水質分析方法

在「厭氧生物處理都市污水：醣類、脂質與蛋白質定量定性分析研究(陳 昶瑞，2017)」中，為了釐清都市污水中主要有機組成所探討的醣類、脂質與 蛋白質等三成分之定量定性分析方法，在醣類總量的檢測分析部分，比對「蔥 酮法」與「還原糖法」，其檢測試驗結果顯示蔥酮法與還原糖法主要差別在於 蔥酮法對多糖檢測後之測值準確度高，且對污水添加回收率明顯優於還原糖 法；因此建議以「蔥酮法」作為總醣類之定量分析方法較為適合。

在蛋白質的檢測分析部分則比對「莫瑞法」與「凱氏定氮法」，其中凱氏 定氮法在試驗過程中，因 10 mg/L 的查核平均回收率與信噪比(S/N)無法符合 品管要求(即凱氏定氮法之分析極限範圍將高於 10 mg/L，不符都市污水中蛋 白質的檢測需求)，因此建議以「莫瑞法」作為總蛋白質之定量分析方法較為 適合。

在脂質的檢測分析部分比對「紅外線分析法」與「重量萃取法」，其中因 重量萃取法在試驗 10、30 mg/L 的查核樣品均存在低回收問題，顯示重量萃取 法之極限範圍遠將高於紅外線分析法，因此建議以「紅外線分析法」作為總脂 質之定量分析方法較為適合。

本研究對都市污水中的三成分(醣類、脂質與蛋白質)檢測分析方法即採用 在「厭氧生物處理都市污水：醣類、脂質與蛋白質定量定性分析研究(陳昶瑞，

2017)」中之「蔥酮法」、「莫瑞法」及「紅外線分析法」。

3.4.1 化學需氧量(COD)

本研究以 HACH DR 3900 水質分析儀(Spectrophotometer)量測化學需氧量 (COD)，DR 3900 可量測之 COD 濃度範圍有 15～150 mg/L、及 100～1000 mg/L 兩種。其原理為將待測水樣加入含過量重鉻酸根離子(Cr2O72-)及硫酸、銀離子、

氧化形成綠色的 Cr(Ill)，而硫酸的作用是形成酸性的反應環境，銀離子為催化 劑，汞則用來中和水樣中氯化物之干擾。當 COD 濃度為 15～150 mg/L 時，

DR 3900 是以波長 440 nm 之光線測量試劑瓶中剩餘之 Cr2O72-濃度，COD 濃 度為 100～1000 mg/L 時，則以波長 600 nm 之光線測量試劑瓶中生成之 Cr(Ill) 濃度。

TCOD 之分析步驟為：直接將 2 mL 待測水樣加入試劑瓶中；SCOD 則先 以 045 µm 之濾膜過濾後，取過濾後水樣 2 mL 加入加入試劑瓶中；搖晃加入 水樣後的試劑瓶使其充分混合後，置入 150℃之加熱器中加熱 2 小時，並冷卻 至室溫後，以 HACH DR 3900 水質分析儀進行檢驗分析。

3.4.2 三成分分析-醣類(蔥酮法)

本研究在醣類的檢測分析方法上採用蔥酮法(Morris, 1948)。

蔥酮法的使用最早來自於 Morris (1948)，後經諸多學者的研究改進，使蔥 酮法能在短時間內分析許多的樣品，且在耗用的藥劑上更少；蔥酮法的原理是 水樣醣類經水解成單糖，再與蔥酮進行縮合作用，合成藍綠色聚合物，再以其 進行比色定量。

實驗步驟為：先秤取 0.2 g 蔥酮與 100 mL 濃硫酸混合，配製成蔥酮試劑 備用，再將 1 mL 的待測水樣與 4 mL 的蔥酮試劑混合，將混合後的試管以渦 流加熱器在 100 ℃的溫度加熱 15 分鐘後冷卻至室溫後，以 UV 吸收光譜儀在 波長 620 nm 下測量其吸光值。

另需以葡萄糖標準品建立檢量線，以推算待測水樣中的醣類濃度，圖 3-4 為本研究建立之醣類檢量線。

3.4.3 三成分分析-蛋白質(莫瑞法)

實驗步驟為：先配製 Modified Lowry 混合溶液與福林-酚試劑備用後。取 0.2 mL 待測水樣與 1 mL Modified Lowry 混合溶液攪拌後靜置 10 分鐘後，續

製 0.5%的 CuSO4•5H2O，(4)將 A、B、C 三試劑混合後，即為 Modified Lowry

鈉予以去水後，再將水樣以玻璃纖維加上漏斗過濾，重複萃取 3 次後，稀釋至 50 mL，以傅立葉紅外線分析儀(FT-IR)進行檢測分析，分析時，先掃描 2900～

3100 cm^-1之波段以建立基線，再觀察 C-H 族群的波峰後換算面積值進行定量，

CH2產生的吸光訊號約落在 2930 cm^-1，CH3則約落在 2960 cm^-1。

另需以辛酸與異戊酸混合成之總石油氫化合物標準液建立檢量線，以推 算待測水樣中的脂質濃度，圖 3-6 為本研究建立之脂質檢量線。

y = 0.0011x + 0.0029 R² = 0.9878

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

吸光值

濃度(mg/L)

圖 3- 6 脂質檢量線