耗氧量

耗氧量為每升水中在一定條件下被氧化劑氧化時消耗的氧化劑量，折算為氧的毫克數表示還原性物質。化學耗氧量的測定，根據所用氧化劑的不同，分為高錳酸鉀法、重鉻酸鉀法和碘酸鉀法。 由於高錳酸鉀法操作簡單、快速，常用於清潔的天然水，水廠出廠水及養殖水域水質的分析，而污染水域水質的耗氧量測定，因高錳酸鉀法很難氧化成份複雜的污染物，故常用重鉻酸鉀法。

基本介紹

• 中文名：耗氧量
• 外文名：oxygen consumption 
• 英文簡稱：OC
• 意義：有機污染物的綜合指標
• 別稱：化學需氧量

基本內容

耗氧量也稱化學需氧量（錳法），以COD表示，又稱高錳酸鉀指數。它指以高錳酸鉀為氧化劑，在一定條件下氧化水中還原性物質，將消耗高錳酸鉀的量折算為氧表示（O₂，mg/L）。水中還原性物質包括無機物和有機物，主要是有機物，因此耗氧量能間接反映水受有機污染的程度，是評價水體受有機物污染總量的一項綜合指標。

在我國《海洋化學分析》 、《 內陸水域漁業資源調查規範》、《 淡水養殖水化學》、《水質分析》 等書中，均採用在100 毫升水樣中加10毫升0.002M高錳酸鉀和0.5毫升50%氫氧化鈉(鹼性法)或加5毫升1：3硫酸(酸性 法)，在加熱分鐘之下進行氧化還原反應的測定方法。

水體有機物污染指標

水中還原性物質主要是有機物，如碳水化合物、蛋白質、油脂、胺基酸，脂肪酸.酯類、腐殖質等。它們主要來源於動植物的分解以及生活污水和工業廢水的排放。當水體被有機物污染後COD便會增加。因此，COD是用來間接評價水體受有機物污染狀況的綜合指標之一。

水中還原性物質除有機物外，還有還原性無機物，如Fe²⁺、S^2-、NO^2-等。它們在水中的含量一般較少,且容易被水中溶解氧等氧化性物質氧化而失去還原性。所以在用COD評價水體受有機污染狀況時，可忽略不計。但當無機物還原物含量高時，則應扣除其影響。

一般水的COD值（酸性高錳酸鉀法）大致為：清潔水2~3mg/L,污染水源水10mg/L左右，生活污水30~90mg/L，工業廢水因其類型不同而COD值有很大差別。低者數百mg/L，高者可達數千mg/L。我國頒布的工業廢水排放標準規定，在工廠排出口處廢水耗氧量的最高容許濃度為100mg/L。

測量COD的方法常用重鉻酸鉀法和酸性高錳酸鉀法。酸性高錳酸鉀法測定COD具有簡便快速、耗資少和二次污染危害少的優點。但對有機物氧化效率低，因此只適用於較清潔的水樣。如飲用水、水源水等和測定生化需氧量時估計稀釋倍數。重鉻酸鉀法對大多數有機物的氧化程度達理論值的95%-100%，再現性好，適宜於測定較複雜的工業廢水和生活污水。其缺點是操作複雜、費用高、並存在Hg⁺和Ag⁺ 的污染。

測量水中COD的方法還有比色法、氧化還原電位滴定法、恆電流庫侖分析法等半自動和自動分析方法，它們都必須用標準方法重鉻酸鉀法或酸性高錳酸鉀法進行校準。

評價空氣污染指標

用化學耗氧量作為評價空氣污染的綜合指標，由於空氣中還原物質成份複雜，採樣技術成為建立空氣化學耗氧量測定方法的關鍵。採用低溫冷阱捕集和酸一重鉻酸鉀(K₂Cr₂O₇—H₂SO₄) 吸收相結合的方法採樣，測定空氣化學耗氧量，獲得了較好的效果。

方法

1、試劑和儀器：

（1）試劑：

①0.0083mol/L K₂Cr₂O₇標準溶液：經105℃乾燥過的基準K₂Cr₂O₇2.4520g，少許水溶解後，用濃硫酸定容至1000ml；

②0.017mol/LK₂Cr₂O₇洗液：稱取K₂Cr₂O₇4.94g，少許水溶解後，用濃硫酸定容至1000ml；

③Na₂S₂O₄標準溶液：稱取25gNa₂S₂O_4，溶於1000mL新煮沸冷卻的水中，加入 0.2 gNa₂CO_3，暗處放置 10d後用重鉻酸鉀法標定其濃度，用前稀釋成0.0100mol /L 溶液；

④ KI（A R 級）；⑤ 1%澱粉，臨用前現配 。

（2）儀器：冷凝管（用硬質玻瑞加工 ）、多孔玻砂吸收管、普通保溫瓶、大氣採樣器、流量為0~1L/min、可調乾燥箱。

測定步驟

1、冷凝管的處理：將冷凝管的膨大部用適量玻璃絲疏鬆充滿，注入0.017mol/ L K₂Cr₂O₇—H₂SO₄洗液，矽膠管封口後置100℃乾燥箱中加熱處理1h， 蒸餾水反覆沖洗烤乾後備用。

2、採樣裝置的聯結：將適量的液態氮注入普通保溫瓶中，以浸沒冷凝管膨大部分上2cm為宜，加塞（不可密封太緊）。取4.00ml 0.0083 mol / L K₂Cr₂O₇—H₂SO₄吸收液於多孔玻砂吸收管內按下圖示方法聯結：

採樣系統聯結示意圖

3、採樣：0.3 L/min 的流速採氣60~90min，採樣完畢將冷凝管與多孔玻砂吸收管進氣端反串聯，冷凝管與採樣器聯接端打結；同 時將冷凝管從液氮 中緩慢提出，使部分氣化物再次通過玻砂吸收管；待冷凝管全部提出後，用矽膠管封口待檢 。

4、消化：將玻砂吸收管中的吸收液轉移用水6ml分數次洗滌，一併移入 冷凝管中(使溶液充分和玻瑞絲接觸)，矽膠管封口100℃ 烤箱中加熱消化1h ( 中間混勻1次 )，取出移入250ml碘量瓶中，用100ml水分數次洗滌冷凝管後併入碘量瓶中 。

5 、滴定：向碘量瓶中加入0.5gKI，暗處放置10min，用 0.0100mol/LNa₂S₂O₄滴定至淡黃色，加入1ml 1%澱粉溶液，繼續滴加Na₂S₂O₄至蘭色剛剛消失，記錄Na₂S₂O₄的用量V₁（ml），同時用 4.00ml 0.0083 mol /L K₂Cr₂O₇—H₂SO₄溶液做空白對照，記錄Na₂S₂O₄的用量V₂（ml）。

6、計算：按下式計算耗氧量 。

耗氧量（mg/m ³) = [( V₂一 V ₁) X M X 8X 1000]/V

M：Na₂S₂O₄的濃度（mol/L）；V ：採樣標準體積（L）。

相關擴展

生物耗氧量，是測定污水中微生物分解有機物的生物化學過程所耗用溶解氧的量，常用符號BOD表示。它是一種間接表示有機物污染程度的指標，由於微生物的作用，使有機物質在水中發生生物化學變化而消耗水體中的溶解氧。當氧化作用進行得很快，而水體從空氣中吸收的氧不能補充消耗時，水體中溶解氧就不斷減少，甚至完全消失，在這種情況下嫌(厭)氣菌開始繁殖，水中有機物發生腐敗使水體變質。水中有機物含量愈多，消耗的氧也愈多，生化需氧量也愈大。國家規定工業廢水排放標準的生物耗氧量，不應超過60毫克/升。