Если же данная кривая не наблюдается, то причиной этого может явиться один или несколько следующих факторов: разгерметизация колбы, задержка развития бактерий, нитрификация, неправильный выбор диапазона измерения.
Разгерметизация колбы может привести к тому, что будет наблюдаться кривая Б, или же к отсутствию отклика. В этом случае следует проверить целостность оборудования и правильность установки измерительной головки.
При анализе образцов с недостаточным начальным количеством аэробных бактерий наблюдается кривая типа В. К данному явлению приводит и акклиматизация бактерий. Именно поэтому следует использовать флору, адаптировавшуюся к данному образцу воды.
Выход за измеряемый диапазон может привести к получению графика, схожего с кривой Г. Используйте разбавление образца чтобы устранить данное явление.
Очень важно выбрать диапазон определения БПК так, чтобы значение, высвечиваемое на шкале прибора, лежало в интервале 20 - 40. Если это значение будет меньше 20, то нельзя утверждать, что полученный результат отражает значение БПК с достаточной точностью. Единственным исключением из этого правила является минимальный диапазон определения БПК (1 - 40), в котором точность измерения максимальна.
Если диапазон БПК неизвестен, то для его оценки используйте результаты определения ХПК (химического потребления кислорода) или данные серии анализов БПК с различными объемами или разбавления образца. Второй вариант предпочтительнее, т.к. соотношение БПК/ХПК строго не регламентировано: в России оно принимается примерно равным 0,5; за рубежом - примерно 0,8. Однако, эта процедура понадобится скорее всего лишь однажды, когда будет проводиться первый анализ.
Примером проявления нитрификации (появлением NO2--ионов вследствие окисления ионов аммония) является кривая Ан. Биологическое окисление органического азота в хозяйственных стоках, как правило, наблюдается спустя пять-шесть дней, что связано с более медленным ростом нитрификационных бактерий. Однако аномально высокое значение поглощения кислорода (особенно при анализе выходных вод) объясняется значительным вкладом жизнедеятельности нитрификационных бактерий в общее значение БПК. Для устранения влияния нитрификации используйте ингибитор нитрификации - N-аллилтиомочевину.
Проведение анализа в образцах воды, значение рН в которых отличается от нейтрального, приводит к сильно заниженным результатам. Нейтрализуйте образец при помощи слабого раствора гидроксида натрия или серной кислоты.
ХПК и БПК – одни из важных показателей уровня загрязнённости сточных вод предприятий органическими соединениями.
ХПК - показатель химического потребления кислорода.
БПК – показатель биохимического потребления кислорода.
От чего зависит уровень ХПК и БПК воды?
Даже в чистой природной воде всегда присутствуют органические вещества. Но их может содержаться мало (например, в воде из родника), а при неблагоприятных условиях их количество может быть и очень высоким. Природными источниками органических веществ в воде являются останки животных, погибшие растения (как жившие в воде, так и попавшие в водоем по воздуху, с берега). Вода также загрязняется органическими веществами человеком, их источниками являются сельскохозяйственные стоки, транспортные предприятия, предприятия разных видов промышленности, полигоны ТБО и несанкционированные свалки мусора. Органические загрязнения попадают в водоем преимущественно со сточными и дождевыми водами, смываются с почвы.
Чем опасны высокие уровни ХПК и БПК?
В естественных природных условиях находящиеся в воде органические вещества разрушаются бактериями (происходит аэробное биохимическое окисление с образованием двуокиси углерода). При этом на окисление расходуется растворенный в воде кислород. Если в водоёме высоко содержание органических веществ, большая часть растворенного в воде кислорода потребляется на биохимическое окисление, лишив таким образом кислорода другие организмы (например, рыб).
Чем отличаются ХПК и БПК?
Согласно ГОСТ 17403-72, ПДК по ХПК для водоемов и водотоков в местах хозяйственно-питьевого водопользования составляет не более 15 мг О2/л, в местах коммунально-бытового водопользования - не более 30 мг О2/л.
ХПК – химическое потребление кислорода,
то есть количество кислорода, потребленное при химическом окислении содержащихся в воде органических веществ до неорганических продуктов под действием окислителей.
Для источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, согласно ГОСТ 17.1.3.03-77 и рыбохозяйственных водоемов, БПКполн не должно превышать 3 мг О2/л.
БПК измеряется в двух показателях:
БПКполное (БПК20) и БПК5.
БПК – биохимическое потребление кислорода, то есть количество кислорода, израсходованное за определенное время (за 5 суток - БПК5) в аэробных условиях на окисление органических веществ, содержащихся в единице объема воды. Как правило, в течение 5 суток при нормальных условиях происходит окисление до 70% легкоокисляющихся органических веществ.
Полное окисление органических веществ БПКполное или БПК20 достигается в течение 20 суток.
Находящиеся в воде микроорганизмы в процессе своей жизнедеятельности используют растворенный в воде кислород для органического окисления органический соединений, в том числе загрязняющих веществ.
Количество кислорода, израсходованное в определенный промежуток времени в процессе биохимического окисления органических веществ, содержащихся в анализируемой воде, называется биологическим потреблением кислорода. Этот показатель является некоторой условной мерой загрязнения вод органическими соединениями, в особенности достаточно легко подвергающиеся биохимической деградации.
Скорость биодеградации органических ЗВ зависит от множества факторов. В среднем можно полагать, что при 200С за 5 суток окисляются около 70% соединений, за 10 и 20 суток - соответственно 90 и 99%. Однако для практических целей полное окисление слишком длительно и его как правило не используют.
БПК5 находят как разность между содержанием кислорода в анализируемой пробе воды и после инкубации.
Величина БПК5 для водных объектов рыбохозяйственного назначения нормируется не более 2 мг/л.
Настоящий РД устанавливает тетраметрическую методику определения БПК5 в пробах поверхностных вод суши и очищенных СВ при содержание органических веществ, эквивалентном потреблению молекулярного кислорода в диапозоне 1,0 - 11,0 мг/л. При величине БПК5 более 6 мг/л определение следует проводить при соответствующем разбавлении пробы.
Если проба не содержит визуально заметного количества взвеси, 1,0 - 1,4 л.(дм3) ее помещают в достаточно большую колбу, устанавливают рН в пределах 6 - 8 по универсальной индикаторной бумажке добавлением раствора соляной кислоты или гидроксида натрия 1М/л и доводят температуру до 200С. затем энергично в течение 10 минут встряхивают колбу для притока кислорода.
Если проба содержит грубую взвесь, ее наливают в склянку вместимостью не менее 1 л. и отстаивают 0,5 - 1 час. После отстаивания собирают сифоном осветлившийся слой воды в колбу для насыщения кислородом. Если не осветлилось, то фильтруют.
Подготовленную пробу наливают в 3 предварительно ополоснутые анализируемой водой склянки БПК5, заполняя их до краев. В одной из склянок сразу же фиксируют и определяют кислород.
Две другие склянки закрывают, помещают пробками вниз в заполненную дистиллированной водой фотографическую кювету или кристаллизатор и устанавливают в термостат. Склянки выдерживают в термостате в течение 5 суток в темноте при 200С без доступа кислорода. Потом в них определяют растворенный кислород.
В склянку с пробой вводят отдельными пипетками 1 мл. (при вместимости склянки до 150 мл.) или 2 мл. (при вместимости более 150 мл.) раствора хлорида (сульфата) марганца и 1 или 2 мл. щелочного раствора иодида калия. Пипетку каждый раз погружают до половины склянки и по мере выливания раствора поднимают вверх. Затем быстро закрывают склянку стеклянной пробкой, чтоб в ней не осталось пузырьков воздуха и тщательно перемешивают 15 - 20 кратным переворачиванием до равномерного распределения осадка в воде. Склянки с зафиксированными пробками помещают в темное место для отстаивания.
После того, как отстоявшийся осадок будет занимать менее половины высоты склянки, к пробе приливают 5 или 10 мл. раствора соляной кислоты.
Склянку закрывают пробкой, и содержание тщательно перемешивают. Отбирают 50 мл раствора (пипетку предварительно ополаскивают этим раствором), переносят его в колбу для титрования и титруют стандартным раствором тиосульфата натрия до тех пор, пока он не станет светло желтым. Затем добавляют 1 мл. свежеприготовленного раствора крахмала и продолжают титровать до исчезновения синего цвета.
Раствор хлорида (сульфата) марганца:
MnCl * 4H2O 210 г. или MnSO4 * 5Н2О 260 гр.
Дистиллированная вода 500 мл.
Щелочной раствор иодида калия:
Вода дистиллированная 100 мл.
Соляная кислота:
HCl конц. 340 мл
Вода дистиллированная 170 мл.
Раствор крахмала 0,5%:
0,5 гр. крахмала взбалтывают с 15 - 20 мл. дистиллированной воды. Суспензию постепенно приливают к 80 - 85 мл кипящей дистиллированной воды и кипятят еще 2 - 3 мин. После охлаждения раствора его консервируют добавлением 2 - 3 капель хлороформа.
Стандартный раствор тиосульфата натрия с концентрацией 0,02 моль/л эквивалента.
При использование стандарт - титра его растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе 500 мл, затем отбирают 50 мл полученного раствора, переносят в другую колбу и разбавляют до 500 мл дистиллированной водой.
Для приготовления стандартного раствора из навески 2,5гр. Na2S2O3 переносят в мерную колбу вместимостью 500 мл. и доводят объем до метки. В качестве консерванта добавляют 3 мл. хлороформа. Перед определением точной концентрации раствор выдерживают не менее 5 суток.
Определение точной концентрации тиосульфата натрия.
В колбу для титрования вносят 80 - 90 мл. дистиллированной воды, 10 мл стандартного дихромата калия, добавляют 1 гр сухого KI и 10 мл раствора HCl (2:1). Раствор перемешивают, выдерживают 5 мин в темном месте и титруют пробу раствором тиосульфата натрия до появления слабожелтой окраски. Затем добавляют 1 мл раствора крахмала и продолжают титровать до исчезновения синей окраски.
Повторяют титрование и, если расхождение между величинами объемов титра не более 0,05 мл за результат принимают их среднее значение.
Ст = Сд * Vд / Vт, где
Ст - концентрация дихромата калия, моль/л
Сд - концентрация дихромата калия, моль/л
Vд - объем дихромата калия, взятый для определения, мл
Vт - объем дихромата калия, пошедший на титрование, мл
Любая сточная вода характеризуется рядом показателей, учет которых способствует сделать успешный выбор технологии очистки, позволяет определить меры для решения проблем связанных с качеством сточной воды. Основные показатели:
· ХПК и БПК;
· взвешенные частицы;
· температура;
· азот и фосфор;
· тяжелые металлы и специфические органические соединения;
· масла и жиры;
· микробное загрязнение.
БПК и ХПК
Наиболее распространенной характеристикой сточной воды является БПК (биологическое потребление кислорода; BOD), отражающее концентрированность стоков и показывающее необходимое количество кислорода для минерализации органических соединений микроорганизмами. Большинство биореакторов в мире имеет дело со сточными водами, БПК которых варьирует около 200 мг/л и очистка проходит по обычной схеме с использованием аэротенков с активным илом . Наиболее высокие значения БПК встречаются в стоках пищевой промышленности (ликероводочный завод до 120 г/л, производство сахара до 25 г/л) , тогда как муниципальные сточные воды с БПК 350 мг/л и выше считаются высоконагруженными .
Для производственных сточных вод, содержащих труднодоступные, токсичные соединения для более точной характеристики концентрации растворенных веществ определяется показатель ХПК (химическое потребление кислорода; COD). Показатель ХПК всегда выше, чем БПК. Небольшую долю ХПК составляет кислород, который идет на окисление тиосульфатов, сульфидов и др. Эта часть ХПК не может быть снижена в результате очистки.
ХПК бытовых стоков, как правило, варьирует в пределах 100-400 мг/л . Муниципальные стоки с ХПК 800 мг/л считаются сильно нагруженными .
Концентрированность промышленных сточных вод, как правило, во много раз выше, чем у муниципальных стоков. Очень высокая концентрация органики характерна для различных агрохимических производств. Например, сточная вода производства крахмала и сахара имеют ХПК 41 и 50 г/л соответственно. Чтобы снизить энергозатраты на подачу кислорода, в этих случаях, используют анаэробную предочистку . ХПК нефтехимических стоков также может достигать столь высоких значений (например, 48 г/л ), но очищается главным образом физическими и химическими методами.
Биологическая очистка может оказаться неэффективной, если большая часть растворенных компонентов стока окажется недоступными или труднодоступными для биодеградации. Такую доступность отражает отношение ХПК к БПК. Отношение от 1: 1 до 2.5: 1 говорит о возможности легкого биоразложения компонентов стока. Если ХПК значительно превышает БПК, как при производстве красителей (ХПК 4400 мг/л, БПК 55мг/л), то следует использовать физико-химические методы в качестве предварительной или полной очистки .
Высокая концентрация биологически окисляемых органических соединений в сбрасываемых в водоем стоках может приводить к связыванию естественных кислородных ресурсов и развитию септических условий. Ограничения для уровней БПК и ХПК в сточной воде 25 и 125 мг/л соответственно . Для нефтехимических стоков 10-40 и 100-200 мг/л .
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ
БИОХИМИЧЕСКОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ КИСЛОРОДА
ПОСЛЕ 5 ДНЕЙ ИНКУБАЦИИ (БПК 5)
В ПРОБАХ ПИТЬЕВЫХ, ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД
АМПЕРОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
НДП 10.1:2:3.131-2016
Москва
2016 г.
Сведения об организации-разработчике:
© ЗАО «РОСА», 2016
Адрес: 119297, Москва, ул. Родниковая, д. 7, стр. 35
1 Настоящее издание методики действует до выхода нового издания.
2 Разработчик оставляет за собой право вносить в методику изменения, которые не касаются принципа метода и диапазона измеряемых значений, а также процедур, которые могут оказывать влияние на значения приписанных показателей точности.
РАЗРАБОТЧИКИ:
СОГЛАСОВАНО:
1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий нормативный документ устанавливает методику определения биохимического потребления кислорода после 5 дней инкубации (БПК 5) амперометрическим методом. Методика распространяется на следующие объекты анализа: воды питьевые, воды природные пресные (поверхностные и подземные, в том числе источники водоснабжения), воды сточные (производственные, хозяйственно-бытовые, ливневые и очищенные).
Примечание - Допускается применение методики для анализа вод бассейнов и аквапарков, талых вод, технических вод и атмосферных осадков (дождь, снег, град).
Диапазон измерений массовых концентраций биохимического потребления кислорода в питьевых и природных водах от 0,5 до 1000 мг/дм 3 в пересчете на О 2 , в сточных водах - от 1,0 до 80000 мг/дм 3 в пересчете на О 2 .
Биохимическое потребление кислорода - это массовая концентрация растворенного в воде кислорода, потребленного на биохимическое окисление содержащихся в воде органических и (или) неорганических веществ за 5 суток инкубации при температуре (20 ± 1) °С без доступа воздуха и света. Этот показатель является некоторой условной мерой загрязнения вод органическими соединениями.
Для целей экологического контроля качества вод БПК определяют только в натуральной (взболтанной) пробе, чтобы учесть суммарное загрязнение находящимися в разных формах веществами. При эксплуатации очистных сооружений для оценки процесса очистки на разных ее этапах возможно определение БПК в натуральной (взболтанной), отстоянной в течение двух часов или фильтрованной пробе.
Пробы сильно загрязненной воды разбавляют специально приготовленной разбавляющей водой, содержащей неорганические питательные вещества в количестве, достаточном для нормального протекания аэробных биохимических процессов. При анализе стерильных вод, в них вносят микробную затравку.
Определению БПК мешают токсичные вещества (медь, свинец и другие тяжелые металлы, активный хлор и т.д.), которые подавляют биохимическое окисление. В таких случаях БПК можно определить после удаления из воды токсичных веществ или после соответствующего разбавления пробы, при котором устраняется действие токсинов.
При определении БПК сточных вод, обработанных веществами, содержащими активный хлор, влияние свободного или связанного хлора устраняют добавлением раствора тиосульфата натрия или выдерживают воду на свету в течение (1 - 2) часов.
Особенностью биохимического окисления органических веществ в воде является сопутствующий ему процесс нитрификации, искажающий характер потребления кислорода. Количество кислорода, пошедшее на нитрификацию, может в несколько раз превышать количество кислорода, требуемое для биохимического окисления органических соединений. Поэтому при определении БПК необходимо вводить в пробу специальные вещества - ингибиторы, подавляющие жизнедеятельность нитрифицирующих бактерий, но не влияющие на обычную микрофлору. В качестве ингибитора применяют раствор тиомочевины, который вводят в пробу либо в разбавляющую воду.
Блок-схема проведения анализа приведена в приложении .
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
5.1.2 Дозаторы пипеточные варьируемого объема от 1 до 5 см 3 с погрешностью дозирования не более 1 % по ГОСТ 28311 .
5.1.3 Датчик растворенного кислорода, мембранный гальванический, например датчик CellOx 325 с автоматической компенсацией температуры (в комплекте с переливной вставкой).
5.1.4 Оксиметр (кислородомер) любой модели, оснащенный системой компенсации температуры и атмосферного давления, например оксиметр ProfiLine Oxi 3205 (WTW).
5.1.5 Потенциометр (pH-метр) или иономер любого типа с совместимой системой электродов (стеклянный измерительный электрод и насыщенный хлорсеребряный электрод сравнения по ГОСТ 17792).
5.1.6 Термометр лабораторный от 0 до 100 °С с ценой деления 1 °С по ГОСТ 28498 .
5.1.7 Часы песочные на 5 мин или таймер.
5.1.8 Дистиллятор или установка любого типа для получения воды дистиллированной по ГОСТ 6709 или воды для лабораторного анализа степени чистоты 2 по ГОСТ Р 52501 .
5.1.9 Мешалка магнитная любого типа по ТУ 25-11-834.
5.1.10 Микрокомпрессор для аквариумов любого типа.
5.1.11 Термостат воздушный, обеспечивающий инкубацию проб воды при температуре (20 ± 1)°С, например шкаф-термостат БПК, модель WTW TS 606/4-i.
5.1.12 Холодильник бытовой любого типа, обеспечивающий хранение растворов при температуре (2 - 10) °С.
5.2 Лабораторная посуда
5.2.1 Колбы для инкубирования: конические узкогорлые с притертыми пробками, например типа Кн-1-100-19/26 номинальной вместимостью 100 см 3 по ГОСТ 25336 , или склянки кислородные вместимостью от 100 до 250 см 3 .
5.2.2 Колбы конические вместимостью 250 см 3 по ГОСТ 25336 .
5.2.3 Колбы мерные вместимостью 100; 200; 250 и 1000 см 3 по ГОСТ 1770 .
5.2.4 Мензурки вместимостью 100; 250; 500 и 1000 см 3 по ГОСТ 1770 .
5.2.5 Палочки стеклянные.
5.2.6 Пипетки градуированные вместимостью 1; 5 и 10 см 3 по ГОСТ 29227 , 2 класс точности.
5.2.7 Пипетки с одной отметкой вместимостью 1; 5; 10; 25; 50 и 100 см 3 по ГОСТ 29169 , 2 класс точности.
5.2.8 Стаканы из термически стойкого стекла вместимостью 50 и 100 см 3 по ГОСТ 25336 .
5.2.9 Стаканчики для взвешивания (бюксы) по ГОСТ 25336 .
5.2.10 Сосуды из стекла или полимерного материала вместимостью 5000 см 3 и более в зависимости от объема приготавливаемой разбавляющей воды.
5.2.11 Флаконы из темного стекла вместимостью 100; 500 и 1000 см 3 для хранения растворов.
5.2.12 Флаконы из стекла или полимерного материала с навинчивающимися крышками для отбора и хранения проб вместимостью (500 - 1000) см 3 .
5.2.13 Цилиндры вместимостью 100; 250 и 500 см 3 по ГОСТ 1770 , 2 класс точности.
5.3.3 Железо (III) хлористое (хлорид) 6-водное по ГОСТ 4147 .
5.3.4 Калий фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ 4198 .
5.3.5 Калий фосфорнокислый двузамещенный 3-водный или калий фосфорнокислый двузамещенный безводный по ГОСТ 2493 .
5.3.6 Натрий фосфорнокислый двузамещенный 12-водный по ГОСТ 4172 или натрий фосфорнокислый двузамещенный 7-водный.
5.3.7 Магний сернокислый (сульфат) 7-водный по ГОСТ 4523 .
5.3.8 Кальций хлористый (хлорид) по ГОСТ 4460.
5.3.11 Натрий серноватистокислый 5-водный (натрия тиосульфат) по ГОСТ 27068 или стандарт-титр, c (Na 2 S 2 O3×5H 2 O) = 0,1 моль/дм 3 (0,1 н) по ТУ 6-09-2540.
5.3.12 Почва садовая или грунт для комнатных растений.
5.3.14 Бумага универсальная индикаторная, позволяющая измерять значение pH в диапазоне от 1 до 12 ед. pH с шагом 1 ед. pH, например по ТУ 6-09-1181.
5.3.15 Фильтры обеззоленные «синяя лента» по ТУ 6-09-1678.
Примечание - Все реактивы должны быть квалификации ч.д.а. или х.ч.
5.4 Стандартные образцы
Стандартный образец (СО) биологического потребления кислорода в воде, например ГСО 8048-94.
Примечания
1 Допускается использование средств измерений утвержденных типов других производителей, обеспечивающих измерения с установленной точностью.
2 Средства измерений должны быть поверены или калиброваны в установленные сроки, испытательное оборудование должно быть аттестовано в установленные сроки.
3 Допускается использование оборудования, материалов и реактивов с характеристиками, не хуже, чем у вышеуказанных, в т.ч. импортных.
6 УСЛОВИЯ БЕЗОПАСНОГО ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ
6.1 При выполнении измерений необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007 .
6.2 При работе с оборудованием необходимо соблюдать правила электробезопасности по ГОСТ Р 12.1.019 .
6.3 Обучение работающих безопасности труда должно быть организовано в соответствии с ГОСТ 12.0.004 .
6.4 Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009 .
7 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРА
К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются лица, имеющие среднее специальное или высшее образование химического профиля, владеющие техникой анализа и изучившие правила эксплуатации используемого оборудования.
8 УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
При выполнении измерений в лаборатории соблюдают следующие условия:
| температура воздуха | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| относительная влажность воздуха | не более 80 % при 25 °С |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| напряжение в сети | 11.2 Выполнение измерений без разбавления пробыПитьевые, относительно чистые природные и очищенные сточные воды с предполагаемыми значениями БПК 5 до 6 мг/дм 3 анализируют без предварительного разбавления. Температуру пробы доводят до (20 ± 2) °С, нагревая или охлаждая ее (под струей горячей или холодной водопроводной воды). Контроль температуры пробы проводят при помощи термометра. Затем пробу насыщают кислородом, интенсивно встряхивая флакон с пробой не менее 10 мин. После завершения процедуры насыщения к исследуемой воде добавляют 1 см 3 раствора тиомочевины и 1 см 3 почвенной вытяжки на 1 дм 3 пробы, перемешивают и оставляют на (3 - 5) мин (до отсутствия поднимающихся к поверхности мелких пузырьков). 11.3 Выполнение измерений с разбавлением пробыПри выполнении анализа загрязненных проб воды с предполагаемыми значениями БПК 5 выше 6 мг/дм 3 требуется предварительное разбавление пробы. Для разбавления применяют разбавляющую воду, подготовленную по . Температура исследуемой пробы и разбавляющей воды должна быть (20 ± 2) °С. Перед разбавлением пробу воды насыщают кислородом воздуха интенсивным встряхиванием или перемешиванием. Для ориентировочной оценки степени разбавления пробы можно использовать значение химического потребления кислорода (ХПК). Условно принимают значение БПК равным 50 % от значения ХПК, а поскольку в воде после инкубации должно остаться (4 - 5) мг/дм 3 кислорода, предполагаемую степень разбавления (N) рассчитывают по формуле С ХПК - значение ХПК в анализируемой пробе, мг/дм 3 ; 2 - коэффициент, устанавливающий 50 % уровень БПК от ХПК; K - ожидаемая остаточная массовая концентрация кислорода в пробе после инкубации, мг/дм 3 . Полученный результат показывает, во сколько раз надо разбавить анализируемую воду. Необходимый для разбавления объем пробы воды рассчитывают следующим образом - объем колбы для разбавления делят на степень разбавления N. Ввиду трудности выбора правильной степени разбавления для пробы воды неизвестного происхождения рекомендуется делать не менее (2 - 3) различных разбавлений: меньше и (или) больше рассчитанной степени разбавления N (например, если N = 8 делают дополнительное разбавление в 6 и/или в 10 раз). Отбирают необходимый объем перемешанной пробы и наливают в мерную колбу или мензурку вместимостью (500 - 1000) см 3 . Затем добавляют разбавляющую воду до метки осторожно по стенке, чтобы в колбу не попали пузырьки воздуха. Мерную колбу закрывают пробкой и ее содержимое тщательно перемешивают, переворачивая колбу несколько раз. При выполнении разбавления в мензурке ее содержимое перемешивают стеклянной палочкой. Примечание - Объем пробы до 10 см 3 отбирают пипеткой или дозатором, цилиндром отмеривают более 10 см 3 воды. Если для анализа необходимо взять объем пробы меньше 5 см 3 , то рекомендуется проводить последовательное разбавление пробы. 11.4 Заполнение кислородных колб и инкубация пробПробу воды, подготовленную по - , наливают в сухие колбы для инкубирования. Колбы наполняют водой до краев так, чтобы не было пузырьков воздуха. Если проба содержит грубодисперсные примеси, содержимое мензурки с разбавленной пробой перемешивают перед каждым переливанием. На каждую неразбавленную пробу или на каждое разбавление пробы берут не менее 2 колб. В одной из каждой пары заполненных колб сразу определяют массовую концентрацию растворенного кислорода по . Затем колбы закрывают притертыми стеклянными пробками так, чтобы под ними не осталось пузырьков воздуха, помещают в термостат с температурой (20 ± 1) °С и выдерживают в течение 5 дней (120 ± 4) ч. По истечении этого срока определяют массовую концентрацию неизрасходованного растворенного кислорода по . 11.5 Проверка степени чистоты разбавляющей воды холостым опытомДля контроля применяемой разбавляющей воды проводят холостой опыт, для чего одновременно с анализируемыми пробами заполняют 2 колбы для инкубирования разбавляющей водой. В одной из них сразу же измеряют массовую концентрацию растворенного кислорода. Колбы закрывают притертыми пробками и вместе с пробами, для разбавления которых использовалась данная разбавляющая вода, помещают в термостат. После инкубации в них измеряют массовую концентрацию растворенного кислорода Разница массовой концентрации растворенного кислорода в разбавляющей воде до и после инкубации не должна превышать 0,5 мг/дм 3 . При превышении результата холостого определения выявляют и устраняют возможный источник загрязнения разбавляющей воды. 11.6 Проведение измерения массовой концентрации растворенного кислорода амперометрическим методомСразу же после заполнения колбы пробой или после инкубации пробы выполняют измерение массовой концентрации растворенного кислорода с помощью оксиметра в комплекте с гальваническим мембранным датчиком, руководствуясь инструкцией по эксплуатации прибора. Колбу с исследуемой пробой открывают, ставят на чистую чашку Петри, расположенную на магнитной мешалке, и вставляют в нее переливную вставку. Переливная вставка обеспечивает сбор переливающейся из колбы воды при измерениях. Включают мешалку. Скорость вращения стержня мешалки должна быть достаточной для того, чтобы обеспечить постоянный поток воды вдоль мембраны датчика. Погружают измерительный датчик в колбу, следят за отсутствием пузырьков воздуха на его торцевой поверхности. После стабилизации сигнала измерения фиксируют показание прибора. Результаты выражаются в мг/дм 3 . Примечание - Большинство современных оксиметров (кислородомеров) проводят автоматическую компенсацию атмосферного давления и температуры при вычислении окончательного показания. При использовании приборов и датчиков, не имеющих этих автоматических функций, изменение растворимости кислорода при различных температурах и атмосферном давлении необходимо пересчитать по справочным таблицам. После того, как произведено измерение массовой концентрации растворенного кислорода до инкубации пробы, датчик вынимают из колбы, аккуратно снимают переливную вставку так, чтобы перелившаяся в процессе измерения исследуемая вода вновь наполнила колбу доверху без пузырьков воздуха. После чего колбу закрывают притертой пробкой и ставят в термостат для инкубации. 12 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙРезультаты, полученные при анализе проб с разным разбавлением, могут различаться. В расчете используют результат измерения массовой концентрации растворенного кислорода в той колбе, где остаточная массовая концентрация растворенного кислорода после срока инкубации составляет не менее 3 мг/дм 3 и потреблено около 50 % кислорода. Если это условие выполняется в обеих колбах, то после проверки приемлемости результатов двух параллельных измерений X" и X" по п. вычисляют среднее арифметическое значение Х cр БПК 5 по формуле X 1 - массовая концентрация растворенного кислорода в пробе анализируемой воды до инкубации, мг/дм 3 ; Х 2 - массовая концентрация растворенного кислорода в пробе анализируемой воды после инкубации, мг/дм 3 . Значение БПК 5 (X, мг/дм 3) для разбавленных проб воды рассчитывают по формуле
Х 3 - массовая концентрация растворенного кислорода в разбавленной пробе анализируемой воды до инкубации, мг/дм 3 ; Х 4 - массовая концентрация растворенного кислорода в разбавленной пробе анализируемой воды после инкубации, мг/дм 3 . X Р1 - массовая концентрация растворенного кислорода в разбавляющей воде до инкубации (холостой опыт), мг/дм 3 ; Х Р2 - массовая концентрация растворенного кислорода в разбавляющей воде после инкубации (холостой опыт), мг/дм 3 ; N - степень разбавления. 13 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙРезультаты измерений, как правило, в протоколах анализов представляют в виде: ГОСТ Р ИСО 5725-6 14.2 При получении результатов измерений в двух лабораториях (Х лаб1 , Х лаб2) проводят проверку приемлемости результатов измерений в соответствии с требованиями.
15 КОНТРОЛЬ ТОЧНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ15.1 В случае регулярного выполнения измерений по методике рекомендуется проводить контроль стабильности результатов измерений путем контроля среднеквадратического отклонения повторяемости, среднеквадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности и погрешности с помощью контрольных карт в соответствии с рекомендациями ГОСТ Р ИСО 5725-6 (раздел 6). Образец для контроля готовят с использованием СО и дистиллированной воды. Периодичность контроля стабильности результатов измерений регламентируют во внутренних документах лаборатории. 15.2 Оперативный контроль точности результатов измерений рекомендуется проводить с каждой серией проб, если анализ по методике выполняется эпизодически. Образцами для контроля (ОК) являются растворы, приготовленные с использованием СО. Оперативный контроль процедуры измерений проводят путем сравнения результата отдельно взятой контрольной процедуры (К к) с нормативом контроля (К). Результат контрольной процедуры К к рассчитывают по формуле где Δ л - характеристика абсолютной погрешности аттестованного значения БПК 5 в образце для контроля, установленная в лаборатории при реализации методики, мг/дм 3 . Примечание - Допускается Δ л рассчитывать по формуле где Δ - приписанная характеристика абсолютной погрешности методики измерений. Качество контрольной процедуры признают удовлетворительным при выполнении условия: При невыполнении условия контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и устраняют их. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
