用于水質(zhì)生物毒性檢測(cè)的新型發(fā)光菌試紙的研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著工業(yè)化程度的升高以及各類(lèi)化工產(chǎn)品污染水體事件的突發(fā)，各種化學(xué)物質(zhì)數(shù)量猛增，給人類(lèi)生存環(huán)境造成很大影響，迫切需要對(duì)日益增多的環(huán)境污染物進(jìn)行急性毒性鑒定。一旦水域中有突發(fā)污染事件發(fā)生，就需要有一個(gè)有效而又快速的方法來(lái)評(píng)估該污染對(duì)人體和其他生物的生物毒性作用。目前國(guó)內(nèi)外常用各種生物進(jìn)行生物毒性測(cè)試，然而大型測(cè)試生物例如魚(yú)、小鼠等，都存在著檢測(cè)周期長(zhǎng)，測(cè)試成本高等缺點(diǎn)。微生物檢測(cè)則因其檢測(cè)時(shí)間短，成本低而受到廣泛應(yīng)用。發(fā)光菌自發(fā)現(xiàn)之初就受到

2、廣泛關(guān)注，在今天發(fā)光菌生物毒性快速檢測(cè)發(fā)展非常迅速，發(fā)光菌具有獨(dú)特的生理特性，與現(xiàn)代光電檢測(cè)手段完美匹配，同時(shí)也被廣泛用來(lái)監(jiān)測(cè)環(huán)境污染物對(duì)水生生物的毒性。
　　本論文研發(fā)了一種發(fā)光菌試紙，用聚乙二醇雙丙烯酸酯(PEGDA)和2-羥基-2-甲基苯基丙酮（HMPP）制得光敏型水凝膠，將發(fā)光菌包裹在水凝膠內(nèi)，經(jīng)過(guò)紫外光UV照射固定在試紙基底上，從而得到發(fā)光菌水凝膠試紙。利用該試紙可進(jìn)行水質(zhì)生物毒性檢測(cè)，其使用方法參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO113

3、48的發(fā)光菌凍干粉測(cè)試方法，
　　由于發(fā)光菌水凝膠型試紙尚屬首創(chuàng)，因此我們對(duì)該種方法的各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行優(yōu)化。采用廉價(jià)易得、透水性良好而又足夠堅(jiān)韌的吸水紙作為試紙基底。將菌液與水凝膠以1∶1的比例混合，這樣既保證菌膠混合液能夠較易凝固也保證發(fā)光菌仍有足夠的活性。選擇照射時(shí)間為10s，在最短時(shí)間內(nèi)將菌膠混合液照射凝固，減少紫外燈的損耗，也降低發(fā)光菌因?yàn)樽贤庹丈涞膿p失。通過(guò)在不同濃度NaCl溶液中的發(fā)光菌存活率實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論:滲透壓對(duì)傳

4、統(tǒng)型發(fā)光菌毒性試驗(yàn)作用非常顯著，然而對(duì)試紙型發(fā)光菌毒性檢驗(yàn)的影響并不十分明顯。
　　實(shí)驗(yàn)中利用三種標(biāo)準(zhǔn)毒性物質(zhì)（鋅離子ZnSO4，3，5-二氯苯酚C6H4OCl2和六價(jià)鉻離子K2Cr2O7）的系列溶液進(jìn)行生物毒性測(cè)試，分別使用了試紙型發(fā)光菌生物毒性檢驗(yàn)方法和傳統(tǒng)發(fā)光菌生物毒性檢驗(yàn)方法，并進(jìn)行了兩種方法實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比。兩種方法在三種物質(zhì)的毒性檢測(cè)中抑光率最大相差值分別為3.8％，5.1％和4.1％，可以看出相差值很小。而30min-

5、EC50值的差值為分別為ZnSO4溶液毒性實(shí)驗(yàn)中為10.98％，C6H4OCl2溶液毒性實(shí)驗(yàn)中為15.96％，K2Cr2O7溶液毒性實(shí)驗(yàn)中為19.00％。試紙型方法的檢驗(yàn)結(jié)果與傳統(tǒng)方法趨勢(shì)一致，數(shù)值也很接近，同時(shí)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差較小，說(shuō)明檢驗(yàn)數(shù)據(jù)很穩(wěn)定，重現(xiàn)性較強(qiáng)。
　　我們還進(jìn)行了實(shí)際水樣的生物毒性測(cè)試，同樣分別應(yīng)用試紙型發(fā)光菌生物毒性檢驗(yàn)方法和傳統(tǒng)發(fā)光菌生物毒性檢驗(yàn)方法并進(jìn)行了對(duì)比。三種水樣分別取自原水飲用水，地表景觀水和城市污廢