養殖中，生物需氧量與化學需氧量到底是什么？跟你詳細分析！

在南美白對蝦集約化養殖模式下，水體中有機物的分解代謝直接影響溶氧水平、氨氮轉化效率及對蝦生存環境，生物需氧量（BOD） 與化學需氧量（COD） 作為衡量水體有機物污染程度的兩大核心指標，其精準監測與科學解讀是保障養殖成功率的關鍵技術環節。

一、生物需氧量（BOD）：微生物介導的有機物降解耗氧量化指標

（一）BOD的定義與測定核心原理：

生物需氧量（BOD）是指在20℃恒溫、避光密封條件下，水樣中微生物分解溶解性和懸浮性有機物過程中所消耗的溶解氧量（DO）。由于有機物的生物降解速率隨時間遞減，且5天的降解量可反映約70%的總生物需氧量，因此5天生物需氧量（BOD?） 成為全球通用的標準化監測指標。

測定過程中，避光處理是核心操作要點——可完全規避浮游植物光合作用產氧對溶氧消耗數據的干擾，確保測定值僅代表微生物呼吸代謝的耗氧總量。水樣的稀釋與否需根據有機物濃度判斷：若未稀釋水樣的溶氧在培養后耗盡，則無法計算BOD值；淡水在20℃時的飽和溶氧量僅為9.08mg/L，因此高濃度有機廢水必須稀釋后測定。值得注意的是，稀釋會導致水樣中土著微生物數量減少，需向稀釋水中添加3-4倍的同源菌種（如原塘水微生物液），以保證有機物降解過程的高效性。

南美白對蝦養殖廢水的有機物來源以殘餌、糞便、生物殘體為主，濃度通常處于中低水平，多數情況下無需稀釋；僅當水體出現嚴重富營養化（如水面浮膜、異味明顯）時，需進行3-4倍稀釋處理。

（二）硝化作用對BOD?測定的影響與區分方法：

水樣中的氨氮會被硝化細菌氧化為亞硝酸鹽和硝酸鹽，該過程同樣消耗溶解氧，進而導致BOD?測定值偏高。硝化細菌的代謝啟動需要一定時間，在BOD?的5天培養周期內，稀釋倍數較高的水樣中硝化作用較弱，對測定結果影響較小；而未稀釋或低倍數稀釋的蝦塘水樣中，硝化作用顯著，會大幅提升耗氧數值。

為精準區分有機物降解耗氧（碳源BOD）與氨氮硝化耗氧（氮源需氧量），可通過兩種方式實現：一是在水樣中添加硝化抑制劑（如丙烯基硫脲），直接阻斷硝化反應，此時測得的BOD即為碳生物需氧量（CBOD）；二是分別測定添加抑制劑與未添加抑制劑的水樣BOD值，兩者的差值即為氮需氧量（NOD）。此外，也可通過公式估算NOD：NOD=總氨氮濃度（mg/L）×4.57，該系數源于氨氮完全硝化的理論耗氧值。

在南美白對蝦養殖水體中，氨氮是核心毒害因子，其硝化耗氧占總BOD的比例可達30%-50%（如總氨氮濃度5mg/L時，NOD約為22.8mg/L）。因此，若未對水樣進行硝化抑制處理，測得的BOD?值需結合氨氮濃度進行修正，才能真實反映水體有機物污染程度。

（三）BOD在南美白對蝦養殖中的實操應用

1、廢水排放污染負荷評估：

BOD?的核心應用場景是計算養殖廢水排放的耗氧負荷，為合規排放提供數據支撐。計算公式為：日總BOD負荷（kg）= BOD?濃度（g/m3）×日排水量（m3）÷1000。例如，當蝦塘廢水BOD?濃度為20mg/L（即20g/m3）、日排水量1000m3時，每日排放廢水的耗氧負荷為20kg，該數值是判斷廢水是否需要預處理的關鍵依據。

2、養殖系統實時增氧需求預測：

BOD?反映的是5天內的平均耗氧速率，無法直接指導養殖現場的增氧操作。此時需采用短期BOD測定法：采集未稀釋的塘水，裝入避光瓶并置于塘邊同溫環境中，2-4小時后測定溶氧差值，計算單位時間耗氧速率（每小時耗氧量=（初始溶氧-終止溶氧）÷培養時間）。該數據可精準反映水體微生物的實時耗氧強度，指導增氧機的開啟時長與功率選擇——當每小時耗氧量超過0.5mg/L時，需啟動大功率增氧機，防止水體底層缺氧引發對蝦浮頭。

3、養殖水質污染程度判定：

南美白對蝦養殖水體的正常BOD?濃度范圍為5-30mg/L，低于5mg/L時，水體有機物匱乏，可能導致對蝦天然餌料不足；高于30mg/L時，表明水體有機污染嚴重，微生物耗氧激增易引發溶氧驟降，同時伴隨氨氮、亞硝酸鹽超標風險，需及時換水或投放微生物制劑降解有機物。

二、化學需氧量（COD）：強氧化劑介導的總有機物耗氧量化指標

（一）COD的定義與測定方法

化學需氧量（COD）是指在強酸條件下，用重鉻酸鉀作為強氧化劑，回流煮沸水樣2小時，氧化水樣中所有有機物質及部分無機還原性物質（如亞硝酸鹽、硫化物）所消耗的氧化劑對應的氧量。與BOD相比，COD測定無需依賴微生物代謝，具有耗時短（2-3小時完成）、數據穩定、重復性強的特點，可快速反映水體總污染負荷。

從理論層面看，COD代表水樣中有機物完全氧化的需氧量（即最終生化需氧量BODu），因此COD值始終高于BOD?值。在南美白對蝦養殖水體中，BOD?濃度通常占COD濃度的60%-70%，該比值可作為判斷水體可生化性的重要依據——比值越高，說明水體有機物越容易被微生物降解，水質調控難度越低；比值低于40%時，表明水體中存在大量難降解有機物（如飼料添加劑殘留、藥物代謝產物），需采用物理或化學方法進行預處理。

（二）COD測定的衍生應用：有機碳組分區分

通過優化COD測定流程，可進一步區分水體中溶解性有機碳（DOC） 與懸浮性有機碳（POC） 的含量。具體操作方法為：將部分水樣通過0.45μm濾膜過濾，分別測定過濾水樣（僅含DOC）與未過濾水樣（含DOC+POC）的COD值，兩者的差值即為POC對應的COD值。

在此基礎上，將有機碳濃度乘以1.8-2.0的轉換系數，可估算出水體中溶解態和懸浮態有機質的總量。這一指標對南美白對蝦養殖具有重要意義：懸浮性有機質過高時，會導致水體透明度下降，阻礙浮游植物光合作用，同時增加對蝦鰓部負擔，引發爛鰓病；溶解性有機質過高時，易導致水體微生物群落失衡，誘發有害藻華。

（三）COD測定的干擾因素與應對策略

氯離子干擾是COD測定的核心技術難題。南美白對蝦養殖多采用半咸水或海水，水體中氯離子濃度較高，在強酸條件下會被重鉻酸鉀氧化為氯氣，導致COD測定值偏高。

目前常用的干擾抑制方法是向水樣中添加硫酸汞，使其與氯離子形成穩定的氯化汞絡合物，避免氯離子參與氧化反應。但該方法存在局限性：當氯離子濃度超過1000mg/L時，抑制效果顯著下降；且硫酸汞具有毒性，易造成二次污染。因此，在高鹽度蝦塘水樣的COD測定中，需先通過稀釋降低氯離子濃度，再進行測定，以保證數據準確性。

三、BOD與COD的核心區別及協同應用體系：

1、水質污染預警體系構建：

日常監測中，可通過COD快速篩查+定期BOD?精準測定的組合方式，構建水質預警模型。當COD值突然升高（如超過80mg/L）時，需立即排查是否存在投料過量、死蝦腐敗等問題；結合BOD?/COD比值判斷污染類型——比值高于60%時，優先采用芽孢桿菌、乳酸菌等微生物制劑降解有機物；比值低于40%時，需配合換水、活性炭吸附等物理方法，快速降低難降解污染物濃度。

2、養殖尾水處理工藝優化：

在南美白對蝦養殖尾水處理中，BOD?是判斷生化處理池運行效率的核心指標，而COD可作為尾水達標排放的快速檢測指標。例如，尾水經生化處理后，若BOD?濃度降至10mg/L以下、COD濃度降至50mg/L以下，且BOD?/COD比值穩定在50%-60%，說明處理系統運行良好，尾水可實現合規排放。

3、養殖模式優化指導：

在工廠化循環水養殖系統中，COD可實時監測水體有機物積累情況，指導微濾機、蛋白質分離器的運行頻率；BOD?則可評估生物濾池的硝化-反硝化效率，為濾料更換、微生物菌群調控提供數據支撐。兩者結合，可實現循環水系統的精準化管理，降低養殖成本與環境風險。

四、結語

BOD與COD作為南美白對蝦養殖水質監測的“雙核心指標”，從生物降解與化學氧化兩個維度，全面反映了水體有機污染狀況。在實際生產中，需摒棄“單一指標評判水質”的誤區，通過兩者的協同監測與科學解讀，構建從養殖過程調控到尾水處理的全鏈條水質管理體系。唯有精準把控水質指標，才能實現南美白對蝦養殖的高產、高效與可持續發展。