化学需氧量COD（Chemical Oxygen Demand）是指用化学反应衡量水样中需要被氧化的还原性无机物和有机物（一般为有机物）所消耗的氧当量，是判断水环境是否受到污染的一个非常重要指标。在河流污染和工业废水性质的研究以及废水处理厂的运行管理中，它是一个重要的而且能较快测定的有机物污染参数，常以符号COD表示。

水样在一定条件下，以氧化1升水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量为指标，折算成每升水样全部被氧化后，需要的氧的毫克数，以mg/L表示。它反映了水中受还原性物质污染的程度。该指标也作为有机物相对含量的综合指标之一。

一般测量化学需氧量所用的氧化剂为高锰酸钾或重铬酸钾，使用不同的氧化剂得出的数值也不同，因此需要注明检测方法。为了统一具有可比性，各国都有一定的监测标准。根据所加强氧化剂的不同，分别称为重铬酸钾耗氧量（习惯上称为化学需氧量）和高锰酸钾耗氧量（习惯上称为耗氧量，oxygen consumption，简称OC，也称为高锰酸盐指数）。

化学需氧量还可与生化需氧量（BOD）比较，BOD/COD的比率反映出了污水的生物降解能力。生化需氧量分析花费时间较长，一般在20天以上水中生物方能基本消耗完全，为便捷一般取五天时已耗氧约95%为环境监测数据，标志为BOD5。

化学需氧量是表示水中还原性物质多少的一个指标。水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等，但主要的是有机物。因此，化学需氧量（COD）又往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标。化学需氧量越大，说明水体受有机物的污染越严重。化学需氧量（COD）的测定，随着测定水样中还原性物质以及测定方法的不同，其测定值也有不同。应用最普遍的是酸性高锰酸钾氧化法与重铬酸钾氧化法。高锰酸钾（KMnO4）法，氧化率较低，但比较简便。在测定水样中有机物含量的相对较高时，可以采用重铬酸钾（K2Cr2O7）法，氧化率高，再现性好，适用于测定水样中有机物的总量。有机物对工业水系统的危害很大。严格的来说，化学需氧量也包括了水中存在的无机性还原物质。通常，因废水中有机物的数量大大多于无机物质的量，因此，一般用化学需氧量来代表废水中有机物质的总量。在测定条件下水中不含氮的有机物质易被高锰酸钾氧化，而含氮的有机物质就比较难分解。因此，耗氧量适用于测定天然水或含容易被氧化的有机物的一般废水，而成分较复杂的有机工业废水则常测定化学需氧量。

含有大量的有机物的水在通过除盐系统时会污染离子交换树脂，特别容易污染阴离子交换树脂，使树脂交换能力降低。有机物在经过预处理时（混凝、澄清和过滤），约可减少50%，但在除盐系统中无法除去，故常通过补给水带入锅炉，使炉水pH值降低。有时有机物还可能被带入蒸汽系统和凝结水中，使pH降低，造成蒸汽系统腐蚀。而在循环水系统中有机物含量高会促进微生物繁殖。因此，不管对除盐、炉水或循环水系统，COD都是越低越好，但并没有统一的限制指标。在循环冷却水系统中COD（KMnO4法）＞5 mg/L时，水质已开始变差。

在饮用水的标准中，Ⅰ类和Ⅱ类水化学需氧量(COD)≤15 mg/L、Ⅲ类水化学需氧量(COD)≤20mg/L、Ⅳ类水化学需氧量(COD)≤30mg/L、Ⅴ类水化学需氧量(COD)≤40mg/L。COD的数值越大表明水体的污染情况越严重。

以环境标准HJ 828-2017《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》为代表，其原理为：在水样中加入已知量的重铬酸钾溶液，并在强酸介质下以银盐作催化剂，用掩蔽剂掩蔽水体中氯离子干扰，经沸腾回流反应2 h后，以试亚铁灵为指示剂，用硫酸亚铁铵滴定水样中未被还原的重铬酸钾，由消耗的重铬酸钾的量计算消耗氧的质量浓度。

适用范围：当取样体积为10 mL时，检出限为4 mg/L，测定下限为16 mg/L。未经稀释的水样测定上限为700mg/L，超过此限制须稀释后测定。水样稀释后氯化物浓度仍大于1000mg/L时，应采用其他测试方法。

该方法成本低，对实验室没有特殊要求，只要具备基本实验室器材即可完成检测，检测结果准确、重现性好。不足之处：（1）操作繁琐：溶液标定和氯离子浓度粗略判定等操作步骤较为复杂，步骤较多，费时费力。实验周期长，影响检测效率。（2）试剂使用问题：需要消耗大量的浓硫酸，这不仅增加了试剂成本，还提高了实验风险。（3）环境污染：使用了具有剧毒的铬酸盐，可能会对实验人员造成健康威胁，同时实验废液的处理不当会对环境造成二次污染。（4）能源浪费：需要在强酸介质下进行沸腾回流操作，这会消耗较多的能源。

综上，尽管重铬酸盐法检测结果准确且成本较低，但其在操作复杂性、试剂使用量和环境影响方面存在明显不足。同时，该方法适用于一般地表水、生活污水和工业废水中COD的测定。

本方法在经典重铭酸钾-硫酸消解体系中加入助催化剂硫酸铝钾与钼酸铵，同时高压密闭微波消解。可以大大缩短消解时间，随后以试亚铁灵为指示剂，用硫酸亚铁铵滴定水样中未被还原的重铭酸钾，由消耗的重铭酸钾的量计算出消耗氧的质量浓度。

分析步骤：准确吸取3.0 mL水样，置于50mL聚四氟乙烯密封消解罐中，加入1mL掩蔽剂，混匀。然后加入3mL消解液和5mL催化剂，摇匀后旋紧密封盖，放入消解仪，消解时间取决于消解罐数目。消解后取出冷却，转移入150mL锥形瓶中，加入试亚铁灵指示剂，用硫酸亚铁铵溶液滴定。

该方法除了消解方式与经典重铬酸钾法不同外，其余步骤基本一致，采用微波消解法，其缩短了COD测量的整体用时，有效提高了工作效率，有利于及时获得COD的检测值，便于实时监测。同时降低试剂用量，一定程度上减少化学品带来的二次污染。

以环境标准 HJ/T399-2007 《水质化学需氧量的测定快速消解分光光度法》为代表，其原理为：试样中加入已知量的重铬酸钾溶液，在强硫酸介质中，以硫酸银作为催化剂，经高温消解后用分光光度法测定COD值。

当试样中COD值为100～1000 mg/L时，在600 nm±20 nm波长处测定重铬酸钾被还原产生的三价铬（Cr3+）的吸光度，试样中COD值与三价铬（Cr3+）的吸光度的增加值呈正比例关系，将三价铬（Cr3+）的吸光度换算成试样的COD值。

当试样中COD值为15～250 mg/L时，在440 nm±20 nm波长处测定重铬酸钾未被还原的六价铬（Cr6+）和被还原产生的三价铬（Cr3+）的两种组分的总吸光度；试样中COD值与六价铬（Cr6+）的吸光度减少值成正比例，与三价铬（Cr3+）的吸光度增加值成正比例，将总吸光度值换算成试样的COD值。

该方法的消解方式与经典重铬酸钾法相似，但对样品的测定通常采用更为简便的分光光度法；消解过程在密闭的消解器内进行，可以进行批量化处理，消解时间由经典重铬酸钾法的120 min缩短到15 min，大大加快样品检测时间。

虽然采用该方法时，实验室需要加热器、消解器和光度计，会增加一定的检测成本。但对比既不敏感又繁琐的反滴定法，分光光度法不仅准确性和精密度高，而且操作简便，为COD的快速检测的一个相对便捷、准确的方法。

水样以重铬酸钾为氧化剂，在10.2 mol/L硫酸介质中回流氧化后，过量的重铬酸钾用硫酸铁电解产生的亚铁离子作为库仑滴定剂，进行库仑滴定。根据电解产生亚铁离子所消耗的电量，按照法拉第定律进行计算。

分析步骤为：准确吸取10.00 mL水样于锥形瓶中，加入1～2滴硫酸汞溶液及1.00 mL浓度为0.05 mol/L重铬酸钾溶液，慢慢加入17.00 mL硫酸-硫酸银溶液，混匀。加2～3颗玻璃珠加热回流。回流15min后停止加热，冷却后在冷凝管上端加入33mL重蒸馏水，再在测试溶液中加入7mL 1mol/L硫酸铁溶液，摇匀，放入搅拌子，插入电极，搅拌，进行库仑滴定，记录时间与电流，同时做试剂空白试验。

与经典重铬酸钾法相比，该方法显著缩短了回流时间，同时以电极产生的亚铁离子作为滴定剂，减少了繁琐的溶液配制和标准化操作。该方法操作简便、快速、试剂用量少，特别适合于工业废水的监控分析。

以环境标准HJ/T70-2001 《高氯废水化学需氧量的测定氧气校正法》为代表，其原理为：在水样中加入已知量的重铬酸钾溶液及硫酸汞溶液，并在强酸环境下以银盐为催化剂，经沸腾回流后，以1,10-邻菲啰啉为指示剂，用硫酸亚铁铵滴定水样中未被还原的重铬酸钾，通过计算消耗的重铬酸钾的量得出表观COD值。水样中未络合而被氧化的氯离子形成的氯气导出，用氢氧化钠溶液吸收后，再加入碘化钾，用硫酸调节pH至约3～2，以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定，消耗的硫代硫酸钠的量换算成消耗氧的质量浓度，即为氯离子校正值。表观COD与氯离子校正值之差，即为所测水样的真实的COD。

适用范围：适用于高氯离子含量在1000 mg/L至20000 mg/L范围的高氯废水COD的测定，方法检出限为30 mg/L。

尽管氯气校正法在实际应用中对操作精度控制要求高，需要使用的仪器设备众多，但其适用范围上的优势十分显著，且引入氯气校正值后能够进一步降低氯离子含量对化学需氧量测定值的准确性影响，因此十分具有应用价值。

COD测定方法的选择，首先需要考虑所测定样品的水质情况，根据不同的类别，选择合适的方案；其次需注意COD的测定是条件性实验，因此实验选择的方法、实验时间与温度等条件的不同而可得出不同的检测结论。测定方案的选择主要遵循以下几点：

(1)符合国家相关政策、标准与规范要求；

(2)测量结果准确、可靠；

(3)测定方法安全、稳定、成本、效率高；

(4)所用设备高效节能，操作与维护简便。

化学需氧量高意味着水中含有大量还原性物质，其中主要是有机污染物。化学需氧量越高，就表示江水的有机物污染越严重，这些有机物污染的来源可能是农药、化工厂、有机肥料等。如果不进行处理，许多有机污染物可在江底被底泥吸附而沉积下来，在今后若干年内对水生生物造成持久的毒害作用。在水生生物大量死亡后，河中的生态系统即被摧毁。人若以水中的生物为食，则会大量吸收这些生物体内的毒素，积累在体内，这些毒物常有致癌、致畸形、致突变的作用，对人极其危险。另外，若以受污染的江水进行灌溉，则植物、农作物也会受到影响，容易生长不良，而且人也不能取食这些作物。但化学需氧量高不一定就意味着有前述危害，具体判断要做详细分析，如分析有机物的种类，到底对水质和生态有何影响。是否对人体有害等。如果不能进行详细分析，也可间隔几天对水样再做化学需氧量测定，如果对比前值下降很多，说明水中含有的还原性物质主要是易降解的有机物，对人体和生物危害相对较轻。

燃烧法是指通过氧气检测器在线测量恒定氧气与样品燃烧后的氧气消耗量从而得出化学需氧量。对于恒定样品则可以通过TOC和COD的特定比例，将TOC结果乘以特定系数亦可。

减排工程政策措施建议：

1、把污水处理厂、污水管网、污泥处理、再生水利用作为污水处理工程不可或缺的组成部分，实施系统建设。

2、将发挥污水处理厂运营实效作为优先领域，实现从建设为主向运行维护为主的转变。