[发明专利]在溶液体系中不除氧条件下的人工媒介体测定生物化学需氧量的方法

说明书

技术领域

本发明属于在溶液体系中不除氧条件下的人工媒介体测定生物 化学需氧量的方法。

背景技术

生物化学需氧量(biochemical oxygen demand，BOD)作为水环 境监测的重要指标，长期以来一直以传统的5日法为标准，但其操作 繁琐、耗时，还需要熟练的技术，且不能及时反映水质变化(参见： Liu et al.，Biosens.Bioelectron.，Vol.20，562(2004))。近年来，BOD的 快速测量方法被大力发展起来，这些方法都是基于微生物同化有机物 反应的同时将电子传递给氧气的原理。但是，由于氧气在水中的溶解 度有限，对于高浓度的有机物样品需要经过稀释才能测量，从而大大 降低了结果的准确性。另一方面，由于氧气受温度、气压影响而变化 很大，这会引起测量结果的波动，基于检测氧消耗的传感器大多需要 附加一个氧气(空气)平衡装置(参见Lei et al.，Anal.Chim.Acta，Vol. 568，200(2006)；Du et al.，Biotechnol.Adv.，Vol.25，464(2007))。

近年，一种利用人工媒介体的快速BOD测量方法被发展起来。 由于人工媒介体和氧气在生物催化反应的过程中存在竞争，因此，人 工媒介体快速BOD测量方法一直在去除溶解氧的条件下进行(参见： Catterall et al.，Talanta，Vol.55，1187(2001)；Nakamura et al.，Talanta， Vol.72，210(2007))。这里产生了一个新的问题，将一个附带的除氧 装置用于实际的废水测量(如污水处理厂，江河湖泊等)是十分不方 便的。这使人工媒介体快速BOD测量方法的应用基本上被限制在实 验室阶段。

发明内容

为了解决已有技术存在的问题，本发明提供了在溶液体系中不除 氧条件下的人工媒介体测定生物化学需氧量的方法。

在溶液体系中不除氧条件下的人工媒介体测定生物化学需氧量 的方法，其步骤和条件如下：

将菌悬液、人工媒介体溶液和待测水样混合，在温度为30～35℃ 范围内保持恒温，以维持微生物的催化活性，保持恒温时间为30 min～4h，离心终止反应，并取上清液进行电化学测量；测量用电极材 料为铂；

所述的菌悬液为微生物经培养后，再经离心清洗后悬浮于缓冲溶 液中得到的悬液；所述的微生物为所有的单一微生物或混合微生物； 缓冲溶液是由pH值为7的Na₂HPO₄和KH₂PO₄溶液组成的磷酸盐缓 冲溶液；

所述的人工媒介体为人工媒介体化合物铁氰化钾，人工媒介体溶 于缓冲溶液得到人工媒介体溶液；缓冲溶液是由pH值为7的 Na₂HPO₄和KH₂PO₄溶液组成的磷酸盐缓冲溶液；

所述的菌悬液、人工媒介体溶液和待测水样混合液中，菌悬液终 浓度为2×10⁹～1×10¹⁰个/ml，人工媒介体终浓度为11～55mM，待 测水样浓度为0.5～400mg/L BOD₅值，最适宜检测的待测水样浓度为 5～100mg/L BOD₅值；所述的终浓度定义为菌悬液、人工媒介体溶液 和待测水样混合液中微生物、人工媒介体化合物、待测水样各自相对 于总体积的浓度。

有益效果：在溶液体系中不除氧条件下的人工媒介体测定生物化 学需氧量的方法，在操作过程中不需要任何附加除氧或者氧气平衡装 置，实用性强并大大降低了成本。本方法中用到的人工媒介体化合物 的浓度适应性强，比传统5日法的检测对象O₂在水中的溶解度高出 1～2个数量级。用本方法测量生物化学需氧量的结果与标准5日法测 量的结果误差在±15％以内，测量结果满意。

具体实施例方式

实施例1

将菌悬液、人工媒介体溶液和待测水样混合，温度为35℃保持 恒温，保温时间为1h，保温后离心终止反应，离心速度为8000转/ 分钟，并取上清液进行电化学测量，测量用电极材料为铂。