由于BOD的標(biāo)準(zhǔn)測定方法需時5天，操作繁瑣、重復(fù)性差、測定周期長、受干擾因素多，不能滿足當(dāng)前環(huán)境監(jiān)測中快速測定的要求，因此快速測定BOD的方法和研究近年來得到廣泛的重視，同奧科技帶你一起了解微生物電極法BOD快速測定儀。

本文運用BOD測定儀，以HJPT86-2002《微生物傳感器快速測定法》為檢測標(biāo)準(zhǔn)，在檢出限、精密度、準(zhǔn)確度等一系列實驗室質(zhì)量控制要求得以保證的基礎(chǔ)上，對標(biāo)準(zhǔn)樣品和大量不同行業(yè)的實際樣品中的BOD進(jìn)行快速測定，與國標(biāo)GB7488-1987五日生化需氧量法(BOD5)進(jìn)行比對試驗，篩選出BOD微生物傳感器快速測定法的適用范圍，指出了該方法的影響因素和注意事項，同時闡述了BOD快速測定法與五日生化需氧量法(BOD5)各自的優(yōu)缺點。

1、儀器與試劑

1.1 儀器

微生物電極法BOD快速測定儀。

1.2 試劑

磷酸鹽緩沖溶液(0.5moL/L)：68g磷酸二氫鉀和71g磷酸氫二鈉用蒸餾水溶解后移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線。

磷酸鹽緩沖溶液使用液(0.005moL/L)：用緩沖液稀釋100倍制得。

葡萄糖-谷氨酸(BOD)標(biāo)準(zhǔn)溶液(2500±37mg/L)：稱取在103℃下干燥1h并冷卻至室溫的無水葡萄糖和谷氨酸各1.705g，溶于磷酸緩沖溶液使用液中，并用此溶液稀釋至1000mL，混合均勻。

BOD標(biāo)準(zhǔn)使用溶液(100mg/L)：取上述BOD標(biāo)準(zhǔn)溶液10.00mL用磷酸緩沖溶液使用液稀釋至250mL。

2、方法原理

BOD微生物傳感器快速測定的工作原理：將微生物電極插入恒溫、溶解氧濃度一定的不含BOD物質(zhì)的緩沖溶液時，由于微生物的呼吸活性一定，所以緩沖溶液中的溶解氧分子通過微生物膜擴(kuò)散進(jìn)氧電極的速率一定，微生物電極輸出一穩(wěn)態(tài)電流；如果將BOD物質(zhì)加入緩沖溶液中，則該物質(zhì)的分子與氧分子一起擴(kuò)散進(jìn)微生物膜，膜中的微生物對BOD物質(zhì)發(fā)生同化作用而耗氧，導(dǎo)致進(jìn)人氧電極的氧分子減少，即氧擴(kuò)散進(jìn)人氧電極的速率降低，使電極輸出的電流減少，并在幾分鐘內(nèi)降至新的穩(wěn)定態(tài)。在適宜的BOD物質(zhì)濃度范圍內(nèi)，電極輸出電流降低值與BOD物質(zhì)濃度之間呈線性關(guān)系，而BOD物質(zhì)濃度又和BOD值之間有定量關(guān)系，因而可以進(jìn)行BOD的測定。

3、實驗部分

3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

取5支50mL具塞比色管，分別加入BOD標(biāo)準(zhǔn)使用液1、5、10、15、25mg/L，用磷酸鹽緩沖液稀釋至標(biāo)線，搖勻，配制成濃度為2、10、20、30、50mg/L的標(biāo)準(zhǔn)系列，得到不同BOD濃度與其相應(yīng)電位差(ΔI)值，依此繪制出BOD(mg/L)與ΔI的關(guān)系曲線。

3.2 樣品的測定

地表水可不用稀釋，直接取50mL水樣加入0.5mL0.5moL/L磷酸鹽緩沖溶液進(jìn)行樣品測定。生活污水和工業(yè)廢水依據(jù)CODCr值估算BOD的濃度范圍確定其稀釋比，使待測液BOD值控制在2～50mg/L。取預(yù)處理后樣品50mL，加入0.5mL0.5moL/L磷酸鹽緩沖溶液，調(diào)節(jié)待測液的pH值為5～9之間，測量完成直接讀出BOD(mg/L)值。

4、實驗結(jié)果

4.1 方法檢出限

連續(xù)測定20次空白溶液，按美國EPASW-846中規(guī)定方法檢出限計算方法MDL=3.143SD(SD為空白平行測定(批內(nèi))標(biāo)準(zhǔn)偏差(重復(fù)測定7次))，得方法檢出限為0.5mgPL。

4.2 準(zhǔn)確度和精密度

分析國家環(huán)?？偩謽?biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究所的BOD標(biāo)準(zhǔn)樣品200227、200226、200225各6次，進(jìn)行準(zhǔn)確度和精密度的測試。由表1可知，標(biāo)準(zhǔn)樣品的測得值均在允許誤差范圍內(nèi)，相對偏差<3，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差<3%，準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性均良好。

表1 標(biāo)準(zhǔn)樣品的精密度和準(zhǔn)確度測試

在保證實驗室質(zhì)量控制體系的情況下，對地表水、不同行業(yè)的生活污水和工業(yè)廢水進(jìn)行大量的BOD微生物傳感器快速測定法(HJ86-2002)和BOD5稀釋接種法(GB7488-1987)的比對實驗，結(jié)果見表2。

4.3 實際樣品的比對

表2 不同行業(yè)的BOD和BOD5比對實驗

由表2可見，微生物傳感器快速測定法適用于地表水和可生化性較好的生活污水、酒廠廢水、餐飲廢水等，此類廢水由兩種方法測得的結(jié)果有較好可比性，相對偏差均小于10%；然而對于可生化性較差的印染廢水、化工廢水、農(nóng)藥廢水等的測定結(jié)果卻不盡人意，相對偏差甚至達(dá)到90%以上，其相對偏差遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實驗室質(zhì)量控制的最大標(biāo)準(zhǔn)偏差(25%)的要求，數(shù)據(jù)不可用。這是由于這些廢水中含有的有毒有害物質(zhì)嚴(yán)重影響了微生物的活性，微生物對其中的毒害物質(zhì)缺乏抵抗性，致使其完全失去作用。

5、微生物傳感器優(yōu)缺點簡述

在大量樣品分析的基礎(chǔ)上，與標(biāo)準(zhǔn)稀釋法相比，微生物傳感器快速測定BOD法具有以下優(yōu)點：

微生物傳感器快速法測定BOD存在以下幾個問題：

6、結(jié)論

BOD微生物傳感器快速測定操作簡單、檢測速度快、靈敏度高、重現(xiàn)性好、測量穩(wěn)定可靠，為BOD的連續(xù)監(jiān)測提供了可能。但是普適性不強，如何適應(yīng)強酸強堿、毒害、高鹽度等的特殊水質(zhì)是微生物傳感器法亟需解決的問題。通過篩選、馴化獲得適應(yīng)特殊水質(zhì)的菌種，或者多菌種協(xié)同作用，提高菌膜中微生物的活性和使用壽命，這將是BOD快速測定儀的一項非常必要和迫切解決的實際難題。

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