化學需氧量是指水樣在一定條件下，氧化1升水樣中還原性物質所消耗的氧化劑的量，以氧的mg/L表示。化學需氧量反應了水中受還原性污染的程度。基于水體被有機物污染是很普遍的現象，該指標也作為有機物相對含量的綜合指標之一。

 對廢水化學需氧量的測定，我國規定用重鉻酸鉀法，也可以用與其測定結果一致的庫侖滴定法或各種專用儀器（COD快速測定儀）測定。

 重鉻酸鉀法：在強酸性溶液中，用重鉻酸鉀將水中的還原性物質（主要是有機物）氧化，過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈作指示劑，用硫酸亞鐵銨溶液回滴，根據所消耗的重鉻酸鉀量算出水樣中的化學需氧量，以氧的mg/L表示。

 反應過程：

 Cr2O72-+14H++6e==2Cr3＋+7H2O 

Cr2O72-+14H++6Fe2＋=6Fe3＋+2Cr3＋+7H2O

 6Fe2＋+試亞鐵靈→紅褐色

 詳見GB11914-89《水質 化學需氧量的測定 重鉻酸鉀法》。

以高錳酸鉀溶液為氧化劑測得的化學耗氧量。我國新的環境水質標準中，已把該指標改稱高錳酸鹽指數，而僅將酸性重鉻酸鉀法測得的值稱為化學需氧量。標準化組織（ISO）建議高錳酸鉀法限于地表水、飲用水和生活污水。

 按測定溶液的介質不同，分為酸性高錳酸鉀法和堿性高錳酸鉀法。當Cl-含量高于300mg/L時，應采用堿性高錳酸鉀法；對于較清潔的地面水和被污染的水體中氯化物含量不高(Cl-＜300mg/L）的水樣，常用酸性高錳酸鉀法。當OC超過5mg/L時，應少取水樣并經稀釋后再測定。

 酸性高錳酸鉀法：在酸性條件下的水樣中加入過量高錳酸鉀，在沸水浴上加熱30分鐘，利用高錳酸鉀將水樣中某些有機物及還原性物質氧化，反應后剩余的高錳酸鉀用過量的草酸鈉還原，再以高錳酸鉀標準溶液回滴過量的草酸鈉，通過計算求出水樣中所含有機物及還原性物質所消耗的高錳酸鉀的量。

 堿性高錳酸鉀法：在堿性溶液中，加過量高錳酸鉀加熱30分鐘，以氧化水樣中的有機物和某些還原性無機物，然后用過量酸化的草酸鈉溶液還原，再以高錳酸鉀標準溶液氧化過量的草酸鈉，滴定到微紅色為終點。一般地表水和飲用水用高錳酸鉀法，而污廢水用重鉻酸鉀法。

生化需氧量是指在有溶解氧的條件下，好氧微生物在分解水中有機物的生物化學氧化過程中所消耗的溶解氧量。同時亦包括如硫化物、亞鐵等還原性無機物質氧化所消耗的氧量，但這部分通常占很小比例。有機物在微生物作用下好氧分解大體上分為兩個階段。

 ①含碳物質氧化階段，主要是含碳有機物氧化為二氧化碳和水；

 ②硝化階段，主要是含氮有機化合物在硝化菌的作用下分解為亞硝酸鹽和硝酸鹽。約在5-7日后才明顯進行。故目前常用的20℃五天培養法（BOD5法）測定BOD值一般不包括硝化階段。

 BOD是反映水體被有機物污染程度的綜合指標，也是研究廢水的可生化降解性和生化處理效果，以及生化處理廢水工藝設計和動力學研究中的重要參數。

 1.五天培養法（20℃）

 水樣經稀釋后，在20±1℃條件下培養5天，求出培養前后水樣中溶解氧含量，二者的差值為BOD5。如果水樣五日生化需氧量未超過7mg/L，則不必進行稀釋，可直接測定。對不含或少含微生物的工業廢水，如酸性廢水、堿性廢水、高溫廢水或經過氯化處理的廢水，在測定BOD5時應進行接種，以引入能降解廢水中有機物的微生物。當廢水中存在難降解有機物或有劇毒物質時，應將馴化后的微生物引入水樣中進行接種。 

（1）稀釋水和接種稀釋水的配制

 稀釋水一般用蒸餾水配制，先通入經活性炭吸附及水洗處理的空氣，曝氣2-8小時，使水中DO接近飽和，然后20℃下放置數小時。臨用前加入少量氯化鈣、氯化鐵、硫酸鎂等營養溶液及磷酸鹽緩沖溶液，混勻備用。稀釋水的pH值應為7.2，BOD5＜0.2mg/L。

 接種稀釋水是在稀釋水中接種微生物，即在每升稀釋水中加入生活污水上層清液1-10mL或表層土壤浸出液20-30mL或河水、湖水10-100mL，使pH=7.2，BOD5約在0.3-10mg/L之間為宜。配后立即使用。

 （2）水樣稀釋倍數

 ①根據OC（地面水）或CODcr（工業廢水）值估計，分別乘上相應系數；

 ②根據經驗等估計。

 2.其他方法

 檢壓庫侖式BOD測定儀、微生物膜電極BOD測定儀、呼吸計法BOD測定儀等均可直接顯示BOD測定結果。870型直讀式BOD測定儀則是根據測壓法的原理制成的。

總有機碳是以碳的含量表示水體中有機物質總量的綜合指標。由于TOC的測定采用燃燒法，因此能將有機物全部氧化，它比BOD5、COD更能反應有機物的總量。現在廣泛應用的測定方法是燃燒氧化-非色散紅外吸收法。

 測定原理：將一定量水樣注入高溫爐內的石英管，在900-950℃下，以鉑和三氧化鈷或三氧化二鉻為催化劑，使有機物燃燒裂解轉化為二氧化碳，然后用紅外線氣體分析儀測定CO2含量，從而確定水樣中碳的含量 (此為總碳量，TC）。

 要測TOC量，有兩種方法：

 方法一：先將水樣酸化，通入氮氣曝氣，驅除各種碳酸鹽生成的CO2，然后再注入儀器內測定。

 方法二：把等量水樣分別注入高溫爐和低溫爐，則水樣中有機碳和無機碳均轉化為CO2，依次導入非色散紅外氣體分析儀，分別測得總碳（TC）和無機碳（IC），二者之差即為TOC。

總需氧量是指水中能被氧化的物質，主要是有機物質在燃燒中變成穩定的氧化物時所的氧量，結果以氧的mg/L表示。

 用TOD測定儀測定TOD的原理是，將一定量水樣注入裝有鉑催化劑的石英燃燒管，通入含已知氧濃度的載氣（N2）作為原料氣，則水樣中的還原性物質在900℃下被瞬間燃燒氧化。測定燃燒前后原料氣中氧濃度的減少量，便可求得水樣的總需氧量值。

 值得注意的是BOD測量的是可以生物降解的物質，COD測量的是可以化學降解的物質（當然包括可以生物降解的物質），但在工業污水中，BOD和COD之間有著巨大差異，因為有機物通常不可生物降解，另外COD測量中還包含無機物的反應以及N-和S-的化合物。總的來說，BOD就是測量細箘的活性，COD測量的是可被氧化物質的量。