Các hợp chất này ngày càng cĩ mặt nhiều trong mơi trường, đặc biệt là trong nước uống. Sự gia tăng nguồn nitơ, phospho trong nước cĩ thể gây ra hiện tượng phì dưỡng, gây mất cân bằng sinh thái (theo tiêu chuẩn EC, nồng độ cho phép của phospho là: 5mg/l P2 O5 ). Nồng độ của phospho thơng thường được xác địnhbằng phương pháp đo màu. Tuy nhiên, nồng độ của phospho trong nước cĩ thể được định lượng bằng các điện cực enzym.
Theo Kubo(1991), nồng độ phosphat cĩ thể xác định bằng cách sử dụng điện cực pyruvatoxydase từ pediococcus xúc tác với oxy hố pyruvat trong điều kiện cĩ mặt phosphat và O2 để tạo thành acetylphosphat, hydro peroxyt và CO2. Lượng O2 tiêu thụ được dùng để dịnh lượng phosphat:
CH3COCOOH + H3PO4 + 1/2 O2 CH3COP + H2O2 + CO2
Các hợp chất chứa nitrat, nitrit cĩ thể định lượng theo phản ứng oxy hĩa khử xúc tác bởi nitratreductase và nitritreductase:
NO2- + H+ NH4+ + 2H2O
NH3OH- OH-
Bảng 5.5: Định lượng nitrit, nitrat, sulfat
Chất Enzym Điện cực chỉ thị Giới hạn phát hiện (mmol/l)
Nitrit Nitrit reductase Điện cực NH3 50
Nitrate Nitrat reductase và nitrit reductase Điện cực NH4+ 50
Sufate Arylsulfatase Điện cực Pt 100
Bảng 5.6: Điện cực enzym định lượng phosphate:
Enzym Nồng độ (µmol/l) Sai số (%) Điện cực chỉ thị Thời gian đáp ứng (phút) Tính ổn định
Phosphatase và glucooxydase ≥ 0.01 5.9 H2O2 5 – 10 nghiệm (TN)/ > 100 thí 3 tháng Nucleosiphosphorilase và xanthinoxydase 0.3 – 1 mM 10 O2 3 > 70 TN/ 1 tháng Nucleosiphosphorilase và xanthinoxydase 10 – 250 5.9 H2O2 2 30 TN
Pyruvat oxydase 12 – 80 5.9 O2 7 năng đáp ứng 7 ngày (khả giảm 50%) Nucleosiphosphorilase
và xanthinoxydase 0.5 – 100 5 O2 1.5 > 8 ngày/ 300 ngày