检测污水需要包含的常规污染物指标和检测方法说明

污水检测是保障水环境安全、指导污水处理工艺优化的核心环节，其常规污染物指标能直观反映污水中污染物的种类与浓度水平。了解这些指标的定义、意义及对应的检测方法，不仅是环境监测人员的必备技能，也是企业落实污染防治责任的关键依据。本文将围绕污水检测中最常用的几项常规污染物指标展开，详细说明其内涵与具体检测方法。

化学需氧量（COD）：反映有机物污染的综合指标

化学需氧量（COD）是指在一定条件下，用化学氧化剂（如重铬酸钾）氧化水中还原性物质（主要是有机物）所消耗的氧量，单位为mg/L。它是衡量污水中有机物污染程度的综合指标，数值越高说明有机物含量越多，水体污染越严重。对于污水处理厂而言，COD是评估处理效果的核心指标——进水COD反映污水的污染负荷，出水COD则体现处理工艺的去除效率。

目前COD的标准检测方法是重铬酸钾法（依据GB 11914-89《水质 化学需氧量的测定 重铬酸盐法》）。其原理是：在强酸性环境中，加入过量的重铬酸钾标准溶液，以银盐为催化剂，沸腾回流2小时氧化水中的有机物；反应结束后，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定剩余的重铬酸钾，通过消耗的硫酸亚铁铵量计算出COD值。该方法准确性高、重现性好，是实验室的“金标准”，但操作步骤繁琐、耗时较长（约3小时）。

为满足批量样品快速检测的需求，快速消解分光光度法逐渐普及。该方法将样品与消解试剂混合后，在165℃下消解15分钟，利用分光光度计测量消解后溶液的吸光度（重铬酸钾还原为Cr³+的浓度与吸光度成正比），从而快速计算COD值。相比重铬酸钾法，快速消解法耗时仅1/10，试剂用量减少70%，适合污水处理厂日常监测或应急检测，但需注意消解温度和时间的控制——温度不足或时间不够会导致氧化不完全，结果偏低。

需要说明的是，重铬酸钾法中的氧化剂是强腐蚀性的，实验过程中需做好防护；同时，对于含氯离子浓度较高的污水（如海水、工业废水），需加入硫酸汞作为掩蔽剂，防止氯离子与重铬酸钾反应干扰结果。

五日生化需氧量（BOD5）：体现可生物降解有机物的指标

五日生化需氧量（BOD5）是指微生物在20℃、有氧条件下分解水中可生物降解有机物所消耗的溶解氧量，单位为mg/L。与COD不同，BOD5更侧重“可生物降解”的有机物——如果COD高但BOD5低，说明污水中的有机物难以被微生物分解（如化工废水），需采用高级氧化等工艺处理；反之，若BOD5/COD比值大于0.3，则说明污水可生化性较好，适合生物处理。

BOD5的标准检测方法是稀释接种法（依据GB 7488-87《水质 五日生化需氧量（BOD5）的测定 稀释与接种法》）。步骤大致为：首先根据样品的预计BOD5值稀释样品（稀释倍数需保证培养后溶解氧下降20%-80%），然后向稀释后的样品中接种驯化好的微生物（如污水处理厂的活性污泥）；将样品置于20℃±1℃的培养箱中培养5天，分别测定培养前后的溶解氧浓度，两者的差值即为BOD5。

稀释接种法的优点是接近自然条件，结果准确，但缺点是耗时久（需5天），且受微生物活性影响大——若接种的微生物活性低，会导致结果偏低。因此，对于需要快速得到结果的场景（如应急监测），微生物传感器快速法更适用。该方法利用固定化微生物膜（如芽孢杆菌）作为生物敏感元件，当样品中的有机物被微生物分解时，会消耗溶解氧，导致传感器的电流变化；通过测量电流变化量，可在15-30分钟内得到BOD5值，且重复性好、操作简便。

需要注意的是，BOD5检测对样品的保存要求严格——采样后需在4℃下冷藏，24小时内测定；若无法及时测定，需加入硫酸调节pH至2以下（抑制微生物活动），但最长保存时间不超过7天。

悬浮物（SS）：反映水中不溶性固体的指标

悬浮物（SS）是指水中不能通过0.45μm微孔滤膜的固体物质，包括泥沙、黏土、有机物颗粒、微生物菌体等，单位为mg/L。它是污水的直观污染指标——SS过高会导致水体浑浊、阻塞管网，还会吸附重金属等有毒物质，加重水体污染。对于污水处理厂，SS是出水水质的重要控制指标（如城镇污水处理厂一级A标准要求出水SS≤10mg/L）。

SS的标准检测方法是重量法（依据GB 11901-89《水质 悬浮物的测定 重量法》）。具体步骤为：首先将定量滤纸或微孔滤膜（0.45μm）置于103-105℃的烘箱中烘干至恒重（两次称重差值≤0.2mg）；然后用该滤膜过滤摇匀的样品（过滤时需避免样品溢出或滤膜堵塞）；过滤完成后，将带悬浮物的滤膜再次烘干至恒重；最后通过“（烘干后滤膜重量-空白滤膜重量）/样品体积”计算SS浓度。

操作中需注意几个关键点：一是滤膜的选择——对于含有细小颗粒的污水（如造纸废水），需用0.45μm微孔滤膜代替定量滤纸，否则会导致SS结果偏低；二是烘干温度——温度过高会使有机物分解，温度过低则水分蒸发不完全，均会影响结果准确性；三是恒重操作——每次烘干后需置于干燥器中冷却至室温再称重，避免空气中的水分吸附到滤膜上。

此外，对于高浓度SS样品（如格栅渣、初沉池污泥），需先稀释后过滤，防止滤膜堵塞；对于含有油类的样品，需先用石油醚萃取去除油分，再进行过滤，避免油膜影响滤膜的过滤效果。

氨氮：反映水中含氮有机物分解的指标

氨氮是指水中以游离氨（NH3）和铵离子（NH4+）形式存在的氮，单位为mg/L。它主要来自生活污水中的蛋白质分解、农业废水的化肥流失，以及工业废水（如氮肥厂、养殖场废水）。氨氮不仅会消耗水体中的溶解氧（通过硝化作用），还会对水生生物产生毒性——游离氨（NH3）的毒性远大于铵离子（NH4+），当pH值升高时，NH3比例增加，毒性增强。

氨氮的常用检测方法有三种：纳氏试剂分光光度法、水杨酸分光光度法和蒸馏-中和滴定法。其中纳氏试剂分光光度法（GB 7479-87《水质 氨氮的测定 纳氏试剂比色法》）是最经典的方法，原理是：氨氮与纳氏试剂（碘化汞和碘化钾的碱性溶液）反应生成黄棕色络合物，其吸光度与氨氮浓度成正比，在420nm波长下测量吸光度即可计算浓度。该方法操作简便、灵敏度高（最低检出限为0.025mg/L），但受水中悬浮物、色度、硫化物等干扰较大——若样品浑浊，需先离心或过滤；若含硫化物，需加入硫酸锌沉淀去除。

水杨酸分光光度法（GB 7481-87《水质 铵的测定 水杨酸分光光度法》）则更适合复杂样品。其原理是：在碱性条件下，氨氮与水杨酸和次氯酸盐反应生成蓝色靛酚染料，在697nm波长下测量吸光度。该方法的优点是抗干扰能力强（如重金属、硫化物的干扰小），稳定性好，适合批量样品检测。

对于高浓度氨氮样品（如养殖场废水、化肥厂废水），蒸馏-中和滴定法更适用。原理是：将样品调至碱性，加热蒸馏，使氨氮以NH3形式逸出，用硼酸溶液吸收；然后用盐酸标准溶液滴定吸收液中的氨，根据盐酸的消耗量计算氨氮浓度。该方法准确度高（适合浓度>1mg/L的样品），但操作繁琐，耗时较长。

总磷：反映水中磷污染的指标

总磷是指水中所有形态的磷（包括溶解态磷、颗粒态磷、有机磷、无机磷）的总和，单位为mg/L。它是水体富营养化的“元凶”之一——当总磷浓度超过0.02mg/L时，就可能导致藻类大量繁殖，引发水华，破坏水生生态系统。因此，总磷是污水排放的严格控制指标（如城镇污水处理厂一级A标准要求出水总磷≤0.5mg/L）。

总磷的标准检测方法是钼酸铵分光光度法（GB 11893-89《水质 总磷的测定 钼酸铵分光光度法》），核心步骤是“消解-显色-测定”。首先，向样品中加入过硫酸钾（或硝酸-高氯酸）作为消解剂，在高压蒸汽灭菌器（120℃，30分钟）或紫外消解仪中消解，将各种形态的磷转化为正磷酸盐（PO4³-）；然后，在酸性条件下，正磷酸盐与钼酸铵反应生成磷钼杂多酸，再加入抗坏血酸（或氯化亚锡）将其还原为蓝色的钼蓝络合物；最后，在700nm波长下测量吸光度，根据标准曲线计算总磷浓度。

消解步骤是总磷检测的关键——若消解不完全，有机磷和颗粒态磷未转化为正磷酸盐，会导致结果偏低。因此，对于含有大量有机物的样品（如食品加工废水），需延长消解时间或增加消解剂用量；对于高浓度总磷样品（如磷化工废水），需稀释后再消解，避免消解剂不足。

此外，钼酸铵分光光度法的干扰因素较多：如水中的砷（As）会与钼酸铵反应生成类似钼蓝的物质，导致结果偏高，需加入硫代硫酸钠掩蔽；如含大量铁离子（Fe³+），会使溶液呈黄色，干扰吸光度测量，需加入抗坏血酸还原为Fe²+（Fe²+无干扰）。

pH值：反映水酸碱程度的基础指标

pH值是水中氢离子浓度的负对数（pH=-lg[H+]），用于表示水的酸碱程度，范围为0-14（pH<7为酸性，pH=7为中性，pH>7为碱性）。pH值对污水处理的影响极大——微生物的活性（如好氧菌适宜pH为6.5-8.5）、化学药剂的效果（如混凝剂在中性条件下效果最佳）、管道的腐蚀（酸性污水会腐蚀金属管道）都与pH值密切相关。因此，pH值是污水检测的“基础指标”，几乎所有污水样品都需要先测pH值。

pH值的标准检测方法是玻璃电极法（GB 6920-86《水质 pH值的测定 玻璃电极法》）。原理是：以玻璃电极为指示电极（对H+敏感），饱和甘汞电极为参比电极，两者组成原电池；当电极插入样品中时，样品中的H+会与玻璃电极表面的水化层反应，产生电位差；电位差的大小与pH值成正比，通过pH计测量电位差即可直接读取pH值。

操作时需注意以下几点：一是校准——测量前需用标准缓冲溶液（如pH4.00、6.86、9.18）校准pH计，校准顺序为从低到高（或从高到低），确保校准液与样品温度一致（温差≤2℃）；二是电极维护——玻璃电极需定期浸泡在3mol/L氯化钾溶液中（保持水化层活性），若电极表面污染（如沾有油污），需用乙醇清洗后再浸泡；三是样品测量——将电极插入样品中，轻轻搅拌至读数稳定（约1-2分钟），避免气泡附着在电极表面（会导致读数波动）。

对于含有强腐蚀性物质的样品（如硫酸厂废水），需先稀释后测量，防止损坏电极；对于含有大量悬浮物的样品（如污泥上清液），需先过滤或离心，避免堵塞电极的多孔陶瓷芯。

总氮：反映水中总含氮量的指标

总氮是指水中所有含氮化合物的总和，包括有机氮（如蛋白质、氨基酸）、无机氮（如氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮），单位为mg/L。它是衡量水体富营养化的综合指标——总氮浓度过高会导致藻类大量繁殖，与总磷共同作用加剧水华。对于污水处理厂，总氮是“脱氮工艺”（如A/O、A²/O工艺）的核心控制指标（一级A标准要求出水总氮≤15mg/L）。

总氮的标准检测方法是碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法（GB 11894-89《水质 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》）。原理是：在碱性条件下（加入氢氧化钠），用过硫酸钾作为氧化剂，将样品中的所有含氮化合物消解为硝酸盐氮（NO3-）；然后，利用硝酸盐在220nm波长下的紫外吸收（硝酸根的特征吸收峰）和275nm波长下的有机物干扰吸收，通过公式“A=A220-2A275”消除干扰，最后根据标准曲线计算总氮浓度。

消解过程是总氮检测的关键——需将样品置于高压蒸汽灭菌器中，在120-124℃下消解30分钟，确保有机氮完全转化为硝酸盐。若消解温度不足或时间不够，会导致结果偏低；若过硫酸钾纯度不够（含氮杂质），会导致空白值过高，影响检测精度——因此，过硫酸钾需选用优级纯，且需提前重结晶（去除氮杂质）。

此外，样品中的氯离子会干扰测定（氯离子与过硫酸钾反应生成氯气，破坏消解体系），若氯离子浓度超过1000mg/L，需加入硫酸银作为掩蔽剂（1g硫酸银可掩蔽200mg氯离子）；若样品含大量有机物（如印染废水），需增加过硫酸钾用量（从5g/L增加到10g/L），确保消解完全。