BOD-ის გამოვლენის შემუშავება

ბიოქიმიური ჟანგბადის მოთხოვნა (BOD)არის ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი ინდიკატორი წყალში ორგანული ნივთიერებების ბიოქიმიურად დეგრადაციის უნარის გასაზომად მიკროორგანიზმების მიერ და ასევე არის ძირითადი ინდიკატორი წყლის თვითგამწმენდი შესაძლებლობებისა და გარემო პირობების შესაფასებლად. ინდუსტრიალიზაციის დაჩქარებასთან და მოსახლეობის მატებასთან ერთად, წყლის გარემოს დაბინძურება სულ უფრო სერიოზული ხდება და BOD-ის გამოვლენის განვითარება თანდათან გაუმჯობესდა.
BOD-ის გამოვლენის სათავე მე-18 საუკუნის ბოლოსაა, როდესაც ადამიანებმა დაიწყეს წყლის ხარისხის საკითხებზე ყურადღების მიქცევა. BOD გამოიყენება წყალში ორგანული ნარჩენების რაოდენობის შესაფასებლად, ანუ მისი ხარისხის გასაზომად წყალში არსებული მიკროორგანიზმების ორგანული ნივთიერებების დეგრადაციის უნარის გაზომვით. პირველადი BOD-ის განსაზღვრის მეთოდი შედარებით მარტივი იყო, სხივის ინკუბაციის მეთოდის გამოყენებით, ანუ წყლის ნიმუშები და მიკროორგანიზმები ინოკულირებული იყო კულტივირებისთვის სპეციალურ კონტეინერში, შემდეგ კი გაზომეს განსხვავება ხსნარში გახსნილ ჟანგბადში ინოკულაციამდე და შემდეგ. ამის საფუძველზე გამოითვალა BOD ღირებულება.
თუმცა, სხივის ინკუბაციის მეთოდი შრომატევადი და რთულია, ამიტომ ბევრი შეზღუდვაა. მე-20 საუკუნის დასაწყისში ადამიანებმა დაიწყეს უფრო მოსახერხებელი და ზუსტი BOD-ის განსაზღვრის მეთოდის ძიება. 1939 წელს ამერიკელმა ქიმიკოსმა ედმონდსმა შემოგვთავაზა BOD-ის განსაზღვრის ახალი მეთოდი, რომელიც გულისხმობს არაორგანული აზოტის ნივთიერებების გამოყენებას ინჰიბიტორებად, რათა დაბლოკოს გახსნილი ჟანგბადის შევსება, რათა შემცირდეს განსაზღვრის დრო. ეს მეთოდი ფართოდ იქნა გამოყენებული და იქცა BOD-ის განსაზღვრის ერთ-ერთ მთავარ მეთოდად.
თანამედროვე მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების წინსვლასთან და ხელსაწყოების განვითარებასთან ერთად, BOD განსაზღვრის მეთოდი ასევე კიდევ უფრო გაუმჯობესდა და დაიხვეწა. 1950-იან წლებში გამოჩნდა ავტომატური BOD ინსტრუმენტი. ინსტრუმენტი იყენებს გახსნილ ჟანგბადის ელექტროდს და ტემპერატურის კონტროლის სისტემას წყლის ნიმუშების უწყვეტი განსაზღვრის მისაღწევად, რაც აუმჯობესებს განსაზღვრის სიზუსტეს და სტაბილურობას. 1960-იან წლებში კომპიუტერული ტექნოლოგიების განვითარებასთან ერთად გამოჩნდა კომპიუტერული ქსელური ავტომატური მონაცემთა შეგროვებისა და ანალიზის სისტემა, რამაც მნიშვნელოვნად გააუმჯობესა BOD-ის განსაზღვრის ეფექტურობა და საიმედოობა.
21-ე საუკუნეში BOD-ის გამოვლენის ტექნოლოგიამ მიაღწია შემდგომ პროგრესს. დანერგილია ახალი ინსტრუმენტები და ანალიტიკური მეთოდები, რათა BOD-ის განსაზღვრა უფრო სწრაფი და ზუსტი იყოს. მაგალითად, ახალ ინსტრუმენტებს, როგორიცაა მიკრობული ანალიზატორები და ფლუორესცენტული სპექტრომეტრები, შეუძლიათ წყლის ნიმუშებში მიკრობული აქტივობის და ორგანული ნივთიერებების შემცველობის ონლაინ მონიტორინგი და ანალიზი. გარდა ამისა, ასევე ფართოდ გამოიყენება BOD-ის გამოვლენის მეთოდები, რომლებიც დაფუძნებულია ბიოსენსორებსა და იმუნოანალიზის ტექნოლოგიაზე. ბიოსენსორებს შეუძლიათ გამოიყენონ ბიოლოგიური მასალები და მიკრობული ფერმენტები ორგანული ნივთიერებების სპეციალურად გამოსავლენად და აქვთ მაღალი მგრძნობელობისა და სტაბილურობის მახასიათებლები. იმუნოანალიზის ტექნოლოგიას შეუძლია სწრაფად და ზუსტად განსაზღვროს სპეციფიკური ორგანული ნივთიერების შემცველობა წყლის ნიმუშებში სპეციფიური ანტისხეულების დაწყვილებით.
ბოლო რამდენიმე ათწლეულის განმავლობაში, BOD-ის გამოვლენის მეთოდებმა გაიარა განვითარების პროცესი სხივის კულტივიდან არაორგანული აზოტის დათრგუნვის მეთოდებამდე, შემდეგ კი ავტომატიზირებულ აღჭურვილობასა და ახალ ინსტრუმენტებამდე. მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების წინსვლასთან და კვლევების გაღრმავებასთან ერთად, BOD-ის გამოვლენის ტექნოლოგია კვლავ იხვეწება და ინოვაციურია. სამომავლოდ შეიძლება განჭვრიტოთ, რომ გარემოსდაცვითი ცნობიერების გაუმჯობესებით და მარეგულირებელი მოთხოვნების გაზრდით, BOD-ის გამოვლენის ტექნოლოგია გააგრძელებს განვითარებას და გახდება წყლის ხარისხის მონიტორინგის უფრო ეფექტური და ზუსტი საშუალება.