[发明专利]一种利用便携式血糖仪测定污泥重金属微生物毒性的方法

说明书

本发明公开了一种评价污泥重金属微生物毒性的方法，主要是通过多次传代培养获得活性稳定的大肠杆菌，将其培养至稳定期后期收集并离心；然后使用生理盐水将上述菌液连续清洗两遍，再将其重悬制备成大肠杆菌液混合于含有葡萄糖的污泥重金属毒性液，使用便携式血糖仪测定培养30min前后混合液的葡萄糖浓度，当混合液中有重金属离子存在时，大肠杆菌生长受到抑制，消耗葡萄糖量相对减少，将葡萄糖消耗量折算成大肠杆菌生长抑制率。本发明方法采用大肠杆菌作为实验微生物，采用便携式血糖仪测定葡萄糖浓度，可在较短的反应时间内灵敏高效、稳定准确地评价污泥重金属的微生物毒性。

技术领域

本发明属于生物检测领域，具体涉及一种利用便携式血糖仪测定污泥重金属微生物毒性的方法。

背景技术

污泥是污水处理的副产物，是在给水和废水不同处理过程产生的各类沉淀物、漂浮物。随着经济发展水平的提高，城镇化进程的加快，城市污泥产量与日俱增，截至2015年年底，我国的污泥产量(含水率80％)已达3807万吨/年，预计2020年末污泥产量4547万吨/年，急需无害化处理和资源化处置。污泥成分复杂，含有很多丰富的营养物质，经过适当处理可以作为肥料，改良土壤，促进植物生长；经过处理产生的沼气，可以作为能源物质，解决一定的能源问题。同时，污泥中也含有多种对环境有毒有害的重金属，这些重金属含量较高且不能经过有效降解作用被土壤吸收，如处理不当，容易对环境造成十分严重的破坏，从而影响到公共健康。

现有的污泥重金属毒性测定方法主要包括污泥重金属总量测定法和有效态测定法，然而这些方法均需对样品进行大量的前处理，使用贵重仪器对样品进行检测，操作复杂且成本较高。评估环境污染物的急性生物毒性在环境监测与早期预警系统中发挥了重要作用，传统的生物毒性评价主要依靠植物、无脊椎动物和鱼类，但是，这些方法大多数都十分昂贵和耗时。无处不在的微生物提供了一种替代方案来解决这些问题，基于微生物的生物毒性评估方法可以分为光学方法和电化学方法，光学方法基于酶相关的颜色反应或生物发光微生物自然产生的生物发光，毒物的存在抑制了生物发光微生物的酶活性或呼吸活性，导致颜色深度或生物发光强度的下降，1995年国家环保局颁布了《水质急性生物毒性发光细菌法》即国标GB/T15441-1955，并于1995年3月1日开始在全国实行，然而，光学方法由于需要复杂的光学仪器和稀有的微生物菌株而成本高，这阻碍了它们的实际应用和普及。传统的电化学方法通过将微生物呼吸强度转换为电信号来评估生物毒性，然而，这种方法容易受到温度，压力和盐度的影响导致准确度不高。因此，本研究使用便携式血糖仪测定微生物培养体系前后葡萄糖浓度大小，以微生物毒性为评价指标，评价污泥重金属毒性，既节省了测试成本，也提高了毒性测试的准确性和稳定性，为污泥安全利用提供重要的评价方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种一种评价污泥重金属微生物毒性的方法，本发明方法采用活性稳定的大肠杆菌作为实验微生物，可以在较短的反应时间内灵敏高效、稳定准确的评价污泥重金属的微生物毒性。

本发明一种评价污泥重金属微生物毒性的方法，包括如下步骤：

(1)取污泥，经提取液提取后获得污泥重金属毒性液；

(2)制备微生物悬液；

(3)将LB培养基、葡萄糖溶液和污泥重金属毒性液按照一定比例混合制成培养液，然后加入微生物悬液，培养微生物，分别测定培养前和培养后培养液中的葡萄糖浓度；

(4)根据培养前后葡萄糖浓度折算出微生物生长抑制率，由此评价污泥中重金属微生物毒性大小。

作为优选，所述步骤(1)中，提取液为HCl。

作为优选，所述步骤(1)中污泥重金属毒性液的提取条件为：室温下，取适量干污泥于离心管中，加入0.1mol/L HCl，经振荡器振荡再静置后过滤得污泥重金属毒性液。

本发明方法中的污泥为自然风干后的污泥