耗氧量检测的意义与应用场景

耗氧量检测是环境监测、水质分析和工业生产中一项重要的化学指标检测项目，用于评估水体、土壤或气体中有机物及还原性物质的总量。其核心原理是通过测量样品在特定条件下消耗氧气的量，间接反映污染物的浓度。在环境科学领域，耗氧量（如化学需氧量COD、生物需氧量BOD）是判断水体自净能力、污水处理效果的核心参数；在食品、制药等行业，则用于监控发酵过程或产品稳定性。随着环保法规的趋严，精准的耗氧量检测已成为污染源管控、排放达标评估的关键技术支撑。

主要检测项目与技术方法

耗氧量检测根据应用场景可分为以下几类：

1. 化学需氧量（COD）检测：采用重铬酸钾或高锰酸钾氧化法，通过滴定或分光光度法测定氧化剂消耗量，适用于工业废水快速检测。

2. 生物需氧量（BOD5）检测：在20℃恒温条件下培养5天，测量微生物分解有机物消耗的溶解氧量，重点用于评估水体生物降解能力。

3. 总有机碳（TOC）关联检测：通过高温催化氧化将有机物转化为CO₂，结合耗氧量数据推算碳含量，常用于饮用水安全监测。

4. 瞬时耗氧速率（SOUR）测定：使用氧电极实时监测活性污泥系统的氧气消耗动态，为污水处理厂工艺调控提供依据。

检测流程与质量控制要点

典型耗氧量检测包含以下关键步骤：

① 样品采集与保存：使用棕色玻璃瓶避光储存，4℃冷藏不超过24小时，防止微生物活动影响BOD检测结果；

② 预处理操作：针对高氯废水需添加硫酸汞消除干扰，含悬浮物样品需均质化处理；

③ 标准曲线校准：每批次检测需用邻苯二甲酸氢钾标准溶液建立定量关系；

④ 空白试验：同步进行去离子水空白检测以消除试剂本底值干扰；

⑤ 质控样测试：加入已知浓度的标准物质验证检测系统回收率（要求85%-115%）。

行业标准与仪器选择

现行主要检测标准包括：

• HJ 828-2017（COD铬法）

• HJ 505-2009（BOD稀释接种法）

• EPA 410.4（TOC分析仪法）

实验室常用设备涵盖传统滴定装置、多参数水质分析仪、在线BOD监测系统等。新型光电比色法仪器可实现15分钟快速COD检测，检测限低至3mg/L，RSD小于2%。

数据解读与异常处理

检测结果需结合以下维度分析：

✓ COD/BOD比值：当COD/BOD>3时提示难降解有机物较多，需强化高级氧化处理；

✓ 五日生化需氧量变化率：异常升高可能指示有毒物质抑制微生物活性；

✓ 氧化还原电位（ORP）关联：耗氧过程伴随ORP下降，数据联动可验证检测可靠性。

若出现重复样偏差超过5%，需检查消解温度均匀性、滴定终点判定准确性或传感器校准状态。

技术创新与发展趋势

当前检测技术正向智能化、微型化方向发展：

• 微流控芯片技术实现μL级样品检测

• 微生物燃料电池传感器提升BOD检测时效性

• 光谱原位监测系统突破实验室空间限制

结合物联网的在线监测网络正在形成，为流域污染预警提供实时数据支撑。