水中发光细菌的急性毒性快速检测技术

DOI ：10.19965/ki.iwt.2021-0434第42卷第1期2022年1月Vol.42No.1Jan.，2022工业水处理Industrial Water Treatment发光细菌法在煤化工废污水急性毒性评价中的应用宋张杨，韦昊，魏玥，孙晓懿，孙照东，焦瑞峰（黄河水资源保护科学研究院，河南郑州450004）[摘要]采用发光细菌法对某煤化工企业污水处理厂的进出水进行急性毒性测定。

研究结果表明，该化工企业污水处理厂进水15min 和30min 的急性毒性测试结果趋于一致，进水毒性较高，高毒性污水经污水处理厂的A/O+BAF 工艺处理后，出水的细菌急性毒性有较大程度降低。

分析结果表明，发光细菌抑制率与COD nb /COD 存在一定关系：即废污水中不可降解化合物需氧量（COD nb ）所占废污水总化学需氧量（COD ）的比例高时，细菌毒性实验的发光抑制率也高，即毒性越强。

［关键词］急性毒性；发光细菌法；毒性评价［中图分类号］X832［文献标识码］A［文章编号］1005-829X（2022）01-0158-05Application of bioluminescent bacteria test on evaluating toxicity of coal chemical enterprise wastewaterSONG Zhangyang ，WEI Hao ，WEI Yue ，SUN Xiaoyi ，SUN Zhaodong ，JIAO Ruifeng（Yellow River Water Resources Protection Institution ，Zhengzhou 450004，China ）Abstract ：The bioluminescent bacteria test was used to evaluate the toxicity of the incoming and the treated wastewa⁃ter of chemical enterprise.The results showed that the influent wastewater had high toxicity ，and the 15minutes acute toxicity test were consistent with 30minutes.High toxicity wastewater was largely reduced by A/O （pre⁃denitri⁃fication ）biochemical treatment+BAF process of wastewater treatment plant.The results showed that there was a cer⁃tain relationship between luminescent bacteria inhibition rate and COD nb /COD.It was indicated that the proportion of non ⁃biodegradable chemical oxygen demand （COD nb ）of the total chemical oxygen demand （COD ）was higher ，when the luminescent inhibition rate was higher ，and the water was more toxic.Key words ：acute toxicity ；bioluminescent bacteria test ；toxicity evaluation工业废水污染物种类繁多且成分复杂，不可避免存在无法处理或未降解完全的有毒成分，威胁环境和公共健康以及对污水处理厂的活性污泥体系造成致命冲击〔1-2〕。

《发光细菌毒性试验在水质监测与评价中的应用(精)》第一篇：发光细菌毒性试验在水质监测与评价中的应用（精）全国水体污染控制、治理技术与突发性水污染事故应急处理高级研讨会发光细菌毒性试验在水质监测与评价中的应用张绮王克波赵人王争南京２１００２９南京医科大学公共卫生学院摘要。

发光细菌毒性试验已广泛应用于水质监测中。

本文主要概述了发光细菌的分类、发光细菌毒性检测原理及其在工业废水、城市污水及河流等水域的水质综合毒性评价的应用。

关键词：发光细菌；水质监测；综述随着工农业的不断发展，当今世界面临日益严重的环境污染问题，水污染尤为突出。

水中污染物种类繁多，性质复杂，且污染物之间可发生协同、相加或拮抗等复杂作用。

传统的水质检测虽能准确定量分析污染物中主要成分及含量，但不能检测水中各种污染物对环境和生物产生的综合毒性。

发光细菌毒性试验因其独特的生理特性，与现代光电检测手段结合具快速、灵敏、简便等特点，检测结果可反映水中污染物的综合毒性，比测定单一组分污染物更具实际意义。

１.发光细菌的分类及其生物毒性检测用商品种类发光细菌属革兰氏阴性、兼性厌氧菌，大小约０.４一１.Ｏ×１.０—２.５ｕｍ。

无孢子、荚膜，有端生鞭毛一根或数根，最适温度２０—３０＂Ｃ，ｐＨ６～９，ＮａＣｌ浓度３％，０.３％的甘油对发光反应有利。

其分类目前普遍采用美国学者ＥＢａｕｍａｎｎ的方法【ｌ’２１，见表１。

表１发光细菌的分类大多用明亮发光杆菌、鲳鱼发光杆菌及费氏弧菌作有毒有害物急性毒性效应的检测。

检测时测试体系中须加入较高浓度的盐以维持其正常生存，大量氯离子的存在会在相当程度上影响样品中一些污染物的生物可利用性和毒性顺序。

由我国学者分离的淡水型发光青海弧菌则具有较广泛的酸碱和温度适应性，可在蒸馏水中正常发光，使测试体系得到简化【引。

发光菌除用于急性毒性效应检测外，其发光菌经过处理以后的暗变异株在接触致突变物后可恢复一定的发光能力，通常可使暗变株的发光强度增加１０００倍左右。

全国水体污染控制、治理技术与突发性水污染事故应急处理高级研讨会发光细菌毒性试验在水质监测与评价中的应用张绮王克波赵人王争南京２１００２９南京医科大学公共卫生学院摘要：发光细菌毒性试验已广泛应用于水质监测中。

本文主要概述了发光细菌的分类、发光细菌毒性检测原理及其在工业废水、城市污水及河流等水域的水质综合毒性评价的应用。

关键词：发光细菌；水质监测；综述随着工农业的不断发展，当今世界面临日益严重的环境污染问题，水污染尤为突出。

水中污染物种类繁多，性质复杂，且污染物之间可发生协同、相加或拮抗等复杂作用。

传统的水质检测虽能准确定量分析污染物中主要成分及含量，但不能检测水中各种污染物对环境和生物产生的综合毒性。

发光细菌毒性试验因其独特的生理特性，与现代光电检测手段结合具快速、灵敏、简便等特点，检测结果可反映水中污染物的综合毒性，比测定单一组分污染物更具实际意义。

１．发光细菌的分类及其生物毒性检测用商品种类发光细菌属革兰氏阴性、兼性厌氧菌，大小约０．４一１．Ｏ×１．０—２．５ｕｍ。

无孢子、荚膜，有端生鞭毛一根或数根，最适温度２０—３０＂Ｃ，ｐＨ６～９，ＮａＣｌ浓度３％，０．３％的甘油对发光反应有利。

其分类目前普遍采用美国学者ＥＢａｕｍａｎｎ的方法【ｌ’２１，见表１。

表１发光细菌的分类大多用明亮发光杆菌、鲳鱼发光杆菌及费氏弧菌作有毒有害物急性毒性效应的检测。

检测时测试体系中须加入较高浓度的盐以维持其正常生存，大量氯离子的存在会在相当程度上影响样品中一些污染物的生物可利用性和毒性顺序。

由我国学者分离的淡水型发光青海弧菌则具有较广泛的酸碱和温度适应性，可在蒸馏水中正常发光，使测试体系得到简化【引。

发光菌除用于急性毒性效应检测外，其发光菌经过处理以后的暗变异株在接触致突变物后可恢复一定的发光能力，通常可使暗变株的发光强度增加１０００倍左右。

因此利用暗变异株恢复发光的现象可对各种遗传毒物进行筛选、检测。

这类菌株有鲳鱼发光杆菌暗变株ＳＤ．１８、ＲＣ．９３，费氏弧菌暗变异株Ｐｆ－１３，明亮发光菌暗变种＂１＂９１７１等。

基于发光细菌法的水质毒性检测系统作者：张欢王春兴来源：《电脑知识与技术》2017年第05期摘要：随着饮用水安全问题日渐突出，快速准确的水质毒性检测技术已经成为研究的热点。

提出了一种基于发光细菌法的生物学检测系统，这一系统可以对水质毒性进行快速检测。

微弱的荧光丢失在检测中得到了校准，光电检测的效率也得到了提高。

实验结果表明本系统检测的可靠性可以达到甚至优于传统方法。

关键词：发光细菌；生物学方法；快速检测；水质毒性；光电检测中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）05-0221-02Abstract： Nowsdays， the industrial modernization is improving， drinking water safety issues become increasingly prominent. Rapid and accurate water quality toxicity detection technology has become a hot spot. A biological detection system based on luminescent bacteria method is proposed. The system can detect the toxicity of drinking water rapidly. In the detecting， weak fluorescence loss is calibrated， the efficiency of photoelectric detection system is improved. The experimental results show that the reliability of this system can achieve even be better than traditional methods.Key words： luminescent bacteria； biological method； fast detection； water toxicity；photoelectric detection1 概述发光细菌是一类自身能够进行生物发光的细菌，当遇到外界不利环境时，由于生理活动受到影响，细菌内的发光反应被抑制，发光程度也就受到影响。

青海弧菌发光检测法可快速检测饮用水中的有害物质作者：暂无来源：《食品安全导刊》 2010年第2期食品质量与安全快速筛查技术之五：发光菌检测【发光菌检测法是以一种非致病的明亮发光杆菌作指示生物，以其发光强度的变化为指标，测定环境中有害有毒物质的生物毒性的一种方法。

】□ 本刊记者马永娇细菌发光实际上是细菌的光呼吸过程，即菌体借助活体细胞内具有的ATP、萤光素和萤光素酶发光。

由于该种发光极易受到外界条件的影响，干扰或损害细菌呼吸或生理过程的任何因素都能使细菌发光强度发生变化，所以当有毒有害物质与发光菌接触时，发光强度就会立即发生改变，并且强度会随着毒物浓度的增加而减弱。

而采用一种精密测光仪可以将这种发光强度的变化变成可检测的信号，从而达到检测生物毒性强弱的目的。

发光菌的发现与应用早在20世纪80年代初，国际上就开始使用发光菌检测环境水质的污染状况，我国1995年开始推荐使用海洋发光菌作为环境水质污染的检测方法，但使用后发现海洋发光菌存在局限性，即有些淡水样品（检测需要加氯化钠至3％的浓度）的生物毒性会因添加NaCl之后发生改变，致使检测结果不准确。

鉴于此，我国科研人员开始寻找淡水型发光菌，华东师范大学朱文杰教授及他的团队历时多年，于1985年从青海湖获得一种新的淡水发光菌——青海弧菌；1999年研制出青海弧菌冻干粉，并获得发明专利；之后将青海弧菌冻干粉专利技术转让给北京滨松光子技术股份有限公司。

目前，其配套使用的仪器已经成型并走向市场。

青海弧菌检测特点如今，朱文杰又带领他的科研团队完成了世博科技专项《快速检测饮用水中有害物质综合毒性的传感仪研制》课题，形成了基于青海弧菌发光的检测饮用水的全套技术规范方法。

青海弧菌冻干粉通常保存于-10℃以下，使用前加入复苏液，几分钟之后即可自动恢复活力。

将活力恢复的青海弧菌加入水中，如水中含有有害物质，青海弧菌的发光强度会偏离正常范围；通过便携式仪器进行检测，半小时内即可判断饮用水的安全性。

国内外水质生物毒性的最新两种监测技术探讨摘要：随着社会的发展，水质生物毒性已经逐步成为评价水质污染的手段之一。

本文主要探讨国内外最新的两种生物毒性检测技术——细菌发光法及化学发光法，以及采用这两种技术的毒性仪特点。

关键词：生物毒性监测细菌发光法化学发光法便携式毒性分析仪1生物毒性监测的必要性随着近代工业的发展，化学物质的使用日益增多，使人类赖以生存的水生生态系统受到了越来越严重的污染，而且突发性环境污染事故时有发生，如人为投毒、自然灾害引起的水质突变，尤其是石油化工原料、产成品及有毒有害危险品的生产、储存和运输过程中发生的事故对环境水体所造成的污染等。

这就要求我们要快速地应对各种突发性环境污染事故，尽量减少各种经济损失或社会影响。

几十年来，各种理化分析手段的灵敏度越来越高，大多数研究者都是关注单一污染物对生物体和生态系统的毒性效应，但是，环境中的生物体常常暴露于多组分污染物共存的混合体系中，而非简单的单一体系。

混合物体系产生的毒性效应是所有组分污染物拮抗、叠加、协同或抑制作用的综合结果，即使混合物体系中的单一组分处于无毒性效应浓度时，该组分对混合物的总毒性效应仍有一定的贡献【1-4】。

因此，发展新的快速、准确评价各类污染物毒性的有效方法显得非常迫切和必要。

本文在此主要对国内外最新的生物毒性监测技术进行研究和探讨。

2生物毒性监测技术环境中有毒物质生物毒性的测定与评价，一般用浮游生物、藻类和鱼类等水生生物，以其形态、运动性、生理代谢的变化或者死亡率做指标来评价环境污染物的毒性。

这些方法一度成为评价环境污染的必需手段之一，但这些方法操作都比较繁琐，检测时间较长，检测费用较高，且结果不稳定，重复性差，使其难以推广应用，且不适于常规的检验，尤其是现场的应急监测【5】。

针对传统生物毒性检测方法的不足，以及现场应急监测的需求，一些快速、简便且经济的现代检测方法逐步发展起来，如发光细菌毒性检测方法、化学发光毒性检测方法等。

--●Vol.33,No.102015年10月中国资源综合利用China Resources Comprehensive Utilization发光细菌法在水质毒性检测中的应用研究进展赵淑玲,卓平清,田凤鸣(陇南师范高等专科学校,甘肃成县742500)摘要:发光细菌法因其具有快速、灵敏、简便等特点在水质毒性检测方面得到广泛应用。

就发光细菌的分类、生理特性、发光机理及其在水质检测方面的应用进行了综述,对发光细菌法在水质毒性检测中的应用研究作了展望。

关键词:发光细菌;水污染;发光原理;毒性检测;进展中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:1008-9500(2015)10-0039-03Advance in the Application of Luminescent Bacteria on WaterToxicity DetectionZhao Shuling ,Zhuo Pingqing ,Tian Fengming(Longan Normal School ,Chengxian 742500,C hina )Abstract :luminescent bacteria method has been widely applied in the aspect of water quality toxicity test because it is rapid ,sensitive and convenient.In this paper ,we summarize the species ,the physiological characteristics ,luminescent mechanism of luminescent bacteria and the application in water quality detection and outlook the applied research of luminescent bacteria method in water toxicity detection.运藻赠憎燥则凿泽:luminescent bacteria ;water pollution ;luminescent principle ;toxicity testing ;progress收稿日期:2015-07-20作者简介:赵淑玲(1968-),女,甘肃康县人,硕士,副教授,主要研究方向:植物生理。