bator (20℃)
5. 실험 순서
5-1. BOD 실험순서(DO meter 이용한 측정)
1) Sample 하나의 희석율에 대해서 BOD병 1개를 1조로 준비한다.
2) 예상 BOD에 의해 희석배율을 결정하여 Sample을 BOD병에 넣는다.
- 본실험에서 희석배수를 5배수로함
3) BOD병의 나머지 부분은 희석수로 기포가 생기지 않게 병목을 통하여 가득 채운다.
4) BOD병 내부에 생긴 미세한 기포를 완전히 제거(병주위를 조심스럽게 두드린다.)
5) 기포가 생기지 않게 마개를 막고 밀봉하여 20℃ incubator에 넣어 7일간 배양한다.
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6) 나머지는 바로 초기 DO를 측정해 준다.
7) 7일 후 배양을 끝내고 DO 측정해준다.
-수업 일정 관계상 를 측정
용존산소량(mg/L)
당일 측정 DO
9.07
7일후 측정 DO
8.37
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5-2. DO 실험 순서(Winkler with Azide Modification Method)
1) BOD bottle를 준비한다.
2) Sample + 희석수 (5배)를 넣어 가득 채운다 (300ml+)
3) solution 1mL를 주입한다.
4) (KI + ) solution 1mL를 주입한다.
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5) 조심스럽게 마개를 막고 혼합한다.
6) 2~3분간 정치시켜 침전(갈색침전물을 발생)시킨다.
7) 진한 2mL를 주입한다.
8) 마개를 닫고 갈색침전물이 완전히 용해될 때까지 섞는다.
9) 정확히 200mL을 취하여 삼각플라스크에 넣어준다.
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10) 자석바를 삼각플라스크 안에 넣어 자석교반기를 통해 교반시킨다.
11) 0.025N- solution 으로 황색이 될 때까지 적정시킨다.
12) 전분지시약 3~4 방울을 주입 시킨다.
13) 계속 적정시킨다.
14) End point(무색)
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6. 실험 결과
1)BOD계산
BOD(mg/L)=()×P
: 초기의 DO
: 7일 후 DO
P : 희석배수
BOD(mg/L)=(9.07-8.37)×5
=3.5mg/L
의 한계값 9.2mg/L 범위안에 들어오게 하기 위해서 5배수의 희석을 함
2)DO계산
DO(mg/L)=a×f×××0.2
a : 적정에 소비된 0.025N -
f : 0.025N - 역가
: 전체의 시료량(ml)
: 적정에 사용한 시료량(200ml)
R : 황산망간과 요오드화칼륨 주입량(2ml)
DO(mg/L)=5.41×1×××0.2
=5.44mg/L
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7. 토의 및 결론 (고찰)
BOD실험 측정의 관한 고찰
BOD 측정시 수업일정 관계상 5일이 아닌 7일 동안 배양을 한 후 측정하였기 때문에 그로 인한 차이가 발생할수 있다고 생각된다.
0℃,1기압에서 DO는 14.60 mg/L 이고, 20℃에서는 9.17 mg/L 이다. 초기 DO 측정시 측정값이 9.07 mg/L로 측정이 되었는데 이는 온도의 의한 오차로 볼수있다.
초기 DO 측정당시 20℃ 보다 약간 높은 온도에서 DO를 측정하였고 이러한 오차로 인하여 수온이 낮은 물에 산소가 좀 더 녹아 있음을 확인 할수 있었으며, 미생물이 유기물을 분해하는데 용존산소를 소모하므로 7일후 DO값이 낮아지는 것을 확인 할수 있었다.
1L의 물속에 1mg(1,000분의 1g)의 산소가 필요할 때를 1ppm이라고 하는데, 5ppm 이상이면 하천은 자기정화 능력을 잃게 된다. 실험시료는 5ppm 이하이므로 스스로 정화할 수 있는 시료임을 알 수 있다.
DO실험 측정의 관한 고찰
기포가 발생하면 오차의 발생 원인이 된다.
MnSO4 용액 1mL와 Alkali-Azide-Iodide용액 1mL를 주입 후 BOD병의 뚜껑을 닫을 시에 주입한 2mL만큼이 넘치게 되는데, 이 때 희석수 내의 시료가 함께 넘쳤을 수 있어 시료의 손실로 인한 오차가 있었을 것이라고 생각된다.
최대한 산소유입을 줄이기 위해 실험실 내의 공기중 산소까지도 최대한 차단을 하여야 하는데, MnSO4과 Alkali-Azide-Iodide용액을 적정한 후, BOD병의 뚜껑을 즉시 닫지 않고 방치해 두어 실험실내 공기 중 산소가 미량 유입되었을 수 있다.
생활환경 기준
등급
생물화학적
산소요구량
(BOD,mg/L)
용존산소량
(DO,mg/L)
매우좋음
1 이하
7.5 이상
좋음
2 이하
5.0 이상
약간좋음
3 이하
5.0 이상
보통
5 이하
5.0 이상
약간나쁨
8 이하
2.0 이상
나쁨
10 이하
2.0 이상
매우나쁨
10 초과
2.0 미만
Table <7-1>
국가 수자원 관리 종합정보 시스템에서 명시하는 생활환경 기준과 오염물질 배출허용기준, 방류수 수질기준을 토대로 실험의 결과를 비교 분석 하였다.
하천수 수질기준에 의해 실험결과 미지시료(300㎖+)는 용존산소량이 5.44㎎/L, 생화학적 산소요구량이 3.5㎎/ℓ이므로 Table <7-1>의 생활환경 기준 보통에 해당되어 보통의 오염물질로 인하여 용존산소가 소모되는 일반 생태계로 여과, 침전, 활성탄 투입, 살균 등 고도의 정수처리 후 생활용수로 이용하거나 일반적 정수처리 후 공업용수로 사용함이 바람직하다.
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구분
오염물질 배출허용기준
1일 폐수배출량 2,000이상
1일 폐수배출량 2,000이하
생물학적 산소요구량(mg/l)
청정지역
30이하
40이하
가지역
60이하
80이하
나지역
80이하
120이하
특례지역
30이하
30이하
Table <7-2>
Table <7-2>의 오염물질 배출허용기준과 비교하여 볼때 1일 폐수배출량 2,000이상, 1일 폐수배출량 2,000이하 모두 청정지역으로 구분할수 있다.
방류수 수질기준 (하수종말 처리시설)
구분
수질기준
Ⅰ지역
Ⅱ지역
Ⅲ지역
Ⅳ지역
생물화학적 산소요구량
(BOD)(mg/L)
10(10)이하
10(10)이하
10(10)이하
10(10)이하
Table <7-3>
Table <7-3>의 방류수 수질기준과 비교하여 보면 실험결과 생물화학적 산소요구량이 3.5mg/L로 10mg/L 이하 이므로 방류수 수질기준에 적합하다고 볼수 있다.
이와 같이 생화학적 산소요구량과 용존산소량은 수질을 판단 할수 있는 중요한 기준이 된다는것을 알수있다.
8. 참고문헌
국가수자원관리종합정보시스템(http://www.wamis.go.kr/)
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