耗氧量與水質(zhì)

1、耗氧量與水質(zhì)之間的關(guān)系時間：2021.03. 時間：2021.03. 12創(chuàng)作：歐陽文有機物污染綜合指標1、有機物污染綜合指標有機物目前已多達幾百萬種以上，對它們尚難以區(qū) 分與定量。因此，在工程實際中常采取有機物污染綜合指標 （Comprehensive index of organics polluting） 來表述。主要有溶解氧（D0）、耗氧量（0C）或高猛酸鹽指數(shù)（CODnrn）、 化學(xué)需氧量（CODcr）、生物化學(xué)需氧量（BOD5/20 ）、總有機 碳（T0C）、總需氧量（TOD）和活性炭氯仿萃取物（CCE）、紫 外吸光度值（UVA）、污水的相對穩(wěn)定度等（見表2.3）o其屮 B0D5/

2、20、COD、TOC、TOD是目前最經(jīng)常使用的有機物污染綜 合指標。一些對人體迫害作用較年夜的有機污染物常采取各 種物質(zhì)的專用指標，如揮發(fā)酚、醛、酮、三氯甲烷等。表2. 3有機物污染綜合指標序號指標符號含義經(jīng)常使用測左辦 法備注1溶解氧DO溶解于水的中氧（mg/L）碘量法2生物化學(xué)需 氧量BOD在有氧條件下，微生物降 解有機物質(zhì)的生物化學(xué)碘量法經(jīng)常使用即在 溫度20CM養(yǎng)過程中所需要的氧量5日的生化需氧3耗氧量(髙錠 酸鹽指數(shù))OC (CODmn)一泄條件下，用作氧化劑 處理水樣所消耗氧化劑的量(mg/L)堿性髙鐳酸鉀法 酸性髙猛酸鉀法也有記為CODmn4化學(xué)需氧量CODcr一泄條件下，用作氧

3、化劑 處理水樣所消耗氧化劑 的量(mg/L)重鋸酸鉀法也有記為CODcr5總有機碳TOC水中有機物總的碳含量 (mgC/L)燃燒法6總需氧量TOD水中有機物和還原性無 機物在髙溫下燃饒生成 穩(wěn)泄的氧化物時的需氧 量(mg/L)燃燒法7活性炭氯仿 萃取物CCE水中有機物在給左條件 下，吸附在活性炭上，然 后用氯仿()萃取所測 肚的有機物量(mg/L)萃取法8紫外吸光度UVA某些有機物對紫外線的 吸光度適用于低濃度 有機污染物測 定9污水的相對 穩(wěn)定度污水中氧的蘊藏量(包含 DO、)與該污水某一 時刻BOD的百分比污水的相對穩(wěn) 定度越低，暗不 污水中有機物 的含量越高10可同化有機 碳AOC可被水

4、中微生物所利用 的有機物微污染水重要 指標耗氧量的物理化學(xué)意義耗氧量(Oxygen consumed,或 Oxygenconsumption, 0C)又稱為高鐳酸鹽指數(shù)(Permanganate index)可氧化性(Oxidisability)鎰法化學(xué)需氧量(Chemical Oxygen Demand determined with potassium permangana te met hod,簡稱 CODmn)。耗氧量是指將水樣加入一定量高猛酸鉀溶液，在酸 性條件下加熱一按時間后進行測定，以計的高猛酸鉀氧化所 消耗的量（02mg/L）。它反應(yīng)了水中懸浮的和可溶的能被高鎰 酸鉀氧化的那一

5、部分有機物和無機物的量。耗氧量是反應(yīng)水 質(zhì)受到污染（特別是有機物污染）的替代水質(zhì)指標之一。它 不是反應(yīng)水質(zhì)受到污染的那些具體污染物的特征，而是反應(yīng) 各個污染物可被高猛酸鉀氧化的共性。與耗氧量相似的另一個替代水質(zhì)指標是重珞酸鉀化 學(xué)需氧量（Chemical Oxygen Demand determined with potassium bichromate method ,簡稱 CODcr）,它是以重銘酸 鉀取代高猛酸鉀，并在不合于耗氧量的介質(zhì)條件和反響時間 下所測得的以02計的重鎔酸鉀氧化所消耗的量。重鎔酸鉀能 氧化年夜部分有機物。表2. 4列出了 CODmn和CODcr氧化率 的測定命據(jù)。所

6、謂化學(xué)需氧量（COD）是指，在一定條件下，采取 一定的強氧化劑處理水樣時，所消耗的氧化劑量。它是暗示 水屮還原性物質(zhì)幾多的一個指標，例如水屮還原性物質(zhì)有各 種有機物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等，其屮主要是有機 物。因此，COD往往作為衡量水中有機物質(zhì)含量幾多的指標， COD越年夜，說明水受有機物污染越嚴重?；瘜W(xué)需氧量的測定, 隨所測水樣中還原物質(zhì)和測定辦法不合，其測定值也不合。目前應(yīng)用最普遍的測定法是高鎰酸鉀氧化法和重銘酸鉀氧化 法。其中，高猛酸鉀(KmnO4)氧化法氧化率低，但較簡便， 在測定水樣中有機物含量的相比較較值時，可以采?。褐劂?酸鉀(K2Cr207)氧化法氧化率高，再現(xiàn)性好，適用

7、于測定水 樣中有機物總量。表2. 4 CODCr與CODMn氧化率測定化合物氧化率/%化合物1氧化率/%CODcrCODm nCODcr|cODmn甲酸970914甲苯98.71乙酸96037苯酚199.26373丙酸96.08苯胺113.386108檸掾酸81.560痢萄糖198.059甲醛96.68 |蔗糖195.175|乙醛45.18乳糖10170丙醛86.00可溶性淀粉86.961乙陋31.91纖維素192.0p甲醇96.027j谷氨酸 105乙醇95.211甘氨酸1043|乙酯78.64j丙氨酸 9631苯1000蛋氨酸9834耗氧量與水質(zhì)之間的關(guān)系耗氧量高的水反應(yīng)其受到有機物較多的

8、污染。水 的耗氧量與水質(zhì)Z間的關(guān)系(Connection between water quality and oxygen consumption)如下：耗氧量與水的 感官性質(zhì)的關(guān)系：水的耗氧量高，水的有機污染較重；有機 物中有些致嗅、致味、有些致色，如腐殖質(zhì)含量高，水的色 度也高。可見，耗氧量與水的感官性質(zhì)正相關(guān)。耗氧量與 水致沾染病的關(guān)系：耗氧量不但反應(yīng)水受到有機污染的水平, 并且反應(yīng)水的凈化水平。受污染的水或凈化不良的水城市招 致疾病。例如，耗氧量高的水質(zhì)，消毒后余氯容易消失，微 生物易于生長繁衍，會引起腸道疾病。消化道疾病（包含肝 癌）與耗氧量正相關(guān)。我國19851988年2074個縣

9、調(diào)查顯 示，以耗氧量3mg/L為衛(wèi)生標準時，耗氧量超標率為13. 3%, 19851994年35個年夜城市統(tǒng)計標明，供水耗氧量不合格率 為23%。耗氧量高不但增加飲用水的微生物風(fēng)險，并且增加飲 用水的化學(xué)風(fēng)險，如消毒副產(chǎn)品增多。耗氧量與水的致突 變性的關(guān)系：能抑制DNA修復(fù)功能的化合物均為致突變物。 美國在自來屮曾發(fā)明45種致突變物，如三鹵甲烷、DDT、百 草枯、亞硝胺、苯、碑、烷基汞等。另外，水中腐殖質(zhì)和其 他一些有機物，是消毒副產(chǎn)品（DBPs）的前體物，并且也會 產(chǎn)生致突變物、致癌物。所有有機污染物都可以測定為 T0C、及B0D,因此耗氧量與被有機污染的水的致突變性 有一定的相關(guān)性。耗氧量

10、與水的致癌性也有相關(guān)性?？俍,耗氧量是反應(yīng)水質(zhì)受到污染（特別是有機 物污染）的替代水質(zhì)指標之一，因此耗氧量與水質(zhì)的關(guān)系， 實質(zhì)上則是水質(zhì)污染（特別是有機物污染）一水的感官性質(zhì)、 水致腸道疾病、水的致突變性、致癌性等水質(zhì)的關(guān)系。耗氧量與其他水中有機物替代水質(zhì)指標的關(guān)系水屮有機物替代水質(zhì)指標除CODMn和CODcr 外，還有 TOC、BOD 和 EUV（254）o總有機碳（Total organic carbon,簡稱 TOC）是 指，在950C高溫下使水中有機物氣化、燃燒,有機物中的碳 轉(zhuǎn)化為C02,通過紅外闡發(fā)儀測定其C02,即可知總有機碳在 水屮的濃度。水中的碳酸鹽、重碳酸鹽也會生成C02,

11、需另行 測定而予以扣除。若在測定之前將水樣經(jīng)0. 45 Um濾膜過濾, 則所測得的總有機碳即為溶解性有機碳（DOC）o生化需氧量（Biochemical oxygen demand,簡稱 BOD） 是在有氧的條件下，由于微生物的作用，水中能分化的有機 物完全氧化分化時所消耗氧的量稱為生化需氧量（BOD）o BOD 是以水樣在一定溫度（如20C）下，并在密閉容器屮保管一 按時間后溶解氧所減少的量（mg/L）來暗示的。當溫度在20C 時，一般有機物約需20天時間就能基本完成氧化分化過程， 而要全部完成這一分化過程就需100天。鑒于如此長的時間 晦氣于實際生產(chǎn)控制，目前便規(guī)定在20C下培養(yǎng)5天作為測

12、 定BOD的標準，這樣所測得的生化需氧量為五日生化需氧量, 用BOD5暗示。如果是培養(yǎng)20天作為測定B0D的標準，則用 B0D20暗示。生化需氧量能間接地暗示水屮有機物質(zhì)的含量及 其污染水平。BOD5可反應(yīng)水體屮可生化有機物的50%70%。紫外光消光值（EUVC254）是指水屮芳香桂、帶共 轆雙鍵的化合物等有機物對紫外光有一定的吸收，特別是水 屮腐殖質(zhì)(其組成年夜多為芳繪)類物持在260300nm作測 定，水樣的EUV值與水中腐殖質(zhì)呈正相關(guān)。因此，紫外光消 光值記為(EUV(254),用來反應(yīng)水屮有機物(特別是腐殖質(zhì) 類)含量及其污染水平。對某一特定的水源水、出廠水、管網(wǎng)水，所測得的 CODM

13、n、 CODcr、 TOC、 B0D5、(EUV(254)值都反應(yīng)了該特定水樣的有機物存在量，經(jīng)較 長時間、并積累一定量數(shù)據(jù)，即可求得這5項水質(zhì)指標之間 的比值。這樣，知道其屮一個指標值，即可年夜體上知道其 余4個指標的估計值。般使用CODMn和EUV指標進行測定, 因其設(shè)備簡單、測定便利，故對指導(dǎo)生產(chǎn)有重要作用。水的耗氧量與水的致突變性關(guān)系水的耗氧量及化學(xué)需氧量、總有機碳、紫外消光 值等，均與致突變性、致癌性呈正相關(guān)。耗氧量高的水，特 別是水加氯后，對人體健康具有致突變風(fēng)險和致癌風(fēng)險。水 的耗氧量與水的致突性密切相關(guān)(Close connection of oxygen consumption and mutagenicity of water), 其實質(zhì) 則是水質(zhì)污染招致水的致突變性和致癌性。其屮，水質(zhì)污染 包含生活污水污染、工業(yè)廢水污染、腐殖質(zhì)污染及其他污染。測試結(jié)果標明：生活污水，特別是糞水污染的水, 不但耗氧量高，并且加氯后消毒副產(chǎn)品的Ames致突變率隨Z 增高。受到工業(yè)廢水污染的水之耗氧(以CODMn、CODcr、 BOD5暗示)量增加。其中有些有機物可能為致突變物的前體 物，當致突變物增