Biokemijska potreba za kisikom (BPK)jedan je od važnih pokazatelja za mjerenje sposobnosti organske tvari u vodi da se biokemijski razgradi mikroorganizmima, a također je i ključni pokazatelj za procjenu sposobnosti samopročišćavanja vode i uvjeta okoliša. S ubrzanjem industrijalizacije i porastom stanovništva, onečišćenje vodenog okoliša postalo je sve ozbiljnije, a razvoj detekcije BPK postupno se poboljšao.
Podrijetlo detekcije BPK može se pratiti unatrag do kraja 18. stoljeća, kada su ljudi počeli obraćati pozornost na pitanja kvalitete vode. BPK se koristi za prosuđivanje količine organskog otpada u vodi, odnosno za mjerenje njegove kakvoće mjerenjem sposobnosti mikroorganizama u vodi da razgrađuju organsku tvar. Početna metoda određivanja BPK bila je relativno jednostavna, metodom inkubacije snopom, odnosno uzorci vode i mikroorganizmi su inokulirani u određenu posudu za uzgoj, a zatim je mjerena razlika u otopljenom kisiku u otopini prije i poslije inokulacije, te Na temelju toga izračunata je BPK vrijednost.
Međutim, metoda inkubacije snopom zahtijeva puno vremena i komplicirana je za korištenje, tako da postoje mnoga ograničenja. Početkom 20. stoljeća ljudi su počeli tražiti prikladniju i točniju metodu određivanja BPK. Godine 1939. američki kemičar Edmonds predložio je novu metodu određivanja BPK-a, a to je korištenje anorganskih dušikovih tvari kao inhibitora za blokiranje nadoknade otopljenog kisika kako bi se smanjilo vrijeme određivanja. Ova metoda je široko korištena i postala je jedna od glavnih metoda za određivanje BPK.
Napretkom suvremene znanosti i tehnologije te razvojem instrumentacije, metoda određivanja BPK također je dodatno poboljšana i usavršena. Pedesetih godina prošlog stoljeća pojavio se automatizirani BPK instrument. Instrument koristi elektrodu s otopljenim kisikom i sustav kontrole temperature kako bi se postiglo kontinuirano određivanje uzoraka vode bez smetnji, poboljšavajući točnost i stabilnost određivanja. Šezdesetih godina prošlog stoljeća, razvojem računalne tehnologije, pojavio se računalno umreženi sustav za automatsko prikupljanje i analizu podataka, koji je uvelike poboljšao učinkovitost i pouzdanost određivanja BPK.
U 21. stoljeću tehnologija detekcije BPK dodatno je napredovala. Uvedeni su novi instrumenti i analitičke metode kako bi određivanje BPK bilo brže i preciznije. Na primjer, novi instrumenti kao što su mikrobni analizatori i fluorescentni spektrometri mogu ostvariti online praćenje i analizu mikrobne aktivnosti i sadržaja organske tvari u uzorcima vode. Osim toga, metode određivanja BPK temeljene na biosenzorima i tehnologiji imunotestova također su naširoko korištene. Biosenzori mogu koristiti biološke materijale i mikrobne enzime za specifično otkrivanje organske tvari i imaju karakteristike visoke osjetljivosti i stabilnosti. Tehnologija imunotestiranja može brzo i točno odrediti sadržaj specifične organske tvari u uzorcima vode uparivanjem specifičnih antitijela.
U proteklih nekoliko desetljeća, BPK metode detekcije prošle su kroz razvojni proces od snopove kulture do metode inhibicije anorganskog dušika, a zatim do automatizirane opreme i novih instrumenata. S napretkom znanosti i tehnologije te produbljivanjem istraživanja, tehnologija za otkrivanje BPK još uvijek se poboljšava i inovira. U budućnosti se može predvidjeti da će se s poboljšanjem ekološke svijesti i povećanjem regulatornih zahtjeva tehnologija detekcije BPK nastaviti razvijati i postati učinkovitije i točnije sredstvo praćenja kvalitete vode.
Vrijeme objave: 7. lipnja 2024
