生化需氧量（BOD）
生化需氧量是指在有溶解氧的条件下，好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。同时亦包括如硫化物、亚铁等还原性无机物质氧化所消耗的氧量，但这部分通常占很小比例。
有机物在微生物作用下好氧分解大体上分两个阶段。**阶段称为含碳物质氧化阶段，主要是含碳有机物氧化为二氧化碳和水；**阶段称为硝化阶段，主要是含氮有机化合物在硝化菌的作用下分解为亚硝酸盐和硝酸盐。然而这两个阶段并非截然分开，而是各有主次。对生活污水及性质与其接近的工业废水，硝化阶段大约在5—7日，甚至10日以后才显著进行，故目前国内外广泛采用的20℃五天培养法（BOD5法）测定BOD值一般不包括硝化阶段。
BOD是反映水体被有机物污染程度的综合指标，也是研究废水的可生化降解性和生化处理效果，以及生化处理废水工艺设计和动力学研究中的重要参数。
（一）五天培养法（20℃）
也称标准稀释法。其测定原理是水样经稀释后，在20±1℃条件下培养5天，求出培养前后水样中溶解氧含量，二者的差值为BOD5。如果水样五日生化需氧量未超过7mg/L，则不必进行稀释，可直接测定。很多较清洁的河水就属于这一类水。
对于不含或少含微生物的工业废水，如酸性废水、碱性废水、高温废水或经过氯化处理的废水，在测定BOD5时应进行接种，以引入能降解废水中有机物的微生物。当废水中存在着难被一般生活污水中的微生物以正常速度降解的有机物或有剧毒物质时，应将驯化后的微生物引入水样中进行接种。
1.稀释水
对于污染的地面水和大多数工业废水，因含较多的有机物，需要稀释后再培养测定，以保证在培养过程中有充足的溶解氧。其稀释程度应使培养中所消耗的溶解氧大于2mg/L，而剩余溶解氧在1mg/L以上。
稀释水一般用蒸馏水配制，先通入经活性炭吸附及水洗处理的空气，曝气2—8h，使水中溶解氧接近饱和，然后再在20℃下放置数小时。临用前加入少量氯化钙、氯化铁、硫酸镁等营养盐溶液及磷酸盐缓冲溶液，混匀备用。稀释水的pH值应为7.2，BOD5应小于0.2mg/L。
如水样中无微生物，则应于稀释水中接种微生物，即在每升稀释水中加入生活污水上层清液1—10mL，或表层土壤浸出液20—30mL，或河水、湖水10—100mL。这种水称为接种稀释水。
为检查稀释水和接种液的质量，以及化验人员的操作水平，将每升含葡萄糖和谷氨酸各150mg的标准溶液以1∶50稀释比稀释后，与水样同步测定BOD5，测得值应在180—230mg/L之间，否则，应检查原因，予以纠正。
2.水样稀释倍数
水样稀释倍数应根据实践经验进行估算。表2－13列出地面水稀释倍数估算方法。
工业废水的稀释倍数由CODcr值分别乘以系数0.075、0.15、0.25获得。通常同时作三个稀释比的水样。
表2－13 由高锰酸盐指数估算稀释倍数乘以的系数
3.测定结果计算
对不经稀释直接培养的水样：
BOD5（mg/L）＝c1-c2
式中：c1——水样在培养前溶解氧的浓度（mg/L）；
c2——水样经5天培养后，剩余溶解氧浓度（mg/L）。
对稀释后培养的水样：
式中：B1——稀释水（或接种稀释水）在培养前的溶解氧的浓度（mg/L）；
B2——稀释水（或接种稀释水）在培养后的溶解氧的浓度（mg/L）；
f1——稀释水（或接种稀释水）在培养液中所占比例；
f2——水样在培养液中所占比例。
水样含有铜、铅、锌、镉、铬、砷、氰等有毒物质时，对微生物活性有抑制，可使用经驯化微生物接种的稀释水，或提高稀释倍数，以减小毒物的影响。如含少量氯，一般放置1—2h可自行消失；对游离氯短时间不能消散的水样，可加入亚硫酸钠除去之，加入量由实验确定。
本方法适用于测定BOD5大于或等于2mg/L，*大不超过6000mg/L的水样；大于6000mg/L，会因稀释带来更大误差。
（二）其他方法
1.检压库仑式BOD测定仪
检压库仑式BOD测定仪的原理示于图2－38。装在培养瓶中的水样用电磁搅拌器进行搅拌。当水样中的溶解氧因微生物降解有机物被消耗时，则培养瓶内空间中的氧溶解进入水样，生成的二氧化碳从水中逸出被置于瓶内的吸附剂吸收，使瓶内的氧分压和总气压下降。用电极式压力计检出下降量，并转换成电信号，经放大送入继电器电路接通恒流电源及同步电机，电解瓶内（装有中性硫酸铜溶液和电解电极）便自动电解产生氧气供给培养瓶，待瓶内气压回升至原压力时，继电器断开，电解电极和同步电机停止工作。此过程反复进行使培养瓶内空间始终保持恒压状态。根据法拉第定律，由恒电流电解所消耗的电量便可计算耗氧量。仪器能自动显示测定结果，记录生化需氧量曲线。
2.测压法
在密闭培养瓶中，水样中溶解氧由于微生物降解有机物而被消耗，产生与耗氧量相当的CO2被吸收后，使密闭系统的压力降低，用压力计测出此压降，即可求出水样的BOD值。在实际测定中，先以标准葡萄糖-谷氨酸溶液的BOD值和相应的压差作关系曲线，然后以此曲线校准仪器刻度，便可直接读出水样的BOD值。
3.微生物电极法
微生物电极是一种将微生物技术与电化学检测技术相结合的传感器，其结构如图2－39所示。主要由溶解氧电极和紧贴其透气膜表面的固定化微生物膜组成。响应BOD物质的原理是当将其插入恒温、溶解氧浓度一定的不含BOD物质的底液时，由于微生物的呼吸活性一定，底液中的溶解氧分子通过微生物膜扩散进入氧电极的速率一定，微生物电极输出一稳态电流；如果将BOD物质加入底液中，则该物质的分子与氧分子一起扩散进入微生物膜，因为膜中的微生物对BOD物质发生同化作用而耗氧，导致进入氧电极的氧分子减少，即扩散进入的速率降低，使电极输出电流减少，并在几分钟内降至新的稳态值。在适宜的BOD物质浓度范围内，电极输出电流降低值与BOD物质浓度之间呈线性关系，而BOD物质浓度又和BOD值之间有定量关系。
微生物膜电极BOD测定仪的工作原理示于图2－40。该测定仪由测量池（装有微生物膜电极、鼓气管及被测水样）、恒温水浴、恒电压源、控温器、鼓气泵及信号转换和测量系统组成。恒电压源输出0.72V电压，加于Ag-AgCl电极（正极）和黄金电极（负极）上。黄金电极因被测溶液BOD物质浓度不同产生的极化电流变化送至阻抗转换和微电流放大电图2－40微生物膜电极BOD测定仪工作原理路，经放大的微电流再送至A—D转换电路，或A—V转换电路，转换后的信号进行数字显示或记录仪记录。仪器经用标准BOD物质溶液校准后，可直接显示被测溶液的BOD值，并在20min内完成一个水样的测定①。该仪器适用于多种易降解废水的BOD监测。
除上述测定方法外，还有活性污泥法、相关估算法等。
