BOD-220B型快速测定仪在辽宁地区的应用

田金凤，孙建军，任彦艳

（辽宁省水文局本溪分局，辽宁 本溪 117000）

0 引言

生化需氧量（简称BOD）的测定，是环境监测工作中的一项重要内容。目前国内较为普遍采用的“五日法”（BOD5）操作较为复杂、耗时长，该方法不能迅速反映出水体的污染状况，也不能满足当前环境监测中快速测定的要求。赛普BOD-220B型微生物法快速测定仪（以下简称BOD测定仪），采用微生物电极法，能快速测定水样的BOD值。

BOD测定仪的技术工作原理是：将微生物膜紧固于隔膜式氧电极上，采用流通测量的方式，由流通测量池组件固定微生物膜。由于氧电极的输出电流与溶解氧的含量成正比，当不含任何有机物的液体（缓冲溶液）通过流通池时，微生物的同化作用很小，因而透过微生物膜的溶解氧几乎没有减少。当含有有机物的溶液通过流通池时，微生物的同化作用变得异常活跃，消耗更多的溶解氧，于是导致透过微生物膜的溶解氧量减少，这种溶解氧含量的变化，直接使氧电极的输出发生同比变化，也就证明输出电流变化值与样品有机物的含量成正比的关系，就此计算出BOD值。

快速测定仪与传统的五日法相比：数据结果出据快；试剂配制简单；测量范围广；对于可疑数据可及时补测；降低工作量。

不过与传统的五日法一样,虽然快速测定仪有很多优点,但是在使用过程中同样也存在很多不足，以下介绍一下BOD测定仪在辽宁地区应用中所积累的一些经验。

1 仪器组成

微生物电极、微生物膜，蠕动泵，恒温装置，空气泵，通讯接口，数据存储及打印系统，样品杯。

2 日常使用与维护

2.1 标准系列的确定

菌种作为有生命的物质,与所测样品之间存在“共生”关系（有毒的样品除外）：一方面,样品通过菌种获得BOD值；另一方面,菌种从样品中获得营养来维持生命，因此，不同的标样浓度会对菌种的活性产生影响，从而影响到水样的测定结果，这也是快速BOD测定仪用取点校正法（标准系列中适合的一个至两个浓度点）而不用校准曲线计算结果的原因。为了保证结果的准确度,要求在工作中了解菌种的活性变化规律,以便根据不同的样品浓度选择合适的点控浓度。在对标样进行长期试验中获得了大批数据，试验发现当取用两点法做标准时，并不是所有的两点间电位降比和对应的浓度点比呈相似的倍数关系，标样值就一定在给定范围内的，经过对这些数据进行统计、剔除，得到一组不同浓度标准对应的电位降数据范围，见表1。日常工作中可按此表所给的范围用一个至两个浓度点进行控制。

表1 浓度及电位降对照表

2.2 微生物膜的更换

微生物膜上的菌种作为活性物质是有寿命的,除湿度、温度对其有一定的影响外，主要还是受其使用频率、水样污染程度的影响。仪器使用说明要求有下列情况之一时应更换微生物膜：1）使用时间超过一个月；2）菌膜活化后连续停机超过一周；3）微生物中毒。但在工作中发现,除微生物中毒情况外，其他两种情况并不是要严格按仪器使用说明来执行的。正常情况下仪器在不使用时,只要保证每周用缓冲溶液清洗仪器2次，每次清洗8 h，即可保证测量。通过实验发现灵敏度才是衡量生物膜质量的标准，一般一个新活化的微生物膜初始电位应在4～6之间，在其使用过程中电位是不断升高的，但在工作中发现，并不是每个新活化的微生物膜都会达到理想电位的，所以认为只要在4～10之间都是可用的。如果发现微生物膜初始电位在9以上接近10的时候，或者已经大于10，小于15的时候，是可以通过选择几个高浓度点的标样进行连续测量来降低其电位值的,实验中发现用这种方法降低电位值后，对已知样品进行测定，其结果还是准确、可信的。这样就可以在一定程度上延长生物膜寿命。正常情况下，相同浓度的样品在初始电位变化不大的情况下，每次测定其对应的BOD电位降均值也应变化不大，若该值变化幅度较大，可能在对已知样品进行测量时也会出现合格数据，但大部分的数值已跑出标准范围以外，数值变化范围较大，会大大影响结果的准确性，此时已表明膜的灵敏度开始下降，则需要考虑更换微生物膜。表2中是对同一微生物膜不同活性、不同灵敏度条件下对同一标样进行反复测定、比对所得到的结果。

2.3 管路的更换

根据仪器所附说明书,要求一周更换一次管路。但是在使用过程中发现，并不是所有管路都要按此要求来更换。管路的更换主要取决于管路的磨损程度及污染程度。

表2 标样100521在同一微生物膜不同活性下的BOD比对表

管路的磨损比较容易发生在自动进样器电磁阀内、外侧凹槽内的两个进样管及蠕动泵下的传送管处。在进行大批样品测量时，电磁阀处于频繁转换状态，此时电磁阀所控制的进样管及清洗液管就极易发生断裂。此外蠕动泵下的传送管由于长期受蠕动泵的压制、蠕动，也极易发生损漏现象。在实验过程中发现蠕动泵下的传送管是可以通过维护而延长其使用寿命的，在关机状态下，可以将蠕动泵的下压阀打开，减轻传送管路的工作压力。不过采用此方法一定要注意，再开机进行样品测量时不可忘记合闭下压阀。当△I值突然发生一系列极大值或极小值时，除了检查微生物的活性外，建议首先检查这两处的管路连接状态是否发生磨损和断裂。

管路的污染程度主要取决于仪器的使用频率和样品的污染状态,在进行样品测量时，水样中的微生物会附着在流通管路中大量繁殖,导致液体流速下降产生滞流现象。实验中发现,最易发生污染和滞流现象的地方是恒温棒上的进液管和微生物电极上的进、出液管。管路被污染后,明显的反映就是结果的精密度变化,因此样品的精密度是否变化可以作为更换管路的一个依据。

随着我国政府对水文系统及突发水污染事件的日益重视，水质分析工作在实际生活中早已成为不可或缺的一部分。希望在仪器本身所带的工作原理、操作方法及性能要求的基础上，通过以上长期积累的一些经验能够帮助水质分析工作者解决在日常操作BOD快速测定仪时所遇到的问题，以更好地完善水质分析工作，更好地保障我国的水环境安全。

［1］水利部水环境监测评价研究中心.水质分析方法标准汇编（上册）.2004.

［2］国家环境保护总局，中华人民共和国环境保护行业标准［S］.2002.

［3］水和废水监测分析方法（第四版）（增补版）.北京：中国环境科学出版社，2002.