水质污染快速检验技术

摘 要：本文主要探究了快速污水化验技术.随着社会对水污染问题的重视,各地都出台了水污染控制相关规定,而快速污水化验技术也逐渐为人们所关注,本文主要探究了微生物发光检验法、活性酶检验法、呼吸速率检验法等快速化验技术.

关 键 词：快速污水化验技术

一、水质污染快速检验的原理

水体中的一些污染物对水域生态系统的毒性效应机制有多种.化学物之间的拮抗或协同作用也能影响到细胞内的毒性反应.一些化学物会通过裂解或分解产生毒性更强的副产品从而间接地破坏细胞.另外,酸碱度也是影响毒性的主要因素.这些结果表明对水体中污染物的静态化学分析不足以充分反映这些成分对生态系统的污染程度,更不能作为快速检测水质污染的方法.传感器技术的应用是发展便携式快速水质监测仪的关键,传感器的优势主要体现在对分子、离子及气体物质的快速感应和分析.将生物学技术与传感器技术相结合的生物传感器是实现水质污染快速检验中较常用的方法.其中微生物传感器是用完整细胞及代谢系统来检测和识别相应底物,从而达到测试多种有毒物质综合毒性的目的.

二、水质污染快速检验技术

1.运用微生物发光的污染检验技术

发光细菌法广泛地应用在废水的毒性检测中已经开发应用的包括Microtox,Delta　Tox,ToxAlertCheCklight和LUMIStox等检测系统MiCrotox分析系统是较为成熟的发光细菌水污染检测系统该系统使用费希尔弧菌（Vibriofischefi）.检测过程中需要盐的补充和pH值的调整来适应菌的生存环境,因此,没有提供污水自身成分的真实污染信息ToxAlert分析系统在原理上与Mic,rotox系统相似.且两者检测的结果可比性强.但是ToxAlerr对地表水化学物的变化不如Microtox检测系统敏感由于其较便宜,ToxAlert系统适合于监测工业废水的处理和地表水污染治理的监测,由于检测仪器受周围环境条件的影响.野外水污染快速测量结果与实验室检测结果通常会有差异.以实验室静态测量的结果作为基准,应用Mic,rotox和DeltaTox系统在野外测量值与实验室基准值差异的平均绝对值分别为29.5%和40.4%.Microtox和DehaTox系统的检测结果的相关性与水的来源有关.同一来源水样的剂量效应关系姒合较好.所以常用DeltaTox系统作应急污染监测,而用Microtox系统作更精确的污染分析改进犁的Microtox采用从工业废水活性污泥中分离的一种发光菌“Shkl”.通过对79种有机化合物分析.用“Shkl”分析的水污染数据与传统的Microtox分析的水污染数据是相关的.但其分析结果较MiCrotox分析的敏感性差.所以“Shkl”发光细菌较适合废水在线综合毒性和污染监测.

2.活性酶检验法

水体污染物质常常表现出对特定细菌的某些酶促反应的抑制特性.因而可通过测定酶活性受抑制程度来评价水体污染.无氧条件下,一些生物染料可以作生物新陈代谢过程中体内脱氢酶催化反应的电子受体,当生物染料与细菌悬液共存时,其退色速度是细菌脱氢酶活性大小的标志以动力学比色法测定亚兰退色速度为基础.王立世等设计研制了一种水质综合污染快速检测仪使用该仪器.

测定15种纯化合物的毒性与使用Mic,rotox检测的数据和使用鱼类急性污染检测的结果进行比较分析.结果表明细菌脱氢酶活性法的结果与Microtox及鱼类急性毒性和污染法的结果均有较好的相关性,在灵敏度方面,其与MiCrotox较为一致,但与鱼类方法相差12个数量级.另外,使用固定化胆碱酯酶的电化学生物传感器来检测有机磷和氨基甲酸酯类农药.其检测的灵敏度与高效液相色谱法相一致.显然,这种采用酶检测的灵敏方法十分适用于环境的早期预警系统.

3.化学发光检验法

化学发光检测技术是根据化学发光酶促反应来检测水污染和毒性的检测技术,主要包括Eclox和Randox水污染和毒性检测系统.DEWHURST分别用Ec,lox,Microtox和ToxAlert三种检测系统检测了地表水毒性,EClox对地表水化学物的变化最敏感.每一种化学物分别与不同的生物分析法相关联,EClox生物分析的结果与地表水阳离子的浓度正相关,而ToxAlert、MiCrotox总体分析结果与硫的浓度负相关由于Eclox系统没有采用细胞结构,所以对化学物的变化很敏感,尤其是对阳离子的浓度变化十分敏感.Dewhurst等的研究结果表明,Eclox检测系统易受溶解性吲体和电导体的负面影响Eclox系统对地表水化学物的自然变化太敏感,所以此检测系统不适用于地表水污染评价.

4.呼吸速率检验法

由于水中的有毒污染物质熊导致水中微生物的呼吸作用发生变化.因而可以通过检测微生物的呼吸速率来反映水的毒性,已经投放市场的基于呼吸速率的水污染毒性检测仪器有ToxTrak和Baroxymeter系统ToxTrak的方法是用氧化还原染料刃天青（resazurin）的减少来测量细胞的呼吸作用ToxTrak检测方法利用促进剂苯乙哌啶酮（gluteraldehyde）可以减少反应时间,阻止氧的干扰.而且使用苯乙哌啶酮可以用低成本的仪器（如分光光度计和色度计）来测量.从而减少检测成本这种方法可有效地检测饮用水中的很多污染物,包括重金属、杀虫剂、除草剂、工业化学物和生物毒素等,Baroxymeters系统是基于呼吸测量法,即通过压力转换监测微生物的氧吸收Baroxymeters有较稳定的检测性能.用1mL的样品量在少于5min内测量即可检测到毒性的变化,测量气压的变化在1天范围内.

检测杀虫剂、金属物质的毒性表明：Baroxymeter具有较好的重现性及与其他的微生物检测法有良好的相关性.改进呼吸测量法中的一些影响气体的流通参数可以使仪器的灵敏度至少提高50%与普通的Baroxymeter法相比.改进后的Baroxymeter洼对氯苯酚的检测下限由25mg/L减小到810mg/L　Baroxymeter方法可以提供不同的环境中的有机物质毒性检测如用恶臭检测单胞杆菌（Pseudomonasputida）、硝化细菌和混合细菌等,建立一系列的生物毒性检测指标基础Baroxyrmeters系统常用在检测污染源和淡水环境下的水质污染.