水质评价新指标BOD_Q之原理与方法

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• 英文论文题名：Principle and Method of Coulombic Biochemical Oxygen Demand(BOD_Q):A new indicator to assess water quality
• 论文作者：刘元 ; 金小君 ; 庹爱雪 ; 刘鸿
• 英文论文作者：Liu Yuan ; Jin Xiao-Jun ; Tuo Ai-Xue ; Liu Hong ; Chongqing Institute of Green and Intelligent Technology ; Chinese Academy of Sciences
• 年：2016
• 作者机构：中国科学院重庆绿色智能技术研究院;
• 论文关键词：库仑-生化需氧量 ; 库仑法 ; 水质分析 ; 微生物燃料电池
• 会议召开时间：2016-07-01
• 会议录名称：中国化学会第30届学术年会摘要集-第二十六分会：环境化学
• 语种：中文
• 分类号：X824;X832
• 学会代码：ZGHY
• 会议名称：中国化学会第30届学术年会-第二十六分会 ; 环境化学
• 会议地点：中国辽宁大连
• 主办单位：中国化学会
• 学会名称：中国化学会
• 页数：1
• 文件大小：197k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

生化需氧量(BOD)是水污染控制科学研究领域的常用指标,也是工程实践及水环境管理等领域的常规指标。传统基于溶氧耗量的检测方法,耗时至少5日,误差高达15%。本研究提出了一种新的检测原理与方法:构建一个微生物燃料电池系统,测定废水在降解过程中所产生的电量,再利用BOD和产电量之间内在的函数关系得到废水的BOD值。我们将这种新的检测方法命名为库伦法,以此得到BOD定义为库伦生化需氧量(BODQ)。实验结果表明在48小时以内可以完成浓度为2mg L-1至500mg L-1的模拟废水的测试,其测试误差与标准值相比均小于5%。针对浓度范围为100mg L-1至10000mg L-1的实际废水,BODQ/BOD5比值为0.93±0.02,且BODQ测试结果的相对标准偏差小于5%,该测试结果的重现性显著优于BOD5。研究结果表明BODQ可以成为一个新的污水水质评价指标,能够弥补BOD5的不足。
Biochemical oxygen demand(BOD) serves as a routine index in the fields of engineering and water environmental management.The traditional measurement of biochemical oxygen demand(BOD),which centers on the detection of bio-consumed dissolved oxygen in at least 5 days,severely suffers from as high as 15% result variability.Herein we report a new detection paradigm,which centers on the quantification of the coulombic yield(Q) generated in a bioelectrochemical process of polluted water.Consequently,we propose a new indicator named as coulombic BOD(BODQ).Results demonstrated that less than 48 hours is cost towards standard and real water samples and less than 5% result variability is obtained.Given that BODQ/BOD5 ratios are at 0.99 ± 0.09 for artificial samples and 0.93 ± 0.02 for real samples,respectively,we envisage that BODQ hopefully provides a powerful tool to overcome the long-existing BOD5 data gap for management of polluted water.

引文

[1]Jouanneau,S.;Recoules,L.;Durand,M.J.;Boukabache,A.;Picot,V.;Primault,Y.;Lakel,A.;Sengelin,M.;Barillon,B.;Thouand,G.Water Res.2014,49:62.
    [2]Logan,B.E.;Rabaey,K.Science 2012,337:686.