[发明专利]一种生化需氧量BOD与毒性一体化的检测方法

说明书

本发明公开了一种生化需氧量BOD与毒性一体化的检测方法，首先通过配置模拟废水，采用闷曝排泥24h、连续进水培养的方式对陶粒生物膜进行培养；利用培养成熟的陶粒生物膜分别对无毒条件下的有机物溶液与含有重金属离子条件下的有机物溶液进行降解反应；然后制备Ti/α/β‑PbOsubgt;2/subgt;电极，将Ti/α/β‑PbOsubgt;2/subgt;电极作为电化学检测COD系统的工作电极；利用电化学检测COD系统对降解反应前后水样的COD值进行测定，并计算得到生化需氧量BOD的半数抑制浓度ECsubgt;50/subgt;，以此来表征重金属溶液的生物毒性强度。上述方法不仅可以缩短BOD的检测用时，丰富毒性检测方法，而且为BOD与毒性一体化检测提供理论与实践基础。

技术领域

本发明涉及环境检测技术领域，尤其涉及一种生化需氧量BOD与毒性一体化的检测方法。

背景技术

在不同工况条件下的废水中污染物质的种类与含量各不相同，常以联合形式向水生态环境释放毒性，水生态环境中的微生物作为分解者最先受到毒性胁迫，因此对废水水体的冲击具有较大灵敏度。目前以微生物呼吸代谢活动为主要检测对象的水质指标有生化需氧量(Biochemical oxygen demand，BOD)以及生物毒性，其中BOD₅的检测技术主要包括稀释接种法、压差法、呼吸法等，以上方法具有检测精度高的特点，多家国内外公司根据该技术已研发出了成型的检测设备并被学者们广泛应用，但该技术的检测用时为5d时间较长，致使传统的BOD₅测定技术不能满足有着快速、便携要求的实际工况。为了满足此要求BOD生物传感技术被探究，该技术将生物传感技术与光电化学技术相结合，通过对耗氧量、氧荧光猝灭率、电流/电量变化量等指标的测定间接表征BOD，从而满足BOD的实时监测，但该技术在正式运行前需探究微生物种类、传感电极的制备方法、生物固定方法、介质种类等条件，具有一定的操作难度。

对于毒性检测来说主要分为理化法与生物法，其中生物法凭借其灵敏度高、操作难度低等优点被普遍应用，该方法常以发光细菌(海洋菌、淡水菌)、藻类(单细胞藻、多细胞藻)、鱼类(斑马鱼、清鳉鱼)、蚤类、植物(洋葱、蚕豆、白菜)等为受试生物，以半数致死浓度、游动行为强度、发光度、微核率、胚胎发育程度以及血液含量等作为检测指标。在检测指标中游动行为强度、微核率、胚胎发育程度以及血液含量不能实现对有毒物质的定量分析；半数致死浓度、发光度虽然可实现待测物质毒性的定量分析，但急性毒性检测用时多为24h～96h，时间较长。

而对于BOD与毒性一体化检测技术来说，微生物燃料电池(Microbial fuel cell，MFC)是仅有的可以实现BOD与毒性一体化检测的技术，但由于MFC为BOD传感器技术的分支，因此具有一定的构建与检测难度，不能满足操作简便的实际要求。

综上所述，现有的检测技术均存在缺陷，因此有必要开发一种可以缩短检测用时、操作简便、适用于实际工况的BOD与毒性一体化检测新手段。

发明内容

本发明的目的是提供一种生化需氧量BOD与毒性一体化的检测方法，该方法不仅可以缩短BOD的检测用时，丰富毒性检测方法，而且为BOD与毒性一体化检测提供理论与实践基础。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种生化需氧量BOD与毒性一体化的检测方法，所述方法包括：

步骤1、通过配置模拟废水，采用闷曝排泥24h、连续进水培养的方式对陶粒生物膜进行培养；

步骤2、利用培养成熟并具有大量菌胶团、丝状菌以及原生动物的陶粒生物膜分别对无毒条件下的有机物溶液与含有重金属离子条件下的有机物溶液进行降解反应；

步骤3、然后制备经α-PbO₂改性的钛基二氧化铅电极，将制备完成并具有优异电性能的钛基二氧化铅电极作为电化学检测COD系统的工作电极；