[发明专利]用于快速测量生化需氧量的方法

说明书

本发明的主题是允许定量BOD5的标定方法，其在快速测量含有可生物降解的有机物的含水液体介质中的生化需氧量的方法中的用途，以及用于实施该方法的试剂盒。

本发明适用于各种类型有机物的可生物降解性的分析领域，所述有机物例如来自净化装置的水和污泥、农工业废水、禽畜粪便、工业、农工业和农业废物或堆肥。

有机底物可以被微生物用作底物，它们从中获得能量和生长能力。许多工业应用在需氧或厌氧条件下使用这些生化降解反应，特别是：废水的净化、高附加值化合物的生产、能源生产和农产品生产。有机底物的可利用来源非常广泛：农作物和农作物残渣、农产品生产和残渣、家庭和城市废物、生物质，特别是藻类。

存在用于测量有机底物的可生物降解性的不同方法，即用于测量微生物能够使用这些底物以转化它们的程度。每个应用领域使用其自己的方法，非常普遍地基于测量在反应过程中形成的产物，有时是基于测量经降解的底物。这些方法是费时的、实施复杂的，且需要沉重、庞大和昂贵的设备。

测量有机底物的可生物降解性的最常用的工业参数中的一个是生化(或生物)需氧量(BOD)。BOD代表水中的需氧微生物为氧化溶解或悬浮在水中的有机物所需的氧分子量。最普遍进行的测量是BOD₅的测量。BOD₅对应于在20℃的温度下温育样品5天的生化(或生物)需氧量。它的标准测量方案在1998年5月的标准NF EN 1899-1中描述。该测量方案是费时的，且结果可以变化，这主要由于所用接种物的微生物多样性的波动。

在过去20年中进行的许多研究已经带来了更快速和更可靠的不同技术的开发(Jouanneau S.等人，Water Research，(2014)，49，62-82)。

在这些方法中，还可以提及的是基于氧化还原介质的方法，例如DudalY.等人(Anal.Bioanal.Chem.(2006)，384，175-179)所描述的，其重复了国际申请2006/079733的内容，并描述了在微孔板上用于测量由溶解的有机物(DOM)诱导的分解代谢活性的荧光试验。该技术使得能够基于葡萄糖标定曲线来计算DOM的可矿化量，并将DOM根据其与细菌反应的能力进行分类。

Hudson等人(Science of the total environment，2007，391，No.1，149-158，Elsevier)和Heloise Garcia Knapil等人(Environmental Engineering Science，2014，31，No.12，653-633)描述了通过使用有机物的天然荧光来测量样品中存在的该有机物的方法。该方法的目的是测定BOD，但不涉及有机物通过细菌的降解。Reshetilov A.等人(State of the Art in Biosensors-Environmental and Medical Applications，2013，57-77，InTech)是用于测量BOD的不同方法的综述。在这些方法中，作者提到了利用使用电子传输介质的生物传感器的方法，因此为基于BOD的电化学测量的方法。作者还报道了使用包含快速降解底物的合成标定物的溶液的可能性，特别是OECD指南中提到的2001年的试验303中的那些(http://www.oecd-ilibrary.org/environment/test-no-303-simulation-test-aerobic-sewage-treatment-a-activated-sludge-units-b-biofilms_9789264070424-en)。

Murakami Y.等人(Sensors and Actuators B:Chemical InternationalJournal Devoted to Research and Development of Physical and ChemicalTransducers，1998，53，No.3，163-172，Elsevier)描述了电化学系统，其包括对由微生物活性造成的pH变化敏感的固定化细菌。