生化需氧量快速测定法的研究进展.pdf

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1、生化需氧量快速测定法的研究进展王建赵晓丽(重庆市环境监测中心，重庆401147)摘要：生化需氧量是重要的环境监测指标。本文综述了现有的生化需氧量快速测定方法的原理、优缺点，适用范围等，并对各种方法进行了比较，并对未来的生化需氧量快速测定法的发展进行了展望。关键词：生化需氧量；快速测定生化需氧量是指在规定条件下，微生物分解存在水中的某些可氧化物质，特别是有机物所进行的生物化学过程中所消耗溶解氧的量。生化需氧量能相对表示微生物可分解的有机物量，即水中有机物分解时所消耗的溶解氧，符合水体自净的实际情况及大部分的水处理技术工艺路线，因此生化需氧量的监测对控制水体污染

2、有极其重要的意义。目前常用的生化需氧量测定方法是稀释与接种法”1，其中规定，BOD，是指“在(20±1)℃的暗处培养5d_+4h或(2+5)d_+4h(先在0-4℃的暗处培养2d，接着在(20±1)qC的暗处培养5d，即培养(2+5)d”所消耗溶解氧的量。该方法所需条件简单，可操作性强，但操作步骤繁琐，分析测定周期长，无法及时反映水质状况和反馈处理信息，因此BOD的快速测定方法研究得到了诸多科研工作者的关注。1微生物传感器快速测定法与普通生物传感器相类似，BOD传感器通过微生物识别元件来感应水体中的有机污染物，产生的物理或者生化变化由传感器感应到并表现为可检

3、测的电信号或者数字信号。自作者简介郑璇，女，1978年生，工程师，从事环境监测与科研．Emal：zhengxuanl6@163．con1977年Karube”1等首次成功地研制了BOD微生物传感器以来，基于生物传感器的快速BOD测定方法的研究已经取得了很大的进展，我国也于2002年制定了测定标准——HJ厂r86—2002。1．1原理普通的BOD微生物传感器原理示意图和响应曲线分别如图1和图2所示。其测定原理是”1：测定水中BOD的微生物传感器是由氧电极和微生物菌膜构成，当含有饱和溶解氧的样品进入流通池中与微生物传感器接触，样品中溶解性可生化降解的有机物受到微

4、生物菌膜中菌种的作用，而消耗一定量的氧，使扩散到氧电极表面上氧的质量减少。当样品中可生化降解的有机物向菌膜扩散速度(质量)达到恒定时，此时扩散到氧电极表面上氧的质量也达到恒定，因此产生一个恒定电流。由于恒定电流的差值与氧的减少量存在定量关系，据此可换算出样品中生化需氧量。适用于地表水、生活污水和工业废水中的BOD测定。1．2优点1．2．1测定时间短。经典的BODs测定方法，整个测定过程需5d时间，且无法实现现场检测，而BOD微生物传感器测定速度较快，并可实现连续在线测定，这无疑更适应于现代环境监测和管理的要求。1．2．2重现性好。由于微生物传感器中采用单一菌

5、种并经长期驯化，对有毒有害物质的耐受性相应提高，因此在测定污水，特别是工业废水时，BOD值波动范围较小，同时避免了硝化作用带来的影响。1．2．3测定精度好。采用仪器测定克服了人工化学滴定所产生的误差，而且由于温度控制精度的提高，使整个测量过程在恒温条件下进行。因此，通过对选用菌种进行驯化筛选，可以提高与BODs的相关性。1．3局限性1．3．1测定多组分和含有高浓度聚合物的废水缺乏可靠性；1．3．2对于废水中含有的很多有毒物质缺乏抵抗性；1_3．3缺乏野外监测能力；1．3．4传感器的维护较为复杂。1．4发展现状第一台商用BOD传感器于1983年问世(Nissh

6、inDenki(Electric))，国内曾有上海雷磁仪器厂生产过生物化学需氧量分析仪，沈阳分析仪器厂生产过SXl2V型快速BOD测定仪，目前天津赛普生产的BOD快速测定仪在国内应用较多。随着BOD快速测定仪的推广，广大科研工作者对其研究不断深入，已有的文献报道多为采用天津赛普生产的BOD快速测定仪进行与HJ505—2009测定值的比对研究，此外还有测定条件优化与正确把握以及传感器的改进两方面的研究。李国刚”】等指出，对于较浑浊的样品应静置30min后取上清液，每批次测量前需用标准样品对微生物传感器进行校准并定期更换微生物膜。陈德华”1等指出适当的响应温度是

7、传感器正常工作的关键条件，否则会使测定结果偏低，工作曲线也达不到要求，当温度过高或过低时，微生物的活性受到制约，33。C为最佳温度，冬天可设置到34℃。龚剑”1等对微生物电极法测定地表水中BOD的测量不确定度评定发现，在微生物电极法测定地表水体中BOD时，为保证微生物膜的活性，维持仪器稳定运行是降低测定结果分散性的首要途径。刘力”】提出可通过测量值与稀释倍数的关系曲线来确定最合理的稀释倍数(即曲线转折点所对应的稀释倍数)，使测量结果更加接近水样的真实浓度。董海【81探讨了BOD快速测量仪的期间核查方法。赵利民【91等采用混合菌BODseed制备微生物传感器快

8、速监测生化需氧量，实验发现采用污水制作的矫正曲线在在