作者：沙鸥 马卫兴 刘英红 郭妍
【关键词】 IO－３-I－-罗丹明B-乳化剂OP 水样中生化需氧量
1 引言
在污水处理厂和地表水处理系统中，生化需氧量（BOD）可用来监测经处理后水的品质。目前， 国内水质监测部门多数仍采用GB7488-87法测定生化需氧量。基于I－３与罗丹明B在乳化剂OP存在下生成电中性离子缔合物， 在360 nm波长处有最大吸收，建立了测定水样中溶解氧进而测定水样中生化需氧量的新方法。本方法的灵敏度高，为环境水样中生化需氧量的测定提供了更为灵敏准确的方法。
2 实验部分
2.1 原理 参照GB7488-87进行水样预处理，在过量KI存在下，水样中I－３与罗丹明B生成离子缔合物， 在360 nm处吸光度有最大吸收，根据氧化还原反应中转移电子数相等，O2～2I2， IO－３～3I2， 推出IO－３～1.5O2，以KIO3为标准溶液，即10 mg/L IO－３相当于2.74 mg/L O2，绘制溶解氧标准曲线，采用光度法测定溶解氧含量，再代入相应公式计算出BOD5。
2.2 仪器和试剂 UV-2501PC紫外可见分光光度计（日本岛津公司）；SPX-250型恒温培养箱（上海跃进医疗器械厂）；45600型COD反应器（美国Hach公司）。IO－３标准储备液（10 mg/L）；0.02 mol/L KI溶液；5×10－4 mol/L罗丹明B溶液；10 g/L乳化剂OP溶液； 0.05 mol/L和6 mol/L MnSO4溶液； 0.5 mol/L h3SO4；碱性KI溶液、稀释液、BOD5标准样品以及葡萄糖-谷氨酸标准样品（国家环境保护总局标准物质研究所）的溶液配制参照GB7488-87，所用试剂均为分析纯，实验用水为二次蒸馏水，采用污水处理厂出水为接种液。
2.3 溶解氧工作曲线 准确移取适量IO－３溶液于10 mL具塞比色管中，依次加入KI、h3SO4、罗丹明B、MnSO4、乳化剂OP和接种稀释水，混匀后于暗处静置10 min，加蒸馏水稀释至刻度，在360 nm波长下用1 cm玻璃比色皿以试剂空白为参比测定试样溶液的吸光度ΔA，以吸光度ΔA和对应的溶解氧浓度，绘制溶解氧工作曲线。
2.4 水样BOD测定 现场所取水样带回实验室后，根据待测水样的CODCr值，取稀释系数为0.075，0.15，0.25估算稀释倍数，对水样进行稀释配制，并参照GB7488-87对该稀释水样进行溶解氧固定，采用本方法测定当天溶解氧和20℃培养箱中培养5 d后的溶解氧，根据5 d前后待测水样中溶解氧的改变值计算出BOD5。
3 结果与讨论
3.1 检测条件的优化 （1）测定波长选择 IO－３与过量ＫＩ在酸性条件下反应生成单质Ｉ２，其与罗丹明B反应后溶液在360 nm处具有最大吸收，因此选择360 nm为测定波长。（2）试剂用量选择 分别考察了KI、MnSO4、罗丹明B、乳化剂OP、稀释水和h3SO4用量对体系显色的影响，最终确定以上溶液用量分别为2.00， 1.00， 1.50， 1.00， 1.00和1.00 mL时，ΔA较大且基本稳定。（3）反应时间选择 室温时溶液定容10 min后，显色趋于稳定，50 min内体系吸光度保持稳定，故选择显色时间为10 min。
3.2 标准曲线 在所选择的最佳条件下，溶解氧标准曲线为ΔA=0.04645+1.323ρO2(mg/L)，r=0.9963，线性范围为0.014～0.686 mg/L，表观摩尔吸光系数为4.234×104 L/(mol·cm)。按3S/K（S=0.077%）计，本方法溶解氧的检出限为0.006 mg/L。
３.3 干扰实验 以5%测定偏差为限，对2.74 mg/L溶解氧溶液的测定，可允许下列倍数的水样中常见离子同时存在：200倍Ni2+； 150倍Na+， Mg2+， K+， NH＋4； 100倍Zn2+， Ca2+， Fe2+， Al3+， HPO２－4， F－， h3PO－4， Cl－； 30倍Cu2+； 2倍Ba2+， Fe3+， Cr6+。
３.4 样品分析 按2．４项对污水处理厂进出口水样预处理后进行生化需氧量的测定。水样测定结果的相对标准偏差（RSD）在0.14%~0.25%之间（n=10）； 回收率在99%～101%之间（n=10），测定结果与GB7488-87相比，测定结果误差在5%以内，BOD5标准样品（国家标准值（130±7） mg/L）和葡萄糖-谷氨酸标准溶液测定值（规定值180～230 mg/L）均在校准范围内。