生化需氧量快速測定法的樣品預處理
摘要：常規BOD測(ce)(ce)定(ding)需(xu)要(yao)5天的(de)培(pei)養期(qi)，操作復雜(za)、重復性差、耗時耗力、干擾性大(da)，不宜現場監測(ce)(ce)，迫切(qie)需(xu)要(yao)一種操作簡單、快速(su)準(zhun)確、自動化程度高、適用范圍(wei)廣(guang)的(de)新方法來測(ce)(ce)定(ding)，微(wei)生物傳感器(qi)快速(su)測(ce)(ce)定(ding)法應運而(er)生。
關鍵字：生化需氧量
1、微生(sheng)物(wu)傳感器測量BOD
常規(gui)BOD測(ce)(ce)(ce)(ce)定(ding)(ding)需(xu)要(yao)5天(tian)的(de)(de)(de)(de)培養期(qi)，操作復雜(za)、重(zhong)復性(xing)差、耗(hao)時(shi)耗(hao)力、干擾性(xing)大，不宜現場監測(ce)(ce)(ce)(ce)，迫(po)切需(xu)要(yao)一(yi)種操作簡(jian)單、快速(su)準(zhun)確、自動化(hua)程度高、適用范圍廣的(de)(de)(de)(de)新(xin)方法來測(ce)(ce)(ce)(ce)定(ding)(ding)，微(wei)生(sheng)物傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)快速(su)測(ce)(ce)(ce)(ce)定(ding)(ding)法應運而(er)生(sheng)。研究人員(yuan)分(fen)離了(le)兩(liang)種新(xin)的(de)(de)(de)(de)酵母菌(jun)種SPT1和SPT2，并將其(qi)固(gu)定(ding)(ding)在玻璃碳(tan)極上已(yi)構(gou)成(cheng)微(wei)生(sheng)物傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)用于測(ce)(ce)(ce)(ce)量BOD，其(qi)重(zhong)復性(xing)在±10%以內。將該傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)用于紙漿廠污水(shui)中BOD的(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)(ce)(ce)定(ding)(ding)，其(qi)測(ce)(ce)(ce)(ce)量最小(xiao)值可達2mg/L。所用時(shi)間為(wei)5min。還有一(yi)種新(xin)的(de)(de)(de)(de)微(wei)生(sheng)物傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)，用耐高滲透壓的(de)(de)(de)(de)酵母菌(jun)種作為(wei)敏感(gan)材(cai)料(liao)，在高滲透壓下可以正常工(gong)作并且其(qi)菌(jun)株(zhu)可長(chang)期(qi)干燥(zao)保(bao)存，浸泡后(hou)即恢復活性(xing)，為(wei)海水(shui)中BOD的(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)(ce)(ce)定(ding)(ding)提(ti)供了(le)快捷簡(jian)便的(de)(de)(de)(de)方法。
測定(ding)水質BOD的(de)微生(sheng)物傳(chuan)感器包(bao)括氧電極和微生(sheng)物菌(jun)膜，樣(yang)品中溶解(jie)性可生(sheng)化(hua)降解(jie)的(de)有機(ji)物受到微生(sheng)物菌(jun)膜中菌(jun)種的(de)代謝(xie)作用(yong)而消耗(hao)一(yi)定(ding)量(liang)的(de)氧，通(tong)過檢測氧的(de)減少量(liang)可以換(huan)算(suan)成樣(yang)品中有機(ji)物的(de)含(han)量(liang)。
2、樣品預處理
2.1樣品的PH值
本方法(fa)適用的PH值(zhi)范圍為(wei)(wei)5~9，如果待(dai)測(ce)水樣(yang)的PH值(zhi)不在該范圍之(zhi)內，可以用HCl或NaOH溶液(ye)調節(jie)其PH值(zhi)約(yue)為(wei)(wei)7，調節(jie)液(ye)的加入量(liang)不要超過水樣(yang)體積的0.5%。應注意操作過程(cheng)中不要帶(dai)入氣泡(pao)。
2.2溶解氧濃度
微生(sheng)物(wu)分解(jie)有(you)(you)機物(wu)的(de)(de)(de)生(sheng)化反(fan)(fan)應需在(zai)(zai)好氧的(de)(de)(de)條件下進行，因(yin)此(ci)水(shui)樣中(zhong)的(de)(de)(de)溶(rong)解(jie)氧濃度會影響反(fan)(fan)應的(de)(de)(de)速度。實驗表明(ming)，當水(shui)樣的(de)(de)(de)溶(rong)解(jie)氧濃度低于2mg/L時，該(gai)生(sheng)化反(fan)(fan)應很難(nan)進行。可(ke)以采用稀釋(shi)或(huo)曝氣(qi)的(de)(de)(de)方法使水(shui)樣中(zhong)的(de)(de)(de)溶(rong)解(jie)氧幾近飽和。如果(guo)是從(cong)水(shui)溫(wen)較低或(huo)富營養化的(de)(de)(de)湖泊(bo)中(zhong)采集(ji)的(de)(de)(de)水(shui)樣，可(ke)能遇(yu)到含(han)有(you)(you)過飽和的(de)(de)(de)溶(rong)解(jie)氧。此(ci)時可(ke)將水(shui)樣迅速升(sheng)溫(wen)至20℃左右，在(zai)(zai)不滿瓶的(de)(de)(de)情(qing)況下充分振搖、開(kai)塞(sai)防(fang)氣(qi)，以趕出過飽和的(de)(de)(de)溶(rong)解(jie)氧。
2.3稀釋倍數的(de)選(xuan)擇
2.3.1稀釋原則
在水樣測定(ding)前(qian)，至少選擇兩種濃度的(de)標準溶液對(dui)儀器進行定(ding)位。
對于(yu)澄清(qing)樣(yang)(yang)品，可(ke)根據經驗或水樣(yang)(yang)的(de)化學(xue)需氧(yang)量(liang)（COD）測定(ding)值(zhi)估(gu)計其BOD值(zhi)的(de)大(da)致范(fan)圍(wei)，取(qu)盡量(liang)大(da)的(de)稀釋(shi)(shi)倍數（使最(zui)大(da)估(gu)計值(zhi)不超過工作曲線的(de)線性(xing)范(fan)圍(wei)）對水樣(yang)(yang)進行預處(chu)理，同一(yi)水樣(yang)(yang)一(yi)般取(qu)2~3個稀釋(shi)(shi)倍數。
實驗(yan)表明，通過觀(guan)(guan)察電位差（△I）的(de)(de)變化來(lai)確(que)定最合(he)理(li)的(de)(de)稀(xi)(xi)釋倍(bei)數(shu)是(shi)簡(jian)單(dan)有效的(de)(de)方法(fa)。本實驗(yan)采用(yong)BOD-220A型(xing)快速測(ce)(ce)定儀(yi)測(ce)(ce)定水樣的(de)(de)生化需氧量，分析時(shi)間(jian)為8min。如果(guo)(guo)在前4min△I的(de)(de)變化量占8min△I總變化量餓70%～80%，則可(ke)以(yi)認為△I的(de)(de)變化合(he)理(li)；再(zai)進一步觀(guan)(guan)察哪個稀(xi)(xi)釋倍(bei)數(shu)的(de)(de)水樣測(ce)(ce)定值更接近所選擇(ze)的(de)(de)標(biao)準溶液濃度，那(nei)個稀(xi)(xi)釋倍(bei)數(shu)即(ji)為最合(he)理(li)的(de)(de)稀(xi)(xi)釋倍(bei)數(shu)。此外，還可(ke)以(yi)通過測(ce)(ce)量值與稀(xi)(xi)釋倍(bei)數(shu)的(de)(de)關(guan)系(xi)曲線(xian)來(lai)確(que)定最合(he)理(li)的(de)(de)稀(xi)(xi)釋倍(bei)數(shu)（即(ji)曲線(xian)轉折點所對應的(de)(de)稀(xi)(xi)釋倍(bei)數(shu)），使(shi)測(ce)(ce)量結(jie)果(guo)(guo)更加接近水樣的(de)(de)真實濃度。
2.3.2 高懸浮物樣(yang)品的稀釋
廢水中多含有活性或惰性有機物顆粒物，尤其對于含較多大顆粒懸浮物的樣品，如果只經過常規稀釋后測定其BOD值，往往因為水樣未完全均化而導致較大的測量誤差。使用水浴超聲器處理樣品，效果另人滿意。具體做法：把適量的水樣倒入500ml燒杯中，將燒杯放入水浴超聲器的浴槽內，開啟超聲器，作用時間約為5min。由于超聲波對液體的空化作用，樣品中可見的或大顆粒懸浮物幾乎徹底溶解，表明水樣基本達到充分混合、均化的程度，再按上述方法進行測定。
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