生化需氧量快速测定法的样品预处理
摘要:常规BOD测定需要5天的培养期,操作复杂、重复性差、耗时耗力、干扰性大,不宜现场监测,迫切需要一种操作简单、快速准确、自动化程度高、适用范围广的新方法来测定,微生物传感器快速测定法应运而生。
关键字:生化需氧量
1、微生物传感器测量BOD
常规BOD测定需要5天的培养期,操作复杂、重复性差、耗时耗力、干扰性大,不宜现场监测,迫切需要一种操作简单、快速准确、自动化程度高、适用范围广的新方法来测定,微生物传感器快速测定法应运而生。研究人员分离了两种新的酵母菌种SPT1和SPT2,并将其固定在玻璃碳极上已构成微生物传感器用于测量BOD,其重复性在±10%以内。将该传感器用于纸浆厂污水中BOD的测定,其测量最小值可达2mg/L。所用时间为5min。还有一种新的微生物传感器,用耐高渗透压的酵母菌种作为敏感材料,在高渗透压下可以正常工作并且其菌株可长期干燥保存,浸泡后即恢复活性,为海水中BOD的测定提供了快捷简便的方法。
测定水质BOD的微生物传感器包括氧电极和微生物菌膜,样品中溶解性可生化降解的有机物受到微生物菌膜中菌种的代谢作用而消耗一定量的氧,通过检测氧的减少量可以换算成样品中有机物的含量。
2、样品预处理
2.1样品的PH值
本方法适用的PH值范围为5~9,如果待测水样的PH值不在该范围之内,可以用HCl或NaOH溶液调节其PH值约为7,调节液的加入量不要超过水样体积的0.5%。应注意操作过程中不要带入气泡。
2.2溶解氧浓度
微生物分解有机物的生化反应需在好氧的条件下进行,因此水样中的溶解氧浓度会影响反应的速度。实验表明,当水样的溶解氧浓度低于2mg/L时,该生化反应很难进行。可以采用稀释或曝气的方法使水样中的溶解氧几近饱和。如果是从水温较低或富营养化的湖泊中采集的水样,可能遇到含有过饱和的溶解氧。此时可将水样迅速升温至20℃左右,在不满瓶的情况下充分振摇、开塞防气,以赶出过饱和的溶解氧。
2.3稀释倍数的选择
2.3.1稀释原则
在水样测定前,至少选择两种浓度的标准溶液对仪器进行定位。
对于澄清样品,可根据经验或水样的化学需氧量(COD)测定值估计其BOD值的大致范围,取尽量大的稀释倍数(使最大估计值不超过工作曲线的线性范围)对水样进行预处理,同一水样一般取2~3个稀释倍数。
实验表明,通过观察电位差(△I)的变化来确定最合理的稀释倍数是简单有效的方法。本实验采用BOD-220A型快速测定仪测定水样的生化需氧量,分析时间为8min。如果在前4min△I的变化量占8min△I总变化量饿70%~80%,则可以认为△I的变化合理;再进一步观察哪个稀释倍数的水样测定值更接近所选择的标准溶液浓度,那个稀释倍数即为最合理的稀释倍数。此外,还可以通过测量值与稀释倍数的关系曲线来确定最合理的稀释倍数(即曲线转折点所对应的稀释倍数),使测量结果更加接近水样的真实浓度。
2.3.2 高悬浮物样品的稀释
废水中多含有活性或惰性有机物颗粒物,尤其对于含较多大颗粒悬浮物的样品,如果只经过常规稀释后测定其BOD值,往往因为水样未完全均化而导致较大的测量误差。使用水浴超声器处理样品,效果另人满意。具体做法:把适量的水样倒入500ml烧杯中,将烧杯放入水浴超声器的浴槽内,开启超声器,作用时间约为5min。由于超声波对液体的空化作用,样品中可见的或大颗粒悬浮物几乎彻底溶解,表明水样基本达到充分混合、均化的程度,再按上述方法进行测定。
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