水質(zhì) 生化需氧量（BOD）的測(cè)定 微生物傳感器快速測(cè)定法

1 主題內(nèi)容和適用范圍
1.1 主題內(nèi)容
　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)定水和污水中生化需氧量（BOD）的微生物傳感器快速測(cè)定法。
　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的生物化學(xué)需氧量是指水和污水中溶解性可生化降解的有機(jī)物在微生物作用下所消耗溶解氧的量。
1.2 適用范圍
本方法適用于地表水、生活污水和不含對(duì)微生物有明顯毒害作用的工業(yè)廢水中BOD的測(cè)定。
1.3 干擾及消除
　　水中以下物質(zhì)對(duì)本方法測(cè)定不產(chǎn)生明顯干擾的zui大允許量為： 5mg/L； 5 mg/L； 4 mg/L； 5 mg/L； 2 mg/L； 2 mg/L ； 5 mg/L； 5 mg/L； 0.5 mg/L； 0.05 mg/L；懸浮物250 mg/L。對(duì)含有游離氯或結(jié)合氯的樣品可加入1.575g/L的亞硫酸鈉溶液使樣品中游離氯或結(jié)合氯失效，應(yīng)避免添加過(guò)量。對(duì)微生物膜內(nèi)菌種有毒害作用的高濃度殺菌劑、農(nóng)藥類的污水不適用本測(cè)定方法。
2 術(shù)語(yǔ)
2.1 生化需氧量
　　在一定條件下，微生物分解存在于水中的某些可被氧化物質(zhì)，特別是有機(jī)物所進(jìn)行的生物化學(xué)過(guò)程中消耗溶解氧的量。
2.2 微生物菌膜
　　將絲孢酵母菌在保持其生理機(jī)能的狀態(tài)下封入膜中，稱之為微生物菌膜或固定化微生物膜。
2.3 微生物傳感器
　　微生物傳感器是由氧電極和固定化微生物膜組成?？蓹z測(cè)微生物在降解有機(jī)物時(shí)引起的氧濃度的變化。
2.4 流通式
　　水樣或清洗液在蠕動(dòng)泵的作用下連續(xù)不斷地將樣品或清洗液在單位時(shí)間內(nèi)按一定量比連續(xù)不斷地被送入測(cè)量池中。
2.5 間斷式（加入式）
　　將緩沖溶液加入到測(cè)量池中，使微生物傳感器（微生物菌膜）與緩沖溶液保持接觸狀態(tài)，然后加入定量的被測(cè)水樣，測(cè)得被測(cè)水樣的BOD值。
2.6 恒溫控制裝置
　　微生物電極的反應(yīng)性能依賴于一定的溫度條件，因此要求在試驗(yàn)過(guò)程中要有一穩(wěn)定的溫場(chǎng)。該裝置在儀器中稱之為恒溫控制裝置。
2.7 清洗液（緩沖溶液）
　　清洗液是由磷酸二氫鉀和磷酸氫二鈉配制而成。其主要作用是作為緩沖液調(diào)節(jié)樣品的pH值，清洗和維持微生物傳感器使其正常工作，并具有沉降重金屬離子的作用。
3 原理
　　測(cè)定水中BOD的微生物傳感器是由氧電極和微生物菌膜構(gòu)成，其原理是當(dāng)含有飽和溶解氧的樣品進(jìn)入流通池中與微生物傳感器接觸，樣品中溶解性可生化降解的有機(jī)物受到微生物菌膜中菌種的作用，而消耗一定量的氧，使擴(kuò)散到氧電極表面上氧的質(zhì)量減少。當(dāng)樣品中可生化降解的有機(jī)物向菌膜擴(kuò)散速度（質(zhì)量） 達(dá)到恒定時(shí)，此時(shí)擴(kuò)散到氧電極表面上氧的質(zhì)量也達(dá)到恒定，因此產(chǎn)生一個(gè)恒定電流。由于恒定電流的差值與氧的減少量存在定量關(guān)系，據(jù)此可換算出樣品中生化需氧量。
4 試劑
　　分析純?cè)噭┖驼麴s水，蒸餾水使用前應(yīng)煮沸2-5min左右，放置室溫后使用。
4.1 磷酸鹽緩沖溶液：0.5mol/L
　　將68g磷酸二氫鉀（ ）和134g磷酸氫二鈉（ ）溶于蒸餾水中,
　　稀釋至1000ml，備用。此溶液的pH值約7左右。
4.2 磷酸鹽緩沖使用液（清洗液）：0.005mol/L
4.3 鹽酸（HCL）溶液：0.5mol/L
4.4 氫氧化鈉（NaOH）溶液：20g/L
4.5 亞硫酸鈉（ ）溶液：1.575g/L，此溶液不穩(wěn)定，臨使用前配制。
4.6 葡萄糖—谷氨酸標(biāo)4.7 準(zhǔn)溶液
　　稱取在103℃下干燥1小時(shí)并冷卻至室溫的無(wú)水葡萄糖（ ）和谷氨酸（ ）各1.705g，溶于4.2中磷酸鹽緩沖溶液的使用液中，并用此溶液稀釋至1000ml混合均勻即得2500mg/L的BOD標(biāo)準(zhǔn)溶液。
4.7 葡萄糖—谷氨酸標(biāo)準(zhǔn)使用溶液（臨用前配制）
　　取4.6中標(biāo)準(zhǔn)10.00 ml置于250ml容量瓶中，用0.005 mol / L磷酸鹽緩沖使用液定容至標(biāo)準(zhǔn)線，搖勻，此溶液濃度為100mg/L。
5 儀器
　　使用的玻璃儀器及塑料容器要認(rèn)真清洗，容器壁上不能存有毒或生物可降解的化合物，操作中應(yīng)防止污染。
5.1 微生物傳感器BOD快速測(cè)定儀。
5.2 微生物菌膜：微生物菌膜內(nèi)菌種應(yīng)均勻，膜與膜之間應(yīng)盡可能一致。其保存方法能濕法保存也可在室溫下干燥保存。微　　生物菌膜的連續(xù)使用壽命應(yīng)大于30d。
5.3 微生物菌膜的活化：將微生物菌膜放入0.005mol/L磷酸鹽緩沖使用液中浸泡48h以上，然后將其安裝在微生物傳感器上。
5.4 10L聚乙稀塑料桶。
6 樣品的貯存
　　樣品采集后不能在2h內(nèi)分析時(shí)，則應(yīng)在低于0℃～4℃ 的條件下保存，并在6h內(nèi)分析，當(dāng)不能在6h內(nèi)分析時(shí)，則應(yīng)將貯存時(shí)間和溫度與分析結(jié)果一起報(bào)
 

出。無(wú)論在任何條件下貯存決不能超過(guò)24h。
7 操作步驟
7.1 樣品的預(yù)處理
7.1.1 樣品的中和
　　如果樣品的pH值不在4-10之間，可用鹽酸溶液（4.3）或氫氧化鈉溶液（4.4），將樣品中和至pH值7左右即可。
7.1.2 測(cè)試樣品的準(zhǔn)備7.1.3
　?。?span lang="EN-US">1）將樣品放置至室溫。
　?。?span lang="EN-US">2）地表水樣品可不用稀釋（無(wú)特殊情況）直接按7.3.3做樣品測(cè)定。
　?。?span lang="EN-US">3）生活污水和工業(yè)廢水可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或預(yù)期BOD值確定稀釋倍數(shù)，使其BOD值控制在50mg/L以下后作為待測(cè)樣品。
7.2 測(cè)定步驟
7.2.1 測(cè)定前應(yīng)先開啟儀器，用磷酸鹽緩沖使用液（4.2）清洗微生物傳感器至電位E。（或電流I。）穩(wěn)定。
7.2.2 工作曲線的繪制
　　（1）取5支50ml具塞比色管，分別加入葡萄糖—谷氨酸標(biāo)準(zhǔn)使用溶液（4.7）1.50ml；3.50ml；7.50ml；12.50ml；25.00ml，用0.005mol/L磷酸鹽緩沖使用液（4.2）稀釋至標(biāo)線，搖勻。
　　（2）進(jìn)樣分別測(cè)出電位E。（或電流I。）差值（此差值與BOD濃度成正比）。
　　（3）用5個(gè)不同標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度對(duì)應(yīng)電位差△E（或電流差△I）繪制工作曲線。
7.2.3 樣品的測(cè)定
　　取預(yù)處理后樣品50ml加入0.5ml 0.5mol/L磷酸鹽緩沖溶液（4.1）搖勻后進(jìn)行測(cè)定。
8 結(jié)果表示
　　直接讀取儀器顯示測(cè)定濃度值或由工作曲線計(jì)算出濃度值。
　　精密度和準(zhǔn)確度
　　四個(gè)實(shí)驗(yàn)室分析BOD含量為25.3mg/L、10.3mg/L的統(tǒng)一分發(fā)標(biāo)準(zhǔn)溶液，其分析結(jié)果如下：
　　實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.0%、2.6% 。
　　實(shí)驗(yàn)室間相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.5%、2.7% 。
　　四個(gè)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定50.6mg/L統(tǒng)一已知BOD樣品，相對(duì)誤差為-2.0%～2.8% 。

注意事項(xiàng)：
1.由于進(jìn)樣量可調(diào)控，但無(wú)論何種情況單個(gè)樣品的進(jìn)樣量不應(yīng)小于10ml。
2.為縮短測(cè)定周期，將水樣中BOD值稀釋至25mg/L左右為宜。
3．測(cè)定BOD水樣的貯存條件同GB7488-87，6。