توسعه تشخیص BOD

نیاز بیوشیمیایی اکسیژن (BOD)یکی از شاخص های مهم برای اندازه گیری توانایی مواد آلی موجود در آب برای تجزیه بیوشیمیایی توسط میکروارگانیسم ها و همچنین یک شاخص کلیدی برای ارزیابی ظرفیت خودپالایی آب و شرایط محیطی است. با شتاب صنعتی شدن و افزایش جمعیت، آلودگی محیط آبی به طور فزاینده ای جدی شده است و توسعه تشخیص BOD به تدریج بهبود یافته است.
منشاء تشخیص BOD را می توان به اواخر قرن هجدهم ردیابی کرد، زمانی که مردم شروع به توجه به مسائل کیفیت آب کردند. BOD برای قضاوت در مورد میزان زباله های آلی در آب استفاده می شود، یعنی برای اندازه گیری کیفیت آن با اندازه گیری توانایی میکروارگانیسم های موجود در آب در تجزیه مواد آلی. روش تعیین اولیه BOD نسبتا ساده بود و با استفاده از روش انکوباسیون با پرتو، نمونه‌های آب و میکروارگانیسم‌ها را در ظرفی مخصوص کشت تلقیح کردند و سپس اختلاف اکسیژن محلول در محلول قبل و بعد از تلقیح اندازه‌گیری شد و ارزش BOD بر این اساس محاسبه شد.
با این حال، روش جوجه کشی پرتو زمان بر و پیچیده است، بنابراین محدودیت های زیادی وجود دارد. در اوایل قرن بیستم، مردم شروع به جستجوی روشی راحت‌تر و دقیق‌تر برای تعیین BOD کردند. در سال 1939، ادموندز شیمیدان آمریکایی روش جدیدی برای تعیین BOD ارائه کرد که عبارت بود از استفاده از مواد نیتروژن معدنی به عنوان بازدارنده برای جلوگیری از دوباره پر کردن اکسیژن محلول برای کاهش زمان تعیین. این روش به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته و به یکی از روش های اصلی برای تعیین BOD تبدیل شده است.
با پیشرفت علم و فناوری مدرن و توسعه ابزار دقیق، روش تعیین BOD نیز بیشتر بهبود یافته و به کمال رسیده است. در دهه 1950، یک ابزار خودکار BOD ظاهر شد. این ابزار از یک الکترود اکسیژن محلول و یک سیستم کنترل دما برای دستیابی به تعیین مداوم بدون تداخل نمونه‌های آب استفاده می‌کند و دقت و پایداری تعیین را بهبود می‌بخشد. در دهه 1960، با توسعه فناوری رایانه، یک سیستم جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل خودکار داده‌های شبکه‌ای رایانه‌ای ظاهر شد که کارایی و قابلیت اطمینان تعیین BOD را تا حد زیادی بهبود بخشید.
در قرن بیست و یکم، فناوری تشخیص BOD پیشرفت بیشتری داشته است. ابزارها و روش‌های تحلیلی جدیدی برای تعیین سریع‌تر و دقیق‌تر BOD معرفی شده‌اند. برای مثال، ابزارهای جدیدی مانند آنالایزرهای میکروبی و طیف‌سنج‌های فلورسانس می‌توانند نظارت و تجزیه و تحلیل آنلاین فعالیت میکروبی و محتوای مواد آلی در نمونه‌های آب را انجام دهند. علاوه بر این، روش های تشخیص BOD مبتنی بر حسگرهای زیستی و فناوری ایمونواسی نیز به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است. حسگرهای زیستی می‌توانند از مواد بیولوژیکی و آنزیم‌های میکروبی برای تشخیص مواد آلی استفاده کنند و ویژگی‌های حساسیت و پایداری بالایی دارند. فناوری ایمونواسی می تواند به سرعت و با دقت محتوای ماده آلی خاص در نمونه های آب را با جفت کردن آنتی بادی های خاص تعیین کند.
در چند دهه گذشته، روش‌های تشخیص BOD یک فرآیند توسعه از کشت پرتو به روش بازداری نیتروژن معدنی و سپس به تجهیزات خودکار و ابزارهای جدید را طی کرده‌اند. با پیشرفت علم و فناوری و تعمیق تحقیقات، فناوری تشخیص BOD هنوز در حال بهبود و نوآوری است. در آینده می توان پیش بینی کرد که با بهبود آگاهی زیست محیطی و افزایش الزامات نظارتی، فناوری تشخیص BOD به توسعه خود ادامه داده و به وسیله ای کارآمدتر و دقیق تر برای پایش کیفیت آب تبدیل شود.