[发明专利]一种微生物传感器在线检测不同浓度水体絮凝剂毒性的方法

摘要

一种微生物在线检测不同浓度水体絮凝剂毒性强弱的方法，生物电化学传感器由直径1‑10cm，高2‑5cm，容积1.5‑390ml的圆形玻璃容器构成，盖子材料采用聚四氟乙烯，三个孔分别用来插入工作电极、参比电极和对电极，其中用0.19cm2的L型或电镜玻碳作为工作电极，3.5M或4MAg/AgCl作为参比电极，1cm2的铂片作为对电极，该微生物电化学传感器对铝盐絮凝剂、铁盐絮凝剂和高分子絮凝剂分别进行了检测，在不同浓度的絮凝剂情况下，保证检测结果的真实有效。本发明的有益效果是利用的产电微生物培养周期短，制备成本低，敏感性好，能够很好的反映水体中不同浓度絮凝剂的毒性。

主权项

一种微生物传感器在线检测水体不同浓度絮凝剂毒性的方法，其特征在于，该方法通过以下步骤实现的：1)生物电化学传感器的构造和微生物接种生物电化学传感器由直径1‑10cm，高2‑5cm，容积1.5‑390ml的圆形玻璃容器构成，盖子材料采用聚四氟乙烯，盖子上设有三个孔，分别用来插入工作电极、参比电极和对电极；微生物的接种液采用的是长期运行的微生物燃料电池的出水与磷酸缓冲溶液的混合溶液，接种前加入0.5‑1.5g/L乙酸钠作为底物，氮气和二氧化碳混合气曝气25‑30分钟，利用多通道恒电位仪计时电流法进行微生物的培养与生物电化学传感器的制备，培养温度为25‑32摄氏度；2)不同浓度的絮凝剂的注入检测待计时电流法显示出电流稳定期时，生物电化学传感器制备完成，此时向生物电化学传感器中分别加入不同浓度的絮凝剂溶液；电流变化会通过计时电流法显示出来，电流衰减率和不可恢复电流损失由稳定期电流、衰减电流和注入后稳定电流进行计算，计算公式分别为：电流衰减率＝(稳定期电流‑衰减电流)/稳定期电流不可恢复电流损失＝(稳定期电流‑注入后稳定电流)/稳定期电流最终画出生物电化学传感器电流变化与不同浓度的絮凝剂的关系曲线；3)电化学方法表征为了进一步验证不同浓度絮凝剂的毒性作用引起的微生物产电变化，不同浓度的絮凝剂加入后引起的极限电流变化通过电化学方法进行表征，具体操作内容如下：不同浓度不同时间的周转循环伏安法待微生物产电稳定后，进行周转循环伏安法扫描测试，然后分别向平行的生物电化学传感器中加入与步骤2)一样的不同浓度的絮凝剂，再依次在加入0‑90分钟时进行周转循环伏安法扫描测试，根据加入絮凝剂浓度的不同，周转循环伏安法扫描测试的极限电流也会不同；4)激光共聚焦分析为了更形象的验证不同浓度絮凝剂作用毒性程度的大小，把絮凝剂加入引起产电微生物死活变化通过激光共聚焦技术进行分析，具体操作内容如下：依次在平行的生物电化学传感器中加入不同浓度的絮凝剂，待电流稳定后，分别取下工作电极，将长满微生物的电极依次进行冲洗、染色、冲洗环节，染色环节采用死活染色剂染色5‑20分钟；待染色冲洗环节结束后，放到存有磷酸缓冲溶液的特定共聚焦培养皿中进行荧光染色观察，从而进一步利用死活微生物确定不同浓度絮凝剂对微生物的毒性。