生物毒性在线监测仪

科技成果——水质在线生物毒性预警预报监测系统主要应用领域地表水、污水厂、排污口等监测重大污染事故及报警成果简介水质在线生物毒性预警预报监测系统由E+H生物毒性仪和E+HSCAN全光谱扫描有机物分析仪组成。

E+H生物毒性仪通过连续监测反应器中微生物的呼吸状态即耗氧量来监测水质突发变化。

本仪器采用水体中混合细菌作为受试生物，混合细菌来源于水体，无需额外添加细菌，维护简单，成本低。

具备自保护功能，实现了真正的无间断测量。

当高毒物质流入STIP-TOX 仪器时，仪器通过精密的PID控制，调节进样泵和稀释泵的流量。

在检测到毒性物质的同时，最大程度保护微生物。

该仪器具有操作简便、测定快速、数据准确等优点。

同时配合E+HSCAN全光谱扫描有机物分析仪，用于在线测量水体中有机物及浊度，可应对大面积水体突发污染事故，实现对水源地及水环境水质安全监控预警的管理。

主要技术指标E+H生物毒性仪：对数千种不同类型的化学物质具有敏感的效应，其反应的毒性物质包括重金属、杀虫剂、除草剂、灭菌剂、有机溶剂、工业化合物等。

E+HSCAN全光谱扫描有机物分析仪：测量范围：NO3-N：0.3-23mg/LCOD：4-800mg/LSAC254：1-250M-1总悬浮固体：0.5-5g/L污泥容量：100-900mg/LATU：1-200M-1波长：200-680nm供电电压：115/230V，50/60Hz，功率消耗：约130VA测量值分辨率：NO3-N：0.1mg/LCOD相关值2mg/LTOC相关值1mg/L光谱吸收系数0.1M-1采样速率：吸入和排出2-60min重复性：测量NO3-N、COD、TOC及SAC时最大为满量程的3%。

生物毒性在线分析仪安全操作及保养规程介绍生物毒性在线分析仪是一种用于测试水体、食品和其他生物样本中的毒性级别的仪器。

正确的操作和保养是确保仪器性能稳定和人员安全的重要环节。

本文档旨在提供生物毒性在线分析仪的安全操作和保养规程，以确保仪器正常运行和使用者的安全。

安全操作规程1.戴个人防护装备：在操作生物毒性在线分析仪之前，必须戴上适当的个人防护装备，包括实验室大衣、手套和护目镜等。

这可以有效保护操作者免受化学物质和生物样本的伤害。

2.熟悉仪器操作手册：在操作仪器之前，应仔细阅读生物毒性在线分析仪的操作手册，并熟悉操作流程和安全警告。

确保了解仪器的正确使用方法和潜在风险。

3.严格遵守操作规程：按照操作手册中的指示进行操作，不得擅自更改或省略任何步骤。

在操作过程中，要注意观察仪器运行状态，如有异常情况立即停止操作并报告。

4.避免直接接触化学物质：在使用化学试剂时，应采取适当的安全措施，避免直接接触有害化学物质。

使用手套和护目镜等个人防护装备，并掌握正确的处理和处置方法。

5.避免食品污染：在进行食品样本测试时，遵守食品安全卫生规范。

避免将污染物接触到食品样本，确保测试结果的准确性。

6.保持工作区整洁：工作区要保持整洁，并随时清理仪器周围的杂物和废弃物。

及时清理化学试剂和生物样本，避免交叉感染和其他意外发生。

7.正确处理废弃物：对于废弃物的处理，要依照相关法规和规定进行。

将化学试剂和生物样本的废弃物分开处理，避免环境和人员的污染。

仪器保养规程1.定期校准仪器：根据操作手册中的指导，定期校准生物毒性在线分析仪。

校准可以确保仪器测量结果的准确性和可靠性。

2.注意维护仪器的清洁：定期清洗仪器的外壳和探头，保持仪器的干净和整洁。

使用适当的清洁剂和软布擦拭，避免使用有腐蚀性或粗糙表面的材料。

3.保持仪器运行环境适宜：确保仪器的运行环境温度适宜，并避免阳光直射和潮湿环境对仪器的影响。

保持仪器正常运行的环境条件有利于提高其寿命和性能。

水质在线综合生物毒性监测（在线生物毒性预警系统）建设方案2020年04月目录第一章总论 (3)一、前言 (3)二、项目建设必要性和重要性 (3)三、项目建设依据 (3)四、建设原则和建设目标 (4)（一）建设原则 (4)（二）建设目标 (4)五、编制依据 (5)第二章项目概述 (6)一、项目名称 (6)二、项目建设单位 (6)三、项目建设的主要内容 (7)第三章项目建设方案 (8)一、在线综合生物毒性监测系统要求及功能 (8)（一）在线综合生物毒性监测系统要求 (8)（二）在线综合生物毒性监测系统功能 (8)二、系统构成及性能要求 (9)（一）系统构成 (9)（二）系统说明 (10)第四章监测仪器介绍 (11)一、在线综合生物毒性监测仪 (11)1. 总体要求 (11)2.技术规格要求 (11)第五章监测系统基站方案 (12)一、在线监测站站房 (12)第六章采配水系统 (13)一、采水单元 (14)(一) 采水点位选取 (14)(二) 采水单元功能 (14)(三) 采水单元的技术方案 (15)二、配水单元 (17)(一) 配水单元设计 (17)(二) 配水单元设备的技术参数 (18)三、水样预处理单元 (20)(一) 预处理单元的功能 (21)(二) 水样预处理流程 (22)(三) 预处理单元设备的技术方案 (22)四、清洗单元 (24)(一) 清洗单元说明 (24)(二) 清洗单元实现过程 (25)第七章防雷、防电击 (27)一、直击雷防护方案 (27)二、电源系统感应雷防护方案 (27)三、信号系统感应雷防护方案 (28)四、站房内接地与等电位处理 (29)第八章站房现场控制单元 (31)一、现场控制单元的要求 (32)二、现场控制单元设备的技术参数 (32)三、现场控制稳压电源单元 (34)四、水质管理控制系统软件 (36)第一章总论前言2020年2月环境保护部明确了在饮用水水源地常规监测的基础上，增加余氯和综合生物毒性预警系统等疫情防控特征指标的监测，发现异常情况时加密监测，并及时采取措施、查明原因、控制风险、消除影响。

LumiFox2000 手持式发光细菌毒性检测仪检测水土环境样品的评价摘要：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。

本文主要综述国内外最先进的生物毒性检测技术----发光细菌法；并描述了全球最小巧轻便的生物毒性检测仪----LumiFox 2000的产品原理以及该仪器在实际中的应用。

关键字：发光细菌、样品、应用1生物毒性监测的必要性随着工业的发展，各种化学物质的使用，人们赖以生存的水生生态系统污染日益严重。

突发性水污染事故频频发生，这直接威胁到人民群众的生命安全。

这就要求我们能够快速准确的检测污染物的影响。

如今，理化检测日趋成熟，但是这种经典方法是对特定有毒化学物质实行单个指标控制。

但水的毒性效应是一项综合的生物学参数，环境中往往是由多种污染物同时存在，多种污染物所组成的混合体系产生的毒性是所有组分叠加、拮抗、协同或抑制的综合结果，因此需要有快速、准确评价出各类污染物的综合毒性的方法。

目前水毒性测试生物学方法包括发光细菌法、浮游动物试验、藻类试验、鱼类试验等,除发光细菌法外,其他方法均操作复杂、检测周期长，在实际应用中不方便。

2发光细菌毒性检测的原理发光细菌体内的荧光素酶催化荧光素的氧化作用, 产生生物发光, 化学反应式如下:F M N H 2+ O 2+ R - C O - H →F M N + R -C O O H + H 2O + L i g h t生物发光直接与细胞的活性及代谢状况相关。

毒性物质会改变细胞的状态,包括细胞壁、细胞膜、电子的转移系统、酶及细胞质的结构, 这些变化最终导致生物发光的减弱。

化学毒性物质毒性越强, 抑制代谢作用越强, 发光抑制越明显。

通过检测发光细菌在水样中的发光强度就可以初步检测水中的毒性。

其毒性检测系统对多种不同的简单化合物和混合物的反应敏感，而且对很大范围的毒性物质及广泛类别的化学药剂反应敏感。

3实验仪器朗石公司研制的LumiFox2000手持式发光细菌检测仪朗石公司生产的发光细菌冻干粉及配套试剂4测量的样本工业废水、生活污水、天然水体、土壤、沉积物等。

科技成果——水质在线生物安全预警系统（BEWs）技术开发单位中科水质（无锡）环境技术有限公司适用范围适用于用于江河湖泊、饮用水源、自来水厂、排污企业、养殖库区等水环境水质的生物预警监控领域。

成果简介本技术基于水生生物回避行为反应与污染物毒性存在较好剂量-反应关系，通过低压高频电信号传感器技术连续实时监测生物运动行为变化，结合生物毒性数据模型、环境胁迫阈值模型、生物毒性行为解析模型对水质变化进行智能监测预警，迅速判断污染爆发时间和污染物综合毒性。

能直接客观地反映出原水对水生生物的综合毒性，具有连续快速、实时多通道自动监测预警等特点，真正实现对于水源地水质生物综合毒性有效的连续在线、实时预警监测。

工艺流程设备由采配水单元、数据采集分析单元、生物综合毒性专属算法模型单元、显示操作单元和通讯交互模块单元等部分组成。

采配水单元采集、预处理和分配水样，数据采集分析单元将电信号转化成有效的数字信号，并提取出有效特征反应，生物综合毒性专属算法模型单元是生物综合毒性专属算法模型的运用和解析来全面判断预警生物综合毒性，显示操作单元显示连续实时的数据和结果、技术参数和操作控制界面，通讯交互模块将连续实时数据和结果实时有效地上传到预警数据中心。

关键技术1、水生生物回避行为的获取和有效特征反应的提取和解析的实现；2、生物综合毒性专属算法模型的实现和运用；3、技术硬件和软件均符合水环境毒理学规范，有效降低误报警概率，提高生物安全监测预警系统的可靠性、稳定性。

技术效果本技术在长期稳定的实际运用中有效实现了水源水质安全的生物毒性的连续实时有效的监测和预警，并在实际监测预警中数次起到了有效的监测和预警，使水质监测部门和相关单位在第一时间采取应急措施，避免水质安全事故。

技术水平本技术属于中科水质（无锡）环境技术有限公司自主研发的生物综合毒性在线监测预警技术，科学院成果鉴定该技术在国内外属于原创性研制，具备国际及国内技术先进性。

是863课题水质安全生物预警监测技术与系统（2014AA06A506）、国家科技重大专项海河流域水库型调蓄区水质风险管理技术研究与示范（2014ZX07203010）和中国科学院科技服务网络计划基于水生生物综合毒性的水源地水质在线连续监测设备的研发和应用（KFJ-SW-STS-171）等课题的成果。

水质毒性鱼菌合一在线预警监测技术规范1范围本文件规定了地表水饮用水水源地水质毒性鱼菌合一在线预警监测技术的试剂材料、仪器设备、分析测试方法、预警阈值，预警等级，质量保证与质量控制，生物在线预警系统建设、验收、运行和管理等方面的技术要求。

本文件适用于地表水饮用水水源地水质毒性鱼菌合一在线预警。

2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。

其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

HJ/T91地表水和污水监测技术规范HJ91.2地表水环境质量监测技术规范HJ338饮用水水源保护区划分技术规范HJ493水质样品保存和管理技术规定HJ494水质采样技术指导HJ589突发环境事件应急监测技术规范HJ915地表水自动监测技术规范（试行）GB3838地表水环境质量标准GB/T13267水质物质对淡水鱼（斑马鱼）急性毒性测定方法GB/T14581水质湖泊和水库采样技术指导GB/T15441水质急性毒性的测定发光细菌法GB/T29881杂项危险物质和物品分类试验方法水生生物毒性试验ISO11348-3水质水样对弧菌类光发射抑制影响的测定(发光细菌试验)3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

3.1相对发光强度relative luminous intensity样品的受试发光细菌发光强度与对照发光强度的比值，单位为%。

3.2水质毒性指数water toxicity index用来量化表征鱼行为强度变化及发光细菌相对发光强度，反映水质综合毒性变化情况。

3.3鱼类水质毒性指数water toxicity index based on fishes表示受试鱼类行为强度与水质毒性之间的关联关系，以反映水质综合毒性。

3.4发光细菌水质毒性指数water toxicity index based on luminescent bacteria表示发光细菌相对发光强度与水质毒性之间的关联关系，以反映水质综合毒性。

生物毒性仪的测试原理及环境毒性检测的应用1. 引言1.1 生物毒性仪的定义生物毒性仪是一种用于测试化学物质对生物体产生毒性影响的仪器设备。

通过对生物毒性仪的测定，可以评估化学物质对生物体的危害程度，指导环境保护和生态监测工作。

生物毒性仪主要通过将待测物质与生物细胞接触，利用生物体对其产生的反应来评价其毒性。

生物毒性仪在环境毒性检测中扮演着重要的角色，它可以帮助监测化学物质对环境和生物体的影响，为环境保护提供科学依据。

生物毒性仪的应用可以帮助环境监测人员及时发现环境中的潜在风险因素，保护生态系统的稳定性和健康。

生物毒性仪的定义包括了它在环境保护中的作用，以及其通过检测化学物质对生物体产生的毒性来评估环境质量。

1.2 生物毒性仪的测试原理生物毒性仪是一种用于检测物质对生物体的毒性水平的仪器设备。

其测试原理主要基于生物体对毒性物质的生理反应和变化。

生物毒性仪的测试原理通常包括以下几个步骤：样品的毒性物质会与生物体接触，例如细胞、细菌或动物等。

通过不同的实验设计，可以选择合适的生物体作为毒性检测的目标。

生物体在接触毒性物质后会出现生理反应，如细胞死亡、生长受限、行为异常等。

生物毒性仪能够通过监测这些生理反应的变化来判断样品的毒性水平。

根据生物体的生理指标变化得出毒性测试结果。

生物毒性仪通常会对测试结果进行定量分析，以便准确地评估样品的毒性程度。

生物毒性仪的测试原理是通过监测生物体的生理反应来评估样品的毒性水平。

这种方法能够更加细致和全面地了解毒性物质对生物体的影响，为环境毒性检测提供了重要的科学依据。

1.3 环境毒性检测的重要性环境毒性检测是评价环境质量和生态系统健康的关键手段之一。

随着人类社会的不断发展，各种工业活动和生活方式的影响导致了环境中污染物的不断增加，这些污染物可能对生物体产生有害影响，从而影响整个生态系统的平衡。

及时有效地对环境中的毒性进行检测至关重要。

通过环境毒性检测，我们可以了解到环境中的污染物对生物体的影响程度和范围，从而采取相应的减排措施和保护措施。

饮用水水源地水质生物毒性（发光细菌法）在线监测技术规范1 范围本文件规定了饮用水水源地水质生物毒性（发光细菌法）在线监测系统构成、系统要求、数据管理、运行维护等内容。

本文件适用于以发光细菌为受试生物的饮用水水源地水质生物毒性在线监测。

2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。

其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 15441 水质急性毒性的测定发光细菌法HJ 212 污染物在线监控（监测）系统数据传输标准3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

3.1发光细菌在新陈代谢中，能产生发光物质的一类细菌，其发光强度与毒性物质浓度、毒性大小呈负相关性。

3.2生物毒性物质对生物的有害程度，以水样对发光细菌的发光抑制率来表征。

3.3相对发光度（RLI）加入待测样品的受试发光细菌发光度与对照发光度的比值。

3.4发光抑制率在规定条件下，待测样品与受试发光细菌接触后，发光细菌的发光度所降低的百分比。

3.5半数效应浓度（EC50）引起发光细菌半数出现发光抑制效应的毒性物质浓度。

3.6平均无故障运行时间（MTBF）相邻两次故障之间的平均工作时间，采用测试期间总运行时间与故障次数的比值进行计算。

3.7零点漂移采用零点校正液为样品连续测量，在线监测系统的示值在一定时间内基于初始零值的最大变化幅度相对于量程的百分比。

4 缩略语下列缩略语适用于本文件。

RLI: 相对发光度（relative light index ）EC 50: 半数效应浓度（50% of effective concentration ） MTBF: 平均无故障运行时间（mean time between failure ） 5 系统构成 基本单元5.1 生物毒性在线监测系统由采配水单元、检测单元、控制单元、数据传输单元组成。

系统的基本单元见图1。