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。化學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、二惡英類等污染狀況。化學需氧量越大,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。