实验14 人工湿地对污水中的BOD去除效应分析

1、实验目的

生化需氧量是指在有氧条件下，水中有机物在被微生物分解的生物化学过程中所消耗的溶解氧量。水中有机污染物质愈多，消耗水中的溶解氧亦愈多，故生化需氧量是一种间接表示有机物污染程度的指标。本实验目的是验证人工湿地对污水中的BOD去除效应。

2、主要仪器设备

恒温培养箱、溶解氧培养瓶（250mL）、具磨口塞和供水封用的嗽叭口的细口试剂瓶。

3、试剂

（1）无水碳酸钠（Na₂CO₃）、碘化钾（KI）、 硫酸（H₂SO₄，ρ1.84 g mL^-1）、硫酸c（H₂SO₄）=3 mol L^-1；（2）氯化钙溶液：称取27.5g无水氯化钙（CaCl₂）溶于蒸馏水中，并稀释至1000mL，摇匀。（3）三氯化铁溶液：称取0.25g三氯化铁（FeCl₃•6H₂O）,溶于蒸馏水中并稀释至1000mL，摇匀。（4）硫酸镁溶液：称取22.5g硫酸镁（MgSO₄•7H₂O）, 溶于蒸馏水中并稀释至1000mL，摇匀。磷酸盐缓冲溶液（pH7.2）：称取8.5g磷酸二氢钾（KH₂PO₄）、21.75g磷酸氢二钾（K₂HPO₄）、33.4g磷酸氢二钠（Na₂HPO₄•7H₂O）和1.7g氯化铵（NH₄Cl）溶于约500mL蒸馏水中，再稀释至1000mL，摇匀。 （5）重铬酸钾标准溶液[c（0.01 mol L^-1]：称取0.4903 g预先在150℃烘干2h的重铬酸钾（K₂Cr₂O₇，光谱纯），溶于蒸馏水中，移入1000mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。（6）硫代硫酸钠标准滴定溶液：[=0.01 mol L^-1]：称取2.48g硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃•5H₂O，优级纯），溶于煮沸并冷却的蒸馏水中，加入0.2g无水碳酸钠（Na₂CO₃），待全部溶解后，用蒸馏水稀释至1000mL，摇匀。贮于棕色瓶中，准确浓度用重铬酸钾标准溶液标定。

4、操作步骤

4.1 水样的稀释：除了溶解氧接近饱和的洁净天然水无需稀释，可直接取样培养测定外，对于受污染的水样则需根据其有机物的含量进行适当的稀释。通常，对污染程度不了解的水样需要做三个或三个以上不同稀释倍数的培养测定，大致的参考稀释倍数可以从化学需氧量来求得。具体是将高锰酸钾法测得的化学需氧量的mg L^-1除以4，所得的商即可作为此水样的参考稀释倍数。高锰酸钾法测得化学需氧量（COD）为10mg L^-1，除以4，得商为2.5，此值即为此水样的参考稀释倍数。即：取1份体积的水样，加 1.5份体积的稀释水，使总体积为原来的2.5倍。然后，在这参考值的左右范围选定三个不同的稀释比。

4.2 根据选定的水样稀释比，用虹吸法将所需体积的水样沿壁引入1000mL量筒中，再用虹吸法引入稀释水至1000mL，用一根特制的搅拌棒（一根粗玻璃棒，底端套上一块比量筒口径略小的带孔薄橡皮圆片）在液面以下缓慢上下搅匀。然后，用虹吸法将此试液分别引入二个溶解氧瓶（或具磨口塞的细口试剂瓶）至满溢，立即盖紧瓶塞。此时要注意瓶内不应留有气泡。

4.3 用上述同样方法，制备另外二不同稀释比的试样。

4.4 每个不同稀释比的试样中各取一瓶加入溶解氧固定剂后测定当天的溶解氧：另各取一瓶放入培养箱内，在20℃±1℃培养5昼夜。在培养过程中须注意每天在溶解氧瓶的封口上加封口水（如用具磨口塞的细口试剂瓶，则应将瓶口倒转向下浸没在蒸馏水中，使瓶口与空气隔绝）。

4.5 另取纯稀释水二瓶，一瓶测定当天的溶解氧，另一瓶随同试样一起，放在20℃±1℃的培养箱内培养5昼夜。

4.6 培养5昼夜后，取出试样，测定剩余的溶解氧。

4.7 溶解氧的测定：

4.7.1 水样的固定：

打开水样瓶，加入1.0mL氯化锰溶液和1.0mL碱性碘化钾溶液（若水样中已加有这二种溶解氧固定剂则可以不用再加），塞紧瓶塞（瓶内不准有气泡），按住瓶盖将瓶上下颠倒不少于20次。样品固定后约1h或沉淀完全后，小心启开瓶塞。立即用移液管插入液面下加入1.5mL硫酸（ρ1.84 g/mL）。迅速盖紧瓶塞，摇动水样，使沉淀完全溶解，摇匀。

4.7.2 吸取100 mL试液于250mL三角瓶中，用硫代硫酸钠标准溶液滴定至试液呈浅黄色后，加入1mL淀粉溶液（5g L^-1）。此时试液应呈蓝色，继续用硫代硫酸钠标准溶液滴定至试液蓝色刚消失。记录硫代硫酸钠标准溶液的用量。