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廢水中的有機物很多，經常會遇到含有十幾、幾十種甚至上百種有機物的廢水，如果對廢水中的有機物一一進行定性定量的分析，既耗時又耗藥品。 那么能否只用一種污染指數來代表廢水中所有的有機物及其數量呢？環境科學家通過研究發現，所有有機物質都有兩個共同點：第一，它們至少由碳氫化合物組成；其次，大多數有機物質可以化學氧化或被微生物氧化，它們的碳和氫分別與氧氣形成無毒無害的二氧化碳和水。 廢水中的有機物在化學氧化過程中和生物氧化過程中都會消耗氧氣。廢水中的有機物越多，消耗的氧氣就越多，兩者之間是呈正比例關系的。因此，環境科學家們將廢水用化學藥劑氧化時所消耗的氧氣量稱為化學需氧量，即 COD；而將廢水用微生物氧化所消耗的氧氣量稱為生物化學需氧量，即BOD。由于COD和BOD可以綜合反映廢水中所有有機物的數量，而且分析比較簡單，因此在廢水分析和環境工程中得到廣泛應用。 事實上，COD不僅代表水中的有機物，還可以代表水中具有還原性的無機物，如硫化物、亞鐵離子、亞硫酸鈉，甚至氯根離子等。例如，如果鐵碳池出水中的亞鐵離子在中和池中沒有完全被去除的話，則由于生化處理出水中亞鐵離子的存在，出水的COD可能會超標。
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