究和探索。2002年7月,国家公布了BOD微生物传感器快速测定的国家标准。目前应用广泛的国产仪器有沈阳分析仪器厂于1995年开发完成SXI-V型,上海雷磁仪器厂于1993年开发完成的BOD快速检测仪,青岛长虹环保公司于1998年开发完成BOD快速检测仪,以及北京中西远大技术有限公司、天津赛普公司、北京华夏科创仪器技术有限公司等的产品。
这种仪器具有测定周期短,重现性好,测定精度高的优点,但目前距普遍应用还有相当的距离。利用生物膜作为敏感元件,使得生物量和生物膜厚度之间存在不可调和的矛盾。从检测的灵敏度考虑,需要较多的生物量;而从传质上考虑,则希望生物膜较薄。传感器稳定性也不理想,需要经常对工作曲线进行重新调整和校正。测量线性范围窄,价格也比较高。
3.1.2生物反应器法生物反应器法是由活性污泥曝气降解法演变来的一种BOD快速测量法。生物反应器是一个密闭的容器,内部放置了大量的微生物,当待测水样进入反应器后,有机物被微生物降解,测量进水口和出水口的溶解氧,并与标准曲线对比就可得到BOD5值。
目前成熟的产品有:利用连续进样生物氧化平衡法的代表产品德国STIP公司生产的BIOX—1010型,采用间断式以非平衡法测量的澳大利亚梅姆特克公司生产的BOD测定仪等。 3.2适用于海水的仪器
海水盐度高,水质较为清洁,有机物含量少,因此对仪器灵敏度要求也较高。专门测定海水BOD的自动测定仪器还未成型,还仅仅处于样机研究阶段。 3.2.1生物传感器法厦门大学等联合研制出了以光纤微生物为基础的XHBOD-91型海水BOD光导测定仪样机,清华大学研究了用包埋法固定酵母
菌作为敏感材料的样机。
3.2.2生物反应器法国家海洋技术中心的张世强等[10]在“十五”期间研制出了以间歇式平衡法测量的海水BOD在线监测仪器,已申请了国家专利。
该仪器的原理如图1,该仪器
测量一个样品的周期可分为二个时期,稳定期和测量期。在稳定期:将预先配置好的BOD标准液(如2 mg/L),以恒定的流量经过恒氧曝气装置,进入反应器,此时由于内部条件恒定,出水的溶解氧值保持不变,使其达到稳定状态。测量期:然后将待测水样通过计量泵经恒氧装置注入反应器,由于有机物的浓度改变,出水的溶解氧值发生变化,可根据溶解氧的变化率计算出BOD5。测得BOD5后再经过稳定期恢复到初始稳定状态[10]。
该仪器在生物反应器内部放置了大量用来固定微生物的生物床,增大了菌群的附着面积和提高了菌群总量,同时加入了恒氧曝气系统,可使反应更充分、测量更精确,也能有效缩短测量所需时间。使用了从海水中培养复合生物菌群,因而对不同水质的“普适性”好。菌种活性能长期保持,系统的自动化程度高,可实现在线监测。因此更能满足船舶巡航监测海水的要求。 4展望
BOD是一项反映水质的重要指标,由于要及时了解水质状况、控制水处理过程,标准五日法自身有诸多的局限性,现有的商品化的BOD测量仪器自身的技术还不够成熟。随着环保工业的蓬勃发展,期待发明一种快速、可靠的测量方法和仪器来取代五日法。
参考文献: [1]
环境保护部. HJ/T505-2009水质五日生化需氧量( BOD5)的测定-稀释与接种[S]. 北京: 中国环境科学出版社, 2009
[2] 孙艳,李若谷,张雁秋. 基于Monod方程建立的BOD动力学模型研究[J]. 广东化工, 2011, 38 (3): 69-70
[3] 潘茹,孙福明. BOD5快速测定法[J]. 环境科学与技术, 2006,(29):32 [4] 魏复盛,徐晓白,阎吉昌,等. 水和废水监测分析方法指南[M]. 北京:中国环境科学出版社, 1990, 224
[5] 张金华. 增温度快速测定BOD及其准确性的评价[J]. 环境保护, 1995(11):26-27
[6] Hirtle H, Rencz A. The relation between spectral reflectance and dissolved organic carbon in lake water: Kejimkujik National Park, Nova Scotia, Canada [J]. International Journal of Remote Sensing, 2003,24(5):953-967
[7] Stephens A B, Walker P N. Near-infrared spectroscopy as a tool for real-time determination of BOD5 for single-source samples [J]. Transactions of the ASAE,2002,45(2): 451-458
[8] Karube I., Matsunaga T., Mitsuda S. and Suzuki S., Microbial electrode BOD sensors [J]. Biotechnol Bioeng,1977,19(10):1535-1547 [9] 王建龙,章一心.生物传感器BOD快速测定仪的研究进展[J].环境科学学报,2007,27(7): 1066-1082
[10] 王增宝,张世强,刘淑青. 生物反应器在海水BOD快速测量中的应用[J]. 海洋技术, 2003, 22(3): 25-29
BOD测量方法及仪器进展-畜牧渔业论文
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)