[发明专利]一种生化需氧量的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，尤其涉及一种生化需氧量的检测方法。

背景技术

生化需氧量(BOD)是指微生物分解水中某些可被氧化的物质，特别是有机物质所消耗的溶解氧的量，如进行生物氧化的时间为五天就称为五日生化需氧量(BOD₅)。生化需氧量是分析水体有机污染物含量的重要指标，是水质常规监测中最重要的参数之一，其值越高说明水中有机污染物质越多，污染也就越严重。

目前，国际上测定生化需氧量普遍采用稀释与接种法，也称BOD₅法，但是这种方法耗时长、工作量大、操作繁琐、干扰因素多、重复性差，且不能及时反映水质的变化，不能实现水质的在线监测。

为了克服BOD₅法的不足之处，现有技术中公开了多种检测BOD的方法。如微生物传感器法，这种方法首先培养所需的微生物，将培养好的微生物经离心、定量后物理吸附在纤维素膜或透析膜等的表面，得到生物膜，或采用溶胶-凝胶类聚合物化学包埋微生物制得生物膜；将得到的生物膜紧贴于氧电极的表面，目标水样经过生物膜表面时，微生物呼吸作用增强，耗氧增加，氧电极检测到的氧含量因此而降低。这种方法是利用微生物呼吸作用的强弱与有机物含量成正比，从而得到水样的BOD。如媒介体方法，采用人工电子受体，如铁氰化钾，代替自然电子受体氧气，提高了微生物对有机物的降解效率，提高了检测结果的准确度。如微生物膜反应器法，它利用富集的微生物群体对有机物的降解作用，通过检测氧气含量的变化来实现对水体BOD的测定。这种微生物膜反应器法为了维持微生物群体的稳定，需要连续不断地补充有机物，操作复杂，维护成本高。现有技术中对BOD的检测还有微生物燃料电池法，这种方法主要依靠富集的微生物群体降解有机物时产生电流，通过电流的强度判定水体中BOD的值。

上述对水体BOD检测的方法都是基于微生物对有机物的作用，包括微生物的呼吸作用和微生物对有机物的降解作用，为了维持微生物的生理活性，为其提供一定的pH值环境和渗透压，现有技术为微生物的生存提供缓冲溶液体系，目前最常用的缓冲溶液有磷酸盐缓冲溶液和Tris-HCl缓冲体系，其中磷酸盐缓冲溶液会造成环境的二次污染，Tris-HCl缓冲体系价格昂贵，不适合在线监测。现有技术中没有不采用缓冲体系实现对水体BOD检测的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生化需氧量的检测方法，本发明提供的生化需氧量的检测方法无需采用缓冲体系即可实现对水体BOD的检测。

本发明提供一种生化需氧量的检测方法，包括以下步骤：

a)将空气饱和的含微生物水样进行微生物培养，得到微生物膜；

b)将空气饱和的空白水样通过所述步骤a)得到的微生物膜，检测得到所述空白水样的溶解氧还原电流；

c)将空气饱和的目标水样通过进行所述步骤b)后的微生物膜，检测得到所述目标水样的溶解氧还原电流；

d)根据所述步骤b)得到的空白水样的溶解氧还原电流和所述步骤c)得到的目标水样的溶解氧还原电流，计算得到所述空白水样的溶解氧还原电流与所述目标水样的溶解氧还原电流的差值；

e)根据所述步骤d)得到的差值和预定的标准曲线，得到目标水样的生化需氧量；

所述含微生物水样为活性污泥、地表水、生活污水或含有微生物的工业废水；

所述空白水样为自来水、井水、降水或地下水中的一种或多种。

优选的，所述微生物源为活性污泥、地表水或对含有微生物的工业废水。

优选的，所述步骤a)具体为：

a1)在20℃～45℃的条件下，将空气饱和的含微生物水样进行微生物初级培养，得到初级微生物膜；

a2)将空气饱和的空白水样通过所述步骤a1)得到的初级微生物膜，清洗所述初级微生物膜，直至检测得到稳定的溶解氧还原电流；

a3)将空气饱和的标准溶液通过所述步骤a2)中清洗后的初级微生物膜，检测得到所述标准溶液的溶解氧还原电流；

a4)重复步骤a1)至步骤a3)所述的过程，直至检测得到的标准溶液的溶解氧还原电流稳定，完成微生物的培养，得到微生物膜。

优选的，所述步骤b)中的空白水样为自来水或地下水中的一种或两种。

优选的，所述步骤a)中进行微生物培养的时间为20小时～300小时。

优选的，所述步骤e)中的标准曲线按照以下方法获得：