全球生活污水年产量约310 km3，污水中因生活用水使用而含有重要有机负荷。该有机负荷通常采用标准方法，即五日生化需氧量（BOD5，ISO 5815）进行表征，以反映可生物降解有机负荷。然而，BOD5测定协议非常耗时，需要5天，并且由于环境接种体的变化，约20%的结果可能出现变异。为弥补这些限制，本文提出一种创新概念，依赖于严格筛选...
本文报道了一种简单、低成本、快速且有效的生化需氧量（BOD）估算系统。该系统基于填充床生物反应器，可在特定污水处理厂现场自行搭建，用于连续监测进水与出水。作者将目标废水中收集到的天然微生物群落通过简单吸附固定化在廉价多孔载体上，获得了超过95%的可接受准确度。新开发的半连续操作模式可产生峰型信号，使系统在高流速下连续估算BOD，从而...
基于微生物燃料电池的生物传感器（MFC-biosensors）利用阳极生物膜作为生物识别元件，用于监测水体中的生化需氧量（BOD）和生物毒性，但其灵敏度相对较低，限制了在线应用。本研究系统比较了以混合培养和 Shewanella loihica PV-4 纯培养分别接种构建的双室 MFC-biosensors 的灵敏度差异。两种传感...
生化需氧量（BOD）是评价废水中可生物降解有机物含量的重要水质指标，但传统 BOD5 测定通常需要 5 天，难以满足废水处理过程快速控制需求。本研究评估了火焰氧化不锈钢阳极（FO-SSA）作为生物电化学系统（BES）生物传感器探针，用于监测处理后猪废水的 BOD。该传感器通过恒电位仪将阳极电位固定，使电流主要反映阳极微生物反应。与常...
本研究设计了一种基于微生物燃料电池（MFC）的新型生物传感器，用于连续监测真实废水中的生化需氧量（BOD）。为降低材料成本，作者将二氧化锰（MnO2）作为单室空气阴极MFC中氧还原反应的阴极催化剂，并比较了合成过程中获得的两种晶型β-MnO2和γ-MnO2。传感器在乙酸钠溶液和真实生活污水（DWW）中进行了系统评价。结果表明，β-M...
本文研究了单介体和双介体体系在基于酵母 Debaryomyces hansenii 的安培型生化需氧量（BOD）生物传感器中的应用。对九种潜在电子传递介体（二茂铁、1,1′-二甲基二茂铁、二茂铁甲醛、二茂铁乙腈、中性红、2,6-二氯酚靛酚、硫黄素、亚甲蓝和铁氰化钾）进行筛选，发现只有二茂铁和中性红能有效作为该真核酵母的电子载体。基于...
生化需氧量（BOD）是水质评价的常用指标。传统生物电化学BOD传感器因阳极反应需厌氧条件，通常采用封闭型结构，难以直接用于曝气池等好氧环境。本研究设计了一种新型开放式生物电化学BOD传感器（iBOB），将无防氧保护的开放式阳极直接插入间歇曝气的畜禽废水罐中，并用恒电位仪控制阳极电位。该传感器在曝气与非曝气阶段均能产生相近电流，且电流...
微生物燃料电池（MFC）是一种可同时实现废水处理、发电与环境监测的创新技术。本研究初步探索陆地单室微生物燃料电池（SMFC）作为生物传感器的可行性。作者利用安第斯土壤组装了三个独立 SMFC，分别用于监测合成洗米废水（SRWW）中 10、100 和 200 mg/L 的生化需氧量（BOD）。结果表明，SMFC 的开路电压（OCV）输...
传统五日生化需氧量（BOD）法耗时长，难以用于在线监测。微生物燃料电池（MFC）可快速测定水中BOD，但用于连续测量水样的MFC生物传感器仍缺乏。本研究采用已知混合菌接种的无中介体MFC生物传感器测定BOD浓度，并评估影响BOD浓度与输出信号校准曲线的重要操作参数。结果表明，单糖是良好的产电燃料，而蛋氨酸、苯丙氨酸和乙醇产电能力较差...
微生物燃料电池（MFC）作为实际电源仍面临成本高、功率输出低等瓶颈，除为小型传感器件供电外，难以直接用于大规模发电。过去二十年，MFC在反应器设计、电极材料和功率输出方面取得显著进步，功率密度提高约10^4倍，但最高报道功率密度仅为数 W m^-3，远低于能量自给所需的 1 kW m^-3，却足以驱动小型传感器。因此，近年研究将MF...
生化需氧量（BOD）是评价水体有机污染的重要指标，传统 BOD5 测定需 5 天，难以满足在线监测需求。本研究通过人工构建微生物共培养，开发用于快速测定 BOD 的生物传感器受体元件。作者依据底物特异性和生长曲线筛选酵母菌株，形成 Pichia angusta、Arxula adeninivorans 和 Debaryomyces ...
本研究报道了一种基于磺化聚醚醚酮（SPEEK）质子交换膜的单室微生物燃料电池（SCMFC）生化需氧量（BOD）传感器。该传感器以电活性细菌为生物识别元件，以人工废水中的可生物降解有机物为底物，通过微生物氧化底物产生电子和质子，在外电路负载下输出电流或库仑信号。实验表明，SPEEK-SCMFC 的稳态电流与 BOD 浓度在 50–65...
生化需氧量（BOD）是评价水质和有机污染最常用的指标之一，可反映水体中易生物降解有机负荷。传统 BOD5 测定通常需 5 天，且不同实验室结果差异可达约 20%，主要源于接种微生物群落多样性波动。近二十年来，为缩短分析时间并提高可靠性，研究者发展了多种替代技术，包括改进的溶解氧测量、比色/压力法、生物发光细菌、微生物燃料电池、氧化还...
本研究开发了一种用于快速测定发酵工业废水生化需氧量（BOD）的生物传感器。BOD 是评价水体有机污染的重要指标，传统五日 BOD 法需 5 天培养，耗时且操作复杂。该传感器以发酵工业废水中分离的微生物菌群为识别元件，将其固定在醋酸纤维素（CA）膜上，并紧邻溶解氧（DO）探针电极。微生物氧化废水中可生物降解有机物时消耗溶解氧，DO 电...
本文报道了一种用于测定生化需氧量（BOD）的安培型生物传感器。该传感器通过将汉森汉逊酵母（Debaryomyces hansenii VKM Y-2482）全细胞固定于经N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）改性的聚乙烯醇（PVA）凝胶中构建。NVP改性提高了生物识别元件的灵敏度与稳定性。研究考察了34种可能存在于废水中的底物（醇类、碳水化合...
为测定不同合成工业废水中的生化需氧量（BOD），作者构建了7种基于不同半特异性与通用微生物的生物传感器。所有传感器均使用OECD合成废水进行校准，所得校准曲线用于计算各传感器的sensor-BOD值。同时，将全部传感器输出信号作为生物电子舌进行多元数据分析，以从样品中提取定性与定量信息。在单个传感器测量中，当半特异性传感器用于分析与...
传统生化需氧量（BOD7）测定需5–7天，微生物生物传感器可缩短时间，但对特定工业废水仍常低估BOD值。本研究旨在为乳品废水提供更快速、更准确的BOD测定方法。与市政废水不同，乳品废水含有乳糖、酪蛋白和脂肪等许多不易被多数微生物利用的底物。为此，作者从乳品废水中分离得到Microbacterium phyllosphaerae，用于...
本文提出一种用于生化需氧量（BOD）快速检测的电化学方法，将大肠杆菌（E. coli）作为生物催化剂、中性红（NR）作为人工电子受体，共固定于玻碳电极（GCE）表面。作者比较了两种电极修饰策略：一种先将 NR 电聚合为聚中性红（PNR）膜，再将 E. coli 与聚乙烯醇接枝4-乙烯基吡啶（gPVP）混合覆盖于 PNR 膜上，得到 ...
本研究构建了两种半特异性微生物生物传感器，用于快速分析高纤维素含量纸浆造纸工业废水中的生化需氧量（BOD）。传感器以固定在琼脂糖凝胶中的枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）和类芽孢杆菌（Paenibacillus sp.）活菌为识别元件，菌株分别来自腐木屑和兔粪，并依据其同化纤维素的能力筛选。传感器采用OECD合成废水...
本研究开发了一种基于可浸没微生物燃料电池（SUMFC）的生物传感器，用于原位监测地下水中微生物活性与生化需氧量（BOD）。阳极是否形成生物膜是传感器适用的关键：新鲜阳极用于微生物活性测定，而生物膜阳极用于BOD测定。配备生物膜阳极的SUMFC电流密度与BOD呈线性关系，最高可达250 mg/L（约233±1 mA/m²），响应时间<...