Ако тази крива не се наблюдава, тогава причината за това може да бъде един или повече от следните фактори: разхерметизиране на колбата, забавено развитие на бактерии, нитрификация, неправилен избор на обхват на измерване.
Намаляването на налягането в колбата може да доведе до наблюдаване на крива B или до липса на реакция. В този случай трябва да проверите целостта на оборудването и правилната инсталация на измервателната глава.
При анализ на проби с недостатъчен първоначален брой аеробни бактерии се наблюдава крива тип В. Аклиматизацията на бактериите също води до това явление. Ето защо трябва да използвате флора, която е адаптирана към дадената водна проба.
Превишаването на измерения диапазон може да доведе до графика, подобна на крива D. Използвайте разреждане на пробата, за да елиминирате това явление.
Много е важно да изберете диапазона за определяне на БПК, така че стойността, показана на скалата на инструмента, да е в диапазона 20 - 40. Ако тази стойност е по-малка от 20, тогава не може да се каже, че полученият резултат отразява стойността на БПК с достатъчна точност. Единственото изключение от това правило е минималният диапазон на определяне на БПК (1 - 40), в който точността на измерване е максимална.
Ако диапазонът на БПК е неизвестен, използвайте резултатите от ХПК (химическа потребност от кислород) или данни от серия от тестове за БПК с различни обеми или разреждания на пробата, за да го оцените. Вторият вариант е за предпочитане, т.к съотношението БПК/ХПК не е строго регулирано: в Русия се приема приблизително 0,5; в чужбина - приблизително 0,8. Тази процедура обаче най-вероятно ще е необходима само веднъж, когато се извършва първият анализ.
Пример за проявата на нитрификация (появата на NO2- йони поради окисляването на амониеви йони) е кривата An. Биологичното окисление на органичния азот в битовите отпадъчни води обикновено се наблюдава след пет до шест дни, което е свързано с по-бавния растеж на нитрифициращите бактерии. Въпреки това необичайно високата стойност на абсорбцията на кислород (особено при анализ на изходните води) се обяснява със значителния принос на жизнената активност на нитрифициращите бактерии към общата стойност на БПК. За да елиминирате ефектите от нитрификацията, използвайте инхибитор на нитрификация - N-алилтиокарбамид.
Извършването на анализ във водни проби, чиято pH стойност се различава от неутралната, води до силно подценени резултати. Неутрализирайте пробата, като използвате слаб разтвор на натриев хидроксид или сярна киселина.
Микроорганизмите във водата по време на своите жизнени процеси използват разтворения във вода кислород за органично окисление на органични съединения, включително замърсители.
Количеството кислород, консумирано за определен период от време по време на биопроцеса химическо окисляване органична материясъдържащ се в анализираната вода се нарича биологична консумация на кислород. Този показател е някаква условна мярка за замърсяване на водата органични съединения, особено тези, които доста лесно се подлагат на биохимично разграждане.
Скоростта на биоразграждане на органичните замърсители зависи от много фактори. Средно можем да приемем, че при 200C около 70% от съединенията се окисляват за 5 дни и съответно 90 и 99% за 10 и 20 дни. За практически цели обаче пълното окисление отнема твърде много време и обикновено не се използва.
БПК5 се намира като разликата между съдържанието на кислород в анализираната водна проба и след инкубация.
Стойността на БПК5 за рибни водоеми е стандартизирана на не повече от 2 mg/l.
Този RD установява тетраметричен метод за определяне на БПК5 в проби от земни повърхностни води и пречистени отпадъчни води със съдържание на органични вещества, еквивалентно на потреблението на молекулярен кислород в диапазона 1,0 - 11,0 mg/l. Ако стойността на БПК5 е повече от 6 mg/l, определянето трябва да се извърши с подходящо разреждане на пробата.
Ако пробата не съдържа визуално забележимо количество суспендирано вещество, 1,0 - 1,4 литра (dm3) се поставят в достатъчно голяма колба, pH се регулира в рамките на 6 - 8 с помощта на универсална индикаторна хартия чрез добавяне на разтвор на солна киселина или натрий хидроксид 1 M/l и температурата се довежда до 200°С. след това колбата се разклаща енергично в продължение на 10 минути, за да се внесе кислород.
Ако пробата съдържа груба суспензия, тя се излива в бутилка с вместимост най-малко 1 литър. и престоява 0,5 - 1 час. След утаяване избистреният слой вода се събира чрез сифон в колба за насищане с кислород. Ако не е избистрено, филтрирайте.
Приготвената проба се налива в 3 бутилки БПК5, предварително изплакнати с анализираната вода, като се пълнят до ръба. Кислородът веднага се записва и определя в една от бутилките.
Другите две бутилки се затварят, поставят се със запушалките надолу във фотографска кювета или кристализатор, напълнени с дестилирана вода и поставени в термостат. Колбите се държат в термостат за 5 дни на тъмно при 200°С без кислород. След това в тях се определя разтвореният кислород.
Добавете 1 ml в бутилката с пробата, като използвате отделни пипети. (за бутилка с обем до 150 мл.) или 2 мл. (с вместимост над 150 мл.) разтвор на манганов хлорид (сулфат) и 1 или 2 мл. алкален разтвор на калиев йодид. Всеки път, когато пипетата се потапя наполовина в бутилката и се повдига нагоре, докато разтворът се излива. След това бързо затворете бутилката със стъклена запушалка, за да не останат въздушни мехурчета в нея и разбъркайте добре, като обърнете 15 - 20 пъти, докато равномерно разпределениеутайка във водата. Колби с фиксирани запушалки се поставят на тъмно място за утаяване.
След като утаената утайка заеме по-малко от половината от височината на колбата, добавете 5 или 10 ml към пробата. разтвор на солна киселина.
Бутилката се запушва и съдържанието се разбърква старателно. Взема се 50 ml от разтвора (пипетата е предварително изплакната с този разтвор), прехвърля се в колба за титруване и се титрува със стандартен разтвор на натриев тиосулфат, докато стане светложълт. След това добавете 1 мл. прясно приготвен разтвор на нишесте и продължете да титрувате, докато синият цвят изчезне.
Разтвор на манганов хлорид (сулфат):
MnCl * 4H2O 210 g или MnSO4 * 5H2O 260 g.
Дестилирана вода 500 мл.
Алкален разтвор на калиев йодид:
Дестилирана вода 100 мл.
Солна киселина:
HCl конц. 340 мл
Дестилирана вода 170 мл.
Разтвор на нишесте 0,5%:
0,5 гр. нишесте се разклаща с 15 - 20 мл. дестилирана вода. Суспензията постепенно се излива в 80 - 85 ml вряща дестилирана вода и се вари още 2 - 3 минути. След охлаждане разтворът се консервира чрез добавяне на 2-3 капки хлороформ.
Стандартен разтвор на натриев тиосулфат с концентрация 0,02 mol/l еквивалент.
Когато се използва стандартен титър, той се разтваря в дестилирана вода в мерителна колба от 500 ml, след което се вземат 50 ml от получения разтвор, прехвърлят се в друга колба и се разреждат до 500 ml с дестилирана вода.
За приготвяне на стандартен разтвор от проба от 2,5 g. Na2S2O3 се прехвърля в мерителна колба от 500 ml. и донесете силата на звука до маркировката. Добавете 3 мл като консервант. хлороформ. Преди да се определи точната концентрация, разтворът се държи поне 5 дни.
Определяне на точната концентрация на натриев тиосулфат.
Добавете 80 - 90 ml към колбата за титруване. дестилирана вода, 10 ml стандартен калиев дихромат, добавете 1 g сух KI и 10 ml разтвор на HCl (2:1). Разтворът се разбърква, оставя се на тъмно място в продължение на 5 минути и пробата се титрува с разтвор на натриев тиосулфат, докато се появи леко жълт цвят. След това добавете 1 ml разтвор на нишесте и продължете да титрувате, докато синьото оцветяване изчезне.
Титруването се повтаря и ако несъответствието между стойностите на обема на титъра е не повече от 0,05 ml, средната им стойност се приема като резултат.
St = Sd * Vd / Vt, където
St - концентрация на калиев дихромат, mol/l
CD - концентрация на калиев бихромат, mol/l
Vd - обемът на калиевия дихромат, взет за определяне, ml
Vt - обемът на калиевия дихромат, използван за титруване, ml
ХПК и БПК са едни от важните показатели за нивото на замърсяване на промишлените отпадъчни води с органични съединения.
ХПК е индикатор за химическата нужда от кислород.
БПК е показател за биохимичната консумация на кислород.
Какво определя ХПК и нивата на БПК на водата?
Дори в чисто естествена водаорганичната материя винаги присъства. Но те могат да се съдържат в малки количества (например във вода от извор), а при неблагоприятни условия количеството им може да бъде много високо. Естествени източници на органични вещества във водата са останките от животни и мъртви растения (както тези, които са живели във водата, така и тези, които са влезли в резервоара по въздух или от брега). Водата също се замърсява с органични вещества от хората, техни източници са селскостопанските оттоци, транспортните предприятия, предприятията различни видовеиндустрии, депа за твърди отпадъци и неразрешени сметища. Органичното замърсяване навлиза в резервоара главно с канализацията и дъждовната вода и се отмива от почвата.
Какви са опасностите от високи нива на ХПК и БПК?
В натурален природни условияОрганичните вещества във водата се разрушават от бактерии (протича аеробно биохимично окисление с образуването на въглероден диоксид). В този случай кислородът, разтворен във вода, се изразходва за окисление. Ако съдържанието на органични вещества в резервоара е високо, по-голямата част от разтворения във водата кислород се изразходва чрез биохимично окисление, като по този начин лишава други организми (например риби) от кислород.
Каква е разликата между COD и BOD?
Съгласно GOST 17403-72, ПДК за ХПК за резервоари и водни течения в местата за битово и питейна вода е не повече от 15 mg O2/l, в местата за битово водопотребление - не повече от 30 mg O2/l.
COD– химическа нужда от кислород,
това е количеството кислород, изразходван по време на химическото окисляване на органични вещества, съдържащи се във водата, до неорганични продукти под въздействието на окислители.
За източници на централизирано битово и питейно водоснабдяване, съгласно GOST 17.1.3.03-77 и рибарски резервоари, БПК общо не трябва да надвишава 3 mg O2 / l.
БПК се измерва по два начина:
БПК общо (БПК20) и БПК5.
БПК– биохимична консумация на кислород, т.е. количеството кислород, изразходвано за определено време (за 5 дни - БПК5) при аеробни условия за окисляване на органични вещества, съдържащи се в единица обем вода. По правило в рамките на 5 дни при нормални условия се окисляват до 70% от лесно окисляващите се органични вещества.
Пълно окисление на органичните вещества BODcomplete или BOD20 се постига в рамките на 20 дни.
ЦЕЛ И ОБХВАТ НА ПРИЛОЖЕНИЕ НА ТЕХНИКАТА
Този документ установява методология за количествен химичен анализ на проби от естествени повърхностни пресни, подпочвени води, канализационни и пречистени отпадъчни води, за да се определи тяхното биохимично потребление на кислород след n-дни (БПК общо) инкубация.
За анализ с пълно БПК съдържание. над 300 mg/dm 3 се извършват допълнителни разреждания.
Диапазонът на измерените концентрации на биохимична кислородна консумация е от 0,5 до 1000 mg O 2 /dm 3.
1. ПРИНЦИП НА МЕТОДА
1.1 . Методът за определяне на биохимичната консумация на кислород се основава на способността на микроорганизмите да консумират разтворен кислород по време на биохимичното окисляване на органични и неорганични веществавъв вода.
1.2 . Биохимичната консумация на кислород се определя от количеството кислород в mg/dm 3, което е необходимо за окисляването на въглеродсъдържащите органични вещества във водата при аеробни условия в резултат на биохимични процеси.
Общата биохимична консумация на кислород (БПК общ) се приема за крайна минерализация на биохимично окислени органични вещества преди началото на процеса на нитрификация (появата на нитрити в пробата за изпитване при концентрация 0,1 mg/dm 3).
1.3 . Въз основа на разликата в съдържанието на разтворен кислород в изпитваната вода, обогатена с разтворен кислород и замърсена с аеробни микроорганизми преди и след инкубация при стандартни условия, се определя стойността на БПК. Чрез разреждане на изпитваната вода се осигурява достатъчно кислородно съдържание за консумацията й от микроорганизмите.
1.4 . Методът се състои в разреждане на тестовата проба с различни обеми специално приготвена вода за разреждане с високо съдържание на разтворен кислород, замърсена с аеробни микроорганизми, с добавки, които потискат нитрификацията.
Намаляването на съдържанието на кислород за определен период на инкубация на тъмно място, при контролна температура, в бутилка, която е напълно пълна и херметически затворена със запушалка, се дължи главно на бактериални биохимични процеси, протичащи при аеробни условия, които водят до минерализацията на органичната материя. Времето, необходимо за пълна минерализация зависи от естеството на органичната материя.
След измерване на концентрацията на разтворен кислород преди и след инкубационния период се изчислява масата на кислорода, абсорбиран от един dm 3 вода. Количеството намаление на кислорода в колбата, умножено по степента на разреждане, дава числената стойност на БПК, изразена в mg O 2 / dm 3 вода.
2. ПРИПИСВАНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ГРЕШКАТА В ИЗМЕРВАНЕТО И НЕГОВИТЕ КОМПОНЕНТИ
Тази техника гарантира, че резултатите от анализа са получени с грешки, които не надвишават стойностите, дадени в таблици 1 и 2.
маса 1
Диапазон на измерване, стойности на показателите за точност, повторяемост и възпроизводимост на техниката при определяне на разтворен кислород чрез йодометричен метод
таблица 2
Диапазон на измерване, стойности на точност, повторяемост и възпроизводимост на метода при определяне на разтворен кислород по амперометричен метод
Стойностите на индикатора за точност на метода се използват, когато:
Регистриране на резултатите от анализа, издадени от лабораторията;
(*) технически везни от 4-ти клас на точност, TU 25-06-385-77 или аналози;
PND F 14.1:2:3:4.123-97 (*) Допълнения и промени са направени в съответствие с протокол № 14 от заседанието на Научно-техническия комитет на Държавния комитет по екология на GUAC на Русия от 3 декември 1998 г. и протокол № 23 от заседанието на Научния и Технически комитет на Федералната държавна институция "CEKA" на Министерството на природните ресурси на Русия от 30 май 2001 г.
електрически шкаф за сушене;
хладилник за съхранение на пробите, осигуряващ температура 2? 4 °C;
разклащащи устройства тип АВУ-1, АВУ-6п, АВУ-10р ТУ 64-1-1081;
БПК тестер или оксиметър с всякаква модификация, която позволява възпроизвеждане на метрологичните характеристики, посочени в таблица 2;
магнитна бъркалка, TU 25-11-834-73;
електрическа плочка, GOST 14919;
вакуумна помпа от всякакъв тип;
микрокомпресор за аквариум AEN, TU 16-064.011;
апарат за дестилация на вода, ТУ 64-1-2-2718;
плоскодънни колби с тясно гърло (ГОСТ Р 50222 (*)) с шлифована стъклена запушалка (конуси съгл ГОСТ Р 50222 (*))с капацитет 250 cm 3, калибриран с точност 0,1 cm 3;
PND F 14.1:2:3:4.123-97 (*) Включени
ексикатори с диаметър 140, 190, 250 mm, GOST 25336;
вложки за ексикатори с диаметър 128, 175, 230 mm, GOST 9147;
чаши или мерителни цилиндри с вместимост 25;
1000 cm 3, GOST 1770;
пипети от клас 2 на точност с капацитет 10,0,
100,0 cm 3, ГОСТ 29169 (*) ;
бюрети от 1-ви клас на точност, ГОСТ 29251 (*) ;
PND F 14.1:2:3:4.123-97 (*) Включени допълнения и промени съгласно протокол № 14 от заседанието на Научно-техническия комитет на Държавния комитет по екология на GUAC на Русия от 3 декември 1998 г. и протокол № 23 заседание на Научно-техническия комитет на Федералната държавна институция "ЦЕКА" на Министерството на природните ресурси на Русия от 30 май 2001 г.
мерителни колби 100; 250;500; 1000 cm 3, 1 клас на точност, GOST 1770;
конусовидни колби TS, THS с вместимост 250;
500 cm 3, GOST 25336;
лабораторни фунии B-75-110 HS;
V-100-150 HS, GOST 25336;
фуния на Бюхнер 1(2), ГОСТ 9147;
колба с тръба 1-500, GOST 25336;
тръби от калциев хлорид TX-P-1-17(25), GOST 25336;
чаши за претегляне (насипни), GOST 25336;
стъклени бутилки и буркани с винтово гърло, с уплътнение и капак или с шлайфана запушалка за събиране и съхранение на проби и реактиви с вместимост 500; 1000; 1500 (*) ; 2000 cm 3, TU 6-19-6-70;
PND F 14.1:2:3:4.123-97 (*) Включени допълнения и промени съгласно протокол № 14 от заседанието на Научно-техническия комитет на Държавния комитет по екология на GUAC на Русия от 3 декември 1998 г. и протокол № 23 заседание на Научно-техническия комитет на Федералната държавна институция "ЦЕКА" на Министерството на природните ресурси на Русия от 30 май 2001 г.
цилиндрични полиетиленови бутилки и буркани с винтови капачки за събиране и съхранение на проби и реактиви с вместимост 100; 250; 500, 1000; 2000 cm 3, TU 6-19-45-74;
безпепелни хартиени филтри "синя лента", TU 6-09-1678;
стъклени филтри клас POR-40, GOST 23336;
копринени тъкани (мелничен газ) № 19-25, GOST 4403;
солна киселина, GOST 3118;
сярна киселина, GOST 4204;
дестилирана вода, GOST 6709;
разтворимо картофено нишесте, GOST 10163;
двузаместен калиев фосфат 3-воден, GOST 2493;
амониев хлорид, GOST 3773;
калиев дихромат, ГОСТ 4220 (*)
PND F 14.1:2:3:4.123-97 (*) Включени допълнения и изменения по протокол No23 заседание на Научно-техническия комитет на Федералната държавна институция "ЦЕКА" на Министерството на природните ресурси на Русия от 30 май 2001 г.
натриев азид;
натриев бикарбонат, GOST 4201;
натриев сулфид, GOST 195, стандартен титър, TU 6-09-2540;
натриев хидроксид, GOST 4328;
железен (III) хлорид 6-вода, GOST 4147;
двузаместен натриев фосфат 12-вода, GOST 4172;
монозаместен калиев фосфат, GOST 4198;
калиев хидроксид, TU 6-09-5-2322;
калиев йодид, GOST 4232;
калциев хлорид, GOST 4460;
сулфаминова киселина, TU 6-09-2437;
меден сулфат 5-вода, GOST 4165;
хлороформ, GOST 20015;
магнезиев сулфат 7-вода, GOST 4523;
тиокарбамид, GOST 6344;
глюкоза, аналитичен клас, GOST 6038;
Глутаминова киселина, аналитичен клас, TU 6-09-07-1091.
Реактиви за определяне на концентрацията на разтворен кислород чрез йодометричен метод:
манганов хлорид 4-воден, GOST 612 или
манганов сулфат 5-воден или 7-воден, GOST 435;
натриев сулфат 5-вода, GOST 27068, или
стандартен титър 0,1 mol/dm 3 еквивалента, TU 6-09-2540;
натриев карбонат, GOST 83;
натриев хипохлорит със съдържание на активен хлор най-малко 3% или медицинска вар;
натриев сулфат, GOST 4166;
калиев флуорид, GOST 20849;
калиев тиоцианат, GOST 4139.
Всички реагенти трябва да бъдат с аналитичен клас. или степен на реагент
Разрешено е да се използват реактиви, произведени съгласно друга нормативна и техническа документация, включително вносни, с квалификация най-малко аналитичен клас.
4. ИЗИСКВАНИЯ ЗА БЕЗОПАСНОСТ
4.1 . При извършване на анализи е необходимо да се спазват изискванията за безопасност при работа с химически реактиви в съответствие с GOST 12.1.007.
4.2 . Електрическа безопасност при работа с електрически инсталации в съответствие с GOST 12.1.019.
4.3 . Организиране на обучение по безопасност на труда на работниците в съответствие с GOST 12.0.004.
4.4 . Лабораторните помещения трябва да отговарят на изискванията за пожарна безопасност в съответствие с GOST 12.1.004 и да имат пожарогасително оборудване в съответствие с GOST 12.4.009.
5. ИЗИСКВАНИЯ ЗА КВАЛИФИКАЦИЯ НА ОПЕРАТОРА
Измерванията могат да се извършват от химик аналитик, който е усвоил тази техника.
6. УСЛОВИЯ ЗА ИЗВЪРШВАНЕ НА ИЗМЕРВАНИЯ
Измерванията се извършват при следните условия:
температура на околната среда (20 ± 5) °C;
атмосферно налягане (84,0 - 106,7) kPa (630 - 800 mm Hg);
относителна влажност (80 ± 5)%;
мрежово напрежение (220 ± 10) V;
AC честота (50 ± 1) Hz.
7. ВЗЕМАНЕ И СЪХРАНЕНИЕ НА ПРОБИ
Вземането на проби се извършва в съответствие с изискванията ГОСТ Р 51592-2000 „Вода. Общи изисквания за вземане на проби" (*).
PND F 14.1:2:3:4.123-97 (*) Включени допълнения и промени съгласно протокол № 14 от заседанието на Научно-техническия комитет на Държавния комитет по екология на GUAC на Русия от 3 декември 1998 г. и протокол № 23 заседание на Научно-техническия комитет на Федералната държавна институция "ЦЕКА" на Министерството на природните ресурси на Русия от 30 май 2001 г.
7.1. Подготовка на стъклария за вземане на проби и анализ
Използват се полиетиленови съдове, а при наличие на масло, въглеводороди, препарати и пестициди във водата се използват буркани от тъмно стъкло.
Контейнерите за вземане на проби и анализ трябва да бъдат химически чисти. Промива се със смес от калиев дихромат и сярна киселина (хромна смес), обилно с чешмяна вода, след това 3 - 4 пъти с дестилирана вода. Използването на повърхностноактивни вещества и органични разтворители не е разрешено.
Контейнерите за вземане на проби се изсушават на въздух, а използваните за анализ, с изключение на измервателните уреди, се изсушават в пещ при 160 °C за 1 час. Не сушете колби върху колчета. Контейнерите за вземане на проби трябва да бъдат ясно маркирани.
Инкубационните колби за определяне на БПК с обем 250 cm 3 трябва да бъдат калибрирани с точност от 0,1 cm 3. Колбата се измива старателно, подсушава се (отвън и отвътре) и се претегля заедно със запушалката на техническа везна с точност до 0,01 г. След това се напълва с дестилирана вода до ръба и се затваря със стъклена запушалка, за да няма въздушни мехурчета. остават под запушалката. Избършете колбата до сухо и претеглете отново с точност до 0,01 g.
Разликата в теглото ще даде масата на водата в обема на бутилката, която за преобразуване в обем трябва да се раздели при температура на водата 15 °C - на 0,998, при 20 °C - на 0,997 и при 25 °C - с 0,996.
Химически чистите стъклени съдове за определяне на БПК трябва да се съхраняват със затворени стъклени запушалки или капачки на винт.
7.2. Избор на проба
7.2.1 . За вземане на дълбоководни проби от езера, резервоари, водоеми и реки трябва да се използват батометри от системата Молчанов, Рутнер или Скадовски-Зернов.
За повърхностно вземане на проби прясна водаот дълбочина не повече от 0,5 m се използва бутилка с прикрепена запушалка, която се поставя в калъф или проба с товар. Калъфът е снабден с примка, към която е завързано въже с маркирани сегменти, показващи дълбочината на потапяне. На необходимата дълбочина с помощта на въже, завързано за тапата, издърпайте тапата от гърлото на бутилката. След напълване на бутилката с вода (по повърхността на водата не се появяват въздушни мехурчета), тя се издига на повърхността.
7.2.2 . Проби от отпадъчните води от дълбочина 0,5 m се вземат с всеки тип пробоотборник.
7.2.3 . Вземането на проби от природни и отпадъчни води трябва да се извършва в местата на най-голямо смесване.
7.2.4 . В пречиствателните станции пробите за анализ на БПК трябва да се вземат преди системата за хлориране, т.к активният хлор е смущаващо вещество. Ако е необходимо да се анализира проба след хлориране, свободният хлор трябва да бъде отстранен от тестовата вода (вижте раздел 7.8.3).
7.2.5 . При вземане на проби се измерва температурата на водата. За това (*) използвайте термометър от 0 до 100 °C, 2-ри клас на точност съгласно GOST 28498 (*).За да се определи температурата на мястото на вземане на проби, 1 dm 3 вода се налива в бутилка, долната част на термометъра се потапя във вода и след 5 минути се отчитат, като се държи заедно с бутилката на нивото на очите. Точност на определяне ±0,5 °C.
PND F 14.1:2:3:4.123-97 (*) Включени допълнения и промени съгласно протокол № 14 от заседанието на Научно-техническия комитет на Държавния комитет по екология на GUAC на Русия от 3 декември 1998 г. и протокол № 23 заседание на Научно-техническия комитет на Федералната държавна институция "ЦЕКА" на Министерството на природните ресурси на Русия от 30 май 2001 г.
7.2.6 . Не се допуска съхраняване на проби, предназначени за определяне на БПК в тях.
7.2.7 . Избраните проби се изсипват, предварително изплакнати с взетата вода, в буркани или бутилки с обем 1,5 dm 3, като се пълнят до ръба и се затварят без въздушни мехурчета с шлифовани стъклени запушалки или полиетиленови капачки. Под полиетиленовите капаци се поставят уплътнения от тефлон или алуминиево фолио. Пробите се опаковат в дървени кутии за носене на проби и се постлаят с хартия или парцали.
Не излагайте пробите на светлина по време на транспортиране.
7.2.8 . При вземане на проба се съставя протокол по утвърден образец, в който се посочват целта на вземане на пробата, датата, часът, мястото на вземане на пробата, температурата на водата, предполагаеми замърсители, номерът на пробата и името на лицето, което взема пробата. Към бутилката е прикрепен етикет, указващ номера на пробата, мястото и датата на вземане на пробата.
7.3. Съхранение на проби
Пробите трябва да бъдат анализирани веднага след вземането им. Ако не е възможно пробата да се обработи веднага след вземането, тя трябва да се съхранява за не повече от 24 часа при температура 4 °C.
7.4. Предварителна обработка на пробата
БПК се определя в естествена (разклатена) проба при екоаналитичен контрол за съответствие със стандартите за качество.
БПК се определя в утаена и филтрирана проба по време на производствен контролза ефективността на технологичния процес на пречистване на отпадъчни води на различни етапи.
7.4.1 . Определяне в естествена (разклатена) проба.В лабораторията, преди да започне определянето, пробата се смесва старателно (с помощта на разклащащ апарат или ръчно).
7.4.2 . Решителност след установяване.Пробата се утаява в цилиндри за 2 часа. С помощта на сифон горните 3/4 от прозрачния слой течност над утайката се събират в бутилката за анализ, без да се улавя разклатената утайка.
7.4.3 . Определяне във филтрирана проба.Пробата се смесва старателно и се филтрира през филтър със синя лента без пепел.
7.5. Приготвяне на вода за разреждане и разтвори
Дестилираната вода, използвана за приготвяне на всички разтвори и вода за разреждане, не трябва да съдържа вещества, които влияят на определянето на БПК (мед повече от 0,01 mg/dm 3, цинк повече от 1 mg/dm 3, свободен хлор, хлорамин, органични вещества и киселини ) . Дестилираната вода за приготвяне на вода за разреждане се съхранява внимателно защитена от всякакво замърсяване при температура 20°C. Съдовете за тази вода не могат да се използват за други цели.
7.5.1 . Вода за разрежданеприготвен от дестилирана вода, получена в деня преди анализа, съхранявана при температура 20 ° C; тя е наситена с атмосферен кислород, аерирана до концентрация на разтворен кислород най-малко 8 mg/dm 3 и не повече от 9 mg/dm 3 . Можете да обогатите водата с кислород чрез продължително разклащане на бутилка, пълна на 2/3 с дестилирана вода.
В деня на употреба се измерва съдържанието на разтворен O 2 във водата за разреждане, след което се добавя 0,3 g/dm 3 натриев бикарбонат, за да се доведе pH до оптимални стойности.
pH на водата за разреждане трябва да бъде в диапазона 7,0 - 8,0.
Фосфорни и амониеви соли, железен хлорид хексахидрат, калциев хлорид и магнезиев сулфат се добавят към водата за разреждане, за да се създаде стабилна буферна система, което ви позволява да поддържате постоянна стойност на pH по време на всяко време на инкубация, която не се променя с освобождаването на CO 2 (метаболитен продукт на бактерии).
7.5.1.1 . Солни разтвори за приготвяне на вода за разреждане.
Фосфатен буферен разтвор рН = 7,2.
8,5 g монозаместен калиев фосфат (KN 2 PO 4), 21,75 g двузаместен калиев фосфат (K 2 HPO 4), 33,4 g двузаместен натриев фосфат 12-вода (Na 2 HPO 4 ? 12H 2 O) и 1,7 g амониев хлорид (NH 4 Cl) се разтваря в дестилирана вода и обемът се довежда до 1 dm 3.
Магнезиев сулфат.
22,5 g MgS04? 7Н 2 О аналитичен клас. разтворете в дестилирана вода, регулирайте обема до 1 dm3.
Железен хлорид.
0,25 g FeCl 3 6Н 2 О чистота за анализ. разтворете в дестилирана вода, регулирайте обема до 1 dm3.
Калциев хлорид.
27,5 g CaCl2 аналитична чистота. безводен се разтваря в дестилирана вода, обемът се регулира до 1 dm 3.
Разтворите се съхраняват на тъмно при стайна температура за не повече от месец. Не използвайте, ако се появи утайка.
В деня на анализа 1 cm 3 разтвор на фосфатен буфер, 1 cm 3 разтвор на магнезиев сулфат, 1 cm 3 разтвор на калциев хлорид, 1 cm 3 разтвор на железен хлорид се добавят към 1 dm 3 вода за разреждане.
7.5.1.2 . Инфекция с микрофлора.
Бактериално семе се добавя към водата за разреждане в деня на анализа. (При анализ на отпадъчни води от съоръжения за биологично третиране не се изисква такова семе). Бактериалното засяване се добавя при изследване на изкуствено приготвени разтвори, промишлени отпадъчни води, олиготрофни повърхностни пресни води, подземни води, дълбоко пречистени и дезинфекцирани отпадъчни води.
Бактериалните семена могат да бъдат избрани от различни източници; при приготвяне на вода за разреждане се използва една от предложените опции.
а) Отпадъчни води от градски съоръжения за биологично третиране, събрани след пясъчни уловители. Добавете 0,3 - 1,0 cm 3 на 1 dm 3 вода за разреждане.
б) Аквариумна вода. Добавете 5,0 - 10,0 cm 3 на 1 dm 3 вода за разреждане.
в) Речна вода. Добавете 10,0 - 20,0 cm 3 на 1 dm 3 вода за разреждане.
7.5.1.3 . Потискане на нитрифициращи бактерии.
Наличието на нитрификация в повърхностни пресни, биологично третирани и слабо замърсени отпадъчни води може значително да изкриви резултата от определянето на БПК. За потискане на нитрификацията в деня на анализа към водата за разреждане се добавя инхибитор - разтвор на тиокарбамид или алилтиокарбамид - така че концентрацията му във водата за разреждане да бъде 0,5 mg/dm 3, за което 1 cm 3 разтвор на тиокарбамид е добавя се за всеки 1 dm 3 вода за разреждане.
7.5.1.4 . Проверка на степента на чистота на водата за разреждане чрез празен експеримент.
При определяне на БПК 5 или БПК общ. четири кислородни колби се пълнят с вода за разреждане, кислородът се определя в две веднага в деня на изследването („нулев“ ден), времето между разреждането на пробата и определянето на кислорода в „нулевия“ ден не трябва да надвишава 15 минути. В останалите две колби, които се поставят в термостат заедно с анализираните проби, след 5 дни. Разликата в средната концентрация на кислород в пробата от празен експеримент на нулевия ден и след 5-дневен инкубационен период не трябва да надвишава 0,5 mg/dm 3 кислород.
7.5.2 . Приготвяне на разтвори
7.5.2.1 . Калиев йодид, 10% воден разтвор.
10 g проба от KI се поставя в конична колба и се разтваря в 90 cm 3 дестилирана вода.
7.5.2.2 . Сярна киселина, воден разтвор 1:50.
1 част концентрирана сярна киселина се добавя внимателно към 50 части дестилирана вода и се разбърква.
7.5.2.3 . Натриев сулфит, воден разтвор 0,025 N.
Разтвор на натриев сулфит се приготвя от стандартен титър чрез четирикратно разреждане с дестилирана вода.
7.5.2.4 . Тиоурея, воден разтвор.
Проба от 500 mg тиокарбамид се разтваря в 1 dm 3 дестилирана вода.
7.5.2.5 . Нишесте, 0,5% воден разтвор.
Смелете 5 g нишесте в хаванче с малко количество студена дестилирана вода. Натрошеното нишесте се изсипва във вряща дестилирана вода с обем 1 dm 3, разбърква се непрекъснато, докато кипи 3 - 5 минути, след което се охлажда. Към охладения разтвор за консервиране се добавя салицилова киселина - 1,25 g на 1 dm 3 разтвор на нишесте или 2 - 3 капки хлороформ. Срок на годност: не повече от 2 седмици.
7.5.2.6 . Алкален разтвор на калиев йодид с натриев азид.
700 g KOH и 150 g KI се разтварят в 700 cm 3 дестилирана вода, 10 g NaN 3 се разтварят отделно в 40 cm 3 дестилирана вода, двата разтвора се смесват и обемът се довежда до 1 dm 3, ако разтворът не е прозрачен, той се утаява и след това се изцежда.
7.5.2.7 . Солна киселина, 0,5 mol/dm 3 разтвор.
40 cm 3 концентрирана солна киселина (d = 1,19) се добавят към 500 cm 3 дестилирана вода и обемът се регулира до 1 dm 3.
7.5.2.8 . Натриев хидроксид, 0,5 mol/dm 3 разтвор.
Проба от 20 g натриев хидроксид се разтваря в дестилирана вода и обемът се довежда до 1 dm 3 .
7.5.3 . Приготвяне на разтвори за определяне на разтворен кислород по йодометричен метод
7.5.3.1
210 g MnCl2? 4H 2 O или 260 g MnSO 4? 5H 2 O или 290 g MnSO 4? 7H 2 O се разтваря в 300 - 350 cm 3 дестилирана вода, филтрува се в 500 cm 3 мерителна колба и се допълва с дестилирана вода до маркировката на колбата. Съхранявайте в плътно затворена бутилка.
7.5.3.2 . Алкален разтвор на калиев йодид (или натрий).
15 g KI (или 18 g NaI ? 2H 2 O) се разтварят в 20 cm 3 и 50 g NaOH в 50 cm 3 дестилирана вода. Получените разтвори се смесват в мерителна колба от 100 cm3 и обемът се довежда до маркировката на колбата с дестилирана вода. Ако има мътност, разтворът се филтрира. Съхранявайте в бутилка от тъмно стъкло с плътна гумена запушалка.
7.5.3.3 . Разтвор на солна киселина (2:1).
340 cm 3 концентрирана солна киселина се добавя към 170 cm 3 дестилирана вода.
Вместо разтвор на солна киселина можете да използвате разтвор на сярна киселина (1: 4). За да се приготви, 100 cm 3 концентрирана сярна киселина внимателно се добавят към 400 cm 3 дестилирана вода при разбъркване.
Проверката на чистотата на разтворите на манганова сол, калиев йодид (или натрий), солна или сярна киселина и тяхното пречистване се извършва, както е описано в параграф 7.6.
7.5.3.4 . Разтвор на натриев тиосулфат с концентрация 0,02 mol/dm 3 еквивалент.
Когато се използва стандартен титър, той се разтваря в дестилирана вода в мерителна колба с вместимост 500 cm 3, след което се вземат 50 cm 3 от получения разтвор, прехвърлят се в мерителна колба с вместимост 500 cm 3 и обемът дестилирана вода се довежда до марката.
За да се приготви разтвор от проба, 2,5 g Na 2 S 2 O 3 · 5H 2 O се прехвърлят в мерителна колба с вместимост 500 cm 3, разтварят се в дестилирана вода и обемът на разтвора се регулира до марката върху колбата. Като консервант към получения разтвор се добавят 3 cm3 хлороформ.
Преди да се определи точната концентрация, разтворът се държи поне 5 дни. Съхранява се в бутилка от тъмно стъкло, затворена със запушалка с поставен в нея сифон с бюрета и тръба от калциев хлорид, напълнена с гранулиран KOH или NaOH.
Точната концентрация на разтвора на натриев тиосулфат се определя съгласно точка 7.7 поне веднъж седмично.
7.5.3.5 . Калиев флуорид, 40% разтвор.
40 g калиев флуорид се разтварят в 60 cm 3 дестилирана вода. Съхранявайте в пластмасови съдове.
7.5.3.6 . Смесен разтвор на натриев сулфат и хипохлорит.
50 g натриев сулфат се разтварят в 160 cm 3 дестилирана вода и се добавя такова количество разтвор на натриев хипохлорит, така че смесеният разтвор да съдържа около 0,3% активен хлор. Разтворът се съхранява в тъмна бутилка в хладилник за не повече от 1 месец.
При липса на готов разтвор на натриев хипохлоритприготвя се от белина и натриев карбонат, както следва: 35 g Na 2 CO 3 се разтварят в 85 cm 3 дестилирана вода, 85 cm 3 дестилирана вода се добавят към 50 g белина, разбърква се старателно, целият разтвор на натриев карбонат се добавя и отново се разбърква, при това масата се сгъстява, след което започва да се втечнява. Масата се филтрира през филтър със синя лента на Бюхнерова фуния. Полученият разтвор на натриев хипохлорит се съхранява в тъмна стъклена бутилка в хладилник.
За определяне на съдържанието активен хлорв разтвор на натриев хипохлорит, добавете 50 cm 3 дестилирана вода, 1 cm 3 разтвор на хипохлорит, 1 g сух KI, 10 cm 3 разтвор на солна киселина (2: 1) в конична колба с капацитет 250 cm 3, разбърква се старателно, инкубира се 5 минути на тъмно място и се титрува със стандартен разтвор на натриев тиосулфат, докато се появи светложълт цвят, след това след добавяне на 1 cm 3 разтвор на нишесте - до пълно обезцветяване.
Концентрацията на активен хлор се изчислява по формулата:
с ах = 3,45 ? С Т ? V T,
Където с ах- концентрация на активен хлор, %;
С Т- концентрация на натриев тиосулфат, mol/dm 3 еквиваленти;
VT- обем на разтвора на натриев тиосулфат, използван за титруване на натриев хипохлорит, cm3.
7.5.3.7 . Смесен разтвор на натриев сулфат и калиев тиоцианат.
50 g натриев сулфат и 2 g калиев тиоцианат се разтварят в 200 cm 3 дестилирана вода.
7.5.3.8 . Сулфаминова киселина, 40% разтвор.
4 g сулфаминова киселина се разтварят в 10 cm 3 дестилирана вода. Да се съхранява в хладилник.
7.6. Проверка на чистотата и пречистване на използваните разтвори на реагенти
7.6.1 . Калиев (натриев) йодид.
За да се провери чистотата на калиев йодид, 1 g KI се разтваря в 100 cm 3 прясно преварена и охладена до стайна температура дестилирана вода, добавят се 10 cm 3 разтвор на солна киселина (2: 1) и 1 cm 3 разтвор на нишесте. . Ако до 5 минути не се появи син цвят, реагентът е годен за употреба. В противен случай калиевият йодид трябва да бъде пречистен от свободния йод.
За тази цел 30 - 40 g KI се поставят във фуния на Бюхнер и се промиват при разбъркване с етилов алкохол, охладен до 3 - 5 ° C, докато се появи безцветна част от последния. Измитият KI се суши на тъмно между листове филтърна хартия в продължение на 24 часа. Съхранявайте в плътно затворена бутилка от тъмно стъкло. Тестването за чистота и пречистването на NaJ се извършват по подобен начин.
7.6.2 . Разтвор на манганов хлорид (сулфат).
Към 100 cm 3 прясно преварена и охладена дестилирана вода се добавят 1 cm 3 разтвор на манганова сол, 0,2 g сух калиев йодид (тестван за чистота), 5 cm 3 разтвор на солна киселина и 1 cm 3 разтвор на нишесте. Липсата на син цвят след 10 минути показва чистотата на реагента. В противен случай, за пречистване на разтвора, се добавя около 1 g безводен натриев карбонат на всеки 100 cm 3, разбърква се добре, оставя се за 24 часа и след това се филтрира.
7.6.3 . Разтвор на киселина.
Към 50 cm 3 дестилирана вода се добавят 1 cm 3 разтвор на нишесте, 1 g сух чист калиев йодид и 10 cm 3 разтвор на солна (или сярна) киселина. Ако син цвят не се появи в рамките на 5 минути, киселината може да се използва в анализа, в противен случай трябва да се смени оригиналният реагент.
7.7. Определяне на точната концентрация на разтвор на натриев тиосулфат
Добавете 80 - 90 cm 3 дестилирана вода, 10 cm 3 стандартен разтвор на калиев бихромат към колбата за титруване, добавете 1 g сух KI и 10 cm 3 разтвор на солна киселина. Разтворът се разбърква, престоява 5 минути на тъмно място и се титрува с разтвор на натриев тиосулфат, докато се появи леко жълт цвят. След това добавете 1 cm 3 разтвор на нишесте и продължете титруването, докато синьото оцветяване изчезне.
Титруването се повтаря и ако несъответствието между обемите на титранта е не повече от 0,05 cm 3, средната им стойност се приема като резултат. В противен случай повторете титруването, докато се получат резултати, които се различават с не повече от 0,05 cm 3 .
Точната концентрация на разтвор на натриев тиосулфат се намира по формулата:
Където С Т- концентрация на разтвор на натриев тиосулфат, mol/dm 3 еквивалент;
S D- концентрация на разтвор на калиев бихромат, mol/dm 3 еквиваленти;
VT
V D - обемът на разтвора на калиев дихромат, взет за титруване, cm3.
7.8. Елиминиране на смущаващи влияния
7.8.1 . Преди определяне на БПК в естествена проба, водата се разбърква старателно. По този начин се предотвратяват грешки, причинени от промени във физичните свойства на груби примеси или утаяване на определени разтворени вещества през периода между вземането на пробата и нейната обработка.
7.8.2 . Киселинните или алкални тестови води се неутрализират с приготвени разтвори на солна киселина или натриев хидроксид (до pH 7,0 - 9,0).
Към пробата от отпадъчни води се добавя изчислено количество основа или киселина. Необходимото количество се определя чрез титруване на аликвотна част от пробата с подходящия разтвор.
7.8.3 . При определяне на БПК на пречистена отпадъчна вода, която е била обработена с хлор или белина, първо се отстранява излишъкът от активен хлор. При съдържание на хлор не повече от 0,5 mg/dm3 водата се оставя да престои 1 - 2 часа.
Еквивалентно количество разтвор на натриев сулфит, изчислено от резултата от титруването, се добавя към пробата за определяне на БПК. Ако пробата съдържа активен хлор, тази обработка се повтаря. Ако активният хлор е напълно елиминиран, тогава пробата се използва за определяне на БПК.
7.8.4 . Ако се анализират отпадъчни води, съдържащи нитрити (промишлени отпадъчни води или вода след биохимично третиране), тогава преди определяне на БПК нитритите се унищожават чрез добавяне на алкален разтвор на калиев йодид с натриев азид. Проследявайте разрушаването на нитритите визуално чрез изчезването на бледорозовия цвят или с помощта на фотоколориметър.
7.8.5 . Проби, съдържащи големи количества водорасли или планктон, се филтрират през мелничен газ (копринено сито № 19 - 25) преди анализ. Определянето на БПК в тези води ще бъде под въпрос.
8. ВЗЕМЕТЕ ИЗМЕРВАНИЯ
Основните условия за получаване на надеждни резултати от биохимичната консумация на кислород са инкубиране на пробата при постоянна температура от 20 ° C без достъп на въздух и светлина.
В допълнение към основните условия, при определяне трябва да се спазват следните правила:
пробата трябва да бъде наситена с кислород в началото на експеримента (около 8 mg/dm 3 при температура 20 °C);
консумацията на кислород по време на инкубационния период трябва да бъде около 50% (минимална консумация 2 mg/dm3);
концентрацията на остатъчен кислород след инкубационния период трябва да бъде най-малко 3 mg/dm3.
8.1. Извършете измервания без разреждане на пробата
Относително чисти речни и пречистени отпадъчни води със съдържание на БПК от 5 до 5 mg/dm 3 могат да бъдат изследвани без разреждане.
Водата за изследване се налива в бутилка не повече от 2/3 от обема в лабораторията, температурата на водата се настройва на 20 °C (чрез нагряване на водна баня или охлаждане) и се разклаща енергично, за да се насити с кислород. до 8 mg/dm3. След това необходимия брой кислородни колби се пълнят със сифон с тестовата вода, леко преливаща. При определяне на БПК 5 се пълнят шест колби, при определяне на БПК е пълна. - шестнадесет. Всяка колба първо се изплаква с приблизително 30 cm3 проба. Напълнените кислородни колби се затварят с шлифована запушалка, за да не остават въздушни мехурчета вътре. Кислородът се определя веднага (не повече от 15 минути) в две кислородни колби.
Останалите колби с изпитваната вода се поставят в термостат. Можете да използвате специални колби, оборудвани с шлифовани стъклени капачки. Тестваната вода се излива в последните и те служат като воден затвор. Кислородните колби се съхраняват при температура 20 ° C на тъмно за необходимото време за инкубация (при определяне на БПК 5 за 5 дни, а при определяне на обща БПК - до появата на нитрити в пробата 0,1 mg / dm 3).
За да анализирате пробата за нитрити, можете да напълните допълнителни 25 cm 3 бутилки с тестовата вода и да ги инкубирате при същите условия. След 2, 5, 7, 10, 15, 20 и 25 дни от началото на инкубацията две колби с тестова вода се изваждат от термостата, в тях се определя съдържанието на разтворен кислород и нитрити.
Изчислението използва резултата от съдържанието на разтворен кислород в колбата, където съдържанието на остатъчен разтворен кислород след инкубационния период е най-малко 3 mg/dm 3 и около 50% от кислорода се консумира. Ако това условие е изпълнено и в двете колби, изчислете средната стойност на двете колби.
8.2. Извършване на измервания на разреждане на проби
За замърсени речни и отпадъчни води с БПК 5 над 6 mg/dm 3 е необходимо предварително разреждане на пробата.
Определянето се извършва в разредена проба чрез разликата в съдържанието на кислород преди и след инкубиране при стандартни условия.
За разреждане на пробата се използва изкуствено приготвена вода за разреждане (точка 7.5).
Когато се приготвят разреждания, температурата на тестовата проба трябва да съответства на температура от 18 - 20 °C.
За да се изчислят необходимите разреждания на пробата, очакваното съдържание на БПК в пробата трябва да се раздели на 4 - 5 (тъй като 4 - 5 mg/dm 3 кислород трябва да остане във водата след инкубация с правилно разреждане). Ако не може да се приеме очакваната БПК, необходимото разреждане се изчислява от резултатите от бихроматната окисляемост (ХПК). Биохимичната консумация на кислород условно се приема за 50% COD и тъй като 4 - 5 mg/dm3 кислород трябва да останат във водата след инкубация, изчислената стойност (COD: 2) се разделя на 4 или 5. Полученият резултат показва колко пъти трябва да се разреди анализираната вода.
Проби, за които стойността на БПК не може да бъде приблизително изчислена, се вземат в две или повече разреждания. Резултатите, получени от проби с различни разреждания, не трябва да са еднакви. Най-надеждният резултат е определянето, при което се консумират около 50% от първоначално съдържащия се кислород.
При определяне на БПК във вода, съдържаща големи количества промишлени отпадъчни води, стойностите на БПК могат да се повишат с увеличаване на разреждането. В тези случаи вземете максималната стойност на БПК, получена при най-високото разреждане.
Добре смесена тестова течност се излива в мерителна колба с вместимост 1 dm 3, определен обем се взема с пипета и се добавя към друга колба (обеми, по-големи от 50 cm 3, се измерват с цилиндър). След това добавете вода за разреждане до марката и разбъркайте добре; получената смес се излива със сифон, спуснат до дъното на колбата, в шест (ако се установи, че БПК е 5) или 16 (ако се установи, че БПК е пълна) кислородни колби с обем 250 cm 3, затворени с запушалка, като се уверите, че вътре няма останали въздушни мехурчета. След това напълнете капачките на колбите с останалата смес и, като наклоните колбата, ги поставете в капачките с вода, като изместите водата от тях, така че да не останат въздушни мехурчета. За всяко разреждане напълнете две колби.
Кислородът веднага се определя в първите две кислородни колби. Всички останали колби (4 при определяне на БПК 5 и 10 - 14 при определяне на обща БПК) се поставят в термостат при 20 °C за инкубиране.
След 2, 5, 7, 10, 15, 20 и 25 дни от началото на инкубацията две колби с тестова вода се изваждат от термостата, в тях се определя съдържанието на разтворен кислород и нитрити. Нитритите се определят във вода, налята в капачката на колбата, която се отстранява по същия начин, както е поставена.
Ако в пробата е започнал процес на нитрификация (което се определя от образуването на нитрити в концентрация над 0,1 mg/dm 3), пълното определяне на БПК се счита за завършено. Ако следи от нитрити се появят на петия ден, следващото определяне се извършва след 5 - 8 дни. Ако лабораторията не разполага с колби с капачки от шлифовано стъкло за контрол на процеса на нитрификация, в термостата могат да се поставят 12 допълнителни неградуирани колби с обем 25 cm 3, допълнително напълнени с тестова и разреждаща вода и съдържанието на нитрити в тях се определя след установения инкубационен период. Счита се, че най-точното определяне на БПК е в проби, при които нитрификацията току-що е започнала.
9. ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА РЕЗУЛТАТИТЕ ОТ ОПРЕДЕЛЯНЕТО НА БПК n
9.1 . Изчисляване на БПК при определяне без разреждане на пробата:
х = Cx 1 - Cx 2,
Където х- БПК n стойност, mg/dm 3 кислород;
° Сх 1- съдържание на разтворен кислород преди инкубация, mg/dm 3 ;
Cx 2- същото, след инкубация, mg/dm3.
9.2 . Изчисляване на БПК при определяне с разреждане на пробата:
х = [(Cx 1 - Cx 2) - (Cy 1 - Cy 2)]N,
Където х- стойност на БПК, mgO 2 /dm 3;
° Сх 1- съдържание на разтворен кислород в изпитваната вода преди инкубация, mg/dm 3 ;
Cx 2
° Сy 1- съдържание на разтворен кислород във водата за разреждане преди инкубация, mg/dm 3 ;
Су 2- същото, след инкубация, mg/dm 3 ;
н- количество на разреждане.
9.3 . За резултата от анализа X срвземете средноаритметичната стойност на две паралелни определяния х 1 и х 2
за които е изпълнено следното условие:
|X 1 - X 2| ? r · ( X 1 + X 2)/200, (1)
Където r- граница на повторяемост, чиито стойности са дадени в таблици 3 и 4.
Таблица 3
Гранични стойности на повторяемост за определяне на разтворен кислород чрез йодометричен метод (P = 0,95)
Таблица 4
Гранични стойности на повторяемост за определяне на разтворен кислород по амперометричен метод с тестер за БПК (P = 0,95)
Ако условие (1) не е изпълнено, могат да се използват методи за проверка на приемливостта на резултатите от паралелни определяния и установяване на крайния резултат в съответствие с раздел 5 на GOST R ISO 5725-6.
Несъответствието между аналитичните резултати, получени в две лаборатории, не трябва да надвишава границата на възпроизводимост. Ако това условие е изпълнено, и двата резултата от анализа са приемливи и тяхната средна аритметична стойност може да се използва като крайна стойност. Граничните стойности на възпроизводимост са дадени в таблици 5 и 6.
Таблица 5
Стойности на границите на възпроизводимост при определяне на разтворения кислород чрез йодометричен метод (P = 0,95)
Таблица 6
Гранични стойности на възпроизводимост за определяне на разтворен кислород чрез амперометричен метод с тестер за БПК (P = 0,95)
Ако границата на възпроизводимост е превишена, могат да се използват методи за оценка на приемливостта на резултатите от анализа в съответствие с раздел 5 на GOST R ISO 5725-6.
10. ОПРЕДЕЛЯНЕ НА СЪДЪРЖАНИЕТО НА РАЗТВОРЕН КИСЛОРОД
10.1. Определяне на съдържанието на разтворен кислород в диапазона от 0,1 до 15,0 mg/dm 3 с помощта на йодометричен метод
Принцип на метода. Йодометричният метод за определяне на концентрацията на разтворен кислород се основава на реакцията му с манганов (II) хидроксид и определянето на получените по-окислени манганови съединения чрез последващо йодометрично титруване. Реактиви и приготвяне на необходимите разтвори съгласно т.3 и т.7.5.3.
Определяне на разтворен кислород в проби за БПК, при липса на редуциращи агенти в изпитваната вода.
След отстраняване на смляната запушалка от колбата с тестовата вода (обем 250 cm 3) се фиксира разтворен кислород, за който се добавят 2 cm 3 разтвор на манганов хлорид (сулфат) и 2 cm 3 алкален разтвор на калиев йодид. въведени в колбата с отделни пипети. Пипетата се потапя до половината на колбата всеки път и се повдига нагоре, докато разтворът се излива. След това колбата бързо се затваря със стъклена запушалка, така че в нея да не останат въздушни мехурчета и съдържанието се смесва добре чрез завъртане на колбата 15 - 20 пъти, докато утайката се разпредели равномерно във водата. При добавяне на реагенти от колбата се излива 4 cm 3 тестова вода, при изчисляване се въвежда подходяща корекция за тази загуба.
Колби с фиксирани проби се поставят на тъмно място за утаяване (поне 10 минути и не повече от 24 часа).
След като утаената утайка заеме по-малко от половината от височината на колбата, добавете 10 cm 3 разтвор на солна киселина (разтвор 2:1) или 4 cm 3 разтвор на сярна киселина (точка 7.5.3.3) (*) към пробата, докато потапяте пипетата в утайката (не разбърквайте) и бавно я повдигате, докато се изпразва. Изместването на част от бистрата течност от колбата няма значение за анализа.
PND F 14.1:2:3:4.123-97 (*) Включени допълнения и промени съгласно протокол № 14 от заседанието на Научно-техническия комитет на Държавния комитет по екология на GUAC на Русия от 3 декември 1998 г. и протокол № 23 заседание на Научно-техническия комитет на Федералната държавна институция "ЦЕКА" на Министерството на природните ресурси на Русия от 30 май 2001 г.
Колбата се запушва и съдържанието се разбърква старателно.
За титруване използвайте целия обем вода в калибрирана колба за БПК (*),(пипетата е предварително изплакната с този разтвор), прехвърля се в колба за титруване и се титрува със стандартен разтвор на натриев тиосулфат (ако се очаква съдържанието на кислород да бъде по-малко от 3 mg/dm 3 - от микробюрета), докато светне жълто.
PND F 14.1:2:3:4.123-97 (*) Включени допълнения и промени съгласно протокол № 14 от заседанието на Научно-техническия комитет на Държавния комитет по екология на GUAC на Русия от 3 декември 1998 г. и протокол № 23 заседание на Научно-техническия комитет на Федералната държавна институция "ЦЕКА" на Министерството на природните ресурси на Русия от 30 май 2001 г.
След това добавете 1 cm 3 прясно приготвен разтвор на нишесте и продължете титруването, докато синьото оцветяване изчезне.
Обработка на резултатите от измерванията.
Масовата концентрация на кислород, разтворен във вода, се намира по формулата:
Където C x- масова концентрация на разтворен кислород в анализираната водна проба, mg/dm 3 ;
С t- концентрация на разтвор на натриев тиосулфат, mol/dm 3 еквивалент;
VT- обем на разтвора на натриев тиосулфат, използван за титруване, cm 3;
V- капацитет на кислородната колба, cm 3;
V 1 - общият обем на разтворите на манганов хлорид и калиев йодид, добавени към колбата при фиксиране на разтворен кислород, cm3;
8.0 - маса на милиграм еквивалент на кислород, mg.
Определяне на разтворен кислород в проби за БПК n в присъствието на редуциращи агенти в изпитваната вода.
В присъствието на редуциращи агенти последователността на анализа се променя. Добавете 1 cm 3 разтвор на солна киселина и 1 cm 3 смесен разтвор на хипохлорит и натриев сулфат към колбата с водата, която се тества. Колбата се затваря, разбърква се и се оставя на тъмно място. След 30 минути се добавят 2 cm3 от смесен разтвор на калиев тиоцианат и натриев сулфат, за да се елиминира излишъкът от нереагиралия хипохлорит.
Пробата се смесва и след 10 минути се извършва фиксиране и определяне на кислород.
Ако анализираната вода съдържа повече от 1 mg/dm 3 желязо, към пробата трябва да се добави 1 cm 3 разтвор на калиев флуорид преди добавяне на киселинния разтвор. Добавянето на всички разтвори към колбата за проба се извършва чрез потапяне на пипетата до приблизително половината от колбата и повдигането й, докато разтворът се излива. В този случай, когато се определя съдържанието на кислород, от обема на колбата не се изваждат 4 cm 3, а сумата от обемите на всички добавени реагенти.
10.2. Определяне на съдържанието на разтворен кислород в диапазона от 0,1 mg/dm 3 до 10,0 mg/dm 3 по амперометричен метод
Принцип на метода. Работата на преобразувателя на концентрацията на кислород се основава на електрохимичната редукция на кислорода, дифундиращ към неговия катод през селективно пропусклива мембрана (мембраната е непропусклива за вода и разтворени вещества, но позволява преминаването на кислород и някои други газове).
Генерираният електричествое пропорционална на концентрацията на кислород в анализираната вода. Показанията на иглата на инструмента съответстват на масовата концентрация на кислород в анализираната вода.
Промените в разтворимостта на кислород при различни температури и атмосферно налягане се преизчисляват с помощта на таблици. Някои устройства автоматично компенсират промените в разтворимостта на кислород в зависимост от температурата и атмосферното налягане.
За измерване на разтворения кислород при определяне на БПК са подходящи различни модификации на БПК тестери и оксиметри, които позволяват да се възпроизведат метрологичните характеристики, дадени в табл. 2.
Вземане на измервания. Когато извършвате измервания, следвайте инструкциите за експлоатация на устройството.
При използване на тестер за БПК се използват кислородни колби с тефлонови уплътнения в капаците и вложка за преливник, включена в комплекта, за инкубиране на проби от водата, която се тества. Преливната вложка осигурява събирането на водата, преливаща от колбата по време на измерванията на разтворения кислород.
Когато използвате оксиметри от всяка марка, е необходимо да изберете кислородни колби с шлифовани запушалки, гърлото на които свободно пасва на електрохимичен сензор за кислород и петриеви панички, които се използват като преливни стойки.
Отворете кислородната колба с тестовата проба, поставете вложка за преливане върху нея (ако е включена в комплекта) или поставете колбата върху чиста петриева паничка, спуснете магнитен прът в стъклена кутия в колбата, поставете петриевата паничка с кислородната колба върху магнитна бъркалка и осигурете скоростта на въртене на пръта, посочена в инструкцията, но не по-малка от 5 cm/s. В гърлото на колбата се вкарва електрохимичен сензор за кислород и след 3 минути се записват показанията на устройството. Резултатите се изразяват в mgO 2 /dm 3 с точност до първия знак след десетичната запетая.
След извършване на измерването на кислорода кислородният сензор се отстранява от кислородната колба, отстранява се преливната вложка и от нея или от петриево блюдо се пипетира пробната вода, която е преляла по време на процеса на измерване, и кислородната колба се пълни до горната част без въздушни мехурчета (ако колбата не може да се напълни догоре с прелятата тестова вода).вода, след което можете да добавите няколко капки стерилна дестилирана вода), след което колбата се затваря с капак и се поставя в термостат за по-нататъшна инкубация.
Повтарящото се измерване на концентрацията на кислород в една и съща колба повишава надеждността на измерванията на БПК n и прави възможно намаляването на броя на инкубираните кислородни колби.
11. РЕГИСТРИРАНЕ НА РЕЗУЛТАТИТЕ ОТ АНАЛИЗИТЕ
Резултат от анализа X срв документите, осигуряващи използването му, той може да бъде представен под формата: X ср± D, P = 0,95,
където D е индикатор за точността на техниката.
D стойността се изчислява по формулата: D = 0,01?d? X ср.
Стойността на d е дадена в таблици 1 и 2.
Приемливо е да се представи резултатът от анализа в документи, издадени от лабораторията във формата: X ср± D l, P = 0,95, предмет на D l< D,
Където X ср- резултатът от анализа, получен в съответствие с указанията в методиката;
± D l - стойността на характеристиката на грешката на резултатите от анализа, установена по време на прилагането на метода в лабораторията и осигурена чрез наблюдение на стабилността на резултатите от анализа.
Забележка.При представяне на резултата от анализа в документи, издадени от лабораторията, посочете:
Брой резултати от паралелни определяния, използвани за изчисляване на резултата от анализа;
Метод за определяне на резултата от анализа (средно аритметично или медиана на резултатите от паралелни определяния).
12. КОНТРОЛ НА КАЧЕСТВОТО НА РЕЗУЛТАТИТЕ ОТ АНАЛИЗИТЕ ПРИ ПРИЛАГАНЕ НА МЕТОДА В ЛАБОРАТОРИЯТА
Контролът на качеството на резултатите от анализа при прилагане на техниката в лабораторията включва:
Оперативен контрол на процедурата за анализ (въз основа на оценката на грешката при изпълнението на отделна процедура за контрол);
Мониторинг на стабилността на резултатите от анализа (въз основа на мониторинг на стабилността на стандартното отклонение на повторяемостта, стандартното отклонение на вътрешнолабораторната прецизност, грешка).
12.1. Алгоритъм за оперативен контрол на процедурата за анализ с използване на проби за контрол
12.1.1 . Този вид контрол е предназначен да установи несъответствие на условията за извършване на текущи измервания с изискванията на MVI.
Оперативен контрол на процедурата за измерване се използва в случай на съмнителни резултати от химичен анализ (например, когато има грубо несъответствие между стойностите на COD и BOD на пробата), както и периодично за проверка на водата за разреждане, чистотата на използваните стъклени съдове и реактиви, микробното семе и самия метод на анализ.
12.1.2 . Средствата за оперативен контрол са GSO на глюкозоглутаминова киселина или приготвен разтвор на глюкозоглутаминова киселина.
За приготвяне на разтвора е необходимо да се използва дехидратирана D (+) глюкоза и L (-) глутаминова киселина, за които тези вещества се сушат в пещ при температура 103 - 105 ° C в продължение на 1 час. След това 75 mg глюкоза и 75 mg глутаминова киселина се разтварят в 0,3 dm 3 дестилирана вода, смесват се и се регулират до 0,5 dm 3. Разтворът не се съхранява.
12.1.3 . При извършване на оперативен контрол 5 cm 3 от глюкозо-глутаминовата смес се довеждат до 1 dm 3 с вода за разреждане (точка 8.5.1) (*) и в тази проба се определя БПК 5 в строго съответствие с инструкциите в метода .
PND F 14.1:2:3:4.123-97 (*) Включени допълнения и промени съгласно протокол № 14 от заседанието на Научно-техническия комитет на Държавния комитет по екология на GUAC на Русия от 3 декември 1998 г. и протокол № 23 заседание на Научно-техническия комитет на Федералната държавна институция "ЦЕКА" на Министерството на природните ресурси на Русия от 30 май 2001 г.
Резултатът от измерената БПК 5 се умножава по фактор на разреждане 100, т.к анализираната концентрация на сместа глюкоза-глутамин е 150 mg/dm (*). Ако резултатът от анализа на БПК 5 на контролната проба е 205 ± 25 mg/dm 3, се счита, че условията на измерване отговарят на изискванията на MVI.
PND F 14.1:2:3:4.123-97 (*) Включени допълнения и промени съгласно протокол № 14 от заседанието на Научно-техническия комитет на Държавния комитет по екология на GUAC на Русия от 3 декември 1998 г. и протокол № 23 заседание на Научно-техническия комитет на Федералната държавна институция "ЦЕКА" на Министерството на природните ресурси на Русия от 30 май 2001 г.
Оперативният контрол на процедурата за анализ се извършва чрез сравняване на резултата от отделна процедура за контрол К кс контролен стандарт ДА СЕ.
Резултат от контролната процедура К кизчислено по формулата:
Където От ср- резултатът от анализа на масовата концентрация на БПК в контролната проба - средноаритметичното от два резултата от паралелни определяния, несъответствието между които отговаря на условие (1) от раздел 9.3;
СЪС- удостоверена стойност на контролната проба.
Контролен стандарт ДА СЕизчислено по формулата
ДА СЕ = D l,
къде ±? l - характеристика на грешката на резултатите от анализа, съответстваща на сертифицираната стойност на контролната проба.
Забележка.Допустимо е да се установи характеристиката на грешката на резултатите от анализа при въвеждане на техниката в лабораторията въз основа на израза: D l = 0,84?, с последващо изясняване, тъй като информацията се натрупва в процеса на наблюдение на стабилността на резултати от анализи.
Процедурата за анализ се счита за задоволителна, ако са изпълнени следните условия:
К к ? ДА СЕ. (2)
Ако условие (2) не е изпълнено, контролната процедура се повтаря. При повторно неизпълнение на условие (2) се установяват причините, довели до незадоволителни резултати, и се предприемат мерки за отстраняването им.
Честотата на оперативен контрол на процедурата за анализ, както и прилаганите процедури за наблюдение на стабилността на резултатите от анализа са регламентирани в Ръководството за качество на лабораторията.
|
Цел и обхват на приложение на техниката. 1 1. Принципът на метода. 1 2. Приписани характеристики на грешката на измерване и нейните компоненти. 2 3. Измервателни уреди, спомагателни устройства, материали, реактиви.. 3 4. Изисквания за безопасност. 5 5. Изисквания за квалификация на оператора. 5 6. Условия за извършване на измервания. 5 7. Пробовземане и съхранение на пробите. 5 7.1. Подготовка на стъклария за вземане на проби и анализ. 5 7.2. Избор на проба. 5 7.3. Съхранение на проби 6 7.4. Предварителна обработка на пробата.. 6 7.5. Приготвяне на вода за разреждане и разтвори. 7 7.6. Проверка на чистотата и пречистването на използваните реагенти за разтвор. 10 7.7. Определяне на точната концентрация на разтвор на натриев тиосулфат. 10 7.8. Елиминиране на смущаващи влияния. единадесет 8. Вземане на измервания. единадесет 8.1. Извършване на измервания без разреждане на пробата... 12 8.2. Извършване на измервания с разреждане на пробата... 12 9. Изчисляване на резултатите от определянето на БПК № 13 10. Определяне на съдържанието на разтворен кислород. 15 10.1. Определяне на съдържанието на разтворен кислород в диапазона от 0,1 до 15,0 mg/dm 3 с помощта на йодометричен метод.. 15 10.2. Определяне на съдържанието на разтворен кислород в диапазона от 0,1 mg/dm 3 до 10,0 mg/dm 3 чрез амперометричен метод.. 16 11. Регистриране на резултатите от анализа. 17 |
Въведение
Водата на незамърсените водоеми в зависимост от температурата (от 30ºС до 0ºС) съдържа 8-14 mg/l кислород в наситено състояние при атмосферно налягане. Бактерии и някои, които влизат в резервоара заедно с отпадъчните води химически веществаТе консумират кислород, разтворен във вода, за тяхното окисление, като по този начин намаляват съдържанието му във водата.
При много ниско съдържание на кислород жизнената активност в резервоара умира, интензивността на процесите на самопречистване намалява, а понякога почти спира. Процесът на окисление на веществата, влизащи в резервоара заедно с отпадъчните води, може да бъде разделен на три етапа, характеризиращи се с определена последователност на консумация на кислород.
Първо, има процес на химическо окисляване на лесно и трудно окисляеми съединения, след това биохимично окисление на органични вещества и накрая, нитрификация на азотсъдържащи вещества с образуването на соли на азотна киселина.
Ако първият етап (чисто химична консумация на кислород) не е дълъг, то вторият (биохимично окисление), в зависимост от температурата на отпадъчните води и концентрацията на органични вещества, продължава няколко дни. Процесът на нитрификация може да отнеме повече време (до 40-50 дни).
От практическо значение е втората фаза на окисляване на отпадъчните води, която протича с участието на микроорганизми в присъствието на свободен кислород, разтворен във водата, в резултат на което отпадъчните води придобиват способността да не гният.
Под въздействието на микроорганизмите органичната материя на отпадъчните води постепенно се минерализира, като за окисляването й е необходим все по-малко кислород (органичната материя се разлага).
БПК на отпадъчните води постепенно намалява до момента на пълна минерализация, когато вече не се консумира кислород.
Биохимичната потребност от кислород (БПК) се определя от количеството кислород в mg/l, необходимо за окисляване на органичните вещества във водата, което се определя от разликата в съдържанието на кислород по време на вземане на пробата и след определено време, например 5 дни (БПК).
Ако водата на откритите резервоари е сравнително силно замърсена, може да се окаже, че след 5 дни в нея изобщо няма да има кислород. Следователно анализът започва с предварително разклащане на тестовата вода за 1 минута в присъствието на въздух, за да се насити с кислород. След това разтвореният кислород се определя в една част от пробата веднага след разклащане, а в другата след 5 дни престой на тъмно място при t = 18 - 20ºC.
Пълното окисляване настъпва за около 20 дни, но за практически цели БПК обикновено се определя след 5 дни и само за по-пълна качествена характеристика на отпадъчните води се определят БПК и БПК.
Кислородът, разтворен във вода, се намира по метода на Winkler. Принципът на този метод се основава на факта, че двувалентен манганов хидроксид MnO (бяла утайка) абсорбира свободен кислород, образувайки манганов диоксид MnO (кафява утайка).
Утайката се разтваря в солна киселина. В този случай йодът се освобождава в количество, еквивалентно на съдържанието на разтворен кислород във водата. Освободеният йод се титрува с разтвор на хипосулфит (натриев тиосулфат) в присъствието на нишесте:
2MnCl + O + 4NaOH = 2MnO + 4NaCl + 2HO;
MnO + 2KI + 4HCl = MnCl + I + 2KCl + 2HO;
I + 2NaSO = NaSO + 2NaI
Целта на анализа е оценява качеството на отпадъчните води въз основа на резултатите от техните БПК тестове.
Принцип на метода за анализ се основава на определяне на загубата на кислород, разтворен във вода за определено време (5 или 20 дни).
Реактиви:
Разтвор на манганов хлорид: 50 g MnCl се разтварят в 100 cm 3 дестилирана вода;
Смес от натриев хидроксид и калиев йодид: 32 g химически клас. натриев хидроксид се разтваря в 100 cm3 вода и след това се добавят 2 g калиев йодид.
Разтвор, подкислен със солна или сярна киселина, не трябва да дава син цвят с нишесте;
0,02 n. разтвор на натриев тиосулфат (титърът се определя с помощта на калиев бихромат);
0,5% разтвор на нишесте.
Уреди и материали:
Бутилка с шлифована запушалка с вместимост 250 см 3;
пипета;
Бюрета.
Напредък на решимостта
Две еднакви бутилки с шлифовани запушалки с вместимост 250 cm 3 се пълнят с изпитваната вода и се затварят със запушалки, така че под тях да няма нито едно въздушно мехурче.
В едната проба съдържанието на кислород се определя веднага, в другата - след 5 дни. Освен това пробата се съхранява на тъмно при стайна температура.
Веднага след вземане на пробата, 1 cm 3 разтвор на манганов хлорид и 3 - 4 cm 3 алкален разтвор на калиев йодид се пипетират в бутилката веднага след вземане на пробата, анализирана за съдържание на кислород.
В този случай пипетата се спуска до дъното на колбата и постепенно се повдига, докато реагентът изтича от нея. След това бутилката веднага се затваря внимателно със запушалка. В този случай се измества част от течността, еквивалентна на обема на въведените разтвори на реагенти. Съдържанието на бутилката се разбърква, като се обръща поне 15 пъти. След утаяване в продължение на 10 минути, когато течността над утайката се избистри, получената утайка от манганов хидроксид се разтваря чрез добавяне на 1 cm 3 концентрирана сярна киселина. За пълно разтваряне на утайката, разклатете колбата. След това от нея в конична колба се взема подходяща част от течността, равна точно на 200 cm3 разтвор, и освободеният йод се титрува с 0,02 N. разтвор на натриев тиосулфат. Към края на титруването, когато разтворът придобие бледожълт цвят, добавете към него 0,5% разтвор на нишесте и продължете титруването, докато се обезцвети. ;
А- съдържание на разтворен кислород във вода преди инкубация, mg/dm 3 ;
А- съдържание на разтворен кислород във вода след инкубация, mg/dm3.
