Калькулятор биохимического потребления кислорода (БПК₅)
Рассчитайте пятидневное биохимическое потребление кислорода (БПК₅) разбавленной пробы воды по начальному и конечному содержанию растворённого кислорода, доле разбавления и поправке на посев — по стандартному методу APHA 5210B.
Расчёт БПК₅ по разбавленной пробе
Биохимическое потребление кислорода (БПК₅)
Обозначения:
- \(D_1\) — растворённый кислород в разбавленной пробе в день 0 (мг/л)
- \(D_2\) — остаток растворённого кислорода после 5 суток инкубации при 20 °C (мг/л)
- \(B_1\) — растворённый кислород в склянке посевного контроля в день 0 (мг/л)
- \(B_2\) — растворённый кислород в склянке посевного контроля через 5 суток (мг/л)
- \(f\) — доля посева: отношение объёма посева в склянке с пробой к объёму посева в контрольной склянке
- \(P\) — доля разбавления: часть конечного объёма склянки, приходящаяся на исходную пробу (вводится в процентах, то есть 5% = 0,05)
Числитель формулы — кислород, фактически израсходованный на окисление органики пробы (за вычетом собственного потребления посева); делением на \(P\) это падение пересчитывается на потребление исходной, неразбавленной воды.
Биохимическое потребление кислорода — пример расчёта
Пример: пробу сточной воды разбавили до 5% (1 часть пробы на 20 частей общего объёма) засеянной разбавительной водой. В разбавленной склянке исходно \(D_1 = 9.0\) мг/л, а через 5 суток \(D_2 = 4.2\) мг/л. В контрольной склянке с посевом кислород падает с \(B_1 = 9.0\) до \(B_2 = 6.6\) мг/л, доля посева \(f = 0.05\).
\[ D_1 - D_2 = 9.0 - 4.2 = 4.8 \text{ мг/л} \]
\[ (B_1 - B_2)\,f = (9.0 - 6.6) \times 0.05 = 0.12 \text{ мг/л} \]
\[ \mathrm{BOD}_5 = \frac{4.8 - 0.12}{0.05} = \frac{4.68}{0.05} = 93.6 \text{ мг/л} \]
Результат: БПК₅ = 93,6 мг/л — умеренно загрязнённая сточная вода, заметно превышающая порог 20 мг/л, при котором метод считается достоверным.
Как пользоваться калькулятором БПК
- Введите начальный РК (D₁) — растворённый кислород разбавленной пробы, измеренный сразу после приготовления склянки (день 0), в мг/л.
- Введите конечный РК через 5 суток (D₂) — растворённый кислород в той же склянке после 5 суток инкубации при 20 °C в темноте.
- Введите долю разбавления (P) — процент объёма склянки, приходящийся на исходную пробу. Разбавление 1:20 означает 5%; неразбавленная склянка — 100%.
- Если проба была засеяна, отметьте пункт Учитывать поправку на посев и заполните поля начальный РК посевного контроля (B₁), конечный РК посевного контроля (B₂) и доля посева (f). Если посев не применялся, оставьте пункт неотмеченным.
- Прочитайте результат БПК₅ в мг/л, а также пошаговый ход расчёта и предупреждения о недостоверности по стандартному методу.
Что такое БПК₅ и зачем его измерять
Пятидневное биохимическое потребление кислорода (БПК₅) — это масса растворённого кислорода, которую аэробные микроорганизмы расходуют на разложение органических веществ в пробе воды за 5 суток при 20 °C. Это самый распространённый показатель загрязнения воды биоразлагаемой органикой: чем выше БПК₅, тем больше кислорода сброс заберёт из принимающей его реки или озера по мере разложения.
Поскольку большинство сточных вод израсходовали бы весь кислород в полной склянке задолго до пятых суток, пробу разбавляют водой, насыщенной кислородом. Измеренное падение отражает только разбавленную смесь, поэтому формула делит его на долю разбавления \(P\), восстанавливая потребление исходной, неразбавленной воды.
Если в самой воде слишком мало бактерий — это типично для очищенных стоков и промышленных отходов, — в разбавительную воду вносят посев микроорганизмов, обычно осветлённую бытовую сточную воду или коммерческий препарат. Посев тоже потребляет кислород, поэтому его собственное потребление измеряют в параллельной контрольной склянке и вычитают с учётом доли посева \(f\) перед делением на \(P\).
БПК₅ routinely...