稀释接种法与微生物传感器快速测定法测定生化需氧量的分析比较.docx

稀释接种法与微生物传感器快速测定法测定生化需氧量的分析比较
引言：
生化需氧量（BOD）是指在一定的温度、pH和混合条件下，生物将有机物转变为无机物所需的氧气量。BOD是考察水体污染程度的一个重要参数，它能够反映水体富营养化、有机污染等问题。目前，常用的测定BOD的方法有多种。例如，稀释接种法和微生物传感器测定法就是常见的方法之一。根据实际需要选择合适的方法进行测定，能够更加有效地控制环境污染问题。
稀释接种法：
稀释接种法是指将待测水样与某些营养成分混合，然后添加完全被氧化的污染物的较高浓度的海水或酵母水，再加入一些微生物，按固定的条件下培养一段时间后，用比色法或浊度法测定试剂的颜色变化或混浊度的变化。根据产生的颜色的深浅或混浊度的大小及所添加微生物的数量可以推算水样中的BOD。稀释接种法被广泛应用于环境参数监测、水质评价、废水处理等方面。
测定步骤：
1.在试剂瓶中加入0.2~0.3mL的水样，并将容器中的水位调至刻度线，即使水样中的溶氧保持在一个稳定的低水平，按稀释倍数进行稀释。
2.取1mL的碳氮源添加到含有5mL水样的膜玻璃密封试剂瓶中。
3.加入1mL的活性污染物质标准溶液。
4.加入5~15mg/L的硫酸镁七水合物和1~2mg/L的有机和无机营养元素。
5.将加有微生物的接种液悬于试剂瓶的表面并加盖，将试剂瓶放在稳定的水浴箱内，在20±5℃的恒温摇床上以60rpm的速度搅拌。
6.5天后，检测BOD。
优缺点：
优点是稀释接种法不需要昂贵的仪器设备和操作技能，具有灵敏性和反应性强、操作简便、操作时间短、成本低、可扩展性高的优点。
缺点是测定周期较长、过程繁琐，且受微生物数量、菌群生长状态、温度等因素的影响较大。同时，它也容易受到水样中背景抑制或干扰物的影响。
微生物传感器测定法：
微生物传感器测定法是指测量某种微生物对特定物质的生理或生化反应过程中的电信号或光信号的变化作为定量测量的方法。其具有灵敏性高、检测时间短、自动化程度高的优点，能够直接测定水中的BOD。
测定步骤：
1.将微生物传感器放在水样中，通过传感器检测微生物信号来判断水中污染物的含量及其有机质含量。
2.微生物传感器可以直接探测水中污染物的含量并且进行实时监测。
3.在污染物浓度较高时，微生物发生剧烈反应，从而加速水中含氧量下降；在污染物浓度较低时，微生物反应较弱，氧气下降速度较慢。
4.在不同含氧量下，不同微生物的活动变化也是不同的，因此存在一定的选择性。
优缺点：
微生物传感器测定法具有灵敏性高、检测时间短、自动化程度高、操作简单、结果准确的优点。缺点是前期成本较高，对传感器的精度和疏水性要求较高，需要一定的技术支持。此外，还存在一定的干扰因素，如背景抑制或干扰物等。
比较分析：
相比较而言，稀释接种法具有操作简单、周期较短、可以共同的水样样本的好处，同时也存在受到微生物数量和温度等多种因素影响，需要经过对阳性和阴性样品的反复对照才能准确测定的问题。微生物传感器测定法则具有较快检测的时间和更高的灵敏度，同时automatic、precise等优点，但在使用的过程中需要进行维护，且前期成本较大。综合考虑二者的优劣，如果需要更加快速准确地测定，可以使用微生物传感器测定法；如果样本量较大，或对结果的精度不需要太苛求，可以使用稀释接种法。
结论：
稀释接种法和微生物传感器测定法是测定BOD的两种重要的方法，各有其优劣。根据其优缺点和所需的使用场景，合理选择合适的方法进行BOD的测定可以更好地控制环境污染问题。