1、耗氧量與水質之間的關系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 - 區分與定量。 因此， 在工程實際 中常采用有機物污染綜合指標（ Comprehensive index of organics polluting）來表述。主要有溶解氧（ DO）、耗氧量（ OC）或高錳酸鹽指數（ CODmn）、化學需氧量（ CODcr）、生物 化學需氧量（ BOD5/ 20 ）、總有機碳（ TOC）、總需氧量（ TOD）和活性炭氯仿萃取物（ CCE）、 紫外吸光度值（ UVA）、污水的相對穩定度等（見表 2.3 ）。其中 BOD5/ 20 、COD、TOC、 TOD

2、 是目前最常用的有機物污染綜合指標。 一些對人體毒害作用較大的有機污染物常采用各種物 質的專用指標，如揮發酚、醛、酮、三氯甲烷等。表 2.3 有機物污染綜合指標序 號指標符號含義常用測定方法備注1溶解氧DO溶解于水的中氧（mg/L）碘量法2生物化學需 氧量BOD在有氧條件下 , 微生物 降解有機物質的生物 化學過程中所需要的 氧量碘量法常用 即在溫 度 20培養 5 日的生化需氧 量3耗氧量 （ 高 錳酸鹽指 數）OC (CODmn)一定條件下 , 用 作氧 化劑處理水樣所消耗 氧化劑的量 （mg/L）堿性高錳酸鉀法 酸性高錳酸鉀法也有記為 “CODmn”4化學需氧量CODcr一定條件下 ,

3、用 作氧 化劑處理水樣所消耗 氧化劑的量 （mg/L）重鉻酸鉀法也有記為 “CODcr ”5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 無機物在高溫下燃燒 生成穩定的氧化物時 的需氧量（ mg/L）燃燒法7活性炭氯仿 萃取物CCE水中有機物在給定條 件下，吸附在活性炭萃取法上，然后用氯仿( ) 萃取所測定的有機物 量( mg/L)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污水的相對穩定度污水中氧的儲備量(包 括 DO、 、 )與該污水 某一時刻 BOD的百分比污水的相對穩 定度越低，表 示污水中有機 物的含量越

4、高10可同化有機碳AOC可被水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意義耗氧量( Oxygen consumed, 或 Oxygen consumption ， OC)又稱為高錳酸鹽指 數( Permanganate index )、可氧化性 ( Oxidisability )、錳法化學需氧量 ( Chemical Oxygen Demand determined with potassium permanganate method,簡稱 CODmn)。耗氧量是指將水樣加入一定量高錳酸鉀溶液， 在酸性條件下加熱一定時間后進行測 定，以計的高錳酸鉀氧化所消耗的量( O2mg/L)

5、。它反映了水中懸浮的和可溶的能被高錳酸 鉀氧化的那一部分有機物和無機物的量。耗氧量是反映水質受到污染(特別是有機物污染) 的替代水質指標之一。 它不是反映水質受到污染的那些具體污染物的特征， 而是反映各個污 染物可被高錳酸鉀氧化的共性。與耗氧量相似的另一個替代水質指標是重鉻酸鉀化學需氧量(Chemical OxygenDemand determined with potassium bichromate method ,簡稱 CODcr )，它是以重鉻酸鉀代替高錳酸鉀，并在不同于耗氧量的介質條件和反應時間下所測得的以O2 計的重鉻酸鉀氧化所消耗的量。 重鉻酸鉀能氧化大部分有機物。 表 2.4

6、列出了 CODmn和 CODcr 氧化率的測定數 據。所謂化學需氧量（ COD）是指，在一定條件下，采用一定的強氧化劑處理水樣時，所消耗的氧化劑量。 它是表示水中還原性物質多少的一個指標， 例如水中還原性物質有各種 有機物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等，其中主要是有機物。因此，COD往往作為衡量水中有機物質含量多少的指標， COD越大，說明水受有機物污染越嚴重。化學需氧量的測定，隨 所測水樣中還原物質和測定方法不同， 其測定值也不同。 目前應用最普遍的測定法是高錳酸 鉀氧化法和重鉻酸鉀氧化法。其中，高錳酸鉀（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對比較值時，可以采用：重

7、鉻酸鉀（K2Cr2O7）氧化法氧化率高，再現性好，適用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 /%化合物氧化率 /%CODcrCODmnCODcrCODmn甲酸970914甲苯98.7<1乙酸96037苯酚99.263-73丙酸96.08苯胺13.386-108檸檬酸81.560葡萄糖98.059甲醛96.68蔗糖95.175乙醛45.18乳糖10170丙醛86.00可溶性淀粉86.961乙醚31.9<1纖維素92.00甲醇96.027谷氨酸1056乙醇95.211甘氨酸1043乙酯78.64丙氨酸96.3<1苯1000蛋氨酸98

8、.34耗氧量與水質之間的關系耗氧量高的水反映其受到有機物較多的污染。水的耗氧量與水質之間的關系（ Connection between water quality and oxygen con-sumption）如下：耗氧量與水的感官性質的關系： 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，如腐殖質含量高，水的色度也高。可見， 耗氧量與水的感官性質正相關。耗氧量與水致傳 染病的關系： 耗氧量不僅反映水受到有機污染的程度， 而且反映水的凈化程度。 受污染的水 或凈化不良的水都會導致疾病。 例如，耗氧量高的水質， 消毒后余氯容易消失，微生物易于 生長繁殖，會引起腸道疾

9、病。消化道疾病（包括肝癌）與耗氧量正相關。我國1985 1988年 2074 個縣調查顯示， 以耗氧量 3 mg/L 為衛生標準時， 耗氧量超標率為 13.3%，1985 1994 年 35 個大城市統計表明，供水耗氧量不合格率為23%。耗氧量高不僅增加飲用水的微生物風險，而且增加飲用水的化學風險，如消毒副產物增多。耗氧量與水的致突變性的關系： 能抑制 DNA修復功能的化合物均為致突變物。美國在自來中曾發現45 種致突變物，如三鹵甲烷、 DDT、百草枯、亞硝胺、苯、砷、烷基汞等。此外，水中腐殖質和其他一些有機物， 是消毒副產物（ DBPs）的前體物，而且也會產生致突變物、致癌物。所有有機污染物

10、都可以 測定為 TOC、 、 及 BOD，因此耗氧量與被有機污染的水的致突變性有一定的相關性。耗 氧量與水的致癌性也有相關性。總之， 耗氧量是反映水質受到污染 （特別是有機物污染） 的替代水質指標之一， 因此耗氧量與水質的關系，實質上則是水質污染（特別是有機物污染） 一水的感官性質、水 致腸道疾病、水的致突變性、致癌性等水質的關系。耗氧量與其他水中有機物替代水質指標的關系水中有機物替代水質指標除 CODMn和 CODcr 外，還有 TOC、 BOD和 EUV（254）。 總有機碳（ Total organic carbon ，簡稱 TOC）是指，在 950高溫下使水中有機 物氣化、 燃燒， 有

11、機物中的碳轉化為 CO2，通過紅外分析儀測定其 CO2，即可知總有機碳在水 中的濃度。水中的碳酸鹽、重碳酸鹽也會生成CO2，需另行測定而予以扣除。若在測定之前將水樣經 0.45 m濾膜過濾，則所測得的總有機碳即為溶解性有機碳（DOC）。生化需氧量（ Bio-chemical oxygen demand ，簡稱 BOD）是在有氧的條件下，由于 微生物的作用， 水中能分解的有機物完全氧化分解時所消耗氧的量稱為生化需氧量（ BOD）。BOD是以水樣在一定溫度 （如 20）下，并在密閉容器中保存一定時間后溶解氧所減少的量 （mg/L）來表示的。當溫度在 20時，一般有機物約需 20 天時間就能基本完成

12、氧化分解過 程，而要全部完成這一分解過程就需 100 天。鑒于如此長的時間不利于實際生產控制， 目前 便規定在 20下培養 5 天作為測定 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表示。如果是培養 20天作為測定 BOD的標準， 則用 BOD20表示。生化需氧量能間接地表示水中有機物質的含量及其污染程度。BOD5 可反映水體中可生化有機物的 50%70%。260 300nm作測定，水EUV（254），用來反映水中有機對于某一特定的水源水、出廠水、管網水，所測得的CODMn、 CODcr 、 TOC、 BOD5、紫外光消光值（ EUV（254）是指水中芳香烴、帶共軛雙鍵

13、的化合物等有機物對紫外光有一定的吸收，特別是水中腐殖質（其組成大多為芳烴）類物持在 樣的 EUV值與水中腐殖質呈正相關。因此，紫外光消光值記為（物（特別是腐殖質類）含量及其污染程度。（EUV（254）值都反映了該特定水樣的有機物存在量，經較長時間、并積累一定量數據，便可 求得這 5 項水質指標之間的比值。 這樣，知道其中一個指標值， 便可大體上知道其余 4個指 標的估計值。一般使用 CODMn和 EUV指標進行測定，因其設備簡單、測定方便，故對指導生產 有重要作用。水的耗氧量與水的致突變性關系水的耗氧量及化學需氧量、總有機碳、紫外消光值等，均與致突變性、致癌性 呈正相關。 耗氧量高的水，特別是水加氯后， 對人體健康具有致突變風險和致癌風險。 水的 耗氧量與水的致突性密切相關（ Close connection of oxygen consumption and mutagenici-ty of water ），其實質則是水質污染導致水的致突變性和致癌性。其中，水質 污染包括生活污水污染、工業廢水污染、腐殖質污染及其他污染。測試結果表明：生活污水，特別是糞水污染的水，不僅耗氧量高，而且加氯后消毒副產物的 Ames致突變率隨之增高。受到工業廢水污染的水之耗氧（以CODMn、CODcr 、BOD5 表示）量增加。其中有些有