5. 反映水中有機物含量的常用指標有哪些？

有機物進(jìn)入水體后，將在微生物的作用下進(jìn)行氧化分解，使水中的溶解氧逐漸減少。當氧化作用進(jìn)行的太快、而水體不能及時(shí)從大氣中吸收足夠的氧來(lái)補充消耗的氧時(shí)，水中的溶解氧可能降得很低（如低于3~4mg/L），進(jìn)而影響水中生物正常生長(cháng)的需要。當水中的溶解氧耗盡后，有機物開(kāi)始厭氧消化，發(fā)生臭氣，影響環(huán)境衛生。

由于污水中所含的有機物往往是多種組分的極其復雜的混合體，因而難以一一分別測定各種組分的定量數值。實(shí)際上常用一些綜合指標，間接表征水中有機物含量的多少。表示水中有機物含量的綜合指標有兩類(lèi)，一類(lèi)是以與水中有機物量相當的需氧量（O2）表示的指標，如生化需氧量BOD、化學(xué)需氧量COD和總需氧量TOD等；另一類(lèi)是以碳（C）表示的指標，如總有機碳TOC。對于同一種污水來(lái)講，這幾種指標的數值一般是不同的，按數值大小的排列順序為T(mén)OD＞CODCr＞BOD5＞TOC

6. 什么是總有機碳？

總有機碳TOC（英文Total Organic Carbon的簡(jiǎn)寫(xiě)）是間接表示水中有機物含量的一種綜合指標，其顯示的數據是污水中有機物的總含碳量，單位以碳（C）的mg/L來(lái)表示。TOC的測定原理是先將水樣酸化，利用氮氣吹脫水樣中的碳酸鹽以排除干擾，然后向氧含量已知的氧氣流中注入一定量的水樣，并將其送入以鉑鋼為觸媒的石英燃燒管中，在900oC～950oC的高溫下燃燒，用非色散紅外氣體分析儀測定燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的CO2量，再折算出其中的含碳量，就是總有機碳TOC（詳見(jiàn)GB13193--91）。測定時(shí)間只需要幾分鐘。

一般城市污水的TOC可達200mg/L，工業(yè)廢水的TOC范圍較寬，最高的可達幾萬(wàn)mg/L，污水經(jīng)過(guò)二級生物處理后的TOC一般＜50mg/L，較清潔的河水TOC一般＜10mg/L。在污水處理的研究中有用TOC作為污水有機物指標的，但在常規污水處理運行中一般不分析這個(gè)指標。

7. 什么是總需氧量？

總需氧量TOD（英文Total Oxygen Demand的簡(jiǎn)寫(xiě)）是指水中的還原性物質(zhì)（主要是有機物）在高溫下燃燒后變成穩定的氧化物時(shí)所需要的氧量，結果以mg/L計。TOD值可以反映出水中幾乎全部有機物（包括碳C、氫H、氧O、氮N、磷P、硫S等成分）經(jīng)燃燒后變成CO2、H2O、NOx、SO2等時(shí)所需要消耗的氧量?？梢?jiàn)TOD值一般大于CODCr值。目前我國尚未將TOD納入水質(zhì)標準，只是在污水處理的理論研究中應用。

TOD的測定原理是向氧含量已知的氧氣流中注入一定量的水樣，并將其送入以鉑鋼為觸媒的石英燃燒管中，在900oC的高溫下瞬間燃燒，水樣中的有機物即被氧化，消耗掉氧氣流中的氧。氧氣流中原有氧量減去剩余氧量就是總需氧量TOD。氧氣流中的氧量可以用電極測定，因而TOD的測定只需幾min。

8. 什么是生化需氧量？

生化需氧量全稱(chēng)為生物化學(xué)需氧量，英文是Biochemical Oxygen Demand，簡(jiǎn)寫(xiě)為BOD，它表示在溫度為20oC和有氧的條件下，由于好氧微生物分解水中有機物的生物化學(xué)氧化過(guò)程中消耗的溶解氧量，也就是水中可生物降解有機物穩定化所需要的氧量，單位為mg/L。BOD不僅包括水中好氧微生物的增長(cháng)繁殖或呼吸作用所消耗的氧量，還包括了硫化物、亞鐵等還原性無(wú)機物所耗用的氧量，但這一部分的所占比例通常很小。因此，BOD值越大，說(shuō)明水中的有機物含量越多。

在好氧條件下，微生物分解有機物分為含碳有機物氧化階段和含氮有機物的硝化階段兩個(gè)過(guò)程。在20oC的自然條件下，有機物氧化到硝化階段、即實(shí)現全部分解穩定所需時(shí)間在100d以上，但實(shí)際上常用20oC時(shí)20d的生化需氧量BOD20近似地代表完全生化需氧量。生產(chǎn)應用中仍嫌20d的時(shí)間太長(cháng)，一般采用20oC時(shí)5d的生化需氧量BOD5作為衡量污水有機物含量的指標。經(jīng)驗表明，生活污水和各種生產(chǎn)污水的BOD5約為完全生化需氧量BOD20的70~80%。

BOD5是確定污水處理廠(chǎng)負荷的一個(gè)重要參數，可用BOD5值計算廢水中有機物氧化所需要的氧量。含碳有機物穩定化所需要的氧量可稱(chēng)為碳類(lèi)BOD5，如果進(jìn)一步氧化，就可以發(fā)生硝化反應，硝化菌將氨氮轉化為硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮時(shí)所需要的氧量可成為硝化BOD5。一般的二級污水處理廠(chǎng)只能去除碳類(lèi)BOD5，而不去除硝化類(lèi)BOD5。由于在去除碳類(lèi)BOD5的生物處理過(guò)程中，硝化反應不可避免地要發(fā)生，因此使得BOD5的測定值比實(shí)際有機物的耗氧量要高一些。

BOD測定時(shí)間較長(cháng)，常用的BOD5測定需要5d時(shí)間，因此一般只能用于工藝效果評價(jià)和長(cháng)周期的工藝調控。對于特定的污水處理場(chǎng)，可以建立BOD5和CODCr的相關(guān)關(guān)系，用CODCr粗略估計BOD5值來(lái)指導處理工藝的調整。

9. 什么是化學(xué)需氧量？

化學(xué)需氧量的英文是Chemical Oxygen Demand，它是指在一定條件下，水中有機物與強氧化劑（如重鉻酸鉀、高錳酸鉀等）作用所消耗的氧化劑折合成氧的量，以氧的mg/L計。

當用重鉻酸鉀作為氧化劑時(shí)，水中有機物幾乎可以全部（90%~95%）被氧化，此時(shí)所消耗的氧化劑折合成氧的量即是通常所稱(chēng)的化學(xué)需氧量，常簡(jiǎn)寫(xiě)為CODCr（具體分析方法見(jiàn)GB 11914--89）。污水的CODCr值不僅包含了水中的幾乎所有有機物被氧化的耗氧量，同時(shí)還包括了水中亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等還原性無(wú)機物被氧化的耗氧量。

10. 什么是高錳酸鉀指數（耗氧量）？

用高錳酸鉀作為氧化劑測得的化學(xué)需氧量被稱(chēng)為高錳酸鉀指數（具體分析方法見(jiàn)GB 11892--89）或耗氧量，英文簡(jiǎn)寫(xiě)為CODMn或OC，單位為mg/L。

由于高錳酸鉀的氧化能力比重鉻酸鉀要弱，同一水樣的高錳酸鉀指數的具體值CODMn一般都低于其CODCr值，即CODMn只能表示水中容易氧化的有機物或無(wú)機物的含量。因此，我國及歐美等許多國家都把CODCr作為控制有機物污染的綜合性指標，而只將高錳酸鉀指數CODMn作為評價(jià)監測海水、河流、湖泊等地表水體或飲用水有機物含量的一種指標。

由于高錳酸鉀對苯、纖維素、有機酸類(lèi)和氨基酸類(lèi)等有機物幾乎沒(méi)有氧化作用，而重鉻酸鉀對這些有機物差不多都能氧化，因此使用CODCr作為表示廢水的污染程度和控制污水處理過(guò)程的參數更為合適。但由于高錳酸鉀指數CODMn測定簡(jiǎn)單、迅速，在對較清凈的地表水進(jìn)行水質(zhì)評價(jià)時(shí)仍使用CODMn來(lái)表示其受到的污染程度，即其中的有機物數量。