摘 要

化学需氧量（COD），生化需氧量（BOD）是水质综合指数的一个重要的评价。但是生化需氧量（BOD）的测定条件比较苛刻，并且操作复杂测定时间长，而且会受到诸多外界因素的影响，因此，难以处理和分析的结果，它不能以实际测量水质工作及时指导；化学需氧量（COD）测定迅速，只要两个小时才能完成，安全，操作方便。本研究的目的是找出是否有，COD值可以测量以计算BOD₅值BOD₅和COD之间的相关性，有可能利用更快速的相关公式得出的值的BOD₅，及时指导生产实践。在本文中，武汉南湖体瞬时采样测试，测试其五日生化需氧量和化学需氧量值，该数据是线性的统计分析。结果表明，在这两个南湖之间一个非常接近线性关系，通过线性回归的回归方程：y=kx b。再经线性显著性检验方法^[1]验证可表明：在一定的置信水平，BOD5和COD的线性关系是非常显著^[2]。

关键词：化学需氧量；生化需氧量；线性相关性；回归分析；南湖水体

Abstract

Chemical oxygen demand (COD) and biochemical oxygen demand (BOD) is an important evaluation of water quality comprehensive index.However, biochemical oxygen demand (BOD) measurement conditions are harsh and the determination of the complex operation costs a long time,and also by many external factors, and therefore difficult to manipulate and analyze the results, it can not work in time to guide the actual water quality measurement;But the chemical oxygen demand (COD) determination is quick, as long as two hours to complete, safe and easy to operate.The purpose of this study is to identify the relationship between BOD₅ and COD_Cr,so as to COD_Cr value can be measured to calculate the value of BOD₅,it is possible to take advantage of the correlation formula derived the values of BOD₅, timely guide the production practice.In this paper, Wuhan South Lake body was testing for sample to detect the values of BOD and COD_Cr and anlynase these datas by the method of linear statistical.Analysis results show that there is a close correlation between COD and BOD in Wuhan South Lake body.By linear regression the euqtion is y=kx b,and then,significant verification method shows that the linear relationship between BOD and CODCr of Wuhan South Lake body is very significant under certain cofidence level.

Key Words:COD_Cr；BOD；The linear correlation；Regression analysis

目录

第一章 绪论 1

1.1研究背景、目的和意义 1

1.1.1武汉市湖泊概况 1

1.1.2南湖概况及水污染现状 2

1.2国内外研究现状分析 4

1.3课题研究内容及预期目标 4

1.4课题研究对象现状分析 5

第二章 实验部分 7

2.1实验目的及内容 7

2.2实验原理 7

2.3高锰酸盐指数、化学需氧量、生化需氧量的关系 8

2.4实验方法 8

2.4.1 采样方法 8

2.4.2 COD_Cr测定方法 9

2.4.3 BOD₅测定方法 11

2.5实验结果 13

第三章 实验结果与分析 14

3.1 COD与BOD₅的相互关系 14

3.1.1 研究假设 15

3.1.2 COD与BOD₅的相关模式 15

3.2线性回归直线方程的建立 16

3.3相关系数及其显著性检验 17

第四章 结论 19

4.1实验数据测量结果影响因素分析 19

4.1.1 水质变化的影响 19

4.1.2 温度的影响 19

4.1.3 试剂浓度的影响 19

4.2 COD与BOD相关性应用探讨 20

第一章 绪论

1.1研究背景、目的和意义

1.1.1武汉市湖泊概况

武汉市汉江东部平原，中游长江和汉江交织，它是资本，全省的政治，经济，文化，商业和交通湖北省中心，反之亦然中心城市中国内地和一个多功能综合性特大城市。武汉跨越汉阳，汉口武昌，已知的城镇和武汉分，被称为江城说。武汉市下辖超过七城市中心，远离市区4，二郊区的8467.lkm2全市土地面积。截至2002年底，武汉市建成区面积214.22平方公里，达7.681亿人口的30876万，其中农业人口45934万非农业人口。在武汉温暖湿润的气候属北亚热带气候，雨量充沛，我们可以看到1150毫米〜1450毫米其年平均降水量。流经城市的两个最大的河流是长江，汉，适用于工业和城市饮用水水源地的主要受纳水体的流域供水也是一个主要来源。以长江和汉江为干流，构成庞大的水网。

武汉一直有百湖之城的美誉，截至2002年年底，全市湖泊，一共有192（加远未结束湖泊超过0.1平方公里市区繁华湖），在全市大共有13个湖泊，包括湖是最具影响力和最大的湖泊面积约33平方公里的区域。中央城湖已在38“武汉市湖泊保护条例”中上市，17,535.27公顷，占总面积的湖水，其中有16个湖泊的水域面积大于100公顷，分别为，墨水湖，龙阳湖三角湖，南太子湖，东湖，南湖，中湖，野芷湖，东湖焉，西，野湖，北湖，青菱湖，汤逊湖外，Huangjiahu汽车湖码头，共共16,997.27公顷，占湖水总面积的96.9％，38。

原本最相通武汉江河湖泊，还兼有供水，调蓄，养殖，园林，水利等特点。随着湖泊污染和城市化加剧的加剧，湖水的自然属性逐渐减弱，并逐渐演变成一个封闭，半封闭的湖泊，由一个天然湖泊，并通过河流和湖泊组成。湖泊和基本功能逐渐丧失其原有的城市饮用水源，武汉市中，甚至大多数湖泊连最基本的功能，不能有娱乐景观，而只有蓄洪，工业用水和农业生产和水产养殖等功能。由于大多数城市湖泊营养负荷非常高，使原来的湖泊有污水污染物去除功能基本丧失，成为唯一满意的，但不能消除，湖泊自身的系统功能遭到严重破坏，大部分湖水已经富营养化。

根据“2003年度武汉市环境质量”显示，武汉有情况51大湖泊并不乐观：有31个湖泊水质下降不良或类别，其中10个已经达到重度富营养状态。

它跑31湖泊湖，龙阳湖，黄燕西，东西湖，三角湖，银湖、竹湖，天鹅湖木，江汉北湖，青潭湖，西湖，野芷湖，张毕湖，竹海，北太子湖、湖草鱼，菱角湖，南湖，太阳湖，四美塘，小南湖，香，莲花湖后、塔湖，机器轰鸣，湖，紫阳湖，墨水湖，南太子湖，月湖。

近年来，由受许多其他因素的经济利益的驱动，湖泊填补了湖水污染和频繁的现象，特别是在武汉主城区，在湖泊的数量迅速下降，湖水加速萎缩的湖泊水质继续恶化，和湖泊富营养化等问题不断涌现，武汉发展的城市带来了严重的负面影响。

虽然在武汉地表水环境质量有了不小的改进，但大部分湖泊和河流的污染仍较为严重，在51大湖泊，水质符合II为梁子湖只类标准；其中符合Ⅲ类标准的有一个湖，麓湖木兰湖，汤逊湖，道光水库；符合Ⅳ类标准的有青菱湖、严东湖、后官湖、涨渡湖、柴泊潮、后湖、野湖、五加湖、车墩湖、马子湖等10个；其中符合V类的有青山北湖、静湖、杨春湖、严家湖。

1.1.2南湖概况及水污染现状

1.1.2.1南湖概况

南湖位于武汉市洪山区，属于浅水湖泊在长江，东湖，沙湖，南腾讯，黄嘉汇，野芷湖以北的中游，水域面积达763.96公顷，是武汉湖的第二大城市最大的湖泊覆盖东湖的面积之后。然而，由于1980年的南湖水质逐渐恶化特别是鱼类的夏季大量死亡。然而，随着快速扩张武汉市南湖的规模逐渐从城外入湖，以及周边的工业废水，生活污水，官桥湖截污工程，使水和污水学院，导致南湖武汉成为湖泊污染最严重的一个。如今，南湖湖水已经被恶化的趋势，今年呈现富营养化严重状态，一年。每年春天结尾夏天开头的这个时间段里，南湖以及其部分分支湖泊都会出现大面积翻塘死鱼的现象。近年来，随着工业和农业和人口增长的不断发展，南湖湖泊水质迅速恶化，从而加剧水体富营养化的进程；和生物多样性，养鱼危机的损失。

如今，南湖一直呈现中度至重度富营养化状态，并逐年恶化的趋势值。每年春季和初夏，南湖湖水一些分支会变成死鱼的池塘大面积。南湖周边，共有25个主要排污口分别来自高等院校，企事业单位和居民区沿着湖边，约145000吨每日总污水排放的调查。南湖截污工程开始在九月底，去年，武汉市政府投资4000万元，首先削减珞狮南路排污口，机场路延长线的排污口，名园排污口，茶山刘口和排水口，中南民大，他们占排放的污水南湖总量的80％，但此后也清淤，调水，生态修复，以及数十年的巨额投资的持续时间。继续治理后，南湖水质略有改善，但它仍然是省，市一片心脏疾病，也是省，市各级的重视市人大，政协的重点，需要长期治疗，紧紧地抓着。

一个在国内中国世界湖泊数量最多的。湖泊和人类的生存和社会的发展密切相关。湖泊不仅能够满足人们的精神文化需求，而且对于国家能间接的产生一定的经济、社会和环境效益，保障国民经济持续发展的重点, 应受到各级政府高度重视。

1.1.2.2地表水环境质量标准

在“地表水环境质量标准”（GB3838-2002），地表水水域环境的保护目标和功能，控制水平的基础上，水质分为五类，较高的类别，它表明，其水质恶化。

Ⅰ类主要适用于水，国家自然保护区的来源；

Ⅱ类主要适用于集中式生活饮用水，地表水水源保护区，珍稀水生生物栖息地，鱼虾类产卵场，仔鱼的觅食地等；

Ⅲ类主要适用于集中式生活饮用水，地表水源二级保护区，鱼虾类越冬或迁徙通道，水产养殖区等渔业水域及游泳区；

Ⅳ类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；

Ⅴ类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。

注：比污染或等级程度比V类水体更糟糕的基本上不再使用该功能。

对应于五类地表水的水功能，环境质量标准基本项目的地表水标准值分为五类，不同功能的类执行标准值的相应类别。高水域功能类别严格的标准值水域功能类别低的标准值。无论使用多级的功能，对应的最高功能类别的价值性能标准相同水域。

1.1.2.3南湖的污染状况

　　随着改革开放的经济政策，并在快速发展的过去十年武汉市的这种社会经济洪山区等方面的深入一个良好的环境，城区的迅速扩大，城市水污染加剧，大量未经处理的城市固体废物和城市污水，排入南湖工业废水，甚至一小部分已久的身体，造成越来越严重南湖水质污染，水生态功能已经严重退化，并表现出中度至重度富营养化。目前，南湖水体呈现出黄绿色，而在夏季高温季节的当地水域散发出难闻的气味，周围的居民对生活环境造成严重影响和经济发展。

劣Ⅴ类目前南湖水质恶化，主要污染物指标已超过总氮，总磷，生化需氧量，氨氮，氨氮，溶解氧。由湖北省明文规定的水环境功能区划要求，整治后的南湖水质不应低于对水体。

1.1.2.4南湖污染形态分析

污染的内源和外源性来源是湖水的污染的主要来源，污染的外源来源可分为污染和非点源污染的点源，其中，点源，包括生活污水和工业废水，非点源包括径流，降雨，降雪，地下水，耕作与粪便的排泄动物；内源污染主要来自于底泥的释放。

南湖污染也受这两种类型的污染源外源性和内源性污染，污染的主要点源污染外源排入市政污水及工业废水；主要点源污染已受污染的地表径流，地下径流污染，大气降水和粉尘污染；内源性营养物污染主要是淤泥和湖泊水体。

1.2国内外研究现状分析

目前，生化需氧量（BOD ₅）在国内外均被广泛应用于水污染监测和控制系统，这是对有机污染物的特性的一个重要的水质指标。BOD₅与 COD_Cr两项指标各有特点。BOD₅ 能反映出可被微生物氧化分解的有机物量，而COD_Cr则表示用化学试剂氧化分解有机物相当的氧量。但它不反映微生物只能被打破部分有机物的量。因此，水质成分对某些水域的研究，在水天然有机耗氧量的研究，改变水的净化过程，BOD₅的决心是必要的。BOD₅的测定但是不仅需要很长的时间（5天），并且是由许多因素（如细菌，温度，pH和毒物等），以及需要制备一系列保持恒温等影响与各种专用设备。与此相反，实用性和，它可以实现在短时间内的结果（1-2小时）的化学需氧量的指标的优点，并且确定过程中少受因素影响，容易操作，容易地确定工作^[3]。因此研究BOD₅和化学需氧量之间的关系，发现它们之间的有关内部链接，因而使用测量值化学需氧量BOD ₅值可以他们的关系式的基础上间接地获得，这需要的水连续，快速检测，但不完全的实验条件不能测量部门BOD₅，其现实意义是显而易见的。

1.3课题研究内容及预期目标

COD（化学需氧量）是强酸性条件下，用强氧化剂重铬酸钾处理过的水样，由每毫克减少的量每升水还原剂，氧化剂的消耗^[4]。其中水污染程度进行综合评价的重要指标，数值越大，越严重的水污染。五日生化需氧量（BOD₅）是指在有氧和水温(20 1)条件下，微生物分解存在于水中的某些可氧化物质，主要的有机物生化过程由消耗的溶解氧量（mg/ L）下进行。它是有机污染的水位的一个主要指标，该值越大，越严重的水污染。BOD₅与COD_Cr这两项指标它们有各自的特点。BOD₅能反映出可被微生物氧化分解的有机物量，而 COD_Cr则表示用化学试剂氧化分解有机物相当的氧量。但它不反映，可以是有机物的微生物的分解的部分的量^[5]。因此，为了研究水的质量和水质水域水体，改变的研究水净化过程和在过程中所消耗的溶解的氧的量的一些具体部件，测量过程BOD5是非常重要的。但是BOD测定时间达五天不能反映生物系统的动态，也受多种因素影响，如细菌，pH，温度和有毒等，并且需要一系列恒温器^[5]。与此相比，COD_Cr的测定更为简便和快速，一般两个小时之内即可得到测定值，测定过程中影响因素少，较为稳定，并且操作安全简便易行。在COD和BOD ₅，化学需氧量之间的关系的研究实验的目的是根据本值得BOD₅的值的测定，在本文中，COD和BOD₅成分和降解动力学，讨论了他们之间的关系，并测定COD湖和BOD₅的水质，以求建立COD_Cr和BOD₅的相关关系方程。在快速南湖水质监测日常监测，及时反映水质的现状和趋势对南湖的治理具有重要意义。本次毕业论文旨在进一步消化和巩固本课程所学的内容，并使所学的知识系统化，培养运用所理论知识进行对水体COD和BOD5进行检测。并通过实验，对实验数据进行统计学分析，发现两者有一定相关性。

1.4课题研究对象现状分析

周边南湖排污口可以在调查后了解到，目前一共有43个南湖排污口的，每天向南湖中排放的污水量约有21.2万吨，其中排入小南湖中的污水约有11.6万顿/天，排入大南湖中的污水约有9.6万吨/天。南湖最武汉市周边排污口和污水水质特性的水质特性是类似的有机物浓度低。凡污染物的浓度较高有几个排污口奶熊家嘴，华农区，其化学需氧量，五日生化需氧量，总氮，总磷和造成严重污染南湖水体等浓度较高。南湖周边污水的污染口污水排放的主要来源。