在環(huán)境監(jiān)測(cè)和水質(zhì)分析領(lǐng)域，生化需氧量（BOD）是衡量水體中可生物降解有機(jī)物含量的關(guān)鍵指標(biāo)，它反映了水體受有機(jī)物污染的程度以及水體的自凈能力。傳統(tǒng)的BOD測(cè)定方法——五日培養(yǎng)法，雖然準(zhǔn)確度高，但測(cè)定周期長、操作繁瑣，難以滿足快速檢測(cè)的需求。BOD快速測(cè)定儀的出現(xiàn)，有效解決了這一問題，以其快速、便捷的特點(diǎn)在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中發(fā)揮著重要作用。

一、BOD快速測(cè)定儀的原理

1、微生物電極法原理

微生物電極法是BOD快速測(cè)定儀常用的方法之一。該測(cè)定儀的核心部件是微生物電極，它由微生物膜和氧電極組成。微生物膜是由對(duì)有機(jī)物具有降解能力的微生物固定在透氣膜上形成的。當(dāng)水樣進(jìn)入測(cè)定儀的測(cè)量池后，水樣中的可生物降解有機(jī)物會(huì)擴(kuò)散到微生物膜表面，被微生物攝取并代謝。微生物在代謝過程中會(huì)消耗水中的溶解氧，導(dǎo)致微生物膜附近的溶解氧濃度降低。

氧電極能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)微生物膜附近溶解氧濃度的變化，并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出。隨著有機(jī)物被不斷降解，溶解氧濃度持續(xù)降低，電信號(hào)也隨之變化。通過測(cè)量電信號(hào)的變化量，結(jié)合預(yù)先建立的校準(zhǔn)曲線，就可以快速計(jì)算出水樣中的BOD值。這種方法利用了微生物對(duì)有機(jī)物的降解作用和氧電極對(duì)溶解氧的敏感檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了BOD的快速測(cè)定。

2、壓差法原理

壓差法也是BOD快速測(cè)定儀的一種工作原理。測(cè)定儀內(nèi)部有一個(gè)密閉的反應(yīng)室，將水樣和接種液加入反應(yīng)室后，密封并開始測(cè)定。水樣中的可生物降解有機(jī)物被微生物分解，產(chǎn)生二氧化碳等氣體。由于反應(yīng)室是密閉的，隨著氣體的產(chǎn)生，反應(yīng)室內(nèi)的壓力會(huì)逐漸升高。

通過壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)反應(yīng)室內(nèi)壓力的變化，壓力的變化量與水樣中有機(jī)物的含量成正比。根據(jù)壓力變化量和預(yù)先確定的換算關(guān)系，就可以快速得出水樣的BOD值。壓差法測(cè)定儀具有操作簡單、測(cè)定速度快等優(yōu)點(diǎn)，適用于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。

二、應(yīng)用領(lǐng)域

1、環(huán)境監(jiān)測(cè)：在環(huán)境監(jiān)測(cè)中，BOD快速測(cè)定儀可用于對(duì)河流、湖泊、水庫、海洋等自然水體的水質(zhì)監(jiān)測(cè)。通過定期對(duì)水體進(jìn)行BOD測(cè)定，可以及時(shí)了解水體的污染狀況和變化趨勢(shì)，為水環(huán)境保護(hù)和治理提供科學(xué)依據(jù)。例如，在河流監(jiān)測(cè)中，如果發(fā)現(xiàn)某段河流的BOD值突然升高，可能意味著該區(qū)域存在有機(jī)物污染源，需要及時(shí)進(jìn)行排查和處理。同時(shí)，對(duì)于污水處理廠的出水水質(zhì)監(jiān)測(cè)，BOD快速測(cè)定儀可以快速檢測(cè)出水是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，保障水環(huán)境安全。

2、工業(yè)廢水處理：工業(yè)生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，這些廢水中往往含有高濃度的有機(jī)物。BOD快速測(cè)定儀在工業(yè)廢水處理中發(fā)揮著重要作用。在廢水處理工藝的設(shè)計(jì)和優(yōu)化過程中，通過測(cè)定不同處理階段的BOD值，可以評(píng)估處理工藝的效果，及時(shí)調(diào)整處理參數(shù)，提高廢水處理效率。例如，在活性污泥法處理工業(yè)廢水時(shí)，通過測(cè)定進(jìn)水和出水的BOD值，可以計(jì)算出BOD去除率，判斷活性污泥的活性和處理效果。此外，在企業(yè)內(nèi)部的廢水排放監(jiān)測(cè)中，BOD快速測(cè)定儀可以幫助企業(yè)實(shí)時(shí)掌握廢水水質(zhì)，確保廢水達(dá)標(biāo)排放，避免因超標(biāo)排放而受到處罰。

3、科研教學(xué)：在科研領(lǐng)域，BOD快速測(cè)定儀為研究水體中有機(jī)物的降解規(guī)律、微生物的代謝特性等提供了重要的實(shí)驗(yàn)手段。科研人員可以利用該儀器快速測(cè)定不同條件下水樣的BOD值，分析環(huán)境因素（如溫度、pH值、溶解氧等）對(duì)有機(jī)物降解的影響，為水污染治理技術(shù)的研發(fā)提供理論支持。在教學(xué)方面，BOD快速測(cè)定儀可以作為環(huán)境科學(xué)、水處理工程等專業(yè)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，幫助學(xué)生直觀地了解BOD的測(cè)定原理和方法，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力和科研素養(yǎng)。

4、飲用水安全保障：雖然飲用水中的有機(jī)物含量相對(duì)較低，但某些有機(jī)物可能對(duì)人體健康造成潛在威脅。BOD快速測(cè)定儀可以用于飲用水水源地的水質(zhì)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)水源地是否存在有機(jī)物污染風(fēng)險(xiǎn)。在飲用水處理過程中，通過對(duì)原水和處理后水的BOD測(cè)定，可以評(píng)估處理工藝對(duì)有機(jī)物的去除效果，確保飲用水的安全性。

三、結(jié)論

BOD快速測(cè)定儀憑借微生物電極法和壓差法等獨(dú)特原理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)水樣中BOD值的快速、準(zhǔn)確測(cè)定。其在環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)廢水處理、科研教學(xué)以及飲用水安全保障等多個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，充分彰顯了其重要價(jià)值。在環(huán)境監(jiān)測(cè)中，它為及時(shí)發(fā)現(xiàn)水體污染、制定治理策略提供了有力支持；在工業(yè)廢水處理環(huán)節(jié)，有助于優(yōu)化處理工藝、確保達(dá)標(biāo)排放；在科研教學(xué)領(lǐng)域，成為推動(dòng)相關(guān)研究和培養(yǎng)專業(yè)人才的重要工具；在飲用水安全保障方面，為保障公眾健康筑牢了防線。