5. 反映水中有机物含量的常用指标有哪些？

有机物进入水体后，将在微生物的作用下进行氧化分解，使水中的溶解氧逐渐减少。当氧化作用进行的太快、而水体不能及时从大气中吸收足够的氧来补充消耗的氧时，水中的溶解氧可能降得很低（如低于3~4mg/L），进而影响水中生物正常生长的需要。当水中的溶解氧耗尽后，有机物开始厌氧消化，发生臭气，影响环境卫生。

由于污水中所含的有机物往往是多种组分的极其复杂的混合体，因而难以一一分别测定各种组分的定量数值。实际上常用一些综合指标，间接表征水中有机物含量的多少。表示水中有机物含量的综合指标有两类，一类是以与水中有机物量相当的需氧量（O2）表示的指标，如生化需氧量BOD、化学需氧量COD和总需氧量TOD等；另一类是以碳（C）表示的指标，如总有机碳TOC。对于同一种污水来讲，这几种指标的数值一般是不同的，按数值大小的排列顺序为TOD＞CODCr＞BOD5＞TOC

6. 什么是总有机碳？

总有机碳TOC（英文Total Organic Carbon的简写）是间接表示水中有机物含量的一种综合指标，其显示的数据是污水中有机物的总含碳量，单位以碳（C）的mg/L来表示。TOC的测定原理是先将水样酸化，利用氮气吹脱水样中的碳酸盐以排除干扰，然后向氧含量已知的氧气流中注入一定量的水样，并将其送入以铂钢为触媒的石英燃烧管中，在900oC～950oC的高温下燃烧，用非色散红外气体分析仪测定燃烧过程中产生的CO2量，再折算出其中的含碳量，就是总有机碳TOC（详见GB13193--91）。测定时间只需要几分钟。

一般城市污水的TOC可达200mg/L，工业废水的TOC范围较宽，最高的可达几万mg/L，污水经过二级生物处理后的TOC一般＜50mg/L，较清洁的河水TOC一般＜10mg/L。在污水处理的研究中有用TOC作为污水有机物指标的，但在常规污水处理运行中一般不分析这个指标。

7. 什么是总需氧量？

总需氧量TOD（英文Total Oxygen Demand的简写）是指水中的还原性物质（主要是有机物）在高温下燃烧后变成稳定的氧化物时所需要的氧量，结果以mg/L计。TOD值可以反映出水中几乎全部有机物（包括碳C、氢H、氧O、氮N、磷P、硫S等成分）经燃烧后变成CO2、H2O、NOx、SO2等时所需要消耗的氧量。可见TOD值一般大于CODCr值。目前我国尚未将TOD纳入水质标准，只是在污水处理的理论研究中应用。

TOD的测定原理是向氧含量已知的氧气流中注入一定量的水样，并将其送入以铂钢为触媒的石英燃烧管中，在900oC的高温下瞬间燃烧，水样中的有机物即被氧化，消耗掉氧气流中的氧。氧气流中原有氧量减去剩余氧量就是总需氧量TOD。氧气流中的氧量可以用电极测定，因而TOD的测定只需几min。

8. 什么是生化需氧量？

生化需氧量全称为生物化学需氧量，英文是Biochemical Oxygen Demand，简写为BOD，它表示在温度为20oC和有氧的条件下，由于好氧微生物分解水中有机物的生物化学氧化过程中消耗的溶解氧量，也就是水中可生物降解有机物稳定化所需要的氧量，单位为mg/L。BOD不仅包括水中好氧微生物的增长繁殖或呼吸作用所消耗的氧量，还包括了硫化物、亚铁等还原性无机物所耗用的氧量，但这一部分的所占比例通常很小。因此，BOD值越大，说明水中的有机物含量越多。

在好氧条件下，微生物分解有机物分为含碳有机物氧化阶段和含氮有机物的硝化阶段两个过程。在20oC的自然条件下，有机物氧化到硝化阶段、即实现全部分解稳定所需时间在100d以上，但实际上常用20oC时20d的生化需氧量BOD20近似地代表完全生化需氧量。生产应用中仍嫌20d的时间太长，一般采用20oC时5d的生化需氧量BOD5作为衡量污水有机物含量的指标。经验表明，生活污水和各种生产污水的BOD5约为完全生化需氧量BOD20的70~80%。

BOD5是确定污水处理厂负荷的一个重要参数，可用BOD5值计算废水中有机物氧化所需要的氧量。含碳有机物稳定化所需要的氧量可称为碳类BOD5，如果进一步氧化，就可以发生硝化反应，硝化菌将氨氮转化为硝酸盐氮和亚硝酸盐氮时所需要的氧量可成为硝化BOD5。一般的二级污水处理厂只能去除碳类BOD5，而不去除硝化类BOD5。由于在去除碳类BOD5的生物处理过程中，硝化反应不可避免地要发生，因此使得BOD5的测定值比实际有机物的耗氧量要高一些。

BOD测定时间较长，常用的BOD5测定需要5d时间，因此一般只能用于工艺效果评价和长周期的工艺调控。对于特定的污水处理场，可以建立BOD5和CODCr的相关关系，用CODCr粗略估计BOD5值来指导处理工艺的调整。

9. 什么是化学需氧量？

化学需氧量的英文是Chemical Oxygen Demand，它是指在一定条件下，水中有机物与强氧化剂（如重铬酸钾、高锰酸钾等）作用所消耗的氧化剂折合成氧的量，以氧的mg/L计。

当用重铬酸钾作为氧化剂时，水中有机物几乎可以全部（90%~95%）被氧化，此时所消耗的氧化剂折合成氧的量即是通常所称的化学需氧量，常简写为CODCr（具体分析方法见GB 11914--89）。污水的CODCr值不仅包含了水中的几乎所有有机物被氧化的耗氧量，同时还包括了水中亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等还原性无机物被氧化的耗氧量。

10. 什么是高锰酸钾指数（耗氧量）？

用高锰酸钾作为氧化剂测得的化学需氧量被称为高锰酸钾指数（具体分析方法见GB 11892--89）或耗氧量，英文简写为CODMn或OC，单位为mg/L。

由于高锰酸钾的氧化能力比重铬酸钾要弱，同一水样的高锰酸钾指数的具体值CODMn一般都低于其CODCr值，即CODMn只能表示水中容易氧化的有机物或无机物的含量。因此，我国及欧美等许多国家都把CODCr作为控制有机物污染的综合性指标，而只将高锰酸钾指数CODMn作为评价监测海水、河流、湖泊等地表水体或饮用水有机物含量的一种指标。

由于高锰酸钾对苯、纤维素、有机酸类和氨基酸类等有机物几乎没有氧化作用，而重铬酸钾对这些有机物差不多都能氧化，因此使用CODCr作为表示废水的污染程度和控制污水处理过程的参数更为合适。但由于高锰酸钾指数CODMn测定简单、迅速，在对较清净的地表水进行水质评价时仍使用CODMn来表示其受到的污染程度，即其中的有机物数量。