用吃鸡理论解释一下BOD和COD的

　

关于本题答案，个人认为选B，CODb＞BODL

上次我曾经解释过溶解性BOD的问题讲讲教材中溶解性BOD的概念和计算方法，有关BOD和COD的概念问题其实也是大家在学习水处理中不太容易理解透彻的一部分，在这我简单的讲一下这个问题，要想了解这两个概念我们先看一下教材的解释（水污染教材P3原文）

生化需氧量（BOD）：水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量称为生化需氧量（以mg/L为单位），间接反映了水中可生物降解的有机物量。生化需氧量愈高，表示水中耗氧有机污染物愈多。化学需氧量（COD）:是用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量（以mg/L为单位）。化学需氧量愈高，也表示水中有机污染物也愈多。

从这两个概念中我们可以发现一些区别，

1、在描述BOD时，有机污染物是被好氧微生物分解的；

在描述COD时，有机污染物是被化学氧化剂氧化的。

2、在描述BOD时，BOD值为需氧量；

在描述COD时，COD值为所需氧化剂量。

为什么会有这种区别呢？下面我们回忆一下在本科阶段实验课中两者的测定方法（环境专业的学生应该都做过类似实验）

BOD的测定

将水样注满培养瓶，塞好后应不透气，将瓶置于恒温条件下培养5天。培养前后分别测定溶解氧浓度，由两者的差值可算出每升水消耗掉氧的质量，即BOD5值。

也就是说，污水中“可生物降解有机质的含量”不是直接测定出来的，而是通过5天时间里水中溶解氧的含量的差值间接表示的，即水中减少的溶解氧含量就是BOD的值，而这个减少的值就可以间接表示水中可生物降解的有机物量。你可能会问，好氧微生物降解有机物会利用氧气，那厌氧微生物不利用氧气也能使BOD减少呀，为什么不算进去？这时候大家注意，BOD的定义就是好氧微生物氧化有机物所需要的氧气含量，这里不要在定义本身去考虑厌氧，如果这里考虑厌氧消耗有机物，那么BOD概念在污水处理中的讨论就没有意义了！失去定义本身的作用了！

那我们一直说BOD高了/低了代表什么呢？其实它所表示的就是降解这些有机物需要氧含量的有高有低，如果把有机质比喻成微生物的“食物”，那氧含量可以理解为盛“食物”的“碗”，食物只有放在碗里才能被“吃”。食物多了，微生物容易撑，那么就会浪费，出水有机物含量就高，BOD就高；食物少了微生物容易饿，饿了就容易变瘦，体重就会下降（微生物内源代谢），最终可能会饿死（微生物解体）。如果食物刚刚好，不多也不少，碗不够的话（溶解氧不足），微生物们也吃不多。所以“食物”“碗”“吃饭的小菌菌”即“有机物”“氧气”“微生物”，这三者必须处于平衡关系最终才能达到完美的结果！

COD的测定

在硫酸酸性介质中，以重铬酸钾为氧化剂，硫酸银为催化剂，硫酸汞为氯离子的掩蔽剂，消解反应液硫酸酸度为9mol/L，加热使消解反应液沸腾，℃±2℃的沸点温度为消解温度。以水冷却回流加热反应反应2h，消解液自然冷却后，加水稀释至约ml，以试亚铁灵为指示剂，以硫酸亚铁铵溶液滴定剩余的重铬酸钾，根据硫酸亚铁铵溶液的消耗量计算水样的COD值。所用氧化剂为重铬酸钾，而具有氧化性能的是六价铬，故称为重铬酸盐法。

从COD的测定方法中可知，水中有机污染物的含量仍然不是直接来测定的，而是通过重铬酸钾含量间接表示的。我们用固定量且过量的重铬酸钾将水中所有可以被氧化的有机物和无机物（主要是有机物）完全氧化，用还原性物质滴定剩余的重铬酸钾，求出其含量，再用初始量相减就可以得出消耗的量，将氧化剂量换算成氧含量来计算，就是COD值。如此看来，COD的值也是通过其他化学计量值的大小间接表示的。从测定方法中我们也不难看出，COD的值是大于BOD值的。

回到最开始的问题中，我们看一下题目的描述：CODb表示污染物中可以被生物降解的浓度，BODL表示全部生物需氧量，本题最让人难以理解的概念就是CODb的含义，根据CODb的定义污染物中可以被生物降解的浓度不就是BOD吗？不妨来看一下教材P90的张图

现在要弄清的问题是：微生物究竟利用了水中多少有机物？（即总生化需氧量是多少）

水中有机物被微生物利用分成了两部分：

第一部分，有1/3的有机物参与了分解作用，分解作用的目的就产生ATP，为生物提供能量。这很容易理解，对于人体而言吃进去的食物转化成单糖后有一部分被细胞利用参与分解代谢，为生物体提供能量，以维持正常的代谢活动，微生物也需要代谢提供能量。

第二部分，有2/3的有机物参与了合成作用，合成作用就是合成新的物质，是细胞分裂、增殖的基础。这也很容易理解，人的细胞也在不断更新，主要是细胞分裂增殖的结果。但是，针对微生物利用污水中有机物进行合成代谢的过程而言，合成的细胞物质中80%能够用来维持生命活动，也就是产生能量，有20%无法利用最终成为残留物。

也就是说可以被生物利用的有机物为15，

→有5份参与分解（消耗氧气，产生能量）

→有10份参与合成，参与合成的10份中有8份参与产能代谢（消耗氧气，产生能量），有2份无法利用。

15份有机物（CODb）中最终参与生物氧化产能的只有13份（BODL），显然CODb和BODL是不相等的，它们之间的具体比例关系依赖污水的组成、微生物反应以及所处的生态系统，在这里就不细讲了。感兴趣的同学可以去找相关文献去看看，很多人测定过相关系数。

在刚开始学习水处理时，很多人不知道怎么去解释“内源呼吸”/“内源代谢”的概念，其实这个概念我们高中生物就接触过。我们都知道糖分会以糖原的形式在细胞中储存，当外界能量供给不足是就会分解产生能量，对于微生物而言同样如此，外界碳源不足时，生物体就会利用自身储存的物质进行代谢活动（在这只讨论细胞水平，不讨论群落水平的内源过程）。这个过程很像我们平时“减脂”的过程，经常去健身房的朋友应该知道，要想实现“减脂”必须控制好“摄入”与“消耗”的关系，合理的吃和运动才能达到消耗脂肪的效果；对于微生物而言，当有机物含量不足时，自然也会越来越“瘦”。从教材中11-1的图中也可以看出，有机物很大一部分都是通过微生物内源代谢而分解的，因此，微生物的内源活动在有机物降解过程中其实是很重要的一类途径。

如果还不容易理解上面的几个概念，小菩提告诉大家一个方法，我们在分析这个问题，可以将微生物降解有机物的过程比作“吃鸡”，这“整只鸡”就是“COD”，一只鸡中可以吃的“鸡肉”就是“CODb”，其中“吃进肚子的鸡肉”就是“BODL”,“鸡骨头”就是不能被微生物氧化的部分，CODb和BODL的差值就是“鸡骨头上没有啃完的鸡肉”。

这样解释大家是否对“COD”和“BOD”概念有了更清楚的理解了呢？

小菩提

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