[00655709]反应器式生物传感器BOD快速测定新方法及仪器研制

该项目属于环境监测领域，自1998年起，该项目组在国家自然科学基金科学仪器专项、科技部国际合作项目、863项目、科技部中小企业创新基金以及江苏省重大科技成果转化项目的资助下，经过十多年的不懈努力，在BOD快速测定方法上取得了重要突破，发明了一种具有自主知识产权的、新型的反应器式BOD快速测定方法。该方法的核心包括两个关键要素：①利用固定化微生物颗粒作为生物识别元件，克服了传统上利用生物膜作为识别元件时存在的根本性缺陷，提高了快速测量系统的稳定性和灵敏度；②利用一种新型的完全混合式生物反应器作为测量室，保证了微生物耗氧反应的快速、高效进行，缩短了检测时间。以自行研制的BOD快速测定仪为核心，综合运用现代生物传感技术、自动控制技术、生物固定化技术等，研制了BOD快速在线监测装置，包括水样采集及预处理系统、测量及控制系统、数据传输系统等，实现了BOD的快速在线测量。主要创新性成果包括：①发明了一种利用固定化微生物颗粒作为快速测定仪生物识别元件的新方法，克服了生物膜式测定仪的根本缺陷；②发明了适用于固定化微生物的生化反应器，保证了耗氧反应的快速高效进行，缩短了测定时间；③发明了多种微生物固定化新方法，提高了微生物颗粒的活性及稳定性；④针对不同的监测对象，从不同环境筛选了生物活性高、对有机污染物具有广谱性的高效微生物作为生物识别元件，拓宽了快速测定仪的检测范围；⑤开发了系列BOD快速测定仪，可满足用户不同检测精度需求。该项目出版专著1部，发表论文50余篇，获授权发明专利11项，实用新型专利4项。该项目于2009年获国家知识产权局主办的中国国际专利与名牌博览会“特别金奖”。该快速测定仪已应用于中国环境科学研究院、北京大学环境学院、北京林业大学环境学院、北京水务设计研究院有限公司、湖北省环境监测中心站、广西壮族自治区海洋环境监测中心站等高等院校、环境监测部门、污水处理厂，在水污染控制和快速检测中发挥了重要作用，对于环境监测仪器的国产化起到了积极的推动和示范作用，对保护水环境、保障人类健康具有重要的社会效益和环境效益。