BOD微生物傳感檢測(cè)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(jī)物等需氧污染物質(zhì)含量的重要指標(biāo)之一，現(xiàn)在普遍用于測(cè)定生物化學(xué)需氧量的標(biāo)準(zhǔn)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(cè)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(fù)雜的生物化學(xué)過(guò)程，受多種因素的影響，測(cè)試周期過(guò)于長(zhǎng)，效率低，測(cè)試結(jié)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(cè)定法克服了上述測(cè)定法的缺點(diǎn)，使整個(gè)測(cè)定周期大大縮短，測(cè)試結(jié)果直

2、接打印出來(lái)，方便快捷，并且可以實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)，從而日益得到廣泛的應(yīng)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(jìn)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(duì)微生物傳感器的應(yīng)用BOD快速檢測(cè)儀進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹及運(yùn)用。重點(diǎn)對(duì)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(guò)程中遇到的問(wèn)題及敏感材料微生物小球性能分析。本研究的重點(diǎn)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(gè)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(gè)因素分為三個(gè)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(shè)計(jì)對(duì)這四因素三水平進(jìn)行實(shí)驗(yàn)安排，根據(jù)實(shí)驗(yàn)安排進(jìn)行微生物膜的制作，使用BOD快速檢測(cè)儀對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液(BOD=2000±160mg/L) BOD值進(jìn)行測(cè)

4、試。然后進(jìn)行正交分析，包括極差分析和方差分析。得出各因素對(duì)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的影響程度，按影響大小排序?yàn)?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(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響明顯，其余兩個(gè)次之。進(jìn)一步分析出來(lái)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(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，分別對(duì)BOD值為2000±160mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液及實(shí)際水樣進(jìn)行測(cè)定，證明最優(yōu)方案是符合要求的并對(duì)于不同來(lái)源水樣測(cè)定均具

5、有較好的準(zhǔn)確性。
　　在最優(yōu)方案所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件下，使用課題組的專利技術(shù)，用微生物小球作為敏感材料，使用BOD快速檢測(cè)儀分別對(duì)BOD值為2000±160mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)試并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，結(jié)果表明:相同的實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)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(dòng)幅度更小，測(cè)試結(jié)果很穩(wěn)定，重現(xiàn)性好。用其測(cè)定的水樣的BOD值與5日培養(yǎng)法無(wú)顯著差異，這表明該生物小球?qū)τ诓煌瑏?lái)源水樣測(cè)定均具有較好的準(zhǔn)確性