تطوير الكشف عن BOD

الطلب على الأكسجين الكيميائي الحيوي (BOD)يعد أحد المؤشرات المهمة لقياس قدرة المادة العضوية في الماء على التحلل كيميائياً بفعل الكائنات الحية الدقيقة، كما يعد مؤشراً أساسياً لتقييم قدرة المياه والظروف البيئية على التنقية الذاتية. مع تسارع التصنيع وزيادة عدد السكان، أصبح تلوث البيئة المائية خطيرًا بشكل متزايد، وتحسن تطوير الكشف عن BOD تدريجيًا.
يمكن إرجاع أصل الكشف عن الطلب الأوكسجيني البيولوجي إلى نهاية القرن الثامن عشر، عندما بدأ الناس في الاهتمام بقضايا جودة المياه. يُستخدم BOD للحكم على كمية النفايات العضوية في الماء، أي لقياس جودتها عن طريق قياس قدرة الكائنات الحية الدقيقة في الماء على تحليل المادة العضوية. كانت الطريقة الأولية لتحديد BOD بسيطة نسبيًا، باستخدام طريقة حضانة الشعاع، أي أنه تم تلقيح عينات المياه والكائنات الحية الدقيقة في حاوية محددة للزراعة، ومن ثم تم قياس الفرق في الأكسجين المذاب في المحلول قبل وبعد التلقيح، وتم قياس نسبة الأكسجين المذاب في المحلول قبل وبعد التلقيح. تم حساب قيمة BOD بناءً على ذلك.
ومع ذلك، فإن طريقة حضانة الشعاع تستغرق وقتًا طويلاً ومعقدة في التشغيل، لذلك هناك العديد من القيود. في أوائل القرن العشرين، بدأ الناس في البحث عن طريقة أكثر ملاءمة ودقة لتحديد BOD. في عام 1939، اقترح الكيميائي الأمريكي إدموندز طريقة جديدة لتحديد BOD، وهي استخدام مواد النيتروجين غير العضوية كمثبطات لمنع تجديد الأكسجين المذاب لتقليل وقت التحديد. تم استخدام هذه الطريقة على نطاق واسع وأصبحت إحدى الطرق الرئيسية لتحديد BOD.
مع تقدم العلوم والتكنولوجيا الحديثة وتطوير الأجهزة، تم أيضًا تحسين وتحسين طريقة تحديد BOD. في الخمسينيات من القرن الماضي، ظهرت أداة BOD الآلية. يستخدم الجهاز قطب الأكسجين المذاب ونظام التحكم في درجة الحرارة لتحقيق تحديد مستمر بدون تداخل لعينات المياه، مما يحسن دقة واستقرار التحديد. في الستينيات، مع تطور تكنولوجيا الكمبيوتر، ظهر نظام الحصول على البيانات وتحليلها تلقائيًا عبر شبكة الكمبيوتر، مما أدى إلى تحسين كفاءة وموثوقية تحديد BOD بشكل كبير.
في القرن الحادي والعشرين، حققت تكنولوجيا الكشف عن BOD مزيدًا من التقدم. تم إدخال أدوات وطرق تحليلية جديدة لجعل تحديد BOD أسرع وأكثر دقة. على سبيل المثال، يمكن للأدوات الجديدة مثل المحللات الميكروبية ومقاييس الطيف الفلوري تحقيق المراقبة والتحليل عبر الإنترنت للنشاط الميكروبي ومحتوى المادة العضوية في عينات المياه. بالإضافة إلى ذلك، تم أيضًا استخدام طرق الكشف عن BOD المستندة إلى أجهزة الاستشعار الحيوية وتكنولوجيا المقايسة المناعية على نطاق واسع. يمكن لأجهزة الاستشعار الحيوية استخدام المواد البيولوجية والإنزيمات الميكروبية للكشف عن المواد العضوية على وجه التحديد، وتتميز بخصائص الحساسية العالية والثبات. يمكن لتقنية المقايسة المناعية أن تحدد بسرعة ودقة محتوى مادة عضوية محددة في عينات المياه عن طريق إقران أجسام مضادة محددة.
في العقود القليلة الماضية، مرت طرق الكشف عن الطلب الأوكسجيني البيولوجي بعملية تطوير بدءًا من زراعة الشعاع إلى طريقة تثبيط النيتروجين غير العضوي، ثم إلى المعدات الآلية والأدوات الجديدة. مع تقدم العلوم والتكنولوجيا وتعميق البحث، لا تزال تكنولوجيا الكشف عن BOD قيد التحسين والابتكار. في المستقبل، يمكن توقع أنه مع تحسين الوعي البيئي وزيادة المتطلبات التنظيمية، ستستمر تكنولوجيا الكشف عن BOD في التطور وتصبح وسيلة أكثر كفاءة ودقة لمراقبة جودة المياه.