19. BOD5 を測定する場合、水サンプルの希釈方法は何通りありますか?操作上の注意事項は何ですか?
BOD5を測定する場合、水試料の希釈方法は一般希釈法と直接希釈法の2種類に分かれます。一般的な希釈方法では、大量の希釈水または接種希釈水が必要となります。
一般的な希釈方法は、1Lまたは2Lのメスシリンダーに希釈水または接種希釈水を約500mL加え、計算された一定量の検水を加え、さらに希釈水または接種希釈水をフルスケールまで加え、先端にゴムを付け、丸いガラス棒を水面下でゆっくりと上下にかき混ぜます。最後に、サイフォンを使用して均一に混合した水サンプル溶液を培養ボトルに導入し、少しオーバーフローさせて満たし、ボトルの栓を慎重に閉め、水で密封します。ボトルの口。 2 番目または 3 番目の希釈倍率の水サンプルの場合は、残りの混合溶液を使用できます。計算後、一定量の希釈水または接種した希釈水を同様に添加・混合し、培養ボトルに導入します。
直接希釈法は、容積が既知の培養瓶に約半分の希釈水または接種希釈水をサイフォンで導入し、希釈率から計算した添加量の水を各培養瓶に注入する方法です。ボトルの壁に沿って配置します。次に、希釈水をボトルネックに導入するか、希釈水を接種し、ボトルの栓を慎重に閉め、ボトルの口を水で密封します。
直接希釈法を使用する場合は、希釈水の導入や、最後の希釈水の接種が早すぎないように特に注意してください。同時に、過剰なオーバーフローによるエラーを回避するために、最適なボリュームを導入するための運用ルールを検討する必要があります。
どの方法を使用する場合でも、水サンプルを培養ボトルに導入するときは、泡が発生したり、水に空気が溶けたり、水から酸素が逃げたりしないように、穏やかに操作する必要があります。また、ボトルのキャップをしっかり閉める際は、ボトル内に気泡が残ると測定結果に影響を与える可能性がありますので、ご注意ください。培養ボトルをインキュベーターで培養する場合は、封水が蒸発してボトル内に空気が入るのを防ぐために、封水が毎日チェックされ、適時に水を補充する必要があります。さらに、誤差を減らすために、5 日間の前後で使用する 2 つの培養ボトルの容量は同じでなければなりません。
20. BOD5 を測定するときに発生する可能性のある問題は何ですか?
硝化処理を伴う下水処理水のBOD5を測定すると、硝化菌が多く含まれるため、測定結果にはアンモニア性窒素などの含窒素物質の酸素要求量が含まれます。水サンプル中の炭素質物質の酸素要求量と窒素質物質の酸素要求量を区別する必要がある場合、BOD5 測定プロセスで硝化を除去するために、希釈水に硝化抑制剤を添加する方法が使用できます。たとえば、2-クロロ-6-(トリクロロメチル)ピリジン 10mg またはプロペニルチオ尿素 10mg などを追加します。
BOD5/CODCr は 1 に近いか、1 より大きく、多くの場合、テスト プロセスにエラーがあることを示します。テストの各リンクを確認する必要があり、水サンプルが均一に採取されているかどうかに特別な注意を払う必要があります。過マンガン酸カリウムによる水サンプル中の有機成分の酸化の程度は、重クロム酸カリウムよりもはるかに低いため、BOD5/CODMn が 1 に近いか、1 より大きくなるのは正常である可能性があります。同じ水サンプルの CODMn 値が CODCr 値よりも低い場合があります。たくさんの。
希釈倍率が大きくなるほど BOD5 値が高くなるという規則的な現象がある場合、その理由は通常、水サンプルに微生物の増殖や繁殖を阻害する物質が含まれていることが原因です。希釈倍率が低いと、検水中に含まれる阻害物質の割合が多くなり、細菌による有効な生分解ができず、BOD5の測定結果が低くなります。このとき、抗菌性物質の具体的な成分や原因を解明し、測定前に抗菌性物質を除去またはマスキングする効果的な前処理を行う必要があります。
BOD5/CODCr が 0.2 未満、さらには 0.1 未満など低い場合、測定水サンプルが工場排水の場合、サンプル水中の有機物の生分解性が低いことが考えられます。ただし、測定された水サンプルが都市下水である場合、または生活下水の一部である特定の産業排水と混合されている場合は、水サンプルに化学毒性物質または抗生物質が含まれているためだけでなく、より一般的な理由は pH 値が中性でないことです。残留塩素系殺菌剤の存在。誤差を避けるために、BOD5 測定プロセス中に、水サンプルと希釈水の pH 値をそれぞれ 7 と 7.2 に調整する必要があります。残留塩素などの酸化剤が含まれる可能性のある水サンプルについては、定期検査を実施する必要があります。
21. 廃水中の植物栄養素を示す指標は何ですか?
植物の栄養素には、植物の成長と発育に必要な窒素、リン、その他の物質が含まれます。適度な栄養素は生物や微生物の成長を促進します。水域に過剰な植物栄養分が流入すると、水域に藻類が増殖し、いわゆる「富栄養化」現象が発生し、水質がさらに悪化し、漁業生産に影響を及ぼし、人の健康に悪影響を及ぼします。浅い湖の重度の富栄養化は、湖の沼地化や死につながる可能性があります。
同時に、植物栄養素は活性汚泥中の微生物の成長と繁殖に不可欠な成分であり、生物処理プロセスの正常な動作に関連する重要な要素です。したがって、水中の植物栄養指標は、従来の下水処理事業における重要な管理指標として使用されています。
下水中の植物栄養分を示す水質指標は、主に窒素化合物（有機窒素、アンモニア態窒素、亜硝酸塩、硝酸塩など）とリン化合物（全リン、リン酸塩など）です。従来の下水処理では、一般に、流入水および流出水中のアンモニア窒素およびリン酸塩を監視します。一方では生物学的処理の通常の運用を維持すること、他方では排水が国の排出基準を満たしているかどうかを検出することです。
22.一般的に使用される窒素化合物の水質指標は何ですか?それらはどのように関係しているのでしょうか?
水中の窒素化合物を表す一般的に使用される水質指標には、全窒素、ケルダール窒素、アンモニア態窒素、亜硝酸塩および硝酸塩が含まれます。
アンモニア態窒素は、水中にNH3とNH4+の形で存在する窒素です。これは有機窒素化合物の酸化分解の第一段階生成物であり、水質汚染の兆候です。アンモニア態窒素は亜硝酸菌の作用により亜硝酸塩（NO2-と表記）に酸化され、亜硝酸塩は硝酸菌の作用により硝酸塩（NO3-と表記）に酸化されます。硝酸塩は、酸素のない環境で微生物の作用により亜硝酸塩に還元されることもあります。水中の窒素が主に硝酸塩の形である場合、水中の窒素含有有機物の含有量が非常に少なく、水域が自己浄化に達していることを示している可能性があります。
有機窒素とアンモニア態窒素の合計は、ケルダール法 (GB 11891-89) を使用して測定できます。ケルダール法で測定される水サンプルの窒素含有量はケルダール窒素とも呼ばれ、一般的に知られているケルダール窒素はアンモニア態窒素です。そして有機窒素。サンプル水からアンモニア性窒素を除去した後、ケルダール法により測定します。測定値は有機窒素です。水サンプル中のケルダール窒素とアンモニア態窒素を別々に測定すると、その差は有機窒素にもなります。ケルダール窒素は、下水処理施設への流入水の窒素含有量の管理指標として使用できるほか、河川、湖沼、海などの自然水域の富栄養化を管理するための参考指標としても使用できます。
全窒素とは、水中の有機窒素、アンモニア態窒素、亜硝酸性窒素、硝酸性窒素の合計であり、ケルダール窒素と全酸化物窒素の合計です。全窒素、亜硝酸性窒素、硝酸性窒素はすべて分光測光法を使用して測定できます。亜硝酸性窒素の分析方法についてはGB7493-87を、硝酸性窒素の分析方法についてはGB7480-87を、全窒素の分析方法についてはGB11894--89をご参照ください。全窒素は、水中の窒素化合物の合計を表します。これは自然水質汚染管理の重要な指標であり、下水処理プロセスにおける重要な管理パラメーターです。
23. アンモニア態窒素測定時の注意点は何ですか？
アンモニア態窒素の測定に一般的に使用される方法は比色法、すなわちネスラー試薬比色法 (GB 7479-87) およびサリチル酸次亜塩素酸法 (GB 7481-87) です。水サンプルは濃硫酸で酸性化することで保存できます。具体的な方法としては、濃硫酸を用いてサンプル水のpH値を1.5～2に調整し、4℃の環境で保管します。ネスラー試薬比色法およびサリチル酸・次亜塩素酸法の最小検出濃度は、それぞれ0.05mg/Lおよび0.01mg/L（Nで計算）です。濃度が 0.2mg/L を超える水サンプルを測定する場合は、容積法 (CJ/T75-1999) を使用できます。正確な結果を得るには、どの分析方法を使用する場合でも、アンモニア性窒素の測定時に水サンプルを事前に蒸留する必要があります。
水サンプルの pH 値は、アンモニアの測定に大きな影響を与えます。 pH 値が高すぎると、一部の窒素含有有機化合物がアンモニアに変換されます。 pH値が低すぎると、加熱および蒸留中にアンモニアの一部が水中に残ります。正確な結果を得るには、分析前に水サンプルを中性に調整する必要があります。サンプル水が酸性またはアルカリ性すぎる場合は、1mol/L 水酸化ナトリウム水溶液または 1mol/L 硫酸水溶液を使用して pH 値を中性に調整できます。次にリン酸緩衝液を加えてpH値を7.4に保ち、蒸留を行います。加熱後、アンモニアは水から気体状態で蒸発します。このとき、0.01～0.02mol/Lの希硫酸（フェノール・次亜塩素酸法）または2％希ホウ酸（ネスラー試薬法）を用いて吸着させます。
Ca2+ 含有量が多い一部の水サンプルでは、リン酸緩衝液を添加すると、Ca2+ と PO43- が不溶性 Ca3(PO43-)2 沈殿物を生成し、リン酸塩中に H+ が放出され、pH 値が低下します。明らかに、リン酸塩とともに沈殿する可能性のある他のイオンも、加熱蒸留中に水サンプルの pH 値に影響を与える可能性があります。つまり、このような水サンプルでは、pH値を中性に調整してリン酸緩衝液を添加したとしても、pH値は期待値よりもはるかに低くなってしまいます。したがって、未知の水サンプルの場合は、蒸留後に再度 pH 値を測定します。 pH 値が 7.2 ～ 7.6 の範囲にない場合は、緩衝液の量を増やす必要があります。一般に、カルシウム 250 mg ごとに 10 mL のリン酸緩衝液を追加する必要があります。
24. 水中のリン含有化合物の含有量を反映する水質指標は何ですか?それらはどのように関係しているのでしょうか?
リンは水生生物の成長に必要な元素の一つです。水中のリンの大部分はさまざまなリン酸塩の形で存在し、少量は有機リン化合物の形で存在します。水中のリン酸塩は、オルトリン酸塩と縮合リン酸塩の 2 つのカテゴリーに分類できます。オルトリン酸塩とは、PO43-、HPO42-、H2PO4-などの形で存在するリン酸塩を指し、縮合リン酸塩にはピロリン酸、メタリン酸などが含まれます。 P2O74-、P3O105-、HP3O92-、(PO3)63- などの塩およびポリマーリン酸塩。有機リン化合物には主にリン酸塩、亜リン酸塩、ピロリン酸塩、次亜リン酸塩、およびアミンリン酸塩が含まれます。リン酸塩と有機リンの合計は全リンと呼ばれ、重要な水質指標でもあります。
全リンの分析方法 (具体的な方法については GB 11893-89 を参照) は 2 つの基本的なステップで構成されます。最初のステップは、酸化剤を使用して、水サンプル中のさまざまな形のリンをリン酸塩に変換することです。 2 番目のステップでは、オルトリン酸塩を測定し、総リン含有量を逆計算します。日常の下水処理作業中、生化学処理装置に入る下水および二次沈殿槽の流出水のリン酸塩含有量を監視および測定する必要があります。流入水のリン酸塩含有量が不十分な場合は、それを補うために一定量のリン酸肥料を追加する必要があります。二次沈殿池排水のリン酸塩含有量が国の第一次排出基準である0.5mg/Lを超える場合には、リン除去対策を検討する必要があります。
25. リン酸塩の測定における注意点は何ですか?
リン酸塩の測定方法は、酸性条件下でリン酸塩とモリブデン酸アンモニウムによりリンモリブデンヘテロポリ酸が生成され、これを還元剤の塩化第一スズまたはアスコルビン酸を用いて青色錯体（モリブデンブルーといいます）に還元します。方法 CJ/T78–1999) では、アルカリ燃料を使用して、直接分光光度測定用の多成分着色錯体を生成することもできます。
リンを含む水サンプルは不安定なので、採取後すぐに分析するのが最適です。分析をすぐに実行できない場合は、保存用に水サンプル 1 リットルあたり 40 mg の塩化水銀または 1 mL の濃硫酸を加え、茶色のガラス瓶に入れて 4oC の冷蔵庫に保管します。水サンプルが全リンの分析のみに使用される場合、防腐処理は必要ありません。
リン酸塩はペットボトルの壁に吸着される可能性があるため、ペットボトルを水サンプルの保存には使用できません。使用するすべてのガラス瓶は熱希塩酸または希硝酸ですすぎ、その後蒸留水で数回洗い流す必要があります。
26. 水中の固形物の含有量を反映するさまざまな指標は何ですか?
下水中の固形物には、水面の浮遊物、水中の浮遊物、底に沈む沈降物、水中に溶解している固形物が含まれます。浮遊物体は、水面に浮遊し、水よりも密度が小さい不純物の大きな破片または大きな粒子です。浮遊物質とは、水中に浮遊する小さな粒子の不純物です。沈降性物質は、一定期間後に水域の底に沈殿する可能性がある不純物です。ほとんどすべての下水には複雑な組成の沈降性物質が含まれています。有機物を主成分とする沈降性物質を汚泥、無機物を主成分とする沈降性物質を残渣といいます。浮遊物は一般に定量化が困難ですが、他のいくつかの固体物質は以下の指標を使用して測定できます。
水中の全固形分を反映する指標が全固形分、つまり全固形分です。固体の水への溶解度に応じて、全固体は溶解固体（Dissolved Solid、略称DS）と懸濁固体（Suspend Solid、略称SS）に分けられます。水中の固体の揮発性の性質に従って、全固体は揮発性固体（VS）と固定固体（FS、灰とも呼ばれます）に分けることができます。このうち、溶解固体（DS）と懸濁固体（SS）は、揮発性溶解固体、不揮発性溶解固体、揮発性懸濁固体、不揮発性懸濁固体、その他の指標にさらに細分されます。
投稿日時: 2023 年 9 月 28 日
