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本研究以MnO2代替金属铂作阴极催化剂、以阳离子交换膜代替昂贵的质子交换膜,构建单室微生物燃料电池(microbial fuel cell, MFC)型BOD传感器,考察外接电阻、阳极液pH值、检测时间和清洗时间对检测效果的影响,并用该传感器检测实际水样BOD值,与传统BOD5值进行比较。在此基础上,本研究构建了单室微生物燃料电池(air-cathode microbial fuel cell, ACMFC)型生物毒性快速检测仪,以含重金属离子(Cd2+、Cu2+等)人工配水为检测对象,研究有毒物质对检测仪的抑制率与有毒物质浓度的线性关系。获得主要结果如下：1以廉价Mn02为阴极催化剂,阳离子交换膜为隔膜,构建的单室MFC型BOD传感器成本低,结构简单,操作方便,可用于BOD的在线检测；2该BOD传感器的适宜运行条件为：样品pH 7.0,外接电阻12 kO,检测时间2 h,清洗时间2-10 min；3实际水样检测结果显示,传感器最低检出限为0.2 mg/L,测量线性范围为BOD浓度5-50mg/L,最佳测定范围为BOD浓度20-40 mg/L,精确度为0.33%,标准曲线线性相关系数达0.9992,与BOD5比较,相对误差在4.0%以内；4单室MFC型生物毒性快速检测仪结构简单,操作方便,灵敏度较高；5该单室MFC型生物毒性快速检测仪检测时间4 h,清洗时间2-10 min,恢复时间4 h：6检测结果显示,Cd2+、Cu2+及其混合液IC20值分别为0.6、0.8和0.25 mg/L,有毒物质浓度与MFC产电量的抑制率呈显著正相关,相关系数分别为0.996、0.9744和0.9907。