BOD微生物傳感檢測儀中生物敏感材料的研究.pdf

1、生化需氧量(BOD)是表征水體中有機物等需氧污染物質(zhì)含量的重要指標之一，現(xiàn)在普遍用于測定生物化學需氧量的標準方法是五日生化需氧量法，即樣品在20℃±1℃的溫度下培養(yǎng)5d，分別測定樣品培養(yǎng)前后的溶解氧，二者之差即為5d的生化需氧量。此方法是十分復雜的生物化學過程，受多種因素的影響，測試周期過于長，效率低，測試結果不穩(wěn)定，重現(xiàn)性差，所以方法本身存在很多的局限性。微生物傳感器快速測定法克服了上述測定法的缺點，使整個測定周期大大縮短，測試結果直

2、接打印出來，方便快捷，并且可以實現(xiàn)在線監(jiān)測，從而日益得到廣泛的應用。
　　本文闡述了微生物傳感器的產(chǎn)生、微生物傳感器的原理及組成、微生物傳感器的研究進展包括微生物傳感器的類型、微生物的類型及固定化方法，對微生物傳感器的應用BOD快速檢測儀進行了簡單介紹及運用。重點對核心部分敏感材料做了研究，包括敏感材料微生物膜的研究現(xiàn)狀、制備過程中遇到的問題及敏感材料微生物小球性能分析。本研究的重點為菌種的選擇、菌種培養(yǎng)溫度的選擇及固定化方法的選

3、擇。
　　本文敏感材料的制備首先選用傳統(tǒng)的生物膜法。選擇四個影響因素，分別是菌種、包埋劑、培養(yǎng)溫度、包埋劑與菌種配比，每個因素分為三個水平，即菌種:1＃、2＃、3＃;溫度:25℃、30℃、35℃;包埋劑:聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、海藻酸鈉;包埋劑與菌種配比:1∶2、2∶1、1∶1。使用正交設計對這四因素三水平進行實驗安排，根據(jù)實驗安排進行微生物膜的制作，使用BOD快速檢測儀對標準溶液(BOD=2000±160mg/L) BOD值進行測

4、試。然后進行正交分析，包括極差分析和方差分析。得出各因素對實驗指標的影響程度，按影響大小排序為:菌種、培養(yǎng)溫度、包埋劑、包埋劑與菌體配比。其中菌種的選擇和培養(yǎng)溫度對實驗結果影響明顯，其余兩個次之。進一步分析出來的最優(yōu)方案即選用菌種3≠＃、培養(yǎng)溫度35℃、包埋劑聚乙烯醇、固定化材料與菌體配比1∶2。最后對其進行實驗驗證，分別對BOD值為2000±160mg/L的標準溶液及實際水樣進行測定，證明最優(yōu)方案是符合要求的并對于不同來源水樣測定均具

5、有較好的準確性。
　　在最優(yōu)方案所對應的實驗條件下，使用課題組的專利技術，用微生物小球作為敏感材料，使用BOD快速檢測儀分別對BOD值為2000±160mg/L的標準溶液進行測試并進行數(shù)據(jù)分析，結果表明:相同的實驗條件、實驗材料下，使用微生物小球作為敏感材料的效果要好于使用微生物膜。數(shù)值上下波動幅度更小，測試結果很穩(wěn)定，重現(xiàn)性好。用其測定的水樣的BOD值與5日培養(yǎng)法無顯著差異，這表明該生物小球?qū)τ诓煌瑏碓此畼訙y定均具有較好的準確性