5. 反映水中有機物含量的常用指標有哪些？

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

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，一類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、化學需氧量COD和總需氧量TOD等；另一類是以碳（C）表示的指標，如總有機碳TOC。對于同一種污水來講，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TOD＞CODCr＞BOD5＞TOC

6. 什么是總有機碳？

總有機碳TOC（英文Total Organic Carbon的簡寫）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程中產生的CO2量，再折算出其中的含碳量，就是總有機碳TOC（詳見GB13193--91）。測定時間只需要幾分鐘。

一般城市污水的TOC可達200mg/L，工業廢水的TOC范圍較寬，最高的可達幾萬mg/L，污水經過二級生物處理后的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指標。

7. 什么是總需氧量？

總需氧量TOD（英文Total Oxygen Demand的簡寫）是指水中的還原性物質（主要是有機物）在高溫下燃燒后變成穩定的氧化物時所需要的氧量，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）經燃燒后變成CO2、H2O、NOx、SO2等時所需要消耗的氧量。可見TOD值一般大于CODCr值。目前我國尚未將TOD納入水質標準，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？

生化需氧量全稱為生物化學需氧量，英文是Biochemical Oxygen Demand，簡寫為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氧化過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過程。在20oC的自然條件下，有機物氧化到硝化階段、即實現全部分解穩定所需時間在100d以上，但實際上常用20oC時20d的生化需氧量BOD20近似地代表完全生化需氧量。生產應用中仍嫌20d的時間太長，一般采用20oC時5d的生化需氧量BOD5作為衡量污水有機物含量的指標。經驗表明，生活污水和各種生產污水的BOD5約為完全生化需氧量BOD20的70~80%。

BOD5是確定污水處理廠負荷的一個重要參數，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為碳類BOD5，如果進一步氧化，就可以發生硝化反應，硝化菌將氨氮轉化為硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮時所需要的氧量可成為硝化BOD5。一般的二級污水處理廠只能去除碳類BOD5，而不去除硝化類BOD5。由于在去除碳類BOD5的生物處理過程中，硝化反應不可避免地要發生，因此使得BOD5的測定值比實際有機物的耗氧量要高一些。

BOD測定時間較長，常用的BOD5測定需要5d時間，因此一般只能用于工藝效果評價和長周期的工藝調控。對于特定的污水處理場，可以建立BOD5和CODCr的相關關系，用CODCr粗略估計BOD5值來指導處理工藝的調整。

9. 什么是化學需氧量？

化學需氧量的英文是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，水中有機物幾乎可以全部（90%~95%）被氧化，此時所消耗的氧化劑折合成氧的量即是通常所稱的化學需氧量，常簡寫為CODCr（具體分析方法見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，同時還包括了水中亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等還原性無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需氧量被稱為高錳酸鉀指數（具體分析方法見GB 11892--89）或耗氧量，英文簡寫為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、有機酸類和氨基酸類等有機物幾乎沒有氧化作用，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程的參數更為合適。但由于高錳酸鉀指數CODMn測定簡單、迅速，在對較清凈的地表水進行水質評價時仍使用CODMn來表示其受到的污染程度，即其中的有機物數量。