[发明专利]水体急性生物毒性检测装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物化学领域，是一种水体急性生物毒性检测装置及其方法。

技术背景

所谓急性生物毒性，是指正常的水体突然受到有毒物质的污染，且对生物群造成了危害。随着工业化进程的加快和化学工业的发展，各种化学物质、重金属物质对环境水体的污染越来越严重。特别是这些污染存在着突发性和不可预见性，对水体生态和人体健康造成危害。如果出现在城市饮用水水源地而不能及时发现，更会酿成重大事件甚至诱发社会问题。因此迫切需要对有关水体进行连续实时的在线急性毒性鉴定。这种鉴定只关注毒性对生物群的危害，而不能鉴定毒性的种类和来源。

基于上述需求，近年来出现了基于鱼类、水蚤类、发光菌的生物毒性检测方法，前两种是基于直接观察生物在水中的形体活动状态，发光菌是基于发出荧光的强弱，菌源需要特殊筛选培养。应用这些方法的仪器结构复杂，维护成本高，难以实现在野外水源地自动连续监测。

发明内容

本发明的构思原理是，水中好氧性微生物在正常水质条件下要生长繁殖，同时消耗有机物和氧。当毒性物质突然进入水体后，微生物的活性立即受到抑制，其耗氧量下降甚至停止耗氧。通过监测这些微生物的耗氧量变化判断其活性变化，间接反映出水体毒性的急性变化以及毒性强度。

本发明的目的是，克服现有技术的不足，提供一种结构简单，检测操作简便、快速、准确的水体急性生物毒性检测装置；并提供科学合理，对环境无污染，适用范围广的水体急性生物毒性检测方法。

实现本发明目的之一采用的技术方案是，一种水体急性生物毒性检测装置，其特征是，它包括：由盛装水样的恒温密闭容器、输气管、循环气泵和氧传感器构成的空气密闭循环系统，显示控制器，在盛装水样的恒温密闭容器内放置占有一定容积含有好氧性微生物的被测水样，在含有好氧性微生物的被测水样的上方容积内为空气，输气管的空气进气管端伸在盛装水样的恒温密闭容器内含有好氧性微生物的被测水样中，输气管的空气出气管端伸在盛装水样的恒温密闭容器内的空气中，循环气泵装在输气管上，在输气管的空气出气管端串接氧传感器，循环气泵、氧传感器和显示控制器均与显示控制器电连接。

实现本发明目的之二采用的技术方案是，一种水体急性生物毒性检测方法，其特征是，它包括的内容有：

1)使用水体急性生物毒性检测装置，将盛装水样的恒温密闭容器、输气管、循环气泵和氧传感器连接构成的空气密闭循环系统；

2)盛装水样的恒温密闭容器内放置占有一定容积含有好氧性微生物的被测水样，在含有好氧性微生物的被测水样的上方容积内为空气；

3)启动循环气泵，驱使盛装水样的恒温密闭容器内上部的空气沿空气密闭循环系统进行循环；

4)当空气流经氧传感器时，氧浓度值由氧传感器转换成电信号传输给显示控制器，显示控制器记录氧浓度随时间的变化曲线；

5)在水样无毒或低毒条件下，微生物正常生长繁殖不断消耗盛装水样的恒温密闭容器内的有机物和氧，致使氧浓度下降速率加快；在水样有毒条件下微生物活性受到抑制甚至休眠或死亡，氧浓度下降速率变慢或不下降，将无毒水样与未知毒性水样氧浓度-时间曲线比较，就能够实现水体的急性毒性监测。

本发明的水体急性生物毒性检测装置与现有的装置相比，本发明的优点在于：

1、对试验用微生物没有特殊要求，无需筛选培养特殊种类的水生生物，例如发光菌等。普通的水中好氧性微生物或自然培养的好氧性微生物都能满足监测要求；

2、结构简单，无需复杂的光学传感器及信号处理设备，氧传感器结构简单，易于使用维护，价格低廉；

3、无需添加特殊药剂，对环境没有污染；

4、易于实现工业设计，形成自动进、排样水，自动连续监测，自动分析比较以及报警的在线检测仪器，具有广泛的经济价值和社会价值。

5、检测操作简便、快速、准确。

本发明的水体急性生物毒性检测方法科学合理，对环境无污染，适用于江、河、湖、库、地下水、海水以及其他水体急性生物毒性检测，用途广泛。

附图说明

图1为本发明的水体急性生物毒性检测装置结构示意图；

图2为实际测试过程中氧浓度-时间曲线示意图；

图3为不同甲苯含量条件下酵母菌有氧呼吸总时间t_总变化曲线示意图。

图中：1含有好氧性微生物的被测水样，2盛装水样的恒温密闭容器，3输气管，4循环气泵，5氧传感器，6显示控制器。

具体实施方式