017-化学需氧量COD测定计算器
化学需氧量COD测定计算器
概述
化学需氧量COD测定计算器用于根据当前 metadata 与 index.ts 所定义的参数、公式和判定逻辑完成计算。
补充说明：当前文档以计算器目录下的 metadata.json、index.ts 和本文件为同一审计单元维护。
依据标准
- 试验/计算方法：
HJ/T 399
现行标准
| 标准/文件 | 控制值或说明 | 附注 |
| 地表水COD限值 | ≤60 mg/L | HJ/T 399 |
计算公式
COD = \frac{A - a}{b} \times f \times \frac{V_1}{V_0} \times 1000
参数与符号
输入参数
| ID | 符号 | 名称 | 单位 | 说明 |
| COD | COD | COD值 | mg/L | 化学需氧量，指水体中可被氧化剂氧化的物质总量 |
| A | A | 样品吸光度 | — | 样品在特定波长下的吸光度值 |
| a | a | 截距 | — | 标准曲线截距（标定曲线 A = a + b×COD） |
| b | b | 斜率 | — | 标准曲线斜率（标定曲线 A = a + b×COD） |
| f | f | 稀释倍数 | — | 样品稀释倍数，未稀释为1 |
| V1 | V₁ | 消化液取用量 | mL | 消化液（重铬酸钾溶液）取用量 |
| V0 | V₀ | 样品总体积 | mL | 样品定容总体积 |
输出参数
| ID | 符号 | 名称 | 单位 | 说明 |
| COD | COD | COD值 | mg/L | 化学需氧量，指水体中可被氧化剂氧化的物质总量 |
示例数据
示例输入
| 名称 | ID | 示例值 | 单位 |
| COD值 | COD | 24 | mg/L |
| 样品吸光度 | A | 0.249 | — |
| 截距 | a | 0.05 | — |
| 斜率 | b | 0.5 | — |
| 稀释倍数 | f | 1 | — |
| 消化液取用量 | V1 | 3 | mL |
| 样品总体积 | V0 | 50 | mL |
主要结果
| 名称 | ID | 结果值 | 单位 |
| COD值 | COD | 23.88 | mg/L |
合规判定
以下内容为基于当前 generate() 样本执行 qualification() 的判定结果：
- 通过：地表水COD不应大于60 mg/L
参考与链接
- /docs/hj-t-399
原有补充说明
化学需氧量COD测定计算器
概述
化学需氧量（Chemical Oxygen Demand，简称 COD）是指在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂的量，以氧的质量浓度（mg/L）表示。COD 是衡量水体受有机物污染程度的重要综合性指标。
本计算器适用于依据 HJ/T 399-2007《水质 化学需氧量的测定 快速消解分光光度法》 进行水质检测时，将实验吸光度数据换算为 COD 浓度值的计算。
计算公式
$$COD = \frac{A - a}{b} \times f \times \frac{V_1}{V_0} \times 1000$$
其中：
- COD — 化学需氧量（mg/L）
- A — 样品吸光度
- a — 标准曲线截距
- b — 标准曲线斜率
- f — 稀释倍数（未稀释为1）
- V₁ — 消化液取用量（mL）
- V₀ — 样品总体积（mL）
- ×1000 — 单位换算系数（mEq/L → mg/L）
公式推导
标准曲线建立方法：取若干已知 COD 浓度的标准溶液，在特定波长下测定其吸光度 A，绘制 A-COD 标准曲线，得到线性回归方程：
$$A = a + b \times COD$$
反推可得 COD 计算公式：
$$COD = \frac{A - a}{b}$$
实际测定时，还需考虑稀释倍数（f）和取用量换算（V₁/V₀），最终乘以 1000 进行单位换算。
符号说明
| 符号 | 名称 | 单位 | 说明 |
| COD | 化学需氧量 | mg/L | 水体中可被氧化的物质总量 |
| A | 样品吸光度 | — | 样品在特定波长下的吸光度值 |
| a | 截距 | — | 标准曲线截距（标定曲线 A = a + b×COD） |
| b | 斜率 | — | 标准曲线斜率（标定曲线 A = a + b×COD） |
| f | 稀释倍数 | — | 样品稀释倍数，未稀释为1 |
| V₁ | 消化液取用量 | mL | 消化液（重铬酸钾溶液）取用量 |
| V₀ | 样品总体积 | mL | 样品定容总体积 |
判定标准 {#standards}
依据 HJ/T 399-2007 及地表水环境质量标准（GB 3838-2002）：
| 水体类别 | COD 限值（mg/L） | 标准依据 |
| Ⅰ类 | ≤ 15 | GB 3838-2002 |
| Ⅱ类 | ≤ 15 | GB 3838-2002 |
| Ⅲ类 | ≤ 20 | GB 3838-2002 |
| Ⅳ类 | ≤ 30 | GB 3838-2002 |
| Ⅴ类 | ≤ 40 | GB 3838-2002 |
| 地表水（一般控制） | ≤ 60 | HJ/T 399-2007 |
判定规则说明
- 地表水环境：COD ≤ 60 mg/L 为合格（一般控制指标）
- 若 COD 超标，说明水体受到较严重的有机物污染，需进一步查明污染来源
检测方法要点（HJ/T 399-2007） {#test-method}
原理
在酸性介质中，以重铬酸钾为氧化剂，硫酸银为催化剂，消解水样后测定吸光度，通过标准曲线计算 COD 值。
主要步骤
1. 标准曲线绘制：取已知 COD 浓度的标准溶液系列，测定其吸光度，建立 A-COD 标准曲线（A = a + b×COD）
2. 样品消解：取适量水样，加入重铬酸钾消解液和硫酸银催化剂，在 165°C 下消解 15 分钟
3. 吸光度测定：冷却后，在特定波长（通常 610nm 或 420nm）下测定吸光度 A
4. COD 计算：将吸光度代入公式计算 COD 值，并乘以稀释倍数
注意事项
- 标准曲线应定期校准，确保 a（截距）和 b（斜率）的准确性
- 样品若超出曲线范围，需稀释后重新测定
- 每次测定应做空白试验，以消除试剂误差
- 消解管必须使用耐高温玻璃管，防止爆裂
计算示例
示例一：未稀释水样
已知：A = 0.150，a = 0，b = 0.030，f = 1，V₁ = 3 mL，V₀ = 50 mL
$$COD = \frac{0.150 - 0}{0.030} \times 1 \times \frac{3}{50} \times 1000 = \frac{0.150}{0.030} \times 0.06 \times 1000 = 5 \times 60 = 300 \text{ mg/L}$$
结果：COD = 300 mg/L，不合格（> 60 mg/L）。
示例二：限值边界水样
已知：A = 0.0432，a = 0，b = 0.0432，f = 1，V₁ = 3 mL，V₀ = 50 mL
$$COD = \frac{0.0432 - 0}{0.0432} \times 1 \times \frac{3}{50} \times 1000 = 1 \times 0.06 \times 1000 = 60 \text{ mg/L}$$
结果：COD = 60 mg/L，刚好等于地表水限值，合格。
示例三：稀释样品
已知：A = 0.150，a = 0，b = 0.030，f = 2（稀释2倍），V₁ = 3 mL，V₀ = 50 mL
$$COD = \frac{0.150 - 0}{0.030} \times 2 \times \frac{3}{50} \times 1000 = 5 \times 2 \times 60 = 600 \text{ mg/L}$$
结果：COD = 600 mg/L（稀释后），原水样 COD = 600 × 2 = 1200 mg/L，不合格。