化学需氧量（COD）是评估水体污染程度的核心指标之一，它揭示了水中可被氧化的有机与无机物质的含量，是环境保护、工业生产和科研领域的重要参考依据。
一、什么是化学需氧量（COD）？
化学需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）是指在特定条件下，水样中的还原性物质（如有机物、亚硝酸盐、硫化物等）被强氧化剂（如重铬酸钾、高锰酸钾）氧化时，所消耗的氧化剂量折算成的氧含量（单位：mg/L）。
核心定义：COD反映了水体中还原性污染物的总量，尤其是难以被微生物降解的有机物。
与BOD的区别：COD涵盖所有可被化学氧化的物质，而生化需氧量（BOD）仅反映可被微生物分解的有机物量。两者比值（BOD/COD）常用于评估污水的可生化性。
二、COD的作用与生态意义
1. 水质污染的“预警信号”
COD值越高，表明水体中有机污染越严重。例如：
饮用水标准：Ⅰ类水COD≤15mg/L，而Ⅴ类水允许值可达40mg/L。
工业废水：COD超标可能破坏微生物处理系统，导致生态毒性。
2. 评估水体自净能力
低COD意味着水体自净能力强，反之则可能形成“死亡区域”（缺氧环境），威胁鱼类和底栖生物生存。
3. 支持污染治理决策
COD数据可优化污水处理工艺。例如，通过COD与BOD的比值选择生物处理或化学氧化技术。
三、COD检测技术详解
1. 经典方法：重铬酸盐法（CODCr）
原理：在强酸和高温下，重铬酸钾氧化水样中的有机物，通过滴定剩余氧化剂计算COD值。
特点：准确度高（氧化率90%-95%），但耗时2小时以上，试剂用量大，易产生有害废液。
适用场景：工业废水、污染严重的地表水。
2. 快速消解分光光度法
原理：利用密闭消解装置加速反应，通过分光光度计测定吸光度，直接换算COD值。
特点：操作简便（30分钟内完成），适合批量检测，但需校准仪器并避免悬浮物干扰。
适用场景：常规水质监测、污水处理厂日常管理。
3. 高锰酸钾法（CODMn）
原理：以高锰酸钾为氧化剂，适用于低浓度COD水样（如地表水）。
特点：氧化能力弱于重铬酸盐法，但成本低、操作简单。
4. 高氯废水专用方法
碘化钾碱性高锰酸钾法：适用于氯离子浓度超过1万mg/L的工业废水（如油气田废水）。
校正法：通过校正氯离子干扰，提高检测精度。
5. 现代技术：紫外吸收法与传感器
原理：有机物在紫外光254nm处有特征吸收峰，通过吸光度推算COD值。
特点：无需化学试剂，实时监测，适合在线水质分析。
四、COD检测的实用建议
1. 方法选择指南
| 水样类型 | 推荐方法 |
|-|-|
| 工业废水、高浓度COD | 重铬酸盐法 |
| 常规地表水、生活污水 | 快速消解分光光度法 |
| 高氯离子废水 | 校正法或碘化钾碱性法 |
| 实时监测需求 | 紫外吸收传感器 |
2. 避免误差的关键操作
均质化处理：含悬浮物的水样需充分搅拌或超声处理，确保取样代表性。
干扰控制：高氯水样需添加硫酸汞掩蔽氯离子。
仪器校准：分光光度计和传感器需定期校准，避免数据偏差。
3. 企业减排策略
预处理工艺：采用混凝沉淀、活性炭吸附降低进水COD。
生物与化学协同：对可生化性差的废水（BOD/COD<0.3），结合高级氧化技术（如臭氧、电化学法）。
五、未来趋势与创新技术
微型化与自动化：便携式COD检测仪和在线传感器将普及，提升监测效率。
绿色化学试剂：开发低毒、无汞的氧化剂，减少二次污染。
大数据整合：COD数据与AI模型结合，实现污染源精准溯源。
COD不仅是水质监测的“晴雨表”，更是推动污染治理和生态保护的科学工具。通过合理选择检测方法、优化处理工艺，我们能更高效地守护水资源安全。无论是企业还是个人，关注COD数据，就是在为可持续发展贡献力量。
