比较不同水样中生化需氧量（BOD）的水平

目的

比较不同水样的生化需氧量（BOD，一种有机污染的指标），例如干净的水与加入有机废物的水。

变量

• 操纵变量：所测试水样的来源或类型，例如干净的水与加入有机物或洗涤剂的水的比较。
• 应变变量：固定培养时间后溶解氧（DO）水平的下降量，计算方式为BOD＝初始DO减去培养后的DO。
• 控制变量：培养温度、培养时间（标准方法为5天）、每份样本的体积、培养期间避光，以及所使用的溶解氧测试方法。

材料与仪器

• 来自不同来源的水样
• BOD瓶或其他带塞的样本瓶
• 溶解氧（DO）测试组或DO测量仪
• 培养箱，或保持恒温的暗柜
• 温度计
• 标签

步骤

1. 从每个来源采集水样，并清楚标记容器。
2. 使用DO测试组或测量仪测量并记录每份样本的初始溶解氧水平。
3. 将每份样本装满并密封在BOD瓶中，确保瓶内没有气泡。
4. 将所有密封的瓶子在避光条件下、恒定温度（如摄氏20度）下培养5天。
5. 5天后，再次测量并记录每个瓶子中的溶解氧水平。
6. 计算每份样本的BOD，即其初始与最终溶解氧读数之差。
7. 比较不同水样所得的BOD值。

预期结果

预期含有更多有机污染物的水样，其溶解氧下降幅度更大，因此BOD值比较干净的样本更高，如表1所示。

结论

含有更多有机污染物的水样BOD较高，因为其中的微生物在培养期间消耗更多溶解氧来分解额外的有机物。因此，BOD值越高表示有机污染程度越高、水质越差，而BOD值越低则表示水质越干净。

常见错误

第三卷风格问题

问题1（提出假设）。为本调查提出一个合适的假设。

参考答案。含有更多有机废物的水样，其BOD高于干净的水样。

这将操纵变量（水样类型）与应变变量（BOD，即培养期内溶解氧的下降量）联系起来。

问题2（控制变量）。指出操纵变量与应变变量，并说出一个必须控制的变量。

参考答案。操纵变量是水样的来源或类型；应变变量是BOD，其计算方式为初始溶解氧减去培养后的溶解氧。

培养温度与时间必须控制，以确保BOD的任何差异只由水样造成。

问题3（列表与计算）。已知每份样本的初始与最终溶解氧，说明如何计算并列出BOD。

参考答案。使用BOD = 初始DO − 最终DO。

干净样本：8.0 − 7.4 = 0.6 mg/dm3；污染样本：8.0 − 2.5 = 5.5 mg/dm3。列出样本、初始DO、5天后DO和BOD等栏，单位均为mg/dm3，并将BOD值绘制成柱形图，因为样本是分类变量。

问题4（作出推论）。污染样本的BOD高得多。

你能对其中的微生物和氧气作出什么推论？

参考答案。可以推断污染水中含有更多有机物，因此其中的微生物呼吸作用更旺盛，在分解有机物时消耗更多溶解氧。

因此高BOD表示有机污染更严重，可供水生生物利用的氧气更少。

安全事项

• 处理水样后要戴手套并洗手，因为污染水或废水可能含有有害微生物。
• 切勿品尝任何样本或用口吸取；应使用移液管吸球、测试组或溶解氧测量仪。
• 使用溶解氧测试组的试剂时须遵照标签说明，避免接触皮肤和眼睛，若溅到身上应用大量清水冲洗。
• 小心处理玻璃BOD瓶，并安全清理任何破碎的玻璃。

来源:SRC-DSKP-EN

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