在環(huán)境科學(xué)、污水處理、堆肥工藝評(píng)估及新型材料生物降解性測(cè)試中,微生物降解呼吸儀通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)微生物代謝過程中氧氣消耗或二氧化碳生成量,精準(zhǔn)量化有機(jī)物的生物降解速率與程度。其數(shù)據(jù)是評(píng)估污染物可生化性、優(yōu)化處理工藝、驗(yàn)證可降解材料環(huán)保性能的核心依據(jù)。然而,微生物降解呼吸儀對(duì)操作規(guī)范性要求高,任何環(huán)節(jié)疏忽都可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真。掌握科學(xué)使用方法,是準(zhǔn)確了解微生物的關(guān)鍵。

一、系統(tǒng)準(zhǔn)備
使用前確保儀器放置在穩(wěn)定、避光、溫度恒定的實(shí)驗(yàn)臺(tái)(通常20±1℃),遠(yuǎn)離振動(dòng)與強(qiáng)電磁場(chǎng)。檢查氣路系統(tǒng)是否密封:連接好進(jìn)氣管、反應(yīng)瓶、干燥管、傳感器與排氣管,用肥皂水檢測(cè)各接口有無漏氣。確認(rèn)氣泵、攪拌器、溫度探頭工作正常。
二、樣品制備
待測(cè)樣品(如污泥、堆肥菌劑、有機(jī)廢物或測(cè)試材料)需均勻分散于礦化培養(yǎng)液中。若測(cè)試固體材料,應(yīng)研磨至規(guī)定粒徑并稱取適量。接種的微生物源(如活性污泥)需經(jīng)預(yù)處理,去除殘留基質(zhì)。同時(shí)設(shè)置空白對(duì)照組(不含樣品)與陽性對(duì)照組(如葡萄糖或苯甲酸鈉),用于校準(zhǔn)系統(tǒng)背景與驗(yàn)證微生物活性。
三、裝樣與密封
將混合液準(zhǔn)確注入反應(yīng)瓶,液面高度應(yīng)符合儀器要求,避免過滿影響氣液平衡。迅速蓋緊瓶蓋,確保O型密封圈完好無損,螺紋擰緊到位,形成密閉系統(tǒng)。連接氣路時(shí)動(dòng)作輕柔,防止震動(dòng)導(dǎo)致液封破壞。
四、參數(shù)設(shè)定與啟動(dòng)
通過軟件設(shè)定實(shí)驗(yàn)溫度、攪拌速度(確保均勻傳質(zhì)但不損傷微生物)、數(shù)據(jù)采集頻率(通常每10-30分鐘記錄一次)。啟動(dòng)氣泵,使空氣以恒定流速通過反應(yīng)體系,攜帶代謝氣體進(jìn)入CO?吸收單元或O?傳感器。系統(tǒng)預(yù)運(yùn)行1-2小時(shí),待基線穩(wěn)定后開始正式測(cè)試。
五、運(yùn)行監(jiān)控與數(shù)據(jù)記錄
實(shí)驗(yàn)期間定期檢查氣泡流速、攪拌狀態(tài)與液封情況。避免頻繁開啟反應(yīng)瓶,防止空氣混入。軟件自動(dòng)繪制耗氧量(或CO?釋放量)隨時(shí)間變化曲線,可實(shí)時(shí)觀察降解動(dòng)態(tài)。
六、結(jié)束與清潔
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,先關(guān)閉氣泵,再斷開氣路。取出反應(yīng)液按生物廢棄物處理。用清水和稀酒精清洗反應(yīng)瓶、管道與傳感器探頭,晾干備用。