在環(huán)境監(jiān)測和水質(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測定方法——五日培養(yǎng)法，雖然準(zhǔn)確度高，但測定周期長、操作繁瑣，難以滿足快速檢測的需求。BOD快速測定儀的出現(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)測中發(fā)揮著重要作用。

一、BOD快速測定儀的原理

1、微生物電極法原理

微生物電極法是BOD快速測定儀常用的方法之一。該測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)入測定儀的測量池后，水樣中的可生物降解有機(jī)物會擴(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檢測微生物膜附近溶解氧濃度的變化，并將其轉(zhuǎn)化為電信號輸出。隨著有機(jī)物被不斷降解，溶解氧濃度持續(xù)降低，電信號也隨之變化。通過測量電信號的變化量，結(jié)合預(yù)先建立的校準(zhǔn)曲線，就可以快速計算出水樣中的BOD值。這種方法利用了微生物對有機(jī)物的降解作用和氧電極對溶解氧的敏感檢測，實(shí)現(xiàn)了BOD的快速測定。

2、壓差法原理

壓差法也是BOD快速測定儀的一種工作原理。測定儀內(nèi)部有一個密閉的反應(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)的壓力會逐漸升高。

通過壓力傳感器實(shí)時監(jiān)測反應(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。壓差法測定儀具有操作簡單、測定速度快等優(yōu)點(diǎn)，適用于現(xiàn)場快速檢測。

二、應(yīng)用領(lǐng)域

1、環(huán)境監(jiān)測：在環(huán)境監(jiān)測中，BOD快速測定儀可用于對河流、湖泊、水庫、海洋等自然水體的水質(zhì)監(jiān)測。通過定期對水體進(jìn)行BOD測定，可以及時了解水體的污染狀況和變化趨勢，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，需要及時進(jìn)行排查和處理。同時，對于污水處理廠的出水水質(zhì)監(jiān)測，BOD快速測定儀可以快速檢測出水是否達(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)計和優(yōu)化過程中，通過測定不同處理階段的BOD值，可以評估處理工藝的效果，及時調(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，通過測定進(jìn)水和出水的BOD值，可以計算出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)測中，BOD快速測定儀可以幫助企業(yè)實(shí)時掌握廢水水質(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)驗手段?？蒲腥藛T可以利用該儀器快速測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)驗設(shè)備，幫助學(xué)生直觀地了解BOD的測定原理和方法，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)物含量相對較低，但某些有機(jī)物可能對人體健康造成潛在威脅。BOD快速測定儀可以用于飲用水水源地的水質(zhì)監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)水源地是否存在有機(jī)物污染風(fēng)險。在飲用水處理過程中，通過對原水和處理后水的BOD測定，可以評估處理工藝對有機(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)了對水樣中BOD值的快速、準(zhǔn)確測定。其在環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)廢水處理、科研教學(xué)以及飲用水安全保障等多個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，充分彰顯了其重要價值。在環(huán)境監(jiān)測中，它為及時發(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。