一种水体有机物含量的检测装置和方法

技术领域

本发明涉及水体检测技术领域，尤其涉及一种水体有机物含量的检测装置和方法。

背景技术

水体有机物含量的检测对于水体质量评估、环境保护政策制定、废水处理和水生生物保护等方面都具有重要意义。目前，检测水体有机物含量常使用的方法包括电化学氧化、光电化学氧化、化学氧化和生物氧化等方法。

化学氧化方法依赖使用有毒有害的化学试剂，存在环境二次污染风险。电化学氧化方法的检测浓度高，但电极表面易吸附有机物，导致电极污染，进而影响结果的重现性和可靠性。光电化学氧化方法的检测浓度低、线性范围窄，同时容易发生电极污染。

而生物氧化方法具有条件温和、不会产生二次污染等优势，因此具有很好的市场前景。在生物氧化测试过程中，通常使用水中溶解的氧气作为有机物生物氧化过程中的电子受体。然而，专利201210103635.5使用氧气作为电子受体的水体有机物含量生物氧化方法的检测浓度通常低于20mg/L。虽然已有专利201210308355.8提出使用铁氰化钾电子媒介体代替氧气作为电子受体，可以将有机物含量的测试上限提升至1000mg/L，但该装置结构复杂，且检测器中的电极直接接触水样，容易引起明显的污染，并且检测结果的可靠性和重现性无法保障。

因此，生物氧化技术的缺点：

(1)以水体中溶解氧为电子媒介体时，水体中的溶解氧浓度限制了使用的微生物的浓度，因此只能在较低浓度范围内实现水体有机物含量的检测，上限20mg/L左右。如何想要实现对更高浓度样品的检测，需要在装置中加入稀释部件，增加了仪器的结构复杂性。此外，水体中氧气浓度的波动，也会对检测结果产生干扰。

(2)以铁氰化钾电子媒介体代替水体中的溶解氧作为有机物微生物降解过程中的电子受体时，检测器中的工作电极直接于水样接触，水体中的物质在电极表面的吸附会导致电极污染问题，严重影响了检测结果的可靠性与重现性。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种水体有机物含量的检测装置和方法，结构简单，抗污染能力强，检测结果的准确性和可靠性较高。

本发明提供了一种水体有机物含量的检测装置，包括：

检测器；所述检测器包括参比电极、对电极和工作电极；所述工作电极为微生物膜修饰电极；

与所述检测器相连的数据采集、处理、显示单元；

第一标准样品容器、第二标准样品容器和待测水样容器；所述第一标准样品容器、第二标准样品容器和待测水样容器均通过第一切换阀与所述检测器的进水口相连；

所述检测器的出水口通过第二切换阀分别与第一标准样品容器和待测水样容器相连。

优选的，所述工作电极的制备方法包括以下步骤：

a)将二次水、蛋白胨、酵母浸出粉和氯化钠混合，灭菌后，得到灭菌的溶液；

b)将目标水体或菌种与所述灭菌的溶液混合，在30～40℃恒温培养，当溶液中微生物的OD600值为3～6时，得到微生物溶液；

c)将所述微生物溶液离心后，除去上清液后，与氯化钠溶液混合，震荡分散，得到胞外聚合物含量低的微生物溶液；

d)将所述胞外聚合物含量低的微生物溶液涂覆在ITO电极表面，干燥后，得到工作电极。

优选的，所述蛋白胨、酵母浸出粉和氯化钠的质量比为4～10：4～10：7～12；

所述灭菌的温度为115～125℃，时间为10～20min。

优选的，所述灭菌的溶液与目标水体的体积比1～5：4000；

所述离心的转速为4500～5500rpm，时间为3～7min；

所述氯化钠溶液的浓度为0.005～0.01g/mL；

除去上清液后的微生物溶液与氯化钠溶液的体积比为1：9～19；

得到微生物浓缩液的OD600值为60～100。

优选的，所述胞外聚合物含量低的微生物溶液涂覆在ITO电极表面的涂覆量为70～90μL/cm

优选的，所述检测器的出水口和第二切换阀之间还设置蠕动泵。

本发明还提供了一种上文所述的检测装置检测水体有机物含量的方法，包括以下步骤：

a)在第一标准样品容器中加入第一标准样品，在第二标准样品容器中加入第二标准样品，在待测水样容器中加入待测水样；

所述第一标准样品包括水、有机物和铁氰化钾；所述有机物包括葡萄糖和谷氨酸；所述第一标准样品中，有机物的含量为C1＝0～100mg/L，铁氰化钾的浓度为5～50mmol/L；

所述第二标准样品包括水、有机物和铁氰化钾；所述有机物包括葡萄糖和谷氨酸；所述第二标准样品中，有机物的含量为C2＝10～200mg/L，铁氰化钾的浓度为5～50mmol/L；

且第二标准样品的有机物含量与第一标准样品的有机物含量的差值不小于10mg/L；

所述待测水样包括待测水体和铁氰化钾；所述待测水样中，铁氰化钾的浓度为5～50mmol/L；

b)调整第一切换阀和第二切换阀，使得第一标准样品容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵和第二切换阀形成回路，所述第一标准样品循环流过检测器；

利用数据采集、处理、显示单元控制参比电极和工作电极之间的电位差为0.40～0.50V，并采集流过工作电极的电流值，记录时刻t1时流经工作电极的电流值i1；

调整第一切换阀和第二切换阀，使得第二标准样品流经第二标准样品容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵、第二切换阀和废液回收容器，再调整第一切换阀和第二切换阀，使得第二标准样品容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵、第二切换阀和待测水样容器形成回路，所述第二标准样品循环流过检测器；

利用数据采集、处理、显示单元控制参比电极和工作电极之间的电位差为0.40～0.50V，并采集流过工作电极的电流值，记录时刻t2时流经工作电极的电流值i2；

调整第一切换阀和第二切换阀，使得待测水样流经待测水样容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵、第二切换阀和废液回收容器，再调整第一切换阀和第二切换阀，使得待测水样容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵和第二切换阀形成回路，所述待测水样循环流过检测器；

利用数据采集、处理、显示单元控制参比电极和工作电极之间的电位差为0.40～0.50V，并采集流过工作电极的电流值，记录时刻t3时流经工作电极的电流值i3；

c)利用两点(C1，i1),(C2，i2)绘制一阶线性回归曲线作为检测装置的工作曲线；然后再将i3值代入所述工作曲线，计算出待测水样的有机物含量C值。

优选的，在第一标准样品容器中加入第一标准样品的体积为2～5mL；

在第二标准样品容器中加入第二标准样品的体积比第一标准样品容器中第一标准样品的体积多1mL；

在待测水样容器中加入待测水样的体积比第一标准样品容器中第一标准样品的体积多1mL；

所述第一标准样品中铁氰化钾、所述第二标准样品中铁氰化钾和所述待测水样中铁氰化钾的浓度相同。

优选的，t1＝600～1200s，t2＝2×t1，t3＝3×t1。

优选的，第二标准样品流经第二标准样品容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵、第二切换阀和废液回收容器的过程中，第二标准样品流过第一切换阀的时间不超过60s，第二标准样品的体积为1mL；

待测水样流经待测水样容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵、第二切换阀和废液回收容器的过程中，待测水样流过第一切换阀的时间不超过60s，待测水样的体积为1mL。

本发明提供了一种水体有机物含量的检测装置，包括：检测器；所述检测器包括参比电极、对电极和工作电极；所述工作电极为微生物膜修饰电极；与所述检测器相连的数据采集、处理、显示单元；第一标准样品容器、第二标准样品容器和待测水样容器；所述第一标准样品容器、第二标准样品容器和待测水样容器均通过第一切换阀与所述检测器的进水口相连；所述检测器的出水口通过第二切换阀分别与第一标准样品容器和待测水样容器相连。本发明提供的检测装置结构简单、方法操作容易、抗污染能力强、溶液消耗量低。通过使用微生物膜修饰电极实现有机物微生物降解过程的原位测试，无需使用独立的反应池，从而简化了装置的结构。同时，采用微生物膜修饰电极可以避免水中吸附性强的胶体、聚合物等与工作电极的直接接触，解决了水样引起的电极污染问题，提高测试结果的准确性和可靠性。通过水样的循环流动，降低溶液的使用量和消耗量。

附图说明

图1为本发明的一个实施例提供的水体有机物含量的检测装置图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种水体有机物含量的检测装置，包括：

检测器；所述检测器包括参比电极、对电极和工作电极；所述工作电极为微生物膜修饰电极；

与所述检测器相连的数据采集、处理、显示单元；

第一标准样品容器、第二标准样品容器和待测水样容器；所述第一标准样品容器、第二标准样品容器和待测水样容器均通过第一切换阀与所述检测器的进水口相连；

所述检测器的出水口通过第二切换阀分别与第一标准样品容器和待测水样容器相连。

图1为本发明的一个实施例提供的水体有机物含量的检测装置图。其中，1为第一标准样品容器，2为第二标准样品容器，3为待测水样容器，4为第一切换阀，5为蠕动泵，6为检测器，7为参比电极，8为对电极，9为工作电极，10为第二切换阀，11为废液回收容器，12为数据采集、处理、显示单元。

本发明提供的水体有机物含量的检测装置包括检测器6。所述检测器6包括参比电极7、对电极8和工作电极9。所述检测器设置进水口和出水口。

所述检测器用于容纳待测水样。在本发明的某些实施例中，所述检测器为流通池。

本发明对所述检测器中参比电极7、对电极8和工作电极9的设置方式并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的对应电极设置方式即可。具体的，所述检测器上分别设置有第一电极接口、第二电极接口和第三电极接口，参比电极7、对电极8和工作电极9分别固定在第一电极接口、第二电极接口和第三电极接口上。第一电极接口、第二电极接口和第三电极接口的作用在于固定参比电极7、对电极8和工作电极9，并调整各电极之间的距离。

所述参比电极7和对电极8均为本领域技术人员熟知的电极。在本发明的某些实施例中，所述参比电极为Ag/AgCl电极，参比电极填充液为3mol/LKCl。在本发明的某些实施例中，所述对电极为钛丝电极、不锈钢丝电极、金丝电极或铂丝电极。

在本发明的某些实施例中，所述工作电极是微生物膜修饰电极，是由培养的微生物滴涂到ITO电极或碳印刷电极表面制得。原理是利用了微生物分泌的胞外聚合物作为胶粘剂，直接将微生物粘结在ITO电极或碳印刷电极表面。

在本发明的某些实施例中，所述工作电极的制备方法包括以下步骤：

a)将二次水、蛋白胨、酵母浸出粉和氯化钠混合，灭菌后，得到灭菌的溶液；

b)将目标水体或菌种与所述灭菌的溶液混合，在30～40℃恒温培养，当溶液中微生物的OD600值为3～6时，得到微生物溶液；

c)将所述微生物溶液离心后，除去上清液后，与氯化钠溶液混合，震荡分散，得到胞外聚合物含量低的微生物溶液；

d)将所述胞外聚合物含量低的微生物溶液涂覆在ITO电极表面，干燥后，得到微生物膜修饰电极，即为工作电极。

步骤a)中：

所述蛋白胨、酵母浸出粉和氯化钠的质量比为4～10：4～10：7～12，比如1.6：4：4(即4：10：10)。

所述蛋白胨、酵母浸出粉和氯化钠的总质量与二次水的用量比为5～15g：300～500mL，比如9.6g：400mL。

所述灭菌的温度为115～125℃，比如121℃；时间为10～20min，比如15min。灭菌在灭菌锅中进行。

步骤b)中：

所述灭菌的溶液与目标水体的体积比为1～5：4000，比如1：4000。所述目标水体可以为自来水。所述菌种可以是商业化的BOD seed。

在某些实施例中，所述恒温培养的温度为30℃，时间为14～18h，比如16h。

在某些实施例中，溶液中微生物的OD600值为3。

步骤c)中：

所述离心的转速为4500～5500rpm，比如5000rpm；时间为3～7min，比如5min。所述离心在离心管中进行。

所述第一氯化钠溶液的浓度为0.08～0.012g/mL，比如0.01g/mL。

除去上清液后的微生物溶液与氯化钠溶液的体积比为1：9～19，比如1：12。

震荡分散用于分散离心管底部的微生物。

步骤d)中：

所述胞外聚合物含量低的微生物溶液涂覆在ITO电极表面的涂覆量为70～90μL/cm

所述干燥的温度为40～60℃，时间为10～20min。

所述水体有机物含量的检测装置还包括与所述检测器相连的数据采集、处理、显示单元11，包括数据采集模块、处理模块和显示模块。其中，数据采集、处理、显示单元11中的数据采集模块采用电化学设备型号uECS-pro，生产厂家为中国科学院长春应用化学研究所；或电化学设备型号HY-EW100，生产厂家为广州原电科技有限公司。数据采集、处理、显示单元11中的处理模块和显示模块使用工控一体机即可，例如触屏版工控一体机，具体的，为光影客7寸，1900/4G/64G。

在本发明的某些实施例中，所述数据采集、处理、显示单元11与检测器中的各个电极相连。参比电极7、对电极8和工作电极9可以检测待测水样的电流值，并通过数据采集、处理、显示单元11采集和显示，从而检测水体有机物含量。

本发明中，所述水体有机物含量的检测装置还包括第一标准样品容器1、第二标准样品容器2和待测水样容器3；所述第一标准样品容器1、第二标准样品容器2和待测水样容器3均通过第一切换阀4与所述检测器6的进水口相连。

在本发明的某些实施例中，所述第一标准样品容器1与第一切换阀4的第一进口相连；所述第二标准样品容器2与第一切换阀4的第二进口相连；所述待测水样容器3与第一切换阀4的第三进口相连。

本发明对所述第一标准样品容器、第二标准样品容器和待测水样容器的结构、材质和种类并无特殊的限制，第一标准样品容器可以容纳第一标准样品即可，第二标准样品容器可以容纳第二标准样品即可，待测水样容器可以容纳待测水样即可。

本发明中，所述检测器6的出水口通过第二切换阀10分别与第一标准样品容器1和待测水样容器3相连。

在本发明的某些实施例中，所述检测器6的出水口通过第二切换阀10的第一出口与第一标准样品容器1相连，所述检测器6的出水口通过第二切换阀10的第二出口与待测水样容器3相连。

在本发明的某些实施例中，所述检测器6的出水口和第二切换阀10之间还设置蠕动泵5。用于将检测器中的溶液抽出进入第二切换阀，进而进入后续处理设备。

在本发明的某些实施例中，所述水体有机物含量的检测装置还包括废液回收容器11。所述废液回收容器11与所述第二切换阀10的第三出口相连。所述废液回收容器用于回收废液。

在本发明的某些实施例中，所述第一切换阀和第二切换阀均为旋转切换阀，具体可以为四通道旋转切换阀，使用其中的3个通道。旋转切换阀腔体体积小，节省部件，但是市场上在售的最少都是4个通道的，本发明只需要3个通道。四通道旋转切换阀的接口包括一个公用的端口C，4个选择性端口，阀体通过旋转，可以形成C-1、C-2、C-3和C-4四个通道)。

本发明提供了一种采用上文所述的检测装置检测水体有机物含量的方法，包括以下步骤：

a)在第一标准样品容器中加入第一标准样品，在第二标准样品容器中加入第二标准样品，在待测水样容器中加入待测水样；

所述第一标准样品包括水、有机物和铁氰化钾；所述有机物包括葡萄糖和谷氨酸；所述第一标准样品中，有机物的含量为C1＝0～100mg/L，铁氰化钾的浓度为5～50mmol/L；

所述第二标准样品包括水、有机物和铁氰化钾；所述有机物包括葡萄糖和谷氨酸；所述第二标准样品中，有机物的含量为C2＝10～200mg/L，铁氰化钾的浓度为5～50mmol/L；

且第二标准样品的有机物含量与第一标准样品的有机物含量的差值不小于10mg/L；

所述待测水样包括待测水体和铁氰化钾；所述待测水样中，铁氰化钾的浓度为5～50mmol/L；

b)调整第一切换阀和第二切换阀，使得第一标准样品容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵和第二切换阀形成回路，所述第一标准样品循环流过检测器；

利用数据采集、处理、显示单元控制参比电极和工作电极之间的电位差为0.40～0.50V，并采集流过工作电极的电流值，记录时刻t1时流经工作电极的电流值i1；

调整第一切换阀和第二切换阀，使得第二标准样品流经第二标准样品容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵、第二切换阀和废液回收容器，再调整第一切换阀和第二切换阀，使得第二标准样品容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵、第二切换阀和待测水样容器形成回路，所述第二标准样品循环流过检测器；

利用数据采集、处理、显示单元控制参比电极和工作电极之间的电位差为0.40～0.50V，并采集流过工作电极的电流值，记录时刻t2时流经工作电极的电流值i2；

调整第一切换阀和第二切换阀，使得待测水样流经待测水样容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵、第二切换阀和废液回收容器，再调整第一切换阀和第二切换阀，使得待测水样容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵和第二切换阀形成回路，所述待测水样循环流过检测器；

利用数据采集、处理、显示单元控制参比电极和工作电极之间的电位差为0.40～0.50V，并采集流过工作电极的电流值，记录时刻t3时流经工作电极的电流值i3；

c)利用两点(C1，i1),(C2，i2)绘制一阶线性回归曲线作为检测装置的工作曲线；然后再将i3值代入所述工作曲线，计算出待测水样的有机物含量C值。

步骤a)中：

在本发明的某些实施例中，所述第一标准样品的制备方法包括以下步骤：

将水、有机物和铁氰化钾混匀后，得到第一标准样品。

所述水包括去离子水、二次水和自来水中的至少一种。

在本发明的某些实施例中，所述第二标准样品的制备方法包括以下步骤：

将水、有机物和铁氰化钾混匀后，得到第二标准样品。

所述水包括去离子水、二次水和自来水中的至少一种。

在本发明的某些实施例中，所述待测水样的制备方法包括以下步骤：

将待测水体和铁氰化钾混匀后，得到待测水样。

在本发明的某些实施例中，在第一标准样品容器中加入第一标准样品的体积为2～5mL。

在本发明的某些实施例中，在第二标准样品容器中加入第二标准样品的体积比第一标准样品容器中第一标准样品的体积多1mL。

在本发明的某些实施例中，在待测水样容器中加入待测水样的体积比第一标准样品容器中第一标准样品的体积多1mL。

在本发明的某些实施例中，所述第一标准样品中铁氰化钾、所述第二标准样品中铁氰化钾和所述待测水样中铁氰化钾的浓度相同。

步骤b)中：

在本发明的某些实施例中，t1＝600～1200s。

在本发明的某些实施例中，第二标准样品流经第二标准样品容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵、第二切换阀和废液回收容器的过程中，第二标准样品流过第一切换阀的时间不超过60s，第二标准样品的体积为1mL。

在本发明的某些实施例中，t2＝2×t1。

在本发明的某些实施例中，待测水样流经待测水样容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵、第二切换阀和废液回收容器的过程中，待测水样流过第一切换阀的时间不超过60s，待测水样的体积为1mL。

在本发明的某些实施例中，t3＝3×t1。

本发明对上文采用的原料来源并无特殊的限制，可以为一般市售。

本发明将微生物膜直接固定在电极表面，一方面可以实现水体有机物微生物降解的实时检测，进而获取水体有机物含量信息，另一方面还充分利用的生物膜的多孔结构，解决了电极直接接触测试水样导致的电极污染问题。通过上述技术方法，既保留了基于铁氰化钾电子媒介体的有机物生物氧化检测方法在高有机物含量样品检测中的优点，还简化了相关的装置结构，不需要设置独立的反应器，以及电极清洗单元。

为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种水体有机物含量的检测装置和方法进行详细描述，但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。

实施例中，工作电极的制备方法：

1)在400mL二次水中加入1.6g蛋白胨、4g酵母浸出粉和4g氯化钠，将该溶液放入灭菌锅中，在121℃放置15min，得到灭菌的溶液；

2)将自来水加入到步骤1)获得的灭菌溶液中(灭菌溶液与自来水的体积比为1：4000)，放入摇床中，转速200rpm，在30℃恒温培养16h，当溶液中微生物的OD600值为3时，得到微生物溶液；

3)将10mL步骤2)获得的微生物溶液倒入离心管中，5000rpm下离心5min，将上层清液倒出离心管后，在离心管中加入0.01g/mL氯化钠溶液(除去上清液后的微生物溶液与氯化钠溶液的体积比为1：12)，震荡分散离心管底部的微生物，得到胞外聚合物含量低的微生物溶液；

4)将所述胞外聚合物含量低的微生物溶液按照80μL/cm

实施例1

采用如图1所示的分析装置分析水体毒性的方法，包括以下步骤：

1)配制第一标准样品：

将二次水、有机物和铁氰化钾混匀后，得到第一标准样品；所述有机物包括葡萄糖和谷氨酸；所述第一标准样品中，有机物的含量为C1＝3mg/L，铁氰化钾的浓度为5mmol/L；在第一标准样品容器中加入第一标准样品2mL；

配制第二标准样品：

将二次水、有机物和铁氰化钾混匀后，得到第二标准样品；所述有机物包括葡萄糖和谷氨酸；所述第二标准样品中，有机物的含量为C1＝15mg/L，铁氰化钾的浓度为5mmol/L；在第二标准样品容器中加入第二标准样品3mL；

配制待测水样：

将待测水体(某河水)和铁氰化钾混匀后，得到待测水样；所述待测水样中，铁氰化钾的浓度为5mmol/L；在待测水样容器中加入待测水样3mL；

2)调整第一切换阀和第二切换阀，使得第一标准样品容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵和第二切换阀形成回路，所述第一标准样品循环流过检测器；

利用数据采集、处理、显示单元控制参比电极和工作电极之间的电位差为0.50V，并采集流过工作电极的电流值，记录时刻t1(1200s)时流经工作电极的电流值i1；

调整第一切换阀和第二切换阀，使得第二标准样品流经第二标准样品容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵、第二切换阀和废液回收容器，当1mL第二标准样品流过第一切换阀的时间不超过60s时，调整第一切换阀和第二切换阀，使得第二标准样品容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵、第二切换阀和待测水样容器形成回路，所述第二标准样品循环流过检测器；

利用数据采集、处理、显示单元控制参比电极和工作电极之间的电位差为0.50V，并采集流过工作电极的电流值，记录时刻t2(2400s)时流经工作电极的电流值i2；

调整第一切换阀和第二切换阀，使得待测水样流经待测水样容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵、第二切换阀和废液回收容器，当1mL待测水样流过第一切换阀的时间不超过60s时，调整第一切换阀和第二切换阀，使得待测水样容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵和第二切换阀形成回路，所述待测水样循环流过检测器；

利用数据采集、处理、显示单元控制参比电极和工作电极之间的电位差为0.50V，并采集流过工作电极的电流值，记录时刻t3(3600s)时流经工作电极的电流值i3；

3)利用两点(C1，i1),(C2，i2)绘制一阶线性回归曲线作为检测装置的工作曲线；然后再将i3值代入所述工作曲线，计算出待测水样的有机物含量C值＝2.2mg/L。

实施例2

采用如图1所示的分析装置分析水体毒性的方法，包括以下步骤：

1)配制第一标准样品：

将二次水、有机物和铁氰化钾混匀后，得到第一标准样品；所述有机物包括葡萄糖和谷氨酸；所述第一标准样品中，有机物的含量为C1＝40mg/L，铁氰化钾的浓度为25mmol/L；在第一标准样品容器中加入第一标准样品3mL；

配制第二标准样品：

将二次水、有机物和铁氰化钾混匀后，得到第二标准样品；所述有机物包括葡萄糖和谷氨酸；所述第二标准样品中，有机物的含量为C1＝150mg/L，铁氰化钾的浓度为25mmol/L；在第二标准样品容器中加入第二标准样品4mL；

配制待测水样：

将待测水体(某生活污水)和铁氰化钾混匀后，得到待测水样；所述待测水样中，铁氰化钾的浓度为25mmol/L；在待测水样容器中加入待测水样4mL；

2)调整第一切换阀和第二切换阀，使得第一标准样品容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵和第二切换阀形成回路，所述第一标准样品循环流过检测器；

利用数据采集、处理、显示单元控制参比电极和工作电极之间的电位差为0.40V，并采集流过工作电极的电流值，记录时刻t1(600s)时流经工作电极的电流值i1；

调整第一切换阀和第二切换阀，使得第二标准样品流经第二标准样品容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵、第二切换阀和废液回收容器，当1mL第二标准样品流过第一切换阀的时间不超过60s时，调整第一切换阀和第二切换阀，使得第二标准样品容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵、第二切换阀和待测水样容器形成回路，所述第二标准样品循环流过检测器；

利用数据采集、处理、显示单元控制参比电极和工作电极之间的电位差为0.40V，并采集流过工作电极的电流值，记录时刻t2(1200s)时流经工作电极的电流值i2；

调整第一切换阀和第二切换阀，使得待测水样流经待测水样容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵、第二切换阀和废液回收容器，当1mL待测水样流过第一切换阀的时间不超过60s时，调整第一切换阀和第二切换阀，使得待测水样容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵和第二切换阀形成回路，所述待测水样循环流过检测器；

利用数据采集、处理、显示单元控制参比电极和工作电极之间的电位差为0.40V，并采集流过工作电极的电流值，记录时刻t3(1800s)时流经工作电极的电流值i3；

3)利用两点(C1，i1),(C2，i2)绘制一阶线性回归曲线作为检测装置的工作曲线；然后再将i3值代入所述工作曲线，计算出待测水样的有机物含量C值＝123.6mg/L。

实施例3

采用如图1所示的分析装置分析水体毒性的方法，包括以下步骤：

1)配制第一标准样品：

将二次水、有机物和铁氰化钾混匀后，得到第一标准样品；所述有机物包括葡萄糖和谷氨酸；所述第一标准样品中，有机物的含量为C1＝100mg/L，铁氰化钾的浓度为25mmol/L；在第一标准样品容器中加入第一标准样品4mL；

配制第二标准样品：

将二次水、有机物和铁氰化钾混匀后，得到第二标准样品；所述有机物包括葡萄糖和谷氨酸；所述第二标准样品中，有机物的含量为C1＝200mg/L，铁氰化钾的浓度为25mmol/L；在第二标准样品容器中加入第二标准样品5mL；

配制待测水样：

将待测水体(某河水)和铁氰化钾混匀后，得到待测水样；所述待测水样中，铁氰化钾的浓度为25mmol/L；在待测水样容器中加入待测水样5mL；

2)调整第一切换阀和第二切换阀，使得第一标准样品容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵和第二切换阀形成回路，所述第一标准样品循环流过检测器；

利用数据采集、处理、显示单元控制参比电极和工作电极之间的电位差为0.40V，并采集流过工作电极的电流值，记录时刻t1(700s)时流经工作电极的电流值i1；

调整第一切换阀和第二切换阀，使得第二标准样品流经第二标准样品容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵、第二切换阀和废液回收容器，当1mL第二标准样品流过第一切换阀的时间不超过60s时，调整第一切换阀和第二切换阀，使得第二标准样品容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵、第二切换阀和待测水样容器形成回路，所述第二标准样品循环流过检测器；

利用数据采集、处理、显示单元控制参比电极和工作电极之间的电位差为0.40V，并采集流过工作电极的电流值，记录时刻t2(1400s)时流经工作电极的电流值i2；

调整第一切换阀和第二切换阀，使得待测水样流经待测水样容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵、第二切换阀和废液回收容器，当1mL待测水样流过第一切换阀的时间不超过60s时，调整第一切换阀和第二切换阀，使得待测水样容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵和第二切换阀形成回路，所述待测水样循环流过检测器；

利用数据采集、处理、显示单元控制参比电极和工作电极之间的电位差为0.40V，并采集流过工作电极的电流值，记录时刻t3(2100s)时流经工作电极的电流值i3；

3)利用两点(C1，i1),(C2，i2)绘制一阶线性回归曲线作为检测装置的工作曲线；然后再将i3值代入所述工作曲线，计算出待测水样的有机物含量C值＝263.8mg/L。

实施例4

采用如图1所示的分析装置分析水体毒性的方法，包括以下步骤：

1)配制第一标准样品：

将二次水、有机物和铁氰化钾混匀后，得到第一标准样品；所述有机物包括葡萄糖和谷氨酸；所述第一标准样品中，有机物的含量为C1＝0mg/L，铁氰化钾的浓度为30mmol/L；在第一标准样品容器中加入第一标准样品5mL；

配制第二标准样品：

将二次水、有机物和铁氰化钾混匀后，得到第二标准样品；所述有机物包括葡萄糖和谷氨酸；所述第二标准样品中，有机物的含量为C1＝10mg/L，铁氰化钾的浓度为30mmol/L；在第二标准样品容器中加入第二标准样品6mL；

配制待测水样：

将待测水体(某地下水)和铁氰化钾混匀后，得到待测水样；所述待测水样中，铁氰化钾的浓度为30mmol/L；在待测水样容器中加入待测水样6mL；

2)调整第一切换阀和第二切换阀，使得第一标准样品容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵和第二切换阀形成回路，所述第一标准样品循环流过检测器；

利用数据采集、处理、显示单元控制参比电极和工作电极之间的电位差为0.43V，并采集流过工作电极的电流值，记录时刻t1(800s)时流经工作电极的电流值i1；

调整第一切换阀和第二切换阀，使得第二标准样品流经第二标准样品容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵、第二切换阀和废液回收容器，当1mL第二标准样品流过第一切换阀的时间不超过60s时，调整第一切换阀和第二切换阀，使得第二标准样品容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵、第二切换阀和待测水样容器形成回路，所述第二标准样品循环流过检测器；

利用数据采集、处理、显示单元控制参比电极和工作电极之间的电位差为0.43V，并采集流过工作电极的电流值，记录时刻t2(1600s)时流经工作电极的电流值i2；

调整第一切换阀和第二切换阀，使得待测水样流经待测水样容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵、第二切换阀和废液回收容器，当1mL待测水样流过第一切换阀的时间不超过60s时，调整第一切换阀和第二切换阀，使得待测水样容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵和第二切换阀形成回路，所述待测水样循环流过检测器；

利用数据采集、处理、显示单元控制参比电极和工作电极之间的电位差为0.43V，并采集流过工作电极的电流值，记录时刻t3(2400s)时流经工作电极的电流值i3；

3)利用两点(C1，i1),(C2，i2)绘制一阶线性回归曲线作为检测装置的工作曲线；然后再将i3值代入所述工作曲线，计算出待测水样的有机物含量C值＝0.3mg/L。

实施例5

采用如图1所示的分析装置分析水体毒性的方法，包括以下步骤：

1)配制第一标准样品：

将二次水、有机物和铁氰化钾混匀后，得到第一标准样品；所述有机物包括葡萄糖和谷氨酸；所述第一标准样品中，有机物的含量为C1＝0mg/L，铁氰化钾的浓度为35mmol/L；在第一标准样品容器中加入第一标准样品4mL；

配制第二标准样品：

将二次水、有机物和铁氰化钾混匀后，得到第二标准样品；所述有机物包括葡萄糖和谷氨酸；所述第二标准样品中，有机物的含量为C1＝10mg/L，铁氰化钾的浓度为35mmol/L；在第二标准样品容器中加入第二标准样品5mL；

配制待测水样：

将待测水体(某自来水)和铁氰化钾混匀后，得到待测水样；所述待测水样中，铁氰化钾的浓度为35mmol/L；在待测水样容器中加入待测水样5mL；

2)调整第一切换阀和第二切换阀，使得第一标准样品容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵和第二切换阀形成回路，所述第一标准样品循环流过检测器；

利用数据采集、处理、显示单元控制参比电极和工作电极之间的电位差为0.45V，并采集流过工作电极的电流值，记录时刻t1(900s)时流经工作电极的电流值i1；

调整第一切换阀和第二切换阀，使得第二标准样品流经第二标准样品容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵、第二切换阀和废液回收容器，当1mL第二标准样品流过第一切换阀的时间不超过60s时，调整第一切换阀和第二切换阀，使得第二标准样品容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵、第二切换阀和待测水样容器形成回路，所述第二标准样品循环流过检测器；

利用数据采集、处理、显示单元控制参比电极和工作电极之间的电位差为0.45V，并采集流过工作电极的电流值，记录时刻t2(1800s)时流经工作电极的电流值i2；

调整第一切换阀和第二切换阀，使得待测水样流经待测水样容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵、第二切换阀和废液回收容器，当1mL待测水样流过第一切换阀的时间不超过60s时，调整第一切换阀和第二切换阀，使得待测水样容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵和第二切换阀形成回路，所述待测水样循环流过检测器；

利用数据采集、处理、显示单元控制参比电极和工作电极之间的电位差为0.45V，并采集流过工作电极的电流值，记录时刻t3(2700s)时流经工作电极的电流值i3；

3)利用两点(C1，i1),(C2，i2)绘制一阶线性回归曲线作为检测装置的工作曲线；然后再将i3值代入所述工作曲线，计算出待测水样的有机物含量C值＝0.2mg/L。

实施例6

采用如图1所示的分析装置分析水体毒性的方法，包括以下步骤：

1)配制第一标准样品：

将二次水、有机物和铁氰化钾混匀后，得到第一标准样品；所述有机物包括葡萄糖和谷氨酸；所述第一标准样品中，有机物的含量为C1＝0mg/L，铁氰化钾的浓度为45mmol/L；在第一标准样品容器中加入第一标准样品4mL；

配制第二标准样品：

将二次水、有机物和铁氰化钾混匀后，得到第二标准样品；所述有机物包括葡萄糖和谷氨酸；所述第二标准样品中，有机物的含量为C1＝20mg/L，铁氰化钾的浓度为45mmol/L；在第二标准样品容器中加入第二标准样品5mL；

配制待测水样：

将待测水体(某自来水)和铁氰化钾混匀后，得到待测水样；所述待测水样中，铁氰化钾的浓度为45mmol/L；在待测水样容器中加入待测水样5mL；

2)调整第一切换阀和第二切换阀，使得第一标准样品容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵和第二切换阀形成回路，所述第一标准样品循环流过检测器；

利用数据采集、处理、显示单元控制参比电极和工作电极之间的电位差为0.47V，并采集流过工作电极的电流值，记录时刻t1(1100s)时流经工作电极的电流值i1；

调整第一切换阀和第二切换阀，使得第二标准样品流经第二标准样品容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵、第二切换阀和废液回收容器，当1mL第二标准样品流过第一切换阀的时间不超过60s时，调整第一切换阀和第二切换阀，使得第二标准样品容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵、第二切换阀和待测水样容器形成回路，所述第二标准样品循环流过检测器；

利用数据采集、处理、显示单元控制参比电极和工作电极之间的电位差为0.47V，并采集流过工作电极的电流值，记录时刻t2(2200s)时流经工作电极的电流值i2；

调整第一切换阀和第二切换阀，使得待测水样流经待测水样容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵、第二切换阀和废液回收容器，当1mL待测水样流过第一切换阀的时间不超过60s时，调整第一切换阀和第二切换阀，使得待测水样容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵和第二切换阀形成回路，所述待测水样循环流过检测器；

利用数据采集、处理、显示单元控制参比电极和工作电极之间的电位差为0.47V，并采集流过工作电极的电流值，记录时刻t3(3300s)时流经工作电极的电流值i3；

3)利用两点(C1，i1),(C2，i2)绘制一阶线性回归曲线作为检测装置的工作曲线；然后再将i3值代入所述工作曲线，计算出待测水样的有机物含量C值＝7.5mg/L。

实施例7

采用如图1所示的分析装置分析水体毒性的方法，包括以下步骤：

1)配制第一标准样品：

将二次水、有机物和铁氰化钾混匀后，得到第一标准样品；所述有机物包括葡萄糖和谷氨酸；所述第一标准样品中，有机物的含量为C1＝0mg/L，铁氰化钾的浓度为40mmol/L；在第一标准样品容器中加入第一标准样品4mL；

配制第二标准样品：

将二次水、有机物和铁氰化钾混匀后，得到第二标准样品；所述有机物包括葡萄糖和谷氨酸；所述第二标准样品中，有机物的含量为C1＝100mg/L，铁氰化钾的浓度为40mmol/L；在第二标准样品容器中加入第二标准样品5mL；

配制待测水样：

将次水、有机物和铁氰化钾混匀后，得到待测水样；所述待测水样中，有机物的含量为50mg/L，铁氰化钾的浓度为40mmol/L；在待测水样容器中加入待测水样5mL；

2)调整第一切换阀和第二切换阀，使得第一标准样品容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵和第二切换阀形成回路，所述第一标准样品循环流过检测器；

利用数据采集、处理、显示单元控制参比电极和工作电极之间的电位差为0.47V，并采集流过工作电极的电流值，记录时刻t1(1000s)时流经工作电极的电流值i1；

调整第一切换阀和第二切换阀，使得第二标准样品流经第二标准样品容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵、第二切换阀和废液回收容器，当1mL第二标准样品流过第一切换阀的时间不超过60s时，调整第一切换阀和第二切换阀，使得第二标准样品容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵、第二切换阀和待测水样容器形成回路，所述第二标准样品循环流过检测器；

利用数据采集、处理、显示单元控制参比电极和工作电极之间的电位差为0.47V，并采集流过工作电极的电流值，记录时刻t2(2000s)时流经工作电极的电流值i2；

调整第一切换阀和第二切换阀，使得待测水样流经待测水样容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵、第二切换阀和废液回收容器，当1mL待测水样流过第一切换阀的时间不超过60s时，调整第一切换阀和第二切换阀，使得待测水样容器、第一切换阀、检测器、蠕动泵和第二切换阀形成回路，所述待测水样循环流过检测器；

利用数据采集、处理、显示单元控制参比电极和工作电极之间的电位差为0.47V，并采集流过工作电极的电流值，记录时刻t3(3000s)时流经工作电极的电流值i3；

3)利用两点(C1，i1),(C2，i2)绘制一阶线性回归曲线作为检测装置的工作曲线；然后再将i3值代入所述工作曲线，计算出待测水样的有机物含量C值。样品重复测试7次的C值数据分别是48.3mg/L、48.4mg/L、50.0mg/L、49.2mg/L、48.5mg/L、48.1mg/L和47.9mg/L，测量结果的平均值48.6mg/L，相对标准偏差RSD＜3％。

将实施例7的待测水样中的有机物的含量修改为20mg/L，使用同样方法，7次测试结果为19.6mg/L、19.1mg/L、18.3mg/L、19.4mg/L、20.1mg/L、19.2mg/L和19.2mg/L,测量结果的平均值19.3mg/L，相对标准偏差RSD＜3％。

将实施例7的待测水样中的有机物的含量修改为70mg/L，使用同样方法，7次测试结果为66.9mg/L、68.1mg/L、69.8mg/L、66.8mg/L、68.9mg/L、69.0mg/L和68.5mg/L,测量结果的平均值68.3mg/L，相对标准偏差RSD＜3％。

采用天尔分析仪器(天津)有限公司生产的TE-2015型全自动快速BOD分析仪，测试的RSD＝5％；采用JC-50微生物电极法bod分析测试仪(青岛聚创环保集团有限公司)测试的RSD＝5％。

并且，采用天尔分析仪器(天津)有限公司生产的TE-2015型全自动快速BOD分析仪检测时，单个样品的测试量为50mL；采用JC-50微生物电极法bod分析测试仪(青岛聚创环保集团有限公司)测试时，单个样品的测试量为50mL。检测用量较高。而本发明中，单个样品的测试量不超过6mL，溶液消耗量较低。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。