Βιοχημική ζήτηση οξυγόνου (BOD)είναι ένας από τους σημαντικούς δείκτες για τη μέτρηση της ικανότητας της οργανικής ύλης στο νερό να αποικοδομείται βιοχημικά από μικροοργανισμούς και είναι επίσης βασικός δείκτης για την αξιολόγηση της ικανότητας αυτοκαθαρισμού του νερού και των περιβαλλοντικών συνθηκών. Με την επιτάχυνση της εκβιομηχάνισης και την αύξηση του πληθυσμού, η ρύπανση του υδάτινου περιβάλλοντος έχει γίνει ολοένα και πιο σοβαρή και η ανάπτυξη της ανίχνευσης BOD έχει σταδιακά βελτιωθεί.
Η προέλευση της ανίχνευσης BOD μπορεί να εντοπιστεί στα τέλη του 18ου αιώνα, όταν οι άνθρωποι άρχισαν να δίνουν προσοχή σε θέματα ποιότητας του νερού. Το BOD χρησιμοποιείται για να κρίνει την ποσότητα των οργανικών αποβλήτων στο νερό, δηλαδή να μετρήσει την ποιότητά του μετρώντας την ικανότητα των μικροοργανισμών στο νερό να αποικοδομούν την οργανική ύλη. Η αρχική μέθοδος προσδιορισμού BOD ήταν σχετικά απλή, χρησιμοποιώντας τη μέθοδο επώασης δέσμης, δηλαδή δείγματα νερού και μικροοργανισμοί εμβολιάστηκαν σε συγκεκριμένο δοχείο για καλλιέργεια και στη συνέχεια μετρήθηκε η διαφορά στο διαλυμένο οξυγόνο στο διάλυμα πριν και μετά τον εμβολιασμό. Η τιμή BOD υπολογίστηκε με βάση αυτό.
Ωστόσο, η μέθοδος επώασης δέσμης είναι χρονοβόρα και πολύπλοκη στη λειτουργία, επομένως υπάρχουν πολλοί περιορισμοί. Στις αρχές του 20ου αιώνα, οι άνθρωποι άρχισαν να αναζητούν μια πιο βολική και ακριβή μέθοδο προσδιορισμού BOD. Το 1939, ο Αμερικανός χημικός Edmonds πρότεινε μια νέα μέθοδο προσδιορισμού BOD, η οποία είναι η χρήση ανόργανων ουσιών αζώτου ως αναστολείς για να εμποδίσει την αναπλήρωση του διαλυμένου οξυγόνου για τη μείωση του χρόνου προσδιορισμού. Αυτή η μέθοδος έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως και έχει γίνει μια από τις κύριες μεθόδους για τον προσδιορισμό του BOD.
Με την πρόοδο της σύγχρονης επιστήμης και τεχνολογίας και την ανάπτυξη των οργάνων, η μέθοδος προσδιορισμού BOD έχει επίσης βελτιωθεί περαιτέρω και τελειοποιηθεί. Στη δεκαετία του 1950, εμφανίστηκε ένα αυτοματοποιημένο όργανο BOD. Το όργανο χρησιμοποιεί ένα ηλεκτρόδιο διαλυμένου οξυγόνου και ένα σύστημα ελέγχου θερμοκρασίας για να επιτύχει συνεχή προσδιορισμό χωρίς παρεμβολές των δειγμάτων νερού, βελτιώνοντας την ακρίβεια και τη σταθερότητα του προσδιορισμού. Στη δεκαετία του 1960, με την ανάπτυξη της τεχνολογίας των υπολογιστών, εμφανίστηκε ένα δικτυωμένο σύστημα αυτόματης λήψης και ανάλυσης δεδομένων, το οποίο βελτίωσε σημαντικά την αποτελεσματικότητα και την αξιοπιστία του προσδιορισμού BOD.
Στον 21ο αιώνα, η τεχνολογία ανίχνευσης BOD έχει σημειώσει περαιτέρω πρόοδο. Νέα όργανα και αναλυτικές μέθοδοι έχουν εισαχθεί για να κάνουν τον προσδιορισμό BOD ταχύτερο και ακριβέστερο. Για παράδειγμα, νέα όργανα όπως μικροβιακοί αναλυτές και φασματόμετρα φθορισμού μπορούν να πραγματοποιήσουν online παρακολούθηση και ανάλυση της μικροβιακής δραστηριότητας και της περιεκτικότητας σε οργανική ύλη σε δείγματα νερού. Επιπλέον, μέθοδοι ανίχνευσης BOD που βασίζονται σε βιοαισθητήρες και τεχνολογία ανοσοδοκιμών έχουν επίσης χρησιμοποιηθεί ευρέως. Οι βιοαισθητήρες μπορούν να χρησιμοποιούν βιολογικά υλικά και μικροβιακά ένζυμα για την ειδική ανίχνευση της οργανικής ύλης και έχουν τα χαρακτηριστικά υψηλής ευαισθησίας και σταθερότητας. Η τεχνολογία ανοσοδοκιμασίας μπορεί γρήγορα και με ακρίβεια να προσδιορίσει την περιεκτικότητα σε συγκεκριμένη οργανική ύλη σε δείγματα νερού, συνδυάζοντας συγκεκριμένα αντισώματα.
Τις τελευταίες δεκαετίες, οι μέθοδοι ανίχνευσης BOD έχουν περάσει από μια διαδικασία ανάπτυξης από την καλλιέργεια δέσμης στη μέθοδο αναστολής ανόργανου αζώτου και στη συνέχεια σε αυτοματοποιημένο εξοπλισμό και νέα όργανα. Με την πρόοδο της επιστήμης και της τεχνολογίας και την εμβάθυνση της έρευνας, η τεχνολογία ανίχνευσης BOD εξακολουθεί να βελτιώνεται και να καινοτομείται. Στο μέλλον, μπορεί να προβλεφθεί ότι με τη βελτίωση της περιβαλλοντικής ευαισθητοποίησης και την αύξηση των ρυθμιστικών απαιτήσεων, η τεχνολογία ανίχνευσης BOD θα συνεχίσει να αναπτύσσεται και να γίνει πιο αποτελεσματικό και ακριβές μέσο παρακολούθησης της ποιότητας του νερού.
Ώρα δημοσίευσης: Ιουν-07-2024
