---
title: "\"ПНД Ф 14.1:2.275-2012 (ФР.1.31.2006.02940). Количественный химический анализ вод. Методика измерений биохимического потребления кислорода в пробах природных, очищенных сточных и сточных вод манометрическим методом (МИ N 01.1:1:2.4.60-06)\""
number: "ПНД Ф 14.1:2.275-2012"
status: действует
canonical: "https://bukva.ai/docs/metodika-pnd-f-14-12-275-2012"
---
## "ПНД Ф 14.1:2.275-2012 (ФР.1.31.2006.02940). Количественный химический анализ вод. Методика измерений биохимического потребления кислорода в пробах природных, очищенных сточных и сточных вод манометрическим методом (МИ N 01.1:1:2.4.60-06)"
# "ПНД Ф 14.1:2.275-2012 (ФР.1.31.2006.02940). Количественный химический анализ вод. Методика измерений биохимического потребления кислорода в пробах природных, очищенных сточных и сточных вод манометрическим методом (МИ N 01.1:1:2.4.60-06)"
(утв. ФБУ "ФЦАО")
Утверждаю
Директор ФБУ "Федеральный
центр анализа и оценки
техногенного воздействия"
**КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОД**
**МЕТОДИКА**
**ИЗМЕРЕНИЙ БИОХИМИЧЕСКОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ КИСЛОРОДА**
**В ПРОБАХ ПРИРОДНЫХ, ОЧИЩЕННЫХ СТОЧНЫХ И СТОЧНЫХ**
**ВОД МАНОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ**
**(МИ N 01.1:1:2.4.60-06)**
**ПНД Ф 14.1:2.275-2012**
(ФР.1.31.2006.02940)
Настоящий документ устанавливает методику определения биохимического потребления кислорода (БПК) в пробах природных, очищенных сточных и сточных вод манометрическим методом с использованием измерителя БПК $Lovibond^{®}$ OxiDirect в диапазоне от 2 до $4000\text{мг }O_{2}/\text{дм}^{3}$ .
Если значение биохимического потребления кислорода в анализируемой пробе превышает верхнюю границу диапазона, то допускается разбавление пробы специально приготовленной водой для разбавления, которая содержит неорганические питательные вещества в количестве, достаточном для нормального протекания аэробных биохимических процессов.
Метод определения биохимического потребления кислорода основан на способности микроорганизмов потреблять растворенный кислород при биохимическом окислении органических и некоторых неорганических веществ в воде.
Биохимическое потребление кислорода определяют количеством кислорода в мг/дм3, которое требуется для окисления в аэробных условиях в результате биохимических процессов. Для сопоставимости величин БПК определение проводят при заданных стандартных условиях: продолжительность инкубации в сутках, температура инкубации, отсутствие доступа света и воздуха. По разности содержания растворенного кислорода в исследуемой воде до и после инкубации в стандартных условиях устанавливается значение БПК.
Метод заключается в измерении разности давлений в замкнутой системе до и после инкубации с помощью электронных датчиков давления - сенсоров, встроенных в крышки бутылей.
Рис. 1. Сосуд БПК с уплотнительным колпачком
и манометрическим датчиком в разрезе
Сенсор измеряет уменьшение давления, и на дисплей манометрического измерителя БПК-системы $Lovibond^{®}$ OxiDirect выводится значение БПК, выраженное в $\text{мг }O_{2}/\text{дм}^{3}$ за n-суток инкубации.
Система БПК $Lovibond^{®}$ OxiDirect позволяет проводить прямые измерения БПК за период инкубации от 1 до 28 суток.
Мешающее влияние на определение величины БПК оказывают нитрификанты (микроорганизмы, способные окислять содержащийся в пробе аммонийный азот), нитриты, хлорсодержащие вещества, тяжелые металлы и токсичные вещества. Мешающие влияния устраняются в процессе подготовки пробы к анализу.
3.
Приписанные характеристики погрешности
Диапазон измерений, значения показателей точности,
повторяемости и воспроизводимости
| Диапазон измерений, $\text{мг }O_{2}/\text{дм}^{3}$ | Показатель точности [<*>](#p100042) (границы относительной погрешности при вероятности P = 0,95), $\pm \delta$ , % | Показатель повторяемости (относительное среднеквадратическое отклонение повторяемости), $\sigma_{r}$ , % | Показатель воспроизводимости (относительное среднеквадратичное отклонение воспроизводимости), $\sigma_{R}$ , % |
| --- | --- | --- | --- |
| от 2 до 3 вкл. | 40 | 14 | 20 |
| св. 3 до 10 вкл. | 30 | 10 | 15 |
| св. 10 до 50 вкл. | 25 | 8 | 12 |
| св. 50 до 4000 вкл. | 20 | 7 | 10 |
---
<*> Соответствует расширенной неопределенности $U_{\text{отн}.}$ (в относительных единицах, при коэффициенте охвата k = 2).
Значения показателей точности методики используют при:
- оформлении результатов измерений, выдаваемых лабораторией;
- оценке деятельности лабораторий по качеству проведения испытаний;
- оценке возможности использования результатов измерений при реализации методики выполнения измерений в лаборатории.
4.
Средства измерения, вспомогательные устройства,
Таблица 2
Диапазон величин БПК, объем пробы для анализа
и количество добавляемого ингибитора
| Диапазон БПК, $\text{мг }O_{2}/\text{дм}^{3}$ | Объем пробы, см3 | Доза ингибитора |
| --- | --- | --- |
| 0 - 40 | 428 | 10 капель |
| 0 - 80 | 360 | 10 капель |
| 0 - 200 | 244 | 5 капель |
| 0 - 400 | 157 | 5 капель |
| 0 - 800 | 94 | 3 капли |
| 0 - 2000 | 56 | 3 капли |
| 0 - 4000 | 21,7 | 1 капля |
##### 10.1.4 Устранение мешающего влияния токсичных веществ
Мешающее влияние токсичных веществ (особенно меди > 0,01 и цинка > 1 мг/дм3), замедляющих процесс биохимического окисления, устраняют разбавлением анализируемой пробы. Анализируемую пробу перед анализом разбавляют водой для разбавления с посевным материалом [(п. 9.1.12)](#p100139) до значений БПК не выше $100 - 200\text{мг }O_{2}/\text{дм}^{3}$ .
#### 10.2 Выбор объема анализируемой пробы
Объем пробы, который необходимо взять для измерений, связан с ожидаемым значением БПК. Использование БПК-системы $Lovibond^{®}$ OxiDirect позволяет измерять величину БПК до $4000\text{мг }O_{2}/\text{дм}^{3}$ без разбавления, варьируя объем пробы, взятой на анализ.
Величину БПК ориентировочно оценивают по величине химического потребления кислорода (ХПК) или перманганатной окисляемости, считая, что величина БПК составляет 0,5 ХПК (в сильно загрязненных водах - 0,8 ХПК). По результатам оценки выбирают объем анализируемой пробы и, если необходимо, количество ингибитора для подавления жизнедеятельности нитрификантов в соответствии с [табл. 2](#p100167).
Подготовленную к анализу пробу насыщают кислородом при комнатной температуре, пропуская через нее поток воздуха со скоростью несколько пузырьков в секунду в течение 10 - 15 минут, используя для этого аквариумный компрессор или любое другое устройство. При отсутствии такого устройства пробу интенсивно перемешивают в открытом сосуде в течение ~ 30 минут.
#### 10.3 Измерение величины биохимического потребления кислорода
С помощью мерной колбы соответствующей вместимости [(п. 4.1.2)](#p100051) отмеряют необходимый объем подготовленной для анализа пробы и переливают ее в бутыль для инкубации, используя воронку.
В бутыль для инкубации помещают магнитный перемешивающий стерженек. В резиновый уплотняющий колпачок помещают 3 - 4 капли 45% раствора гидроксида калия, затем вставляют колпачок в горлышко бутыли.
Проба не должна контактировать с раствором гидроксида калия. Нельзя использовать жировые и другие смазочные материалы в качестве дополнительного уплотнения для БПК-сенсоров и уплотнительных колпачков.
Перед началом измерения проба должна быть приведена к температуре 20 °C. Это может быть достигнуто помещением пробы в термостат и перемешиванием пробы с помощью индуктивно-перемешивающей системы.
После достижения требуемой температуры устанавливают БПК-сенсор на бутыль и плотно привинчивают.
Система должна быть абсолютно герметична.
Измерительную бутыль с привинченным БПК-сенсором устанавливают в требуемую позицию штатива БПК-системы $Lovibond^{®}$ OxiDirect.
После установления в штатив БПК-бутылей устанавливают штатив на перемешивающую систему так, чтобы 4 регулировочных винта попали в соответствующие направляющие системы перемешивания.
Запускают процесс измерений в соответствии с Инструкцией по эксплуатации БПК-системы $Lovibond^{®}$ OxiDirect.
Для того, чтобы проконтролировать правильность выбранных условий измерения (разбавление пробы, удаление мешающих влияний, достаточное количество питательных веществ и аэробных микроорганизмов), можно построить графическую зависимость величины БПК от времени измерения. На нижеприведенном рисунке представлен пример такой зависимости.
Следует анализировать результаты в течение всего процесса инкубации и интерпретировать их, имея в виду следующее:
- значение БПК в каждый конкретный день должно быть больше, чем в предыдущий день, причем, если значение БПК не возрастает линейно, а увеличение за каждый последующий день меньше, чем за предыдущий, это означает нормальное протекание процесса биохимического окисления (кривая А);
- если значение БПК, начиная с какого-то момента, в процессе измерения увеличивается скачкообразно, это может быть следствием нитрификации (кривая Б);
- если значение БПК, начиная с первого дня измерения, возрастает линейно, это означает, что проба имеет большое БПК и ее перед измерением следовало разбавить (кривая В);
- если значение БПК в процессе измерения уменьшается случайным образом, это может указывать на разгерметизацию системы (кривая Г);
- если в первые дни после начала инкубации наблюдается стабильно низкое значение БПК, а затем происходит нормальный рост значения БПК, это может указывать на недостаточное количество адаптированной микрофлоры (кривая Д);
- если не наблюдается тот или иной характер кривой, то причиной этого может быть наложение нескольких вышеперечисленных факторов.
Если в ходе анализа проба разбавлялась, то определяют величину БПК холостой пробы, используя в качестве холостой пробы воду для разбавления.
11. Обработка результатов измерения
11.1. Величину биохимического потребления кислорода (в $\text{мг }O_{2}/\text{дм}^{3}$ ) каждой анализируемой пробы за n суток инкубации считывают с дисплея БПК-системы $Lovibond^{®}$ OxiDirect.
11.2. Величину $\text{БПК}_{\text{полн}.}$ анализируемых проб считывают с дисплея БПК-системы $Lovibond^{®}$ OxiDirect за период инкубации, по истечении которого соблюдены следующие условия:
- расхождение между результатами измерения БПК за последние двое суток не превышает 3% от значения БПК за предпоследние сутки;
- кривая БПК свидетельствует о нормальном протекании процесса биохимического окисления.
За результат $\text{БПК}_{\text{полн}.}$ в этом случае принимают значение БПК за последний день инкубации.
11.3. Если перед измерением проба разбавлялась на стадии подготовки к измерению, то при расчете БПК необходимо результат измерения, считанный с дисплея, умножить на фактор разбавления и вычесть значение БПК холостой пробы (воды для разбавления):
$X = (X_{1} - X_{0})F$ ,
где X - значение БПК анализируемой пробы за время инкубации, считываемое с дисплея БПК-системы $Lovibond^{®}$ OxiDirect, $\text{мг }O_{2}/\text{дм}^{3}$ ;
$X_{1}$ - значение БПК разбавленной пробы, $\text{мг }O_{2}/\text{дм}^{3}$ ;
$X_{0}$ - значение БПК, разбавляющей воды, $\text{мг }O_{2}/\text{дм}^{3}$ ;
F - фактор разбавления, рассчитываемый по формуле:
$F = \frac{V_{\text{к}}}{V_{a}}$ ,
где $V_{\text{к}}$ - конечный объем, до которого разбавлялась проба, см3;
$V_{\text{а}}$ - объем аликвоты анализируемой пробы, взятый для разбавления, см3.
За результат измерения БПК принимают среднее арифметическое значение параллельных измерений, расхождение между которыми не превышает предела повторяемости. Значения предела повторяемости (r) для параллельных измерений приведены в таблице 3.
Таблица 3
Значения пределов повторяемости при доверительной
вероятности P = 0,95
| Диапазон измерений, $\text{мг }O_{2}/\text{дм}^{3}$ | Предел повторяемости
(относительное значение допускаемого расхождения между результатами параллельных измерений), r, % |
| --- | --- |
| от 2 до 3 вкл. | 39 |
| св. 3 до 10 вкл. | 28 |
| св. 10 до 50 вкл. | 22 |
| св. 50 до 4000 вкл. | 19 |
В случае превышения предела повторяемости за результат измерения БПК принимается тот результат, график зависимости значения БПК от времени инкубации которого свидетельствует о нормальном протекании процесса биохимического окисления - (кривая А).
12. Оформление результатов измерений
Результат измерения X в документах, предусматривающих его использование, представляют в виде:
$X \pm \Delta\text{при }P = 0,95$ ,
где $\Delta = 0,01 \cdot \delta \cdot X$ (X - значение БПК-пробы), значения $\delta$ приведены в [таблице 1](#p100020).
Допустимо результат измерения в документах, выдаваемых лабораторией, представлять в виде:
$X \pm \Delta_{\text{л}}\text{при }P = 0,95,\text{при условии }\Delta_{\text{л}}<\Delta$ ,
где X - результат измерения, полученный в соответствии с прописью методики; $\Delta_{\text{л}}$ - значение характеристики погрешности результатов измерений, установленное при реализации методики в лаборатории и обеспечиваемое контролем стабильности результатов измерений.
*Примечание.* Допустимо характеристику погрешности результатов измерений при внедрении методики в лаборатории устанавливать на основе выражения: $\Delta_{\text{л}} = 0,84\Delta$ с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов измерений.
Результат определения должен оканчиваться тем же десятичным разрядом, что и погрешность измерений.
При представлении результата анализа в документах, выдаваемых лабораторией, указывают:
-
количество результатов параллельных определений, использованных для расчета результата анализа;
-
способ определения результатов анализа (среднее арифметическое значение или медиана результатов параллельных определений).
Таблица 4
Диапазон измерений, значения предела воспроизводимости
при доверительной вероятности P = 0,95
| Диапазон измерений, $\text{мг }O_{2}/\text{дм}^{3}$ | Предел воспроизводимости
(относительное значение допускаемого расхождения между результатами параллельных измерений, полученными в разных лабораториях), R, % |
| --- | --- |
| от 2 до 3 вкл. | 55 |
| св. 3 до 10 вкл. | 42 |
| св. 10 до 50 вкл. | 33 |
| св. 50 до 4000 вкл. | 28 |
При превышении предела воспроизводимости могут быть использованы методы оценки приемлемости результатов измерений согласно ГОСТ Р ИСО 5725-2002, часть 6, раздел 5.
14. Контроль качества результатов измерений
при реализации методики в лаборатории
#### 14.1 Контроль качества результатов измерения с применением образцов для контроля
Контроль процедуры выполнения измерений проводят путем сравнения результата отдельно взятой контрольной процедуры $K_{\text{к}}$ с нормативом контроля K.
Образцами для контроля являются контрольные растворы, аттестованные по процедуре приготовления и приготовленные из стандартного образца свойств водных растворов БПК и воды для разбавления. Величина БПК в образцах для контроля должна быть близкой к ее значениям в реальных пробах, исходя из этого условия выбирается степень разбавления.
При выполнении процедуры контроля в точном соответствии с прописью методики проводят измерение двух проб с контрольным раствором и двух проб с водой для разбавления до и после инкубации. За результат измерения принимают среднее значение между двумя параллельными пробами, расхождение между которыми не превышает предела повторяемости r. Значение r приведено в [таблице 3](#p100235).
Результат контрольной процедуры $K_{\text{к}}$ рассчитывают по формуле:
$K_{\text{к}} = |X - C|$ ,
где X - результат контрольного измерения величины БПК в образце для контроля $(\text{мг }O_{2}/\text{дм}^{3})$ ; C - аттестованное значение величины БПК в образце для контроля $(\text{мг }O_{2}/\text{дм}^{3})$ .
Качество контрольной процедуры признают удовлетворительным при выполнении условия:
$K_{\text{к}} \leq K$ .
Норматив контроля $K = \Delta_{\text{л}}$ , где $\Delta_{\text{л}}$ - значение характеристики погрешности, соответствующее аттестованному значению образца для контроля, $\Delta_{\text{л}} = 0,01\delta_{\text{л}}C$ , где $\delta_{\text{л}}$ - значение характеристики погрешности результатов измерений, установленное при реализации методики в лаборатории.
При невыполнении вышеуказанного условия необходимо провести повторное измерение, заменив контрольный раствор. При повторном невыполнении вышеуказанного условия необходимо выяснить причины получения неудовлетворительных результатов и устранить их.
Периодичность контроля исполнителем процедуры выполнения измерений величины БПК регламентируется Руководством по качеству лаборатории в соответствии с [РМГ 76-2004](https://bukva.ai/docs/rmg-76-2004).
---