微生物传感器与bod测定资料.pptxVIP

微生物传感器 ——测定BOD;主要内容;生物传感器; 微生物传感器是生物传感器的一个重要分支。1975 年Divies 制成了第一支微生物传感器,由此开辟了生物传感器发展的又一新领域。 ;1、微生物传感器的特点;微生物传感器的不足之处：;2、微生物传感器的原理; 固定化微生物是传感器的信息捕捉功能元件，是影响传感器性能的核心部件。它既要求将微生物限制在一定的空间,不流失，又要求保持微生物的固有活性和良好的机械性能。固定化技术决定传感器的稳定性、灵敏性和使用寿命等性能指标。;微生物传感器; 呼吸活性型微生物传感器由固定化需氧性细菌膜和氧电极组合而成。它是以细菌呼吸活性物质为基础测定被测物的。当将该传感器插入含有饱和溶解氧的试液中时，试液中的有机物受到细菌细胞的同化作用，细菌细胞呼吸加强，扩散到电极表面上氧的量减少，电流减小。当有机物由试液向细菌膜扩散速度达到恒定时，细菌的耗氧量也达到恒定，此时扩散到电极表面上的氧量也变为恒定，因此产生一个恒定电流。此电流与试液中的有机物浓度存在定量关系，据此可测定有关有机物。; 代谢活性型微生物传感器由固定化的厌氧菌膜和相应的电化学传感元件组合而成。它是以细菌代谢活性物质为基础测定被测物的。此类细菌摄取有机物产生各种代谢产物，若代谢产物是氢、甲酸或各种还原型辅酶等，则可用电流法测定；若代谢产物是二氧化碳、有机酸（氢离子）等，则可用电位法测定。根据测定的电流或电位便可得到有机物浓度的信息。;3、微生物传感器的制备;4、微生物传感器的应用;★在发酵工业领域，微生物传感器已应用于原材料、代谢产物的测定。应用微生物传感器可不受发酵过程中常存在的干扰物质的干扰，并且不受发酵液混浊程度的限制。; ★环境监测领域是微生物传感器应用最广泛的领域，其典型代表是BOD 传感器。它可以测定水中生物降解有机物的总量即生化需氧量。另外，微生物遇到有害离子Ag+ ，Cu2+等会产生中毒效应，可利用这一性质，实现对废水中有毒物质的评价。微生物传感器还可应用于测定多种污染物：硫化物微生物传感器用于测定煤气管道中含硫化合物；酚微生物传感器能够快速并准确地测定焦化、炼油、化工等企业废水中的酚。 ;BOD: 生化需氧量，简称BOD(Biochemical oxygen demand)，是指在有氧的条件下，水中微生物分解有机物的生物化学过程中所需溶解氧的质量浓度。;BOD5: 一般有机物20天才能够基本完成在第一阶段的氧化分解过程（完成过程的99％）。就是说，测定第一阶段的生化需氧量，需要20天，这在实际工作中是难以做到的。为此又规定一个标准时间，一般以5日作为测定BOD的标准时间，因而称之为五日生化需氧量，以BOD5表示之。BOD5约为BOD20的70％左右。;测定方法;五天培养法的缺点;微生物传感器测BOD产生;BOD传感器的组成： 　 1.识别元件　BOD传感器的生物识别元件可以由不同的微生物群体构成。 2. 传感器(换能器) 　BOD传感器的换能器部分,目前大致有溶解氧电极、光纤(op tical fiber)和光伏特计( surface pho2tovoltage device, SPV)等几种。 BOD传感器大多是由微生物固定化膜和氧电极所构成。;流程图;装置;方法对照;结果数据对比;结果数据对比;结果数据对比;数据对比结论;适用水体;问题与展望—局限性;问题与展望—尝试;参考文献;6、微生物传感器的发展展望;谢谢大家;微生物的固定化;（2）共价交联法 这种方法是通过交联剂把活细胞以共价键结合到载体上。交联剂有异氰酸盐、氨基硅烷、戊二醛及氰尿酰氯等。应用该法时由于共价键形成往往毒害了活细胞，故其应用受到一定限制。 ;;2、微生物传感器的原理; 代谢活性型微生物传感器由固定化的厌氧菌膜和相应的电化学传感元件组合而成。它是以细菌代谢活性物质为基础测定被测物的。此类细菌摄取有机物产生各种代谢产物，若代谢产物是氢、甲酸或各种还原型辅酶等，则可用电流法测定；若代谢产物是二氧化碳、有机酸（氢离子）等，则可用电位法测定。根据测定的电流或电位便可得到有机物浓度的信息。; ★环境监测领域是微生物传感器应用最广泛的领域，其典型代表是BOD 传感器。它可以测定水中生物降解有机物的总量即生化需氧量。另外，微生物遇到有害离子Ag+ ，Cu2+等会产生中毒效应，可利用这一性质，实现对废水中有毒物质的评价。微生物传感器还可应用于测定多种污染物：硫化物微生物传感器用于测定煤气管道中含硫化合物；酚微生物传感器能够快速并准确地测定焦化、炼油、化工等企业废水中的酚。 ;流程图;装置;结果数据对比