申请日2018.01.18
公开(公告)日2018.08.07
IPC分类号G01N27/26
摘要
本发明涉及一种基于好氧速率抑制率分析污泥酶活性的校正方法。本发明通过引入标准物质作参比进行校正有利于不同试验间的比较判定，节约试验资源及有效工作时间。同时，通过标化不同批次污泥的活性水平，有利于试验结果的稳定性及各结果间的可比性，有助于实现化学品安全性评估的标准化，方便未来对化学品的管理及应用、对生物处理风险控制和防范。
权利要求书
1.一种基于好氧速率抑制率分析污泥酶活性的校正方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)参比物配制
采用3,5-二氯苯酚作为标准毒性物质，配置3，5-二氯苯酚溶液、定容，浓度在0～50mg·L-1范围内设至少三个点;
2)耗氧速率的测定
室温下，将活性污泥与3,5-二氯苯酚等体积混合，置于锥形瓶内充分曝气，当ρ(DO)达到饱和状态时插入DO电极，在保证良好气密性的条件下在线检测混合液ρ(DO)并记录;
标准毒性物质某一浓度下对活性污泥耗氧速率抑制率I(%)为：
I=[1-(R-R1)/R0]×100;
其中，R为标准毒性物质接触试验耗氧速率[mg·(L·h)-1];
R0为空白对照试验耗氧速率[mg·(L·h)-1];
R1为非生物对照试验耗氧速率[mg·(L·h)-1];
以标准毒性物质某一浓度下对活性污泥的耗氧速率抑制率I为纵坐标，以标准毒性物质浓度(mg·L-1)的对数值为横坐标，绘制浓度-效应曲线，然后对数据进行直线拟合，并得出曲线斜率k;
3)校正
进行酶活性实验，以步骤2)浓度-效应曲线斜率的倒数k’为校正参数，校正后污泥酶活性=实测污泥酶活性·k’。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述R1是以相等样品投加量下不投加活性污泥作为非生物对照，在线检测ρ(DO)，根据DO随时间的变化曲线，得到非生物对照耗氧速率。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述R0是以不投加3,5-DCP作为空白对照考察活性污泥的活性，得到空白对照耗氧速率。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中活性污泥分别与不同浓度的3,5-DCP等体积混合3小时，在混合液完全混合且无泡沫溢出时曝气30min，然后立即将混合液转移至250ml锥形瓶中，插入DO电极。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酶活性实验有苯酚钠比色法、3,5-二硝基水杨酸法与氯化三苯基四氮唑比色法。
说明书
一种基于好氧速率抑制率分析污泥酶活性的校正方法
技术领域
本发明涉及一种污染物接触污泥脲酶活性测定实验校正方法。
背景技术
活性污泥酶活性与城市污水处理工艺运行状况密切相关，酶的活性可作为活性污泥性能和功能多样性的重要指标，相比于COD、BOD、TOC等生化指标，酶指标敏感性更高，可作为活性污泥性能和功能多样性的重要指标。其中脲酶(URease)是一种能促进含氮有机物水解的水解酶，能专一水解尿素，对污水中含氮有机物的分解具有重要意义。
但污水处理厂中的二沉池污泥往往具有非均质性，由于不同处理厂污泥环境机制的复杂性，造成其组成也有着较大差异。因此不同的化合物在观测污泥酶活性时，需要消除实验间的差异。因此需要一种校正方法，来实现酶活性实验间的质量控制，以达到未来研究过程中增加数据平行可比性，实现活性数据实验室间可比、不同酶活性可比、不同污染物可比。
污泥生物降解活性数据的科学性、可靠性受到各方面的关注。但由于种种原因，目前一些测试机构出具的快速生物降解性测试数据质量不高，影响了鉴定和评估结果的科学性。如不同地区的城市污水处理厂，微生物相会存在差异;同一城市处于不同运行状态的污水处理厂，微生物相的差异也很大。因此要尽快研发跨区域标准接种物，对所得污泥活性实验数据进行参数校正，以实现试验结果的可比性及化学品安全评估研究的标准化。
发明内容
为弥补现有生物降解酶活性性测试数据质量不高，如不同地区的城市污水处理厂，酶活性数据差异大，影响了鉴定和评估结果的科学性的不足，本发明提供一种污泥酶活性校正方法。
该方法包括以下步骤：
1)参比物配制
采用3,5-二氯苯酚(3,5-dichlorophenol，3,5-DCP)作为标准毒性物质，配置3，5-二氯苯酚溶液，使其溶解，在室温下定容，浓度在0～50mg·L-1范围内设至少三个点;
2)耗氧速率的测定
室温下，将活性污泥与3,5-DCP等体积混合，置于锥形瓶内充分曝气，当ρ(DO)达到饱和状态时插入DO电极，在保证良好气密性的条件下在线检测混合液ρ(DO)并记录;
根据DO随时间的变化曲线，计算线性区间内的斜率，该斜率为耗氧速率R[mg·(L·h)-1];
以相等样品投加量下不投加活性污泥作为非生物对照，在线检测ρ(DO)，根据DO随时间的变化曲线，得到非生物对照耗氧速率R1[mg·(L·h)-1];
以不投加3,5-DCP作为空白对照考察活性污泥的活性，得到空白对照耗氧速率R0[mg·(L·h)-1];
标准毒性物质某一浓度下对活性污泥耗氧速率抑制率I(%)为：
I=[1-(R-R1)/R0]×100;
以标准毒性物质某一浓度下对活性污泥的耗氧速率抑制率I为纵坐标，以标准毒性物质浓度(mg·L-1)的对数值为横坐标，绘制浓度-效应曲线，然后对数据进行直线拟合，并得出曲线斜率k;
3)校正
以相应方式进行各类酶活性实验，如苯酚钠比色法测脲酶活性、3,5-二硝基水杨酸法测转化酶活性与氯化三苯基四氮唑比色法测脱氢酶活性。实验测得结果为生成的反应产物质量，测得的生成的反应产物质量要除以污泥干重，以1g干重活性污泥生成的反应产物质量表示酶活性。以步骤2)浓度-效应曲线斜率的倒数k’为校正参数，校正后污泥酶活性=实测污泥酶活性·k’。
更具体的，所述步骤2)中活性污泥分别与不同浓度的3,5-DCP等体积混合3小时，在混合液完全混合且无泡沫溢出时曝气30min，然后立即将混合液转移至250ml锥形瓶中，插入DO电极。
有益效果
本发明通过引入标准物质作参比进行校正有利于不同试验间的比较判定，节约试验资源及有效工作时间。同时，通过标化不同批次污泥的活性水平，有利于试验结果的稳定性及各结果间的可比性，有助于实现化学品安全性评估的标准化，方便未来对化学品的管理及应用、对生物处理风险控制和防范。
