手持式發(fā)光細菌毒性檢測儀
檢測水土環(huán)境樣品的評價
摘要：隨著社會的發(fā)展,，水質生物毒性已經逐步成為評價水質污染的手段之一,。 本文主要綜述*的生物毒性檢測技術----發(fā)光細菌法,；并描述了zui小巧輕便的生物毒性檢測儀---- 手持式發(fā)光細菌毒性檢測儀的產品原理以及該儀器在實際 中的應用,。
關鍵字：發(fā)光細菌,、樣品、應用
1 生物毒性監(jiān)測的必要性
隨著工業(yè)的發(fā)展,，各種化學物質的使用，人們賴以生存的水生生態(tài)系統(tǒng)污染 日益嚴重,。突發(fā)性水污染事故頻頻發(fā)生,，這直接威脅到人民群眾的生命安全。這 就要求我們能夠快速準確的檢測污染物的影響,。如今，理化檢測日趨成熟,，但是 這種經典方法是對特定有毒化學物質實行單個指標控制。但水的毒性效應是一項 綜合的生物學參數(shù),，環(huán)境中往往是由多種污染物同時存在,，多種污染物所組成的 混合體系產生的毒性是所有組分疊加,、拮抗、協(xié)同或抑制的綜合結果,，因此需要 有快速,、準確評價出各類污染物的綜合毒性的方法。目前水毒性測試生物學方法 包括發(fā)光細菌法,、浮游動物試驗,、藻類試驗、魚類試驗等,除發(fā)光細菌法外,其他 方法均操作復雜,、檢測周期長,，在實際應用中不方便。
2 發(fā)光細菌毒性檢測的原理
發(fā)光細菌體內的熒光素酶催化熒光素的氧化作用, 產生生物發(fā)光,
化學反應 式如下:
F M N H 2+ O 2+ R - C O - H → F M N + R -C O O H + H 2O + L i g h t
生物發(fā)光直接與細胞的活性及代謝狀況相關,。毒性物質會改變細胞的狀態(tài), 包括細胞壁,、細胞膜、電子的轉移系統(tǒng),、酶及細胞質的結構, 這些變化zui終導致 生物發(fā)光的減弱?；瘜W毒性物質毒性越強, 抑制代謝作用越強, 發(fā)光抑制越明顯。 通過檢測發(fā)光細菌在水樣中的發(fā)光強度就可以初步檢測水中的毒性,。其毒性檢測 系統(tǒng)對多種不同的簡單化合物和混合物的反應敏感,，而且對很大范圍的毒性物質 及廣泛類別的化學藥劑反應敏感。
3 實驗儀器
手持式發(fā)光細菌檢測儀
發(fā)光細菌凍干粉及配套試劑
4 測量的樣本
工業(yè)廢水、生活污水,、天然水體、土壤,、沉積物等。
5 樣本收集
的是用一個新的干凈的硼硅酸鹽玻璃的帶旋蓋的容器（30 到 50ml）,， 容器上有刻度線（聚碳酸酯或聚丙烯容器也可）。使容器中充滿樣本液,，不要留 任何可空氣的空間。使樣本液充滿容器,，可以保證易揮發(fā)性物質保留在樣本 溶液中,。
6 樣本儲存
收集到樣本后盡可能快進行測試以免發(fā)生不可預知的變化,，如果不得不推遲 測試,，將樣本冷藏到普通冰箱中(2ºC 到 8ºC)。樣本的毒性會因時間變化而發(fā)生 變化,，盡量在收集到樣本的 2-4 小時內進行檢測。如果不能做到,，應該在采集到 樣本后 72 小時內進行檢測,。
7 樣本準備
在分析前,，大部分樣本不需要做特殊準備,，但對一些特定的檢測需要對一些 特別的樣本進行測試前的準備， 對于渾濁的或含有不沉淀顆粒物的水樣,，需要用一些通常的處理辦法去除濁 度,，比如離心,；對于有明顯的顏色（特別是紅,、棕或黑色）的水樣應該在測試前 用蒸餾水或去離子水稀釋；對于含有氯的水樣首先要用硫代硫酸鈉(Na2S2O3)溶 液去氯,，以免氯影響細菌的活性；水樣的pH值保證在 6.0-8.0 之間,；對于沉 積物和土壤,，測量前需要對樣本進行浸提,，然后再測量其浸提液或是稀釋液,。
8 樣本檢測
1) 樣本毒性估計
1,、 如果你估計你所測的樣本的毒性很弱,，請采用“快速模式”的發(fā)光損 失率測試規(guī)程進行測試,，如果你估計毒性為中等或高時,，請采用基本 模式的 45%或 2%的發(fā)光損失率測試規(guī)程進行測試,。
2、 一般來講,，zui初原水的毒性屬于低毒性水平,，可以采用“快速模式” 進行測試,，如果發(fā)現(xiàn)光損失太大（比如,，5 分鐘出現(xiàn) 45%以上的光損 失,，甚至*損失），說明所測采樣毒性為中等甚至很高,。請改用基 本模式的 45%或 2%的的發(fā)光損失率測試規(guī)程,。
2) 日常分析
1、 使用“快速模式”或“基本模式”分析樣本毒性,；
2,、 按照軟件指引操作；
3,、 測量結果直接顯示樣本的相對發(fā)光度,，發(fā)光值和是否毒性超標或者 合格；
9 結果判讀標準
對于結果的判讀有兩種方法,，如下：
1) 用戶自己可以參照所設定的毒性水平基準判定測量樣本的毒性（建立毒 性水平基準的方法請參見《毒性水平基準建立方法》或公司客服人 員）,。
2) 對于高毒物質，用戶也可根據(jù)下列已有毒性等級劃分：
a. 中科院南京土壤研究所將水質毒性分為 5 個等級,，如下表所示：
表 1 水質急性毒性分級標準
等級 相對發(fā)光度 HgCL2 濃 度 （mg.L-1） 毒性等級
I 相對發(fā)光度 >70 HgCL2 濃 度 （mg.L-1）<0.07 毒性等級 低毒
II 相對發(fā)光度50~70 HgCL2 濃 度 （mg.L-1）0.07~0.09 毒性等級 中毒
III 相對發(fā)光度 30~50 HgCL2 濃 度 （mg.L-1）0.09~0.12 毒性等級 重毒
IV 相對發(fā)光度 30~0 HgCL2 濃 度 （mg.L-1） 0.12~0.16 毒性等級 高毒
V 相對發(fā)光度0 HgCL2 濃 度 （mg.L-1 ）>0.16 毒性等級 劇毒
b. Buduch 根據(jù)發(fā)光細菌法測定結果和魚類,、蚤類急性毒性試驗結果比較, 提出了三個毒性比較方法標準:1、有毒/ 無毒;2,、百分數(shù)等級;3,、對數(shù) 等級,。我們采用百分數(shù)等級比較法見表2 。
表 2 百分數(shù)等級比較法劃分工業(yè)廢水等級
EC50% 毒性級別 級別
<25% 很毒 1
25%~75% 有毒 2
>75% 微毒 3
求不出 EC50% 無毒 4
c. 毒性分級對照表
表 3 毒性等級分級對照表
詳詢本公司
10 結論
發(fā)光細菌法是檢測環(huán)境急性生物毒性的一種好方法, 該法靈敏,、快速,、簡便、 便宜, ,。它作為一個新的生物毒性指標列入環(huán)境毒性指標的行列,，手持式發(fā)光細菌檢測儀在測量中更體現(xiàn)多種優(yōu)點：
1) 試劑：采用符合國標 GB/T 15441 - 1995 的明亮發(fā)光桿菌，該試劑是南 京大學開發(fā)研制,，在深圳完成生產,。試劑的質量得到了很好的保證，實 現(xiàn)了試劑的供貨期短,，試劑的穩(wěn)定性好,，靈敏性高； 2) 儀器設計：
a) 該儀器體積小巧,，是目前zui小的發(fā)光細菌毒性檢測儀,；圍繞該 產品的設計形成了多份。
b) 儀器設計中更多體現(xiàn)了人性化的設計理念,，采用了中文界面,，用戶 指引式操作，不需要專業(yè)培訓,，按照操作指引也可以完成操作,。 綜上，手持式發(fā)光細菌毒性檢測儀檢測水土環(huán)境樣品靈敏,、 快速,、廣譜、簡便,，是目前在現(xiàn)場應急檢測的產品,，*國內此類產品的 空白。
參考文獻
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