МВВ 081/12-0310-06

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ НАВКОЛИШНЬОГО ПРИРОДНОГО СЕРЕДОВИЩА УКРАЇНИ

ПОВЕРХНЕВІ, ПІДЗЕМНІ та ЗВОРОТНІ води.

Методика визначення біохімічного споживання кисню

після n днів (БСК) за допомогою оксиметра

МВВ № 081/12-0310-06

	Авторський екземпляр розробника
	Головний метролог Калініченко О.О.

Київ – 2006

ПЕРЕДМОВА

1 РОЗРОБЛЕНО: Український науково-дослідний інститут екологічних проблем Мінприроди України

2 АТЕСТАЦІЮ МВВ ПРОВЕДЕНО: Державне підприємство “Всеукраїнський державний науково-виробничий центр стандартизації, метрології, сертифікації та захисту прав споживачів (Укрметртестстандарт)” Держспоживстандарту України (свідоцтво про атестацію МВВ №081/12-310-06 від 09.10.2006 р. чинне до 09.10.2011 р.)

3 Внесено: Державна екологічна інспекція Мінприроди України

4 ЗАТВЕРДЖЕНО ТА НАДАНО ЧИННОСТІ: Наказ Міністра охорони навколишнього природного середовища України № ___ від __________ 2006 р.

5 РОЗРОБНИКИ О. Калініченко, С. Буштець

© Цей нормативний документ не може бути повністю чи частково відтворений,

тиражований або розповсюджений без дозволу

Мінприроди України

1 ГАЛУЗЬ ВИКОРИСТАННЯ

Цей документ встановлює методику виконання вимірювань (далі - МВВ) біохімічного споживання кисню за n діб інкубації (БСК_n) у поверхневих, підземних та зворотних водах за допомогою оксиметра.

МВВ призначена для використання в аналітичних підрозділах територіальних органів, організацій та установ Мінприроди України з метою виконання вимірювань у сфері поширення державного метрологічного контролю та нагляду, а саме контролю стану навколишньго природного середовища. МВВ не може бути використана іншими вимірювальними лабораторіями без дозволу Мінприроди України.

Даний метод рекомендується використовувати для сильно забарвлених та мутних вод, а також для вод, які містять залізо та речовини, до складу яких входить йод. Його можна використовувати при аналізі морських вод або води естуаріїв, вводячи поправку на солоність води.

Вимірюванню розчиненого кисню за допомогою оксиметра можуть заважати неполярні молекули, такі як азот, двоокис вуглецю та деякі інші гази, які можуть дифундувати через мембрану, яка покриває індикаторний електрод. Крім того, такі речовини, як масла, розчинники, сульфіди, карбонати та водорості, також можуть заважати, викликаючи погіршення мембрани або корозію електродів.

Біохімічному окисленню можуть заважати токсичні для мікроорганізмів речовини, наприклад, бактеріциди, токсичні метали або вільний хлор. Присутність водоростей або нітрифікуючих мікроорганізмів може привести до завищених результатів.

Діапазон вимірювань БСК_n у поверхневих, підземних та зворотних водах становить від 0,5 мг О₂/дм³ до 10000 мг О₂/дм³ включно.

2 Характеристики похибки вимірювань

МВВ забезпечує виконання вимірювань БСК_n у поверхневих, підземних та зворотних водах із границями сумарної відносної похибки   , значення яких для довірчої ймовірності Р = 0,95 та одиничного результату вимірювань, n = 1, не перевищують у діапазонах

Діапазон вимірювань БСКn, мг О2/дм3	Границі відносної сумарної похибки вимірювань ± δ (Р = 0,95; n = 1), %
Від 0,5 до 6,0 включно	50
Понад 6 » 30 »	40
» 30 » 120 »	30
» 120 » 1200 »	20
»1200 » 10000 »	10

3 ЗАСОБИ ВИМІРЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ, ДОПОМІЖНЕ ОБЛАДНАННЯ,

РЕАКТИВИ ТА МАТЕРІАЛИ

3.1 Засоби вимірювальної техніки

3.1.1. Ваги лабораторні загального призначення 3 класу з найбільшою границею зважування 200 г за ГОСТ 24104

3.1.2 Оксиметр для вимірювання розчиненого кисню будь-якого типу, до складу якого входять

3.1.2.1 Вимірювальний датчик по типу закритої трьохелектродної полярографічної ячейки із вмонтованою мішалкою

3.2.2.2 Вимірювальний прилад з перетворювачем, градуйований безпосередньо по концентрації кисню, або який показує процентне насичення киснем, або величину струму у мікроамперах

3.2.2.3 Термометр, градуйований з ціною поділки 0,5 ^оС

3.2.2.4 Барометр, градуйований з ціною поділки 10 Ра

3.1.3 Колби мірні 2-100-2, 2-1000-2, 2-2000-2 за ГОСТ 1770

3.1.4 Піпетки градуйовані 3-1-2-1, 3-1-2-2, 3-2-2-5, 3-2-2-10, 3-2-2-25 за ГОСТ 29227

3.1.5 Піпетки з однією позначкою 1-2-1, 1-2-2, 2-2-5, 2-2-10 за ГОСТ 29169

3.1.6 Циліндри мірні 1-50, 1-100, 1-250, 1-500, 1-2000 за ГОСТ 1770

3.1.7 Стандартний зразок хімічного і біологічного споживання кисню в воді ГСО 8048-94 з атестованим значенням БСК не менше 90 мг О₂/дм³ (відносна сумарна похибка атестованого значення ГСО при довірчій ймовірності 0,95 – 8 %).

3.2 Реактиви

3.2.1 Вода здистильована за ГОСТ 6709

3.2.2 Кислота сірчана, H₂SO₄, за ГОСТ 4204

3.2.3 Натрію гідроокис, NaOH, за ГОСТ 4328

3.2.4 Амоній хлористий, NH₄Cl, за ГОСТ 3773

3.2.5 Залізо трьоххлористе 6-водне, FeCl₃6H₂O, за ГОСТ 4147

3.2.6 Калій фосфорнокислий (орто) однозаміщений, KH₂PO₄, за ГОСТ 4198

3.2.7 Калій фосфорнокислий двозаміщений, K₂HPO₄, за ГОСТ 2493

3.2.8 Натрій фосфорнокислий (орто) двозаміщений 7-водний, Na₂HPO₄ 7H₂O, за ГОСТ 11773

3.2.9 Магній сірчанокислий 7-водний, MgSO₄7H₂O, за ГОСТ 4523

3.2.10 Кальцій хлористий безводний, CaCl₂, за ГОСТ 4460

3.2.11 Калій йодистий за ГОСТ 4232

3.2.12 Крохмаль розчинний за ГОСТ 10163

3.2.13 Натрій сірчистокислий за ГОСТ 195

3.2.14 Алілсечовина, C₄H₈N₂S, за ТУ 6-09-13-840

3.3 Хімічний посуд та матеріали

3.3.1 Фільтри знезолені “біла стрічка” за ТУ 6-09-1678

3.3.2 Колби конічні Кн-1-250-14/23 ТС, Кн-1-1000-34/35 ТС за ГОСТ 25336

3.3.3 Стакани В-1-250 ТС, В-1-1000 ТС за ГОСТ 25336

3.3.4 Склянки кисневі з пришліфованими пробками місткістю 100 або 200-250 см³ за ГОСТ 25336

3.3.5 Сифон

3.3.6 Пристрій для аерації води повітрям через декілька трубок, які можуть бути оснащені скляними фільтрувальними пластинками

3.3.7 Термостат, встановлений на 20 ^о С з допустимим відхиленням 1 ^оС

3.3.8 Сітка планктонна

Кваліфікація реактивів має бути не гірша за “ч.д.а.”, якщо не вказано інше.

Допускається застосовувати інші засоби вимірювальної техніки з метрологічними характеристиками та допоміжні пристрої, реактиви і матеріали з показниками якості не нижчими за установлені МВВ

Усі засоби вимірювальної техніки мають бути повірені або атестовані в установленому порядку.

4 МЕТОД ВИМІРЮВАННЯ

Метод вимірювання БСК_n засновано на електрохімічному визначенні масової концентрації розчиненого кисню, необхідного для біохімічного окислення органічних сполук в аеробних умовах. При цьому пробу води нейтралізують, розбавляють спеціально підготовленою, насиченою киснем водою з поживними речовинами і, в разі потреби, з аеробними мікроорганізмами, нітріфікуючими добавками; електрохімічним методом встановлюють масову концентрацію розчиненого кисню в пробі до і після n діб інкубації при температурі (20 1) ^оС без доступу повітря (до появи нітритів у кількості 0,1 мг/дм³).

Розрахунковим методом, за різніцею масових концентрацій розчиненого кисню в пробі до і після n діб інкубації визначають БСК_n.

До складу оксиметра входить електрохімічна ячейка, катод якої поляризується зовнішнім джерелом току. Ячейка ізольована від проби газопроникною мембраною. Мембрана практично непроникна для води та розчинених речовин, але пропускає кисень та деяку кількість інших газів. Крім того, мембрана стабілізує товщину дифузійного шару кисню, захищає електроліт та поверхню електрода від забруднення речовинами, які містяться в аналізуємому розчині, та від протікання побічних хімічних та електрохімічних реакцій. Під впливом зовнішньої напруги або гальванічної дії виникає різниця потенціалів між електродами. Кислород, проходячи через мембрану, відновлюється на катоді.

На електродах гальванічного елемента проходять наступні реакції:

на катоді О₂ + 2Н₂О + 4е → 4ОН-

на аноді 4Ag + 4Cl- → 4AgCl + 4e

Виникаючий при цьому ток деполяризації пропорційний парціальному тиску кисню у пробі і залежить від наступних факторів:

- барометричного тиску;

- температури аналізуємої води, вплив якої призводить до зміни розчинності кисню у воді та змін току деполяризації за рахунок змін швидкості дифузії кисню через мембрану. Швидкість дифузії кисню через мембрану визначається в основному матеріалом мембрани.

- рН, сольового вмісту;

- присутності заважаючих газів.

5 ВИМОГИ БЕЗПЕКИ

5.1 При виконанні вимірювань масової концентрації БСК_n дотримуються вимог, що встановлені інструкцією з охорони праці в хімічній лабораторії, яка розроблена у відповідності до діючих в Україні нормативних документів з охорони праці та техніки безпеки, затвердженою у встановленому порядку і містить розділи з пожежної безпеки, електробезпеки та безпеки при роботі з хімічними та токсичними речовинами, легкозаймистими речовинами, концентрованими кислотами та лугами.

5.2 Вміст шкідливих речовин у повітрі робочої зони не повинен перевищувати граничнодопустимі концентрації, встановлені ГОСТ 12.1.005.

5.3 Лабораторне приміщення повинно бути обладнане припливно-витяжною вентиляцією з відповідною кратністю обміну повітря.

6 ВИМОГИ ДО КВАЛІФІКАЦІЇ ОПЕРАТОРІВ

До виконання вимірювань і обробки їх результатів допускаються фахівці, які пройшли інструктаж з охорони праці, мають стаж роботи за фахом не менше 1 року та допущені до роботи в установленому в організації порядку.

7 УМОВИ ВИКОНАННЯ ВИМІРЮВАНЬ

При виконанні вимірювань дотримуються таких умов:

• температура оточуючого повітря (205) ^оС;

• атмосферний тиск від 630 мм рт.ст. до 800 мм рт.ст.;

• відносна вологість повітря (при температурі 25 ^оС) не більше 80 %;

• Напруга в електричній мережі (22020) В при частоті струму (501) Гц.

8 ПІДГОТОВКА ДО ВИКОНАННЯ ВИМІРЮВАНЬ

При підготовці до виконання вимірювань БСК_n виконують

- підготовку оксиметра до роботи;

- приготування розчинів;

- відбір проб, підготовку проб;

- розбавлення проби;

- проведення інкубації.

8.1 Підготовка оксиметра до вимірювань

Підготовку оксиметра до вимірювань проводять згідно вимог експлуатаційної документації на прилад.

Проводять калібрування за методикою, викладеною у інструкції з експлуатації

8.2 Приготування розчинів

8.2.1 Приготування води здистильованої

Воду здистильовану, яку використовують для приготування розчинів та розбавлення проб, одержують перегонкою в скляному перегінному апараті.

8.2.2 Приготування розчинів для води розбавлення

8.2.2.1 Приготування розчину магнію сірчанокислого з масовою часткою 2 %

Наважку магнію сірчанокислого 7-водного масою (22,5 0,1) г, зважену з точністю до 0,01 г, кількісно переносять у колбу мірну за 3.1.3 місткістю 1 дм³, розчиняють у воді здистильованій, об’єм доводять до позначки такою ж водою.

Розчин придатний до застосування при зберіганні у закоркованій склянці в умовах лабораторії протягом 1 місяця.

8.2.2.2 Приготування розчину кальцію хлористого з масовою часткою 3 %

Наважку кальцію хлористого безводного масою (27,5 0,1) г, зважену з точністю до 0,01 г, кількісно переносять у колбу мірну за 3.1.3 місткістю 1 дм³, розчиняють у воді здистильованій, об’єм доводять до позначки такою ж водою.

Розчин придатний до застосування при зберіганні у закоркованій склянці в умовах лабораторії протягом 1 місяця.

8.2.2.3 Приготування розчину заліза трьоххлористого з масовою часткою 0,03 %

Наважку заліза трьоххлористого 6-водного масою (0,25 0,01) г, зважену з точністю до 0,001 г, переносять у колбу мірну за 3.1.3 місткістю 1 дм³, розчиняють у воді здистильованій, об’єм доводять до позначки такою ж водою.

Розчин придатний до застосування при зберіганні у закоркованій склянці в умовах лабораторії протягом 1 місяця.

8.2.2.4 Приготування фосфатного буферного розчину, рН = 7,2

Наважку калію фосфорнокислого однозаміщеного масою (8,50 0,01) г, зважену з точністю до 0,001 г, наважку калію фосфорнокислого двозаміщеного масою (21,75 0,01) г, зважену з точністю до 0,001 г, наважку натрію фосфорнокислого двозаміщеного 7-водного масою (33,40 0,01) г, зважену з точністю до 0,001 г, та наважку амонію хлористого масою (1,70 0,01) г, зважену з точністю до 0,001 г, кількісно переносять у колбу мірну за 3.1.3 місткістю 1 дм³, розчиняють у воді здистильованій. Об’єм доводять до позначки такою ж водою.

Розчин придатний до застосування при зберіганні у закоркованій склянці в умовах лабораторії протягом 1 місяця.