用于水質(zhì)生物毒性檢測的新型發(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化工產(chǎn)品污染水體事件的突發(fā)，各種化學物質(zhì)數(shù)量猛增，給人類生存環(huán)境造成很大影響，迫切需要對日益增多的環(huán)境污染物進行急性毒性鑒定。一旦水域中有突發(fā)污染事件發(fā)生，就需要有一個有效而又快速的方法來評估該污染對人體和其他生物的生物毒性作用。目前國內(nèi)外常用各種生物進行生物毒性測試，然而大型測試生物例如魚、小鼠等，都存在著檢測周期長，測試成本高等缺點。微生物檢測則因其檢測時間短，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發(fā)展非常迅速，發(fā)光菌具有獨特的生理特性，與現(xiàn)代光電檢測手段完美匹配，同時也被廣泛用來監(jiān)測環(huán)境污染物對水生生物的毒性。
　　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。利用該試紙可進行水質(zhì)生物毒性檢測，其使用方法參照國際標準ISO113

3、48的發(fā)光菌凍干粉測試方法，
　　由于發(fā)光菌水凝膠型試紙尚屬首創(chuàng)，因此我們對該種方法的各項實驗條件進行優(yōu)化。采用廉價易得、透水性良好而又足夠堅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。選擇照射時間為10s，在最短時間內(nèi)將菌膠混合液照射凝固，減少紫外燈的損耗，也降低發(fā)光菌因為紫外照射的損失。通過在不同濃度NaCl溶液中的發(fā)光菌存活率實驗，得出結(jié)論:滲透壓對傳

4、統(tǒng)型發(fā)光菌毒性試驗作用非常顯著，然而對試紙型發(fā)光菌毒性檢驗的影響并不十分明顯。
　　實驗中利用三種標準毒性物質(zhì)（鋅離子ZnSO4，3，5-二氯苯酚C6H4OCl2和六價鉻離子K2Cr2O7）的系列溶液進行生物毒性測試，分別使用了試紙型發(fā)光菌生物毒性檢驗方法和傳統(tǒng)發(fā)光菌生物毒性檢驗方法，并進行了兩種方法實驗結(jié)果的對比。兩種方法在三種物質(zhì)的毒性檢測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溶液毒性實驗中為10.98％，C6H4OCl2溶液毒性實驗中為15.96％，K2Cr2O7溶液毒性實驗中為19.00％。試紙型方法的檢驗結(jié)果與傳統(tǒng)方法趨勢一致，數(shù)值也很接近，同時相對標準偏差較小，說明檢驗數(shù)據(jù)很穩(wěn)定，重現(xiàn)性較強。
　　我們還進行了實際水樣的生物毒性測試，同樣分別應(yīng)用試紙型發(fā)光菌生物毒性檢驗方法和傳統(tǒng)發(fā)光菌生物毒性檢驗方法并進行了對比。三種水樣分別取自原水飲用水，地表景觀水和城市污廢