[發明專利]一種生化需氧量的檢測方法

有效

• 申請號: 201210103635.5
• 申請日: 2012-04-10
• 公開（公告）號: CN102608181A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 劉長宇;董紹俊
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波;逯長明

技術領域

本發明涉及環境保護技術領域，尤其涉及一種生化需氧量的檢測方法。

背景技術

生化需氧量(BOD)是指微生物分解水中某些可被氧化的物質，特別是有機物質所消耗的溶解氧的量，如進行生物氧化的時間為五天就稱為五日生化需氧量(BOD₅)。生化需氧量是分析水體有機污染物含量的重要指標，是水質常規監測中最重要的參數之一，其值越高說明水中有機污染物質越多，污染也就越嚴重。

目前，國際上測定生化需氧量普遍采用稀釋與接種法，也稱BOD₅法，但是這種方法耗時長、工作量大、操作繁瑣、干擾因素多、重復性差，且不能及時反映水質的變化，不能實現水質的在線監測。

為了克服BOD₅法的不足之處，現有技術中公開了多種檢測BOD的方法。如微生物傳感器法，這種方法首先培養所需的微生物，將培養好的微生物經離心、定量后物理吸附在纖維素膜或透析膜等的表面，得到生物膜，或采用溶膠-凝膠類聚合物化學包埋微生物制得生物膜；將得到的生物膜緊貼于氧電極的表面，目標水樣經過生物膜表面時，微生物呼吸作用增強，耗氧增加，氧電極檢測到的氧含量因此而降低。這種方法是利用微生物呼吸作用的強弱與有機物含量成正比，從而得到水樣的BOD。如媒介體方法，采用人工電子受體，如鐵氰化鉀，代替自然電子受體氧氣，提高了微生物對有機物的降解效率，提高了檢測結果的準確度。如微生物膜反應器法，它利用富集的微生物群體對有機物的降解作用，通過檢測氧氣含量的變化來實現對水體BOD的測定。這種微生物膜反應器法為了維持微生物群體的穩定，需要連續不斷地補充有機物，操作復雜，維護成本高。現有技術中對BOD的檢測還有微生物燃料電池法，這種方法主要依靠富集的微生物群體降解有機物時產生電流，通過電流的強度判定水體中BOD的值。

上述對水體BOD檢測的方法都是基于微生物對有機物的作用，包括微生物的呼吸作用和微生物對有機物的降解作用，為了維持微生物的生理活性，為其提供一定的pH值環境和滲透壓，現有技術為微生物的生存提供緩沖溶液體系，目前最常用的緩沖溶液有磷酸鹽緩沖溶液和Tris-HCl緩沖體系，其中磷酸鹽緩沖溶液會造成環境的二次污染，Tris-HCl緩沖體系價格昂貴，不適合在線監測。現有技術中沒有不采用緩沖體系實現對水體BOD檢測的方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種生化需氧量的檢測方法，本發明提供的生化需氧量的檢測方法無需采用緩沖體系即可實現對水體BOD的檢測。

本發明提供一種生化需氧量的檢測方法，包括以下步驟：

a)將空氣飽和的含微生物水樣進行微生物培養，得到微生物膜；

b)將空氣飽和的空白水樣通過所述步驟a)得到的微生物膜，檢測得到所述空白水樣的溶解氧還原電流；

c)將空氣飽和的目標水樣通過進行所述步驟b)后的微生物膜，檢測得到所述目標水樣的溶解氧還原電流；

d)根據所述步驟b)得到的空白水樣的溶解氧還原電流和所述步驟c)得到的目標水樣的溶解氧還原電流，計算得到所述空白水樣的溶解氧還原電流與所述目標水樣的溶解氧還原電流的差值；

e)根據所述步驟d)得到的差值和預定的標準曲線，得到目標水樣的生化需氧量；

所述含微生物水樣為活性污泥、地表水、生活污水或含有微生物的工業廢水；

所述空白水樣為自來水、井水、降水或地下水中的一種或多種。

優選的，所述微生物源為活性污泥、地表水或對含有微生物的工業廢水。

優選的，所述步驟a)具體為：

a1)在20℃～45℃的條件下，將空氣飽和的含微生物水樣進行微生物初級培養，得到初級微生物膜；

a2)將空氣飽和的空白水樣通過所述步驟a1)得到的初級微生物膜，清洗所述初級微生物膜，直至檢測得到穩定的溶解氧還原電流；

a3)將空氣飽和的標準溶液通過所述步驟a2)中清洗后的初級微生物膜，檢測得到所述標準溶液的溶解氧還原電流；

a4)重復步驟a1)至步驟a3)所述的過程，直至檢測得到的標準溶液的溶解氧還原電流穩定，完成微生物的培養，得到微生物膜。

優選的，所述步驟b)中的空白水樣為自來水或地下水中的一種或兩種。

優選的，所述步驟a)中進行微生物培養的時間為20小時～300小時。

優選的，所述步驟e)中的標準曲線按照以下方法獲得：