化學(xué)需氧量是指水樣在一定條件下，氧化1升水樣中還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量，以氧的mg/L表示。化學(xué)需氧量反應(yīng)了水中受還原性污染的程度。基于水體被有機(jī)物污染是很普遍的現(xiàn)象，該指標(biāo)也作為有機(jī)物相對(duì)含量的綜合指標(biāo)之一。

 對(duì)廢水化學(xué)需氧量的測(cè)定，我國(guó)規(guī)定用重鉻酸鉀法，也可以用與其測(cè)定結(jié)果一致的庫(kù)侖滴定法或各種專(zhuān)用儀器（COD快速測(cè)定儀）測(cè)定。

 重鉻酸鉀法：在強(qiáng)酸性溶液中，用重鉻酸鉀將水中的還原性物質(zhì)（主要是有機(jī)物）氧化，過(guò)量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈作指示劑，用硫酸亞鐵銨溶液回滴，根據(jù)所消耗的重鉻酸鉀量算出水樣中的化學(xué)需氧量，以氧的mg/L表示。

 反應(yīng)過(guò)程：

 Cr2O72-+14H++6e==2Cr3＋+7H2O 

Cr2O72-+14H++6Fe2＋=6Fe3＋+2Cr3＋+7H2O

 6Fe2＋+試亞鐵靈→紅褐色

 詳見(jiàn)GB11914-89《水質(zhì) 化學(xué)需氧量的測(cè)定 重鉻酸鉀法》。

以高錳酸鉀溶液為氧化劑測(cè)得的化學(xué)耗氧量。我國(guó)新的環(huán)境水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中，已把該指標(biāo)改稱(chēng)高錳酸鹽指數(shù)，而僅將酸性重鉻酸鉀法測(cè)得的值稱(chēng)為化學(xué)需氧量。標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）建議高錳酸鉀法限于地表水、飲用水和生活污水。

 按測(cè)定溶液的介質(zhì)不同，分為酸性高錳酸鉀法和堿性高錳酸鉀法。當(dāng)Cl-含量高于300mg/L時(shí)，應(yīng)采用堿性高錳酸鉀法；對(duì)于較清潔的地面水和被污染的水體中氯化物含量不高(Cl-＜300mg/L）的水樣，常用酸性高錳酸鉀法。當(dāng)OC超過(guò)5mg/L時(shí)，應(yīng)少取水樣并經(jīng)稀釋后再測(cè)定。

 酸性高錳酸鉀法：在酸性條件下的水樣中加入過(guò)量高錳酸鉀，在沸水浴上加熱30分鐘，利用高錳酸鉀將水樣中某些有機(jī)物及還原性物質(zhì)氧化，反應(yīng)后剩余的高錳酸鉀用過(guò)量的草酸鈉還原，再以高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴過(guò)量的草酸鈉，通過(guò)計(jì)算求出水樣中所含有機(jī)物及還原性物質(zhì)所消耗的高錳酸鉀的量。

 堿性高錳酸鉀法：在堿性溶液中，加過(guò)量高錳酸鉀加熱30分鐘，以氧化水樣中的有機(jī)物和某些還原性無(wú)機(jī)物，然后用過(guò)量酸化的草酸鈉溶液還原，再以高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液氧化過(guò)量的草酸鈉，滴定到微紅色為終點(diǎn)。一般地表水和飲用水用高錳酸鉀法，而污廢水用重鉻酸鉀法。

生化需氧量是指在有溶解氧的條件下，好氧微生物在分解水中有機(jī)物的生物化學(xué)氧化過(guò)程中所消耗的溶解氧量。同時(shí)亦包括如硫化物、亞鐵等還原性無(wú)機(jī)物質(zhì)氧化所消耗的氧量，但這部分通常占很小比例。有機(jī)物在微生物作用下好氧分解大體上分為兩個(gè)階段。

 ①含碳物質(zhì)氧化階段，主要是含碳有機(jī)物氧化為二氧化碳和水；

 ②硝化階段，主要是含氮有機(jī)化合物在硝化菌的作用下分解為亞硝酸鹽和硝酸鹽。約在5-7日后才明顯進(jìn)行。故目前常用的20℃五天培養(yǎng)法（BOD5法）測(cè)定BOD值一般不包括硝化階段。

 BOD是反映水體被有機(jī)物污染程度的綜合指標(biāo)，也是研究廢水的可生化降解性和生化處理效果，以及生化處理廢水工藝設(shè)計(jì)和動(dòng)力學(xué)研究中的重要參數(shù)。

 1.五天培養(yǎng)法（20℃）

 水樣經(jīng)稀釋后，在20±1℃條件下培養(yǎng)5天，求出培養(yǎng)前后水樣中溶解氧含量，二者的差值為BOD5。如果水樣五日生化需氧量未超過(guò)7mg/L，則不必進(jìn)行稀釋?zhuān)芍苯訙y(cè)定。對(duì)不含或少含微生物的工業(yè)廢水，如酸性廢水、堿性廢水、高溫廢水或經(jīng)過(guò)氯化處理的廢水，在測(cè)定BOD5時(shí)應(yīng)進(jìn)行接種，以引入能降解廢水中有機(jī)物的微生物。當(dāng)廢水中存在難降解有機(jī)物或有劇毒物質(zhì)時(shí)，應(yīng)將馴化后的微生物引入水樣中進(jìn)行接種。 

（1）稀釋水和接種稀釋水的配制

 稀釋水一般用蒸餾水配制，先通入經(jīng)活性炭吸附及水洗處理的空氣，曝氣2-8小時(shí)，使水中DO接近飽和，然后20℃下放置數(shù)小時(shí)。臨用前加入少量氯化鈣、氯化鐵、硫酸鎂等營(yíng)養(yǎng)溶液及磷酸鹽緩沖溶液，混勻備用。稀釋水的pH值應(yīng)為7.2，BOD5＜0.2mg/L。

 接種稀釋水是在稀釋水中接種微生物，即在每升稀釋水中加入生活污水上層清液1-10mL或表層土壤浸出液20-30mL或河水、湖水10-100mL，使pH=7.2，BOD5約在0.3-10mg/L之間為宜。配后立即使用。

 （2）水樣稀釋倍數(shù)

 ①根據(jù)OC（地面水）或CODcr（工業(yè)廢水）值估計(jì)，分別乘上相應(yīng)系數(shù)；

 ②根據(jù)經(jīng)驗(yàn)等估計(jì)。

 2.其他方法

 檢壓庫(kù)侖式BOD測(cè)定儀、微生物膜電極BOD測(cè)定儀、呼吸計(jì)法BOD測(cè)定儀等均可直接顯示BOD測(cè)定結(jié)果。870型直讀式BOD測(cè)定儀則是根據(jù)測(cè)壓法的原理制成的。

總有機(jī)碳是以碳的含量表示水體中有機(jī)物質(zhì)總量的綜合指標(biāo)。由于TOC的測(cè)定采用燃燒法，因此能將有機(jī)物全部氧化，它比BOD5、COD更能反應(yīng)有機(jī)物的總量。現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的測(cè)定方法是燃燒氧化-非色散紅外吸收法。

 測(cè)定原理：將一定量水樣注入高溫爐內(nèi)的石英管，在900-950℃下，以鉑和三氧化鈷或三氧化二鉻為催化劑，使有機(jī)物燃燒裂解轉(zhuǎn)化為二氧化碳，然后用紅外線氣體分析儀測(cè)定CO2含量，從而確定水樣中碳的含量 (此為總碳量，TC）。

 要測(cè)TOC量，有兩種方法：

 方法一：先將水樣酸化，通入氮?dú)馄貧猓?qū)除各種碳酸鹽生成的CO2，然后再注入儀器內(nèi)測(cè)定。

 方法二：把等量水樣分別注入高溫爐和低溫爐，則水樣中有機(jī)碳和無(wú)機(jī)碳均轉(zhuǎn)化為CO2，依次導(dǎo)入非色散紅外氣體分析儀，分別測(cè)得總碳（TC）和無(wú)機(jī)碳（IC），二者之差即為T(mén)OC。

總需氧量是指水中能被氧化的物質(zhì)，主要是有機(jī)物質(zhì)在燃燒中變成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所的氧量，結(jié)果以氧的mg/L表示。

 用TOD測(cè)定儀測(cè)定TOD的原理是，將一定量水樣注入裝有鉑催化劑的石英燃燒管，通入含已知氧濃度的載氣（N2）作為原料氣，則水樣中的還原性物質(zhì)在900℃下被瞬間燃燒氧化。測(cè)定燃燒前后原料氣中氧濃度的減少量，便可求得水樣的總需氧量值。

 值得注意的是BOD測(cè)量的是可以生物降解的物質(zhì)，COD測(cè)量的是可以化學(xué)降解的物質(zhì)（當(dāng)然包括可以生物降解的物質(zhì)），但在工業(yè)污水中，BOD和COD之間有著巨大差異，因?yàn)橛袡C(jī)物通常不可生物降解，另外COD測(cè)量中還包含無(wú)機(jī)物的反應(yīng)以及N-和S-的化合物。總的來(lái)說(shuō)，BOD就是測(cè)量細(xì)箘的活性，COD測(cè)量的是可被氧化物質(zhì)的量。