Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD)là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đo khả năng các chất hữu cơ trong nước bị phân hủy sinh hóa bởi vi sinh vật, đồng thời cũng là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá khả năng tự làm sạch của nước và điều kiện môi trường. Với sự tăng tốc của công nghiệp hóa và sự gia tăng dân số, tình trạng ô nhiễm môi trường nước ngày càng nghiêm trọng và sự phát triển của việc phát hiện BOD cũng dần được cải thiện.
Nguồn gốc của việc phát hiện BOD có thể bắt nguồn từ cuối thế kỷ 18, khi con người bắt đầu chú ý đến vấn đề chất lượng nước. BOD được sử dụng để đánh giá lượng chất thải hữu cơ trong nước, nghĩa là đo chất lượng của nó bằng cách đo khả năng phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật trong nước. Phương pháp xác định BOD ban đầu tương đối đơn giản, sử dụng phương pháp ủ chùm tia, tức là các mẫu nước và vi sinh vật được cấy vào một thùng chứa cụ thể để nuôi cấy, sau đó đo sự khác biệt về lượng oxy hòa tan trong dung dịch trước và sau khi cấy, đồng thời đo sự khác biệt về lượng oxy hòa tan trong dung dịch trước và sau khi cấy. Giá trị BOD được tính toán dựa trên điều này.
Tuy nhiên, phương pháp ủ chùm tia tốn thời gian và vận hành phức tạp nên còn nhiều hạn chế. Đầu thế kỷ 20, người ta bắt đầu tìm kiếm một phương pháp xác định BOD thuận tiện và chính xác hơn. Năm 1939, nhà hóa học người Mỹ Edmonds đã đề xuất một phương pháp xác định BOD mới, đó là sử dụng chất nitơ vô cơ làm chất ức chế nhằm ngăn chặn việc bổ sung oxy hòa tan nhằm giảm thời gian xác định. Phương pháp này đã được sử dụng rộng rãi và trở thành một trong những phương pháp chính để xác định BOD.
Với sự tiến bộ của khoa học công nghệ hiện đại và sự phát triển của các thiết bị đo đạc, phương pháp xác định BOD cũng ngày càng được cải tiến và hoàn thiện. Vào những năm 1950, máy đo BOD tự động xuất hiện. Thiết bị sử dụng điện cực oxy hòa tan và hệ thống kiểm soát nhiệt độ để đạt được phép xác định mẫu nước liên tục không bị nhiễu, cải thiện độ chính xác và độ ổn định của phép xác định. Vào những năm 1960, với sự phát triển của công nghệ máy tính, hệ thống thu thập và phân tích dữ liệu tự động nối mạng máy tính đã xuất hiện, giúp cải thiện đáng kể hiệu quả và độ tin cậy của việc xác định BOD.
Trong thế kỷ 21, công nghệ phát hiện BOD đã có những tiến bộ hơn nữa. Các thiết bị và phương pháp phân tích mới đã được giới thiệu giúp việc xác định BOD nhanh hơn và chính xác hơn. Ví dụ, các thiết bị mới như máy phân tích vi sinh vật và máy quang phổ huỳnh quang có thể thực hiện giám sát và phân tích trực tuyến hoạt động của vi sinh vật và hàm lượng chất hữu cơ trong mẫu nước. Ngoài ra, phương pháp phát hiện BOD dựa trên cảm biến sinh học và công nghệ xét nghiệm miễn dịch cũng được sử dụng rộng rãi. Cảm biến sinh học có thể sử dụng vật liệu sinh học và enzyme vi sinh vật để phát hiện cụ thể chất hữu cơ và có đặc tính độ nhạy và độ ổn định cao. Công nghệ xét nghiệm miễn dịch có thể xác định nhanh chóng và chính xác hàm lượng chất hữu cơ cụ thể trong mẫu nước bằng cách ghép các kháng thể cụ thể.
Trong vài thập kỷ qua, các phương pháp phát hiện BOD đã trải qua quá trình phát triển từ nuôi cấy chùm tia đến phương pháp ức chế nitơ vô cơ, sau đó đến các thiết bị tự động và dụng cụ mới. Với sự tiến bộ của khoa học công nghệ và sự nghiên cứu ngày càng sâu rộng, công nghệ phát hiện BOD vẫn đang được cải tiến và đổi mới. Trong tương lai, có thể thấy trước rằng với việc nâng cao nhận thức về môi trường và gia tăng các yêu cầu pháp lý, công nghệ phát hiện BOD sẽ tiếp tục phát triển và trở thành một phương tiện giám sát chất lượng nước hiệu quả và chính xác hơn.
Thời gian đăng: Jun-07-2024
