隨著工業化和城市化的快速發展,大量有機廢水排入自然水體,導致溶解氧耗竭、生態系統失衡。BOD的測定能夠量化這一過程的需氧量,從而揭示污染物對水環境的潛在影響。例如,高BOD值通常意味著水體自凈能力超載,可能引發魚類死亡或黑臭現象。因此,理解BOD的原理及其環境意義,對水質管理至關重要。
BOD的測定基于微生物在有氧條件下分解有機物的過程,具體原理如下:
1.微生物代謝消耗氧氣:水體中的異養微生物通過呼吸作用分解有機物(如碳水化合物、蛋白質等),消耗水中的溶解氧(DO)。
2.溶解氧變化量定量:通過測定水樣在特定條件下(如20℃恒溫、黑暗環境)培養前后的溶解氧差值,計算BOD值。
標準方法(BOD?):培養5天后的溶解氧消耗量,單位為mg/L。
公式:
BOD=DO (初始)?DO (培養后)
3.模擬自然降解過程:BOD測定通過控制溫度、光照等條件,模擬自然水體中有機物的生物降解過程,反映水體的實際污染負荷。
BOD在環境監測中的應用
水質評價:
地表水:BOD值是判斷河流、湖泊等水體是否受有機污染的重要依據。例如,我國《地表水環境質量標準》規定,Ⅰ類水BOD?≤3 mg/L,Ⅴ類水≤10 mg/L。
污水排放:通過監測污水廠進水和出水的BOD值,評估處理效果,確保達標排放。
污染源追蹤:
高BOD值可指示工業廢水、生活污水或農業面源污染的輸入,幫助定位污染源。
生態風險預警:
BOD過高會導致水體缺氧,威脅水生生物生存,甚至引發“黑臭水體”等生態災難。
環境管理與政策制定:
BOD數據為制定水環境容量、排污許可及生態補償政策提供支撐。
四、BOD監測的局限性
耗時長:傳統BOD?測定需5天,無法滿足實時監測需求。
受環境因素影響:溫度、pH值、微生物種群等均可能影響測定結果。
僅反映可生物降解有機物:對難降解有機物(如某些工業污染物)不敏感,需結合化學需氧量(COD)等指標綜合評估。
BOD作為環境監測的核心指標之一,通過量化水體中有機污染物的生物降解需求,為水質評價、污染治理及生態保護提供了重要依據。盡管存在一定局限性,但通過技術改進與多指標聯用,BOD在環境管理中的作用仍不可替代。