

Vo―滴定空白時硫酸亞鐵銨標準溶液的用量mL

V1―滴定水樣時硫酸亞鐵銨標準溶液的用量mL

8―氧（1/2）摩爾質量8/moL

C×8×1000/V相當于硫酸亞鐵銨對O2的滴定度TO2

（NH4）2Fe（so4）2，即T= C×8×1000/V、當V=30mL、C=0.1moL/L時，

T=0.1×8×1000/30=40mg/mL

當C=0.05 moL/L時，T=0.05×8×1000/20=20mg/mL

可見，當C減小時，T也減小，可以減小滴定誤差，對提高測定的標準度較為有利。

當C=0.04moL/L、V=50mL時T=（0.04×8×1000）/50=6.4 mg/mL

如此小的滴定度，滴定誤差自然很小。

3 準確采集水樣，保證分析樣品的代表性

水樣采集是水質監測工作中的重要環節之一，水樣采集的準確與否直接關系到水質監測成果的質量，在采集COD水樣樣品時，有以下兩點值得重視和改進。

（1）在分析室采集樣品時，樣量大小對分析結果至關重要，因此，樣量的多少應以滿足分析條件的控制盒樣品有足夠的代表性為宜。一般情況下，取樣量不能太小，如果取樣量太小，所取原水樣中，某種導致高耗氧的顆粒因分析不均勻很可能移取不上，這樣測出的COD結果與實際水質的需氧量會相差很大，在分析室對同一樣品采用5.00mL、10.00mL、20.00mL、50.00mL取樣量做同等條件的測定實驗，發現取5.00mL水樣測定的COD結果與實際偏差較大，統計數據的規律性很差，取10.00mL、20.00mL水樣測定結果規律性則大有改善50.00mL水樣的COD結果規律性很好。所以對于COD含量大于1000mg/L以上濃度較大的水樣，在測定時，不能采用減少樣品量的方法去滿足測定中重鉻酸鉀加入量及滴定液濃度的要求，應以如前所述及到的方法去調整重鉻酸鉀標準溶液的濃度，這樣測定的數據才更準確。

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分析化學是提供物質中元素或化合物組成和含量的科學和技術，通過測量與待測組分有關的某種化學和物理性質獲得物質的定性和定量結果。原子能、半導體、微電子器件等新型材料科學和環境科學、生物科學等新興學科的發展，一方面對分析化學提出了更高的要求，另一方面也促進了分析化學的發展。化學家們開始利用經典分析化學方法中沒有運用的現象，如測定被測物質的電導、電位、光的吸收或發射、質荷比、熒光等性質來解決無機化學、有機化學和生物化學中的分析問題。

隨著微電子和計算機技術的廣泛應用，以及科學領域新成就的不斷引入，作為分析化學重要組成部分的儀器分析，由以化學分析為主的經典分析化學發展為以儀器分析為主的現代分析化學。它不僅能提供物質的組成和含量信息，而且成為強有力的科學研究手段。

儀器分析與經典分析方法相比較，具有重現性好、靈敏度高、分析速度快、試樣用量少、檢出限低等特點。儀器分析方法一般分為光學分析法、電化學分析法、熱分析法、放射化學分析法和分離方法。

光學分析法是基于檢測能量與待測物質作用后產生的輻射信號或所引起的變化的分析方法。根據物質與輻射能作用時有沒有能級躍遷可將光學分析法分為光譜法和非光譜法。根據能量作用的對象不同又分為原子光譜和分子光譜。

電化學分析法是根據物質在溶液中的電學及電化學性質，如電位、電荷、電流、電阻等電信號及其變化來測定物質的組分含量的分析方法。如電導儀用來測定水的電導率，pH計或離子計測定水樣的氫離子或其他離子濃度，利用滴定終點時溶液的電位突躍指示滴定終點的電位滴定法等。

熱分析法是測定某些性質，如質量、體積、熱導或反應熱與溫度之間的動態關系。它可用于成分分析和熱力學分析、化學反應機理方面的研究。

放射化學分析法是利用核衰變過程中所產生的放射性輻射來進行分析的方法。如將放射性同位素作為示蹤原子用于污染物的遷移轉化研究。

分離方法是利用儀器方法(如色譜法、電泳法)來分離和分析那些在結構、性質上十分相近的化合物，主要基于色譜法和電泳技術。水樣中結構、性質相近的組分通過色譜分離后，可根據需要分別定性和定量測定各組分的性質，如熱導、電導、對紫外和紅外輻射的吸收、熒光等。將色譜法與各種現代儀器方法聯用是解決復雜物質的分離和分析問題的最有效手段，也是儀器分析的一個重要發展方向。

2 分析儀器

分析儀器的作用是把通常不能被人直接檢測和理解的信號轉變成可以被人檢測和理解的形式。因此分析儀器是被研究體系和科學工作者之間的通信工具。

不同的分析方法對應不同的分析儀器，不管它們的復雜程度如何，分析儀器一般包括四個基本組件：信號發生器、輸入換能器或檢測器、信號處理器和輸出換能器或讀出裝置。

信號發生器的作用是從試樣組分產生分析信號，它可以是試樣本身，但是在許多儀器中，信號發生器都比較復雜，如紫外分光光度計的信號發生器，除了試樣以外，還有紫外輻射源、單色器、光速切光器等；檢驗器是將一種類型的信號轉變成另一種類型信號的器件，如在分光光度計中的光電管，是將光能轉變成電能的器件；信號處理器是將從檢測器出來的信號進行加工，例如對電信號進行放大、衰減、積分、微分、相加等，也可通過整流使其變為直流信號，或將其轉變成交流信號；讀出器件是將從處理器出來的放大信號轉變成一種可以被人讀出的信號，它的形式有表頭、記錄儀、示波器、指針或標尺和數字器件等。

3 儀器分析在水質分析中的應用

隨著科學技術的進步，現代化手段在水質監測分析中得到了廣泛應用。分析方法從分光光度法、電位法發展到原子吸收法、原子熒光光譜法、氣相色譜法和液相色譜法等；手動和半自動實驗方法、分析儀器也正逐步被計算機控制技術與網絡通信技術融合的在線或自動分析檢測所代替?，F代分析儀器為水質分析檢測和科學研究提供了強有力的手段，目前水質分析呈現出向儀器分析方向發展的趨勢。

除常規分析儀器應用于水質分析外，為滿足水質分析項目的特殊需要，一些水質專用測量儀器也相繼出現。主要有以下幾種。

1）濁度儀：利用光透過法、光散射法等測定水樣混濁程度的儀器；

2）油分測定儀：利用紅外吸收法、濁度法、紫外吸收法或熒光法原理開發的專用于油分測定的儀器；

3）測汞儀：以原子熒光法和冷原子吸收法為測定原理，專用于測量汞元素的儀器；

4）生化需氧量(BOD)測定儀：用測壓式和生物膜電極測量水樣中氧的消耗量的儀器；

5）化學需氧量(COD)測定儀：根據COD的化學測量方法，利用分光光度法檢測分；

6）總需氧量(TOD)測定儀：將一定體積的待測水樣連同含有已知濃度氧的載氣一起通人燃燒管中，在高溫、催化的條件下進行燃燒，消耗了載氣中的部分氧，使氧的濃度降低，再用氧氣檢測器測出剩余的氧濃度，然后將該濃度與已知濃度的標準液耗氧量進行比較，求出TOD值。

另外，在水樣預處理中，固相萃取器、微波消解器、超聲波清洗器等也得到廣泛應用?？梢钥吹絻x器分析方法在水質分析中得到了廣泛的應用。

參考文獻

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（行唐縣水產技術推廣站，河北 石家莊 050600）

養殖水體的優劣對魚類生存、生長起著關鍵性作用。掌握和了解養殖水體水質變化的特點以及水質與魚類生長的關系，就能很好地控制水質變化，保持優良的水質，為魚類生長創造一個舒適的生存水體環境。做到健康養殖，減少病害，提高生產效益，提升產品質量。

1養殖水體環境主要構成

魚類養殖水體不僅有適宜魚類生活的生物和非生物因子，還有對魚類生活有害的生化物質。判斷養殖水體優劣的主要幾項指標包括：水溫、溶氧量、酸堿度、氨氮、水色、水透明度、亞硝酸鹽、硫化氫等。

1.1水溫

魚在水中，隨著水溫的變化自行調節身體機能，魚的體溫與水環境溫度差異應不超出0.5～1℃。水溫的變化對魚生長生有直接的影響，水溫升高，魚的新陳代謝旺盛，反之則下降。因此在養殖生產中要依據水溫狀況變化及時增減投餌量，進行科學合理的投餌和管理。但是各種魚類對水溫的適應性有所不同，熱帶魚類，水溫應控制在15～36℃間，最適宜水溫是22～28℃；冷水魚比較耐低溫，但是水溫高時就受到影響，應控制在0～22℃，最適宜水溫12～18℃。在北方養殖的魚類7-9月份的水溫是最適宜魚類生長的時期，在這一時期的魚類生長最快。

1.2溶解氧

溶解氧是魚生存的根本，水體溶氧量要求在5～8 mg/L之間，經資料查證低于1.6 mg/L時魚吃食量減少，低于1.2 mg/L時出現嚴重缺氧反應，呼吸加快浮頭出現。0.8 mg/L以下使魚窒息死亡，但是魚類品種不同臨界點有所差異。溶解氧的高低還直接影響水體容納生物的密度，因此保持水體高指標溶解氧是提高養殖魚類生產效益的重要保障。水體溶氧的來源主要是浮游植物光合作用產生的氧、水面直接與空氣接觸溶于水中的氧和人為的增氧，如使用增氧機。一般靜水封閉型水體養殖魚類，溶解氧主要是浮游植物的光合作用增氧。水體耗氧主要是生物作用的耗氧，如魚類、浮游動物呼吸等；有機物分解耗氧，如水生生物代謝物、生物尸體、殘餌等。水底有機物沉積越多，水溫高的情況下耗氧量會加快加大。一般耗氧率與魚的種類、體重、活動水平以及水體各方面環境因素有關。在正常范圍值內，水體含氧量越高，魚類攝食越旺，生長越快。水體的溶氧量不能以不浮頭不死魚為標準，必須根據魚的種類把溶解氧提高到最適范圍。對于溶解氧不足的情況應從提高溶氧量和降低耗氧量同時解決。養殖水體溶解氧低的原因主要是池塘中有機質過多，浮游動物大量繁殖，水體負載量過大水體清瘦缺肥，浮游植物偏少等因素。

1.3水色和透明度

水色和透明度是水體中浮游生物種群數量的具體表現，以藻相表現茶褐色、油綠色、綠褐色、紅褐色為好，一般浮游植物量均在20 mg/L以上，浮游動物量在15 mg/L以上。透明度是鑒別水體生物、有機物多寡的標志，水體透明度大小直接影響浮游植物的光合作用和反映水質的肥瘦度。養殖水體透明度應在25 cm上下為宜，透明度大、水體大量生長絲狀藻類，主要原因是水瘦引起；水色發暗或暗綠色為魚類不能很好利用的裸藻類引起。如果水體混濁透明度低，主要為水體懸浮物過多引起，則應施灑生石灰進行降解，保持水體的肥活嫩爽。不良水色以藻相主要分為醬油色水、灰褐色水、暗綠色水、白濁水、黃色水、土黃色水、紅色水、澄清水、發光水、土皮色水，不好的水普遍表現為：溶解氧低，各類化學因子超標，魚攝食不旺盛，生長緩慢容易發病。改善水色的措施最好使用微生物制劑針對性地進行水質調控。

1.4pH值

魚類對pH值忍受范圍在5～9之間，以7～8之間值為最好。pH值通常隨著日出逐漸上升，下午達到最大值，接著開始持續下降，直至翌日日出前降到最小值，如此反復進行。日正常變化范圍為1~2，水體pH值過高過低或變化幅度過大都會影響水生生物生長。pH值過低下降幅度過大通常是水質變壞、溶解氧降低、硫化物等綜合有害物質的體現。pH值過低下降過快直接造成魚血液載氧量能力降低，也會降低水體中磷酸鹽的溶解度，導致浮游植物繁殖減弱，有機物分解速度降低，在酸性的水體中魚類容易感染寄生蟲病。pH值變化主要與硬度和堿度有關，一般硬度高水體pH值較穩定，硬度低水體pH值變化大。提高pH值的主要措施有排掉老水，注入新水反復1~2次；潑灑生石灰，調節水體酸堿度；充分提高溶氧量，控制有害物質生產和及時進行新藻相培育。降低pH值的主要措施有多施有機肥，以肥調堿或以滑石粉1.5～2.5 g/m3全池潑灑。pH值下降過快或過低可應急使用小蘇打稀釋后進行少量多次均勻潑灑，并及時測定pH值確定效果；pH值過高或上升過快會造成水體氨氮轉化為分子氨毒性增加，pH值高的水體容易形成藍綠藻水華，過高pH值水體也會導致營養物質和能量循環減弱。pH值過高或上升太快，可應急使用醋酸適量潑灑，以中和pH值防止堿中毒或氨中毒。

1.5氨氮

正常養殖水體氨氮一般在0.2 mg/L以下，過高會影響魚類的攝食或造成中毒甚至死亡。養殖水體氨氮過高通常是由于投餌量過大、水產動物排泄物的積累、過高的養殖密度以及過度施肥造成的。要注意養殖初期嚴格進行水體底部清淤消毒處理，減少氮存量；控制好有機肥的使用量；綜合考慮水體承載力，控制好養殖密度；養殖中后期定期使用微生物制劑進行降解有機物調水。

1.6亞硝酸鹽

正常養殖水體亞硝酸鹽一般以不超過0.1 mg/L為宜，超過就會造成魚類長期處在應急性慢性中毒中，魚類攝食量降低，鰓組織受到侵害，呼吸困難反應遲鈍，嚴重時會有魚類爆發性死亡。一般投餌養殖水體到養殖中后期普遍存在亞硝酸鹽偏高現象，與養殖中后期投餌量增加有關。要注意針對性地提高水體溶解氧含量，保持穩定的pH值，使用微生物制劑如芽孢桿菌、硝化細菌、光合細菌等活菌制劑加快亞硝酸鹽的分解轉化。

1.7硫化氫

硫化氫是水體缺氧條件下產生的礦化產物，由于水體缺氧出現無氧分解而產生。養殖水體中硫化氫來源主要是殘餌、水生動物尸體和淤泥等由厭氧微生物分解而成，對魚類有較強的毒性，在養殖水體中嚴格控制在0.1 mg/L以下。

2水質主要改善措施

2.1注排水

注排水是改善水質的最有效最直接的方法，注水能快速增加溶氧量。養殖水體達到不可調控時，最好的方法就是排掉底層水，加注含氧量足、無污染的新水。排水要注意水位的下限，以不影響魚的活動和缺氧為好，排水達到預期水位時，要馬上進行注水。一般當水質變混，透明度在25 cm以下時，應判斷水質變壞，及時加注新水。

2.2定期使用生石灰

生石灰可澄清水質，提高水的總硬度。而且生石灰遇水轉化為碳酸鈣。碳酸鈣能使水底部淤泥成疏松結構，改善水底的通氣條件，生石灰還有中和酸性、穩定水體的pH值的作用。

2.3增加水體含氧量

控制好魚類以外的耗氧生物存量，培育水體優質的浮游植物存量，增強光合作用。對水底部有機質物質進行清除，有條件的養殖水體晴天時開動增氧機，使水體上下層水進行交換，促進水體底部有機物的轉化，降低水體夜間耗氧量。

2.4施用微生態制劑

微生態制劑可有效改善水中氨氮和亞硝酸鹽含量，凈化水體，防治疾病，促進魚類生長。

2.5清塘