有机物是水体中主要的污染物种类之一,而微生物的代谢作用是有机污染物的主要去除方法,因此,可生物降解有机物（Biodegradable Organic Matter,BOM）是一个关键的水质指标。传统的用于测定BOM的五日生化需氧量（5-day Biochemical Oxygen Demand,BOD5）存在测定时间长、操作复杂、重现性差等问题。相比于BOD5,利用微生物燃料电池（Microbial Fuel Cell,MFC）作为生化反应系统的库伦生化需氧量（Biochemical Oxygen Demand-Q,BOD-Q）,则具有测定时间短、操作简单、重现性好等优势,在BOM的测定中具有广阔的应用前景。BOD-Q的测定与有机物在MFC中的降解及产电密切相关,已有研究表明,不同类型有机物在MFC中的降解及产电情况不尽相同,从而可能会导致BOD-Q的测定情况存在差异。因此,需要研究不同类型有机物的BOD-Q测定情况,以分析利用BOD-Q测定其BOM的适用性,从而可以更加切合BOD-Q的应用场景。同时,挥发性脂肪酸（Volatile Fatty Acids,VFAs）是易生物降解的典型链状有机物,出水VFAs是厌氧消化过程的重要控制指标,将水质BOD-Q的测定结果与厌氧消化出水中的VFAs浓度相融合,是BOD-Q功能的拓展和延伸。因此,利用BOD-Q测定厌氧消化出水中的VFAs具有重要的实际应用价值。由此本论文开展了以下两方面的研究:第一、本论文从不同有机物的分子结构出发,选取了苯酚等7种环状有机物及乙酸钠等3种链状有机物作为样品,考查了这些样品BOD-Q的测定。结果表明,环状有机物样品的BOD-Q测定值普遍低于BOD5测定值,BOD5测定值是BOD-Q测定值的2倍以上,不过咪唑例外,其BOD-Q测定值高于BOD5测定值。链状有机物样品的BOD-Q测定值高于BOD5测定值,BOD-Q测定值是BOD5测定值的1到2倍。以苯酚及苯甲酸两种环状有机物为样品,BOD-Q测定值与有机物浓度的线性相关性较差（R~2<0.09）。以乙酸钠及粘酸两种链状有机物为样品,BOD-Q测定值与有机物浓度的线性相关性较好（R~2>0.96）。环状有机物及链状有机物样品测定BOD-Q时,有机物的降解效率均较高。不过环状有机物样品测定BOD-Q时,MFC系统中电子传输的速率较慢、化学能转化为电能的效率较低,不利于BOD-Q的测定。而链状有机物样品测定BOD-Q时,MFC系统中电子传输的速率较快、化学能转化为电能的效率较高,有利于BOD-Q的测定。第二、在上述研究的基础上,进一步聚焦一类典型的链状有机物VFAs,以模拟厌氧消化出水为水样,研究了利用BOD-Q测定VFAs浓度的可行性,重点考查了BOD-Q与VFAs浓度的关系、测定过程中MFC的性能表现、常见氧化性离子及外电阻的影响。结果表明,BOD-Q测定值与VFAs浓度具有良好的线性关系（R~2=0.9998）,从而可以在测定水样BOD-Q的同时,来测定VFAs的浓度,扩展了BOD-Q的功能。在测定过程中,MFC系统中电子传输的速率较快、VFAs的降解效率较高、化学能转化为电能的效率较高、p H及电导率环境较稳定,有利于BOD-Q的测定。1～5 m M的SO42-对BOD-Q的测定影响较小。而随着NO3-浓度在0.2～1.0 m M的增加,会导致BOD-Q测定值降低、MFC系统中电子传输的速率及化学能转化为电能的效率下降,不过NO3-对VFAs的降解效率、p H及电导率环境的影响较小。在不同外电阻下,BOD-Q测定值与VFAs浓度均有良好的线性关系（R~2>0.99）。随着外电阻的减小,MFC系统中电子传输的速率会提高,测定时间会缩短,不过电流的波动会增大。本论文的研究加深了对水质BOD-Q的理解,对BOD-Q方法的应用及拓展具有重要意义。