一种水中可生物降解有机碳bdoc含量的测定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种可生物降解有机碳BDOC浓度的测定方法。
【背景技术】
[0002] 可生物降解有机碳（biodegradable dissolved organic carbon，BD0C)是溶解性 有机碳（DOC)的一部分，指水体中能被异养菌代谢和利用的溶解性有机碳，是20世纪末评 估水质生物稳定性的主要指标之一，目前主要用来预测和衡量水处理单元特别是生物处理 单元对有机物的去除效率，以及预测出厂水需氯量和消毒副产物的潜在生成量。
[0003] BDOC的测定方法按照培养方式的不同可分为静态培养测定法和循环培养测定法。 静态培养法主要有以土著细菌作为接种菌的悬浮培养法和以附着生物膜的石英砂为接种 物的生物砂培养法，均需先将待测水样通过膜过滤去除不溶性物质，接种后于20°C条件下 避光培养，测定培养前后的DOC值。其中，悬浮培养法的培养时间为28天，生物砂培养法为 10天。这种方法简单易行，同时可用于多水样批量测定，但由于测定时间过长，不能及时反 映水体的BDOC变化，在水厂的实际应用中受到限制。
[0004] 循环培养测定法利用生物反应器对DOC的去除作用，通过测定水样流经反应器前 后的DOC含量，获得DOC差值，从而测得水样的BDOC值。循环培养法以生物膜为菌源，大大 提高了降解有机物的能力，测定时间可缩短至2~3天，甚至数小时，测定方法快速准确。但 循环培养法每次只能测定一个水样，且生物反应器需要较长的驯化时间，因此对常规研究 的适用性受到限制。
[0005] 为了克服BDOC测定过程中的如上缺点，刘文君等最先提出以悬浮培养法培养三 天测得培养前后的DOC差值，即用BDOC 3来代替培养28d所测得的BDOC 28，认为BDOC3约占 BDOC28的40 %，可以及时反映水中BDOC的含量。但是由于BDOC的测定受水样接种源、接种 量与培养条件等影响很大，而现行的BDOCJ〗定法接种及培养条件不统一，测定结果难以准 确反映实际的BDOC含量。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是要解决现有测定水中可生物降解有机碳BDOC含量的方法操作复 杂，难以准确反映其在水中的实际含量的问题，而提供一种水中可生物降解有机碳BDOC含 量的测定方法。
[0007] -种水中可生物降解有机碳BDOC含量的测定方法，是按以下方法完成的：
[0008] -、预处理待测水样：
[0009] ①、使用孔径为0. 22 μ m的醋酸纤维滤膜过滤待测水样，得到醋酸纤维滤膜过滤 后的待测水样；
[0010] ②、将醋酸纤维滤膜过滤后的待测水样的pH值调节至7~7. 4,得到pH值为7~ 7. 4的醋酸纤维滤膜过滤后的待测水样；将pH值为7~7. 4的醋酸纤维滤膜过滤后的待测 水样置于无菌无碳的样品瓶中，得到装有PH值为7~7. 4的醋酸纤维滤膜过滤后的待测水 样的样品瓶；
[0011] 二、测定初始溶解性有机碳DOC。值：向20mL醋酸纤维滤膜过滤后的待测水样中加 入50 μ L质量分数为37 %的HCl，混合均匀，得到加入HCl的醋酸纤维滤膜过滤后的待测水 样；利用TOC分析仪测定加入HCl的醋酸纤维滤膜过滤后的待测水样的初始溶解性有机碳 DOC0 值；
[0012] 三、预处理接种水样：使用孔径为1.76μπι的玻璃纤维膜过滤待测水样，得到玻 璃纤维膜过滤后的待测水样；将玻璃纤维膜过滤后的待测水样作为同源接种水；以SYBR Green I为染料，利用流式细胞仪测定每微升同源接种水中含有的细菌数；
[0013] 四、接种：在无菌环境下将同源接种水接种至装有pH值为7~7. 4的醋酸纤维滤 膜过滤后的待测水样的样品瓶中，得到待培养水样；
[0014] 步骤四中所述的待培养水样中细菌的浓度为lOOOOcells/mL~200000cells/mL ;
[0015] 五、培养：将待培养水样在培养温度为20°C~35°C下避光振荡培养3天~28天， 得到培养后的待测水样；
[0016] 六、测定最终可生物降解有机碳DOC1值：向20mL培养后的待测水样中加入50 μ L 质量分数为37 %的HCl，混合均匀，得到加入HCl的培养后的待测水样；再利用TOC分析仪 测定加入HCl的培养后的待测水样的最终可生物降解有机碳DOC 1值；
[0017] 七、计算待测水样中可生物降解有机碳BDOC含量：
[0018] 使用步骤二中测定的初始溶解性有机碳D0C。值减去步骤六中测定的最终溶解性 有机碳00(^值，得到待测水样中可生物降解有机碳BDOC值，即完成一种水中可生物降解有 机碳BDOC含量的测定方法。
[0019] 本发明的原理及优点：
[0020] -、本发明提供一种简单的测定水中可生物降解有机碳BDOC含量方法，水样的预 处理是使用孔径为0. 22 μ m的醋酸纤维滤膜过滤待测水样，并调节pH至7~7. 4 ;水样的 除菌通过滤膜过滤实现，与传统的巴氏灭菌法相比，除菌效果更好，所需时间更短；水样的 培养PH可能影响细菌体内降解酶的生物活性，通过设计pH梯度实验对培养pH进行优化， 优化后的PH为7,在此pH下，微生物能够更充分地利用待测水样中的可降解有机碳，测得结 果更为准确；
[0021] 二、本发明提供一种简单的测定水中可生物降解有机碳BDOC含量方法，以同源菌 作为接种菌，所选接种量为lOOOOcells/mL~200000cells/mL ;由于同源细菌对水样生存 环境更为适应，将有利于发挥其生物降解能力，以同源菌作为接种菌更符合工程实际，避免 了某特定测试菌种难以在该水体水中生长或呼吸作用缓慢的问题，能够更准确地反映待测 水体中BDOC的含量；接种量浓度对BDOC的测定结果影响很大，接种菌量过小，有机物降解 速率较慢，而接种菌量过大，可能不利于处于悬浮状态的细菌发挥降解作用；通过接种量优 化实验，确定接种量为lOOOOOcells/mL，在此接种量下，待测水样中的可生物降解有机碳更 能被充分利用，所测结果更为准确；
[0022] 三、本发明提供一种简单的测定水中可生物降解有机碳BDOC含量方法，通过梯度 温度培养实验，将培养温度优化为25°C ;在此温度培养条件下，水体中的微生物新陈代谢更 为旺盛，对有机物的利用也更为充分，培养3d后所测得的DOC值更小，测得800(： 3值更为准 确；
[0023] 四、本发明的有益效果是建立了一种更准确的可生物降解有机碳的测定方法，解 决了现有测定方法难以准确测定水体中BDOC含量的难题，通过进行正交优化实验，选取同 源水作为接种水体，并确定接种量为lOOOOOcells/mL，同时优化培养pH为7,培养温度为 25°C，最大程度地提高了待测水样中BDOC的生物利用率，不仅方法简单易行，而且所测结 果更为准确，适用于工程实际应用。
[0024] 本发明可获得一种水中可生物降解有机碳BDOC含量的测定方法。
【具体实施方式】
【具体实施方式】 [0025] 一：本实施方式是一种水中可生物降解有机碳BDOC含量的测定方 法是按以下方法完成的：
[0026] 一、预处理待测水样：
[0027] ①、使用孔径为0. 22 μ m的醋酸纤维滤膜过滤待测水样，得到醋酸纤维滤膜过滤 后的待测水样；
[0028] ②、将醋酸纤维滤膜过滤后的待测水样的pH值调节至7~7. 4,得到pH值为7~ 7. 4的醋酸纤维滤膜过滤后的待测水样；将pH值为7~7. 4的醋酸纤维滤膜过滤后的待测 水样置于无菌无碳的样品瓶中，得到装