水质毒性生物监测仪

2016-12-02 发布
2017-03-02 实施
广东省环境保护厅
发布
广东省质量技术监督局
DB44/ T 1946—2016
目次
前 言 .............................................................................. II 1 适用范围 ........................................................................... 1 2 规范性引用文件 ..................................................................... 1 3 术语和定义 ......................................................................... 1 4 仪器组成、测量原理、测量指标及范围 ................................................. 2 5 性能指标及测量方法 ................................................................. 3 6 技术要求 ........................................................................... 5 7 操作说明书 ......................................................................... 6
HJ/T 212
污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准

２ ． ３ 参 比水 的选择
在 仪 器 安 装 时据 厂 家 介 绍 ， 根据 以往运 行经验 ， 采
用 农 夫 山 泉天 然 饮 用 水 比较 可 靠 ， 仪 器 运 行 以来 也 使 用
农 夫 山泉 天 然 饮 用 水 作 为 参 比水 ， 仪 器 各 项 指 标 均 正
自动 监 测 站 增 设 了生 物 毒 性 在 线 监 测 仪 器 ， 仪 器 选 用 荷
监 测 指 标 包 括 常规 高锰 酸 盐 指 数 、 氨 氮、 ＴＯＣ等 常 规 参
持两周 的维 护 频率 。在 ２ ０ １ ３年 １ ０月 ， 由 于 供 应 商 变 更， 改用美 国 Ｓ Ｄ Ｉ 公 司的菌种 ， 培 养 液 还 是 荷 兰 Ｍｉ ｃ ｒ ｏ —
ｌ ａ ｎ公 司 提 供 ， 仪器的正常连续运行 时间不 到 １ ０ ｄ ， 厂 家 的 说 法 是 由 于美 国 Ｓ Ｄ Ｉ 公 司 的菌 种 个 数 有 所 减 少 造 成
供的菌种和培养液 ， 除 上 面 提 到 的在 夏 季会 有 冷 凝 水 污 染菌种导致仪器正常连续运行时间不到 １ Ｏ ｄ外 ， 基 本 维
水 环 境 监 测 是 水 资 源 保 护 的基 础 性 工 作 ， 为 了全 面 掌握地 表水的水质状况 ， 现 有 水 质 监 测 体 系 主 要 包 括 两 大部分 ： 一方 面是人工监 测 ， 另 一 方 面 是 在 线 监 测 。人 工 监 测 项 目多 ， 但监 测频 次较低 ， 水 环 境 在 线 监 测 系 统
大， 存 放 室 的 聚 四氟 乙 烯 盖 子 上 会 产 生 冷 凝 水 ， 冷 凝 水
会进入存放室 中， 导 致菌种受 到污染 ， 使仪 器正常 连续
运 行 时 间不 到 １ ０ ｄ， 增 加 了运 行 成 本 和维 护 频 次 。

２２１ 水样采集 ．． 使用新 的干净 的玻璃容器采 集水样 （ ０ ５ ）采集 自来 ３ —０ｍＬ ， 水 时应先使用硫代硫 酸钠溶液 对 自来水进行脱氯处理 。采样 时
先放水 ５ １ ｉ， — ０ｍ ｎ 采集水样 于玻璃瓶 内 ， 要遗 留任何 空气 ， 不 以 保证挥发性物质保 留在样本溶液 当中。 样本采集后应在 ２ ４ Ｍｉ ｔｘ ｍ ｄ ｌ ０自带了数十种检测程序 。 ｒ Ｓ 其中 ８ ． １ ％ ９
ｓｒｅ ｉ ｓ 检测 程序是 自来水行业最基本 、 ｃｅｎｎ ｔ ｔ ｇｅ 最常用的毒性 实验
度并维持恒定 ， 提高了测试 的稳定性和精确度。仪器与计算 机连
接通讯 ， 实现读取并 自动分析测试数据 。 Ｍｉ ｏ ｘ ｍｏｅ５０利用 的发光细菌法是一种生物 活体检测 ｃ ｔ ￣ ｄｌ０ ｒｏ 技术 ， 它是使用 一种 叫费希尔弧菌（ ｈｔｂｅ ｒ ｍ ｐ ｏｐ ｏｅｍ） Ｐ ｏｏａｔ ｉ ｈ ｓｈｒｕ ｅｕ 的发光细菌来进行试验 。这种细菌在进行 新陈代谢 时会发 出光 ，
毒性物质能抑制其正常代谢 ， 导致 发光 强度减弱 ， 毒性越强对新
２１ 仪 器 与 药 品 。
水是生命之源 ， 是广大人民群众生 活的必需品 。如何保障饮 用水安全 ， 如何提高水质事故 的快速处理能力 ， 是一个备受 关注
的课 题 。
Ｍｉ ｏｏ。 ｏ ｅ ０ ｃ ｔｘ ｍ ｄ ｌ ０毒性测定仪 ； ｉ ｔ ａ ｒ ５ Ｐｐ ｍ ｎ可调节取样枪 、 ｅ 取 样管 ， 一次性使用 的小玻璃管 ； ｃｏｏ。 Ｍｉｒｔ 独特反应试剂 ； ｃｏ ｘ ｘ Ｍｉ ｔ 。 ｒｏ 稀释液 ； ｉｒｔ 。 Ｍ ｃｏ ｘ 渗透调节液 ； ｏ 硫代硫酸钠溶液（ ０ｇＬ 。 １ ／ ）

专利名称：水质综合生物毒性在线自动分析仪专利类型：实用新型专利
发明人：黄静,赵大明,洪伟荣
申请号：CN200920010135.0
申请日：20090113
公开号：CN201344934Y
公开日：
20091111
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种水质综合生物毒性在线自动分析仪，其特征是仪器内部设有两个温度控制区，0℃～4℃的温区主要包括冻干粉储存装置、杀菌装置、冻干粉定量控制装置、营养液储存装置，20℃～25℃的温区主要包括发光菌活化反应储存釜、缓冲液储存装置、待测水调控装置、清水流量传输控制管道、精密测试装置，暗箱内的旋转长轴固接圆板，圆板上组装试管，在暗箱盖上通过流量传输控制管道连接发光菌活化反应储存釜、缓冲液储存装置、待测水调控装置和分析仪外接清洗管；在暗箱的内部设置有光电探测器。

本实用新型具有的优点是能实现水质综合生物毒性在线检测，操作简单，维护方面，自动化程度高，所以能够得到合理的性能价格比、能适用于较恶劣环境的在线自动监测，利用它可以作为单机使用，也可以充当监测网络系统的前端产品。

申请人：浙江理工大学
地址：310018 浙江省杭州市下沙高教园区二号大街浙江理工大学
国籍：CN
代理机构：沈阳科威专利代理有限责任公司
代理人：张述学
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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%。

生物毒性仪的测试原理及环境毒性检测的应用
生物毒性是指化学物质对生物体的毒性影响，通常用于评估各种化学和生物处理过程、水和食品的卫生水平。

生物毒性仪是一种现代化的、自动化的生物毒性测试仪器，可用于
快速检测水和废水、空气、土壤、食品等中毒性化学物质的毒性。

生物毒性仪使用细菌、海藻、小桡足类、虾等单细胞生物或简单多细胞生物为试验对象。

该测试仪通过对生物在接触毒性化学物质后死亡、生长、繁殖、酶活性等生理指标的
变化，来评估化学物质的生物毒性。

生物毒性仪操作简单、实验速度快、准确性高。

测试结果能够在30分钟内获得，对于检测水和废水中的有害化学物质具有重要作用，是新开发化学物质中毒性评价的一个前沿
领域。

环境毒性检测的应用：
生物毒性仪广泛应用于毒性化学物质监测、环境监测和废水处理中。

例如，用于石油、化学、制药等工业领域，对工厂的废水、固体废弃物、气体废弃物等进行监测。

在城市下
水道、矿井、水池等其他地方的废水中，对污染物进行监测。

环境毒性检测的应用还可以用于判断水质污染程度及维持食品安全，例如在食品加工
过程中，检测原料和成品是否合格。

在水污染的处理中，毒性评价可用于确定不同的环境
处理技术是否有效，以及在不同地理位置使用不同的处理技术是否适合。

生物毒性测定还
可以用于评估采用新型污水处理技术的实际效果。

总之，环境毒性检测的应用十分广泛，可以用于快速评估有害物质对生态环境和人体
健康的影响，从而确保环境保护和健康安全。

产品名称:手持式发光细菌毒性检测仪Product name: portable water toxicity detector小巧、轻便的理想应急检测产品Smart and lightweight product ideal for emergency快速、准确Fast, accuracy一次性检测出水质综合毒性detect comprehensive toxicity of water quality at a time中文智能引导式操作界面Chinese intelligent operation guide menuLumiFox 2000 手持式发光细菌毒性检测仪是朗石公司最新推出的专利产品,其工作原理是通过检测水质综合毒性对发光细菌发光强度的抑制率来确定水样的毒性强弱。

LumiFox 2000 是手持式的,其最大优点是可在现场快速方便地进行水质毒性(尤其是对于未知化学污染物检测。

在出现水质污染紧急事故时,可以帮助您快速评估水样的污染程度。

因此,它是一种理想的应急产品。

Lumifox2000 portable water toxicity detector is a patent product published by Labsun. The design principle on the basis is detecting the intensity of emitting-light of the bacterium for evaluating the toxicity of water sample. The portable Lumifox2000 greatest strength is fast and easily on-site detecting poison materials in water (especially for un-known pollutant. When water pollution emergency occurred, Lumifox2000 can help you fast evaluate the pollution level. Consequently it is an ideal choice for emergency.产品用途:水环境污染事故应急监测Applications include: monitoring water environmental pollution accidents.对受污染环境(水体、土壤等的生物毒性进行初筛、监测Monitoring and first-filtering biological toxicity in polluted environment (water body, soil 工业废水、纳污水体及实验室条件下可溶性化学物质的水质急性毒性分析Analysis of acute toxicity to Industrial effluent, pollutant-holding water body and soluble chemical substance in standard laboratory conditions (SLC检测原理发光细菌法Test priciple: Luminous bacteria methodLumiFox 2000 手持式发光细菌毒性检测仪是一种基于生物传感技术的毒性检测系统,根据发光细菌在新陈代谢时发光强度的变化进行定性和定量检测。

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。

本期主题 ・ 节能环保
中阅｛ 夏 嚣 ｛ 羲 表 Ｃ Ｈ ｌ Ｎ Ａ Ｉ Ｎ Ｓ Ｔ Ｒ Ｕ Ｍ Ｅ Ｎ Ｔ Ａ Ｔ １ ０ Ｎ
２ ０ １ ３ 年 第２ 期
基于微生物呼吸法 的 在线水质毒性分析仪 的研 究
Ｓｔ ｕ ｄ ｙ ｏｎ Ｏｎ ｌ ｉ ｎ ｅ Ｗａ ｔ ｅｒ Ｔ ｏ ｘ ｉ ｃ ｉ ｔ ｙ Ｂｉ ｏ ｍ ｏｎ ｉ ｔ ｏｒ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕｍ ｅ ｎ ｔ Ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏｎ Ｍ ｉ ｃ ｒ ｏ ｂｉ ａ ｌ Ｒｅ ｓ ｐ ｉ ｒ ａ ｔ ｉ ｏｎ
在线监测技术可利用活体生物从生物学角度来分析
水质变化 。 目 前进行生物毒性监测的方法主要有：
发光细菌法、 微生物呼吸法、 水蚤法、 藻类荧光法、
鱼活性法等。
当前世界范 围对在线 水质综合毒 性的研 究 尚
处 于初级 阶段 ， 比较成熟的产 品不多， 市场上主要 是： 基于发光细菌法的Ｔ Ｏ Ｘ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ 在线水质毒性测 定仪 （ 荷兰ｍｉ ｃ ｒ ｏ Ｌ Ａ Ｎ 公 司等 ） 在线发光细菌毒性 检测系统 （ 深圳朗石公司） ， 基于硝化细菌氨氮去除
ｃ ａ ｎ ｐｒ ｅ ｌ ｉ ｍｉ ｎａ ｒ ｙ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｏ ｎｌ ｉ ｎｅ ｍｏ ｎｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎｇ ｏ ｆ ｗａ ｔ ｅ ｒ
（ 佛 山市顺德 区杏坛镇生产力促进中心 广东 佛 山 ５ ２ ８ ３ ２ ５ ）
摘
要： 种基于微生物呼吸法的在线水质毒性分
Ｅ． ｃ ｏ ｌ ｉ ａ ｓ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ｅ ，ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ｏ ｆ ｍｅ ｒ ｃ ｕ ｒ ｉ ｃ ｃ ｈ ｌ ｏ ｒ ｉ ｄ ｅ ｓ ａ ｍｐ ｌ ｅ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｏ ｘ ｙ ｇ ｅ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｎ ｔ ｄ ｒ ｏ ｐ — ｏ ｕ ｔ

水质综合毒性的测定现场快速监测发光细菌法（试行）二〇二〇年七月目次前言.................................................................................................................................................. i ii1 适用范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 方法原理 (1)5 干扰和消除 (2)6 试剂和材料 (2)7 仪器和设备 (3)8 样品采集和处理 (3)9 分析步骤 (3)10 结果计算与表示 (4)11 精密度 (5)12 质量保证和质量控制 (6)前言为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国水污染防治法》，保护生态环境，保障人体健康，规范水质综合毒性现场快速监测方法，制定本方法。

本方法规定了地表水、地下水、生活污水和工业废水中综合毒性的现场快速监测发光细菌法。

本方法由中国环境监测总站组织制订。

本方法起草单位：中国科学院生态环境研究中心。

本方法验证单位：湖南省生态环境监测中心、云南省环境监测中心站、河南省生态环境监测中心、河北省生态环境监测中心、湖南力合检测技术服务有限公司、湖南长沙生态环境监测中心。

本方法主要起草人：李红岩、张艳芬、于志勇、马梅、饶凯锋、张琳琳、刘勇、吴洁、丁雄。

本方法由中国环境监测总站解释。

水质综合毒性的测定现场快速监测发光细菌法（试行）1 适用范围本方法规定了测定水质综合毒性的现场快速监测发光细菌法。

本方法适用于对地表水、地下水、生活污水和工业废水综合毒性的快速测定。

2 规范性引用文件本方法引用了下列文件或其中的条款。

凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。

凡是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。

ISO 11348-3 水质检测-水样对费氏弧菌发光的抑制效应的测定ISO 5667-16 水质-样品的生物测试指南GB/T 15441 水质急性毒性的测定发光细菌法SN/T 5103 国境口岸饮用水生物毒性发光细菌检测方法HJ/T 91 地表水和污水监测技术规范HJ/T 91.1 污水监测技术规范HJ/T 164 地下水环境监测技术规范HJ 589 突发环境事件应急监测技术规范3 术语和定义3.1 发光细菌luminescent bacteria发光细菌是一类非致病的革兰氏兼性厌氧微生物，在适当条件下能发射出肉眼可见的蓝绿色光，且发光强度与其接触的毒物浓度在一定的浓度范围内有对应关系。

便携式水质毒性分析仪安全操作及保养规程一、概述本文档旨在介绍便携式水质毒性分析仪的安全操作及保养规程。

便携式水质毒性分析仪是一种用于快速监测水质中毒性物质含量的设备，广泛应用于环境监测、饮用水安全检测等领域。

在正确操作和保养的前提下，可以确保仪器的正常运行，保障结果准确性，同时延长仪器的使用寿命。

二、安全操作规程1. 仪器准备在使用便携式水质毒性分析仪之前，务必进行仪器准备工作。

首先，确认仪器是否正常，各部件是否完好无损。

接下来，检查电源是否充足，并连接好电源线。

同时，准备好所需的标准试剂和样品。

2. 操作步骤2.1 打开仪器按下电源开关，待仪器启动后，进入待机状态。

2.2 设置实验参数根据实验需求，设置所需的实验参数，包括温度、时间、溶液浓度等。

2.3 校正仪器在开始测试之前，需进行仪器的校正。

校正包括零点校正和斜率校正，可根据仪器的校准说明书进行操作。

2.4 测试样品将待测水样加入仪器的测试腔室中，按照仪器操作步骤进行测试。

2.5 记录结果测试完成后，记录测试结果，并将数据整理保存。

3. 注意事项3.1 阅读操作手册在操作便携式水质毒性分析仪之前，务必阅读仪器的操作手册，并严格按照文档中的要求进行操作。

3.2 注意安全在使用仪器时，要注意个人安全和操作环境安全。

避免发生意外事故，保证测试过程的顺利进行。

3.3 避免污染使用仪器时，要避免样品的交叉污染，保持实验环境的清洁。

3.4 注意维护定期清洁仪器，保持仪器的干净整洁。

如果发现仪器有明显损坏或故障，应及时联系维修人员进行检修。

三、保养规程1. 仪器存储存放仪器时，应选择干燥、通风良好的地方，避免阳光直射和高温环境。

仪器应放置在专用箱内，并注意避免与其他尖锐物品接触。

2. 仪器清洁定期对仪器进行清洁工作，可使用蘸有酒精的干净布擦拭仪器表面。

注意避免水或其他液体进入仪器内部。

3. 电源管理在不使用仪器时，应及时关闭电源开关，断开电源线，以节省能源和延长电池寿命。

污染 ． 并发出早期 预警信号 ． 以 便 对水质污染事件及时做 出反应 ３ ． １ 水质毒性生物监测仪技术原理 因为在正常的干净水体中． 斑马鱼的游泳运动具有一定的规律 ． 其 运动速度 、 运动高度 、 运动 区域 、 斑马鱼之间的距离等参数处在一定的 范 围内 当水质受到污染后 ， 根据污染物的种类和浓度的不同 ． 斑马鱼 的运动行为会发生变化 ． 比如在进入污染环境的初期 ． 由于“ 逃避行为” １ ． 水 质生 物 毒 性 监 测 的必 要 性 导致 出现狂乱运动 ． 运动速度增加 ， 运动范 围加大 ， 转弯次数加快等异 Ｒ Ｔ Ｂ 应用了最新的图像跟踪和识别处理技术 ． 同时通过“ 运动 目前我 国面临水污染 日益严重和水环境 不断恶化的严 峻形势 ． 而 常行 为． ， 捕捉这些参数的变化 ， 进行一系列的评估 ， 实现对水 水污染加重又导致水资源短缺和供需矛盾加剧。近几年来 ， 我国饮用 行为解析软件包 ” 水水源地 污染事件不断 ， 饮用水安全受到严峻挑战。２ ０ ０ ５ 年 １ １ 月， 吉 质污染的预警和预报 水质毒性生物监测仪监测毒性 的工艺流程图 林石化公司双苯厂发生爆炸 ． 造成 松花江部分江段污染 ． 导致沿 江居 ３ － ２ 图像跟踪和识别技术 民用水 困难 这些不断增多的饮用水水源地污染事件 ， 已成为饮 用水 水质 毒性生物监测仪对图像进行跟踪 主要 是对 不同水体中的多 源安全保障的最突出问题 ． 严重威胁 到居民饮用水安全 ． 对 当地 百姓 个互不相关 的生物体（ 鱼） 进行跟踪检测 ． 通过识别每条鱼两个 以上的 生产和生 活产生 了巨大影响。保 障安全４ ＃ ｚ ｋ ． 建 立供水 预警系统 已成 标 志点 （ 或特征轮廓） 为水质监测部 门一项不可推卸 的责任 ． 而应急毒性监测是供水预警 系 来识别运动物体的方 向与位置 ． 并 随时给 出运动物体的标志点坐 统 中至 关 重要 的一 环 标值。 本文在此将 以水 质毒性生物监 测仪 （ Ｒ Ｔ Ｂ） 为例对生物监测 技术 跟踪识 别系统 由图像获取模块 、 平滑模块 、 阈值模 块 、 去噪模块 、 进行研 究和探讨 它借助图像监 测的方式在线观测水生物 的各种行为 标志识别模块 、 行为匹配模块及行为预测模块组成 。分别实现 了图像 变化 ． 预警水质污染事件的发生 动态显示 、 消除噪声毛糙 又保持原图像的边缘 、 对目 标 的高精度跟踪 ， ２ ． 水 污 染 的 生 物毒 性 监 测 得到 目标 的运动方式 ２ ． １水污染生物监测的理论依据 ３ － ３运动行为软件解 析包 在一定条件下 ． 水生生物群落和水环境之间互相联系 ， 互相制约 ． 运动行为解析软件包可进行数据处理 ． 获取 鱼的运动速度 、 与水 保持着 自然的暂时的相对平衡关系 水环境 中进入的污染物质 ， 必然作 面的距离 、 鱼之间的距离 、 单位时间 内转弯和圆周运动 的次数 、 活鱼 的 用 于生物个体 、 种群 和群落 ， 影响生态 系统中固有生物种群 的数量 、 物 数量等基本参数 ． 根据这些参数判 断鱼的行为是否异常 ． 水质是否存 种组成及其多样性 、 稳定性 、 生产力以及生理状况 ， 使得一些水生生物逐 在污染。 分析鱼的综合行为强度可表现在 ： 鱼处 于受迫环境中 ， 具体表 渐 肖 亡． 而另一些水生生物则能继续生存下去 ． 个体和种群 的数量逐渐增 现为运动速度显著提高 ． 运 动轨迹异 常 、 转弯和圆周运动的频数改 变 加 水污染生物监测就是利用这些变化来表征水环境质量的变化 等。 ２ ． ２水污染生物监测 的特点 （ １ ） 笛的下沉行为。鱼在临死之前 ， 先急速上升 ， 然后缓慢下沉。 同理化检测相 比 ． 生物监测有 自己的特点 ： 能反映各种污染物的 （ ２ １ 浮头 当鱼受到影 响其呼吸系统 的物质作用时 ， 会 出现浮 头现 综合影响 ： 理 化检测是定期 采用 ， 结果不能反映采样前 、 后 的情况 ， 而 象 。 水中生 物． 汇聚了整个生长期环境因素改变 的情况 ： 有些水生生物对 ｆ ３ １ 鱼 的运动范围缩小 污染物很敏感 ． 有些连精密仪器都测不 出的微 量元素的浓度 ． 却能通 ｆ ４ ） 死 亡。设定鱼一定 时间不运动 ， 作为其死亡的判断依据 过“ 生物放大” 作用在生物体 内积累而被测出 生物监测也有 自己的不 通过对这些异常行为 的判断和分析 ． 建立鱼的行为与水质毒性之 足之处 ： 生物监测 不能定性和定量的测定水质 污染 ： 检测 的灵敏性和 间的效应关系 水 质毒性生物监测仪能够真正实现实时在线监测 ． 连 专一性方 面不如理化检 测； 某些生物监测需时较长 。 续采样 ． 避免 了间歇性 采样 所导致 的漏报警 ． 同时对污染物 的响应 灵 生物监测是理化检 测的重要补充 ． 对 于评价环境质 量状况有着 十 敏 ， 响应范围广。利用斑马鱼作为标准化指示生物 ， 对包括重金属 、 农 分 重要 的作用 理化检测一般 只考虑瞬时污染 状况 ． 要做 到长期 连续 药 、 工业 有机 物在内的数百种污染 物产生毒理响应 ． 监测灵 敏度小 于 监测 ， 从经济角度来说往往是不合适的。 要了解污染 的累积效应 ． 采用 Ｏ ． １ Ｔ Ｕ （ 国际标准毒性单 位） ， 同时配有声光 、 短信等多种报警方式 ， 最 生物监测更合适 同时 ， 仅利用污染物质的浓度值来反映污染 程度及 快在 ５ 分钟 内即可发出报警信号 ． 使得污染事件可 以及 时发现 ． 有效 危害也是不全面 的． 因为某些污染物质在环境中的含量极微不 等于毒 治 理 。 性极微 ． 反之亦然 用生物监测进行配 合． 充分利用指示生物对污染物 ４ ． 结 束语 毒性反应 的敏感性 ． 便能较准确地反映真实的污染状况 采用生物毒性监测水质污染事件 ．能够提高水质安全保障能力 ， ３ ． 水质毒性生物监测仪（ Ｒ Ｔ Ｂ ） 监测技术 进一步保证城市的生活环境 ．对社会经济可持续发展具有积极作用 鱼类 对水环境的变化十分敏感 ． 当水体中有毒物质达到一定质量 水质生物毒性监测系统在应对突发性水质污 染事件 方面具有的操作 预警快速 的优势 ， 这是传统监测手段无法 比拟的。 它实现了全方 浓度时 ． 就会引起一系列 中毒反应 ． 因而被广泛应用于毒性 和水 质污 简便 、 位、 全天候实时在线 监测 ， 对重金属 、 无机物 、 农药类 、 多环芳烃类 、 苯 染 的 生 物 监测 、 评 价 同时以鱼类 为指示物测定生物毒性 ． 与常规 的毒性测定方法如发 系物 、醇类 等突发性污染物类别 中上百种有机元 素和化合快速 预警 ， 语音 、 短信、 电子 邮件 提示等丰 富的报警 方 光菌 、 水蚤类 、 藻类毒性试验法等 相比 ， 具有操作简便 、 快速、 经济 、 重 并提供 报警信息提示 框 、 在水质预 复性 好等 特点 ．该技术 已被 列为 国家标准 急性 毒性评 价方法 （ Ｇ Ｂ ／ 式 水质生物毒性监测系统是智 能化 的水质在线监测设 备 ，

３ 小 结
运用生物毒性仪对水质进行综合性的监测 ，比传统的常
规 监 测项 目更 能 客观 地反 映有 毒有 害 物质 的毒 性 。总 结 日益
本水 样 ，相 对误 差 ≤士 ５ ％；
菌种 稳定 性测 试 ：考察 菌种 前 后两 天是 否稳定 ，第 一天 配 制一定 浓度 的标 准毒 物样 品测 试 ３次 ，计 算测 量结果 的相 对标 准偏 差 ，第二 天采 用 同一浓 度 样 品测试 ３ 次 ，计算 测 量 结果 的 相对标 准偏 差 ， 两 次 测量 标准 偏差 均应 ≤１ ５ ％。 此外 ， 需 要 考 察 标 准 毒 物 的 测 试 结 果 是 否 在 合 理 范 围 。 如 果 是 ２ ０ ｍｇ ／ Ｌ Ｚ ｎ 样 品 ，测试 结果 应该 在 ２ Ｏ ％一 ８ ０ ％之 间。
表 ４ 菌种稳 定性测 试
２ ． ２ ． ５ 实 验测 试 研究 表 １ 纯水 毒性 指标 测试
注： 选择 适 合 当地 的纯净 水 进行 实验 ， 并 定义 为参 比水 ， 这 里用农 夫 山泉 水 。
仪 器稳 定性 测试 ： 表 ２ 标 准毒 物精 密度 测试
技术 要求 测 定 次数 Ｃ Ｆ值 抑 制 率 （ ％） 相对 误差 （ ％）
２ ０ １ ３年第 ６期 （ 总第 ７ ８期 ） ２ ７
是 ：很 难根 据观测 效应 来确 定产生 效应 的 原因 ，不能 确定是
由哪种 物质 造成 的水环 境污 染 。在 与污 染控 制 测量有 关 的研
究中，合理的生物监测 、毒性表征技术和有 目的的化学监测
相结 合是 解决 问题 的最 佳方 案。
表 ５ 各种 毒物 测试数 据
测 定 口期 样 品名称 样 品编 号 浓 度 ，ｍｇ ／ Ｌ 仪 器所 用浓 度 ，ｍｇ ／ Ｌ Ｃ Ｆ

水质综合毒性检测仪UPB-3000UPB-3000型水质生物毒性检测仪是一种基于生物传感技术的毒性检测系统，根据发光细菌在新陈代谢时发光强度的变化进行定性和定量检测。

其最大优点是可在现场快速方便地进行水质急性毒性（尤其是对于未知化学污染物）检测。

在出现水质污染紧急事故时，可以快速评估水样的污染程度。

典型应用：1.反恐、大型公共活动水源安全保障、水环境污染事故应急与预警检测2.湖泊流域、水源地水质综合评价3.饮用水、食品安全分析和毒性鉴定评价4.对受污染环境（水体、土壤等）的生物毒性进行初筛、监测5.工业废水、纳污水体及实验室条件下可溶性化学物质的水质急性毒性分析6.环境监测部门和疾控中心等现场应急监测7.科研高校进行生物毒性的实验研究8.对地表水、饮用水及饮用水源进行监测检测原理：北京优谱通用的该仪器使用发光细菌冻干试剂，当这些细菌处于有毒的环境中时，它们发出的光受到抑制，根据其光强度变化即可快速准确地测试出样品的毒性，可直接检测上千种潜在的毒性物质。

其检测结果可与标准毒性物HgCl2 或苯酚对照得出相应的毒性等级。

（国标“GB/T15441-1995 水质急性毒性的测定——发光细菌法”）。

功能特点：1.符合国家标准（GB/T15441 1995）及国际标准（ISO 11348-3），选用先进的菌种筛选和冻干程序制作发光菌粉，菌种对有毒物质非常敏感2.检测范围广，检测一次即可检测出水样中包括有毒元素铅、铬、镉、铜、汞等有毒重金属元素，有机磷等农药、DDT、洗涤剂、溶剂等有机和无机有毒物质的总含量，响应灵敏3.生物毒性+ATP双检测模式，生物毒性检测模式可检测样品综合毒性等级，快速测量、基本测量双检测方式任意选择，ATP检测模式直接采样、无需培养，最快15秒出结果4.检测速度快，样品准备后5分钟内即可得到准确结果，显著优于鱼体96小时培养测定急性生物毒性试验法5.引导式操作方便快捷，毒性检测自动倒计时及自带操作步骤提示，不需生物专业人员即可完成检测，同时支持检测限值修改6.采用高分辨率真彩触摸屏幕，手持大屏显示，人性化的简洁菜单设计使得操作更省时，提供不一样的视觉和操作体验7.可外接微型打印机，实现样品检测和数据打印一体化，可随时随地打印实时数据和历史数据8.具备数据通讯接口，配备专用软件，便于用户将数据传输到电脑进行汇总和数理统计9.内置大功率可充电电池和电源适配器，充电一次可连续使用10小时以上，即充即用参数指标：◆∙测量范围：0～15000 RLU(相对发光量单位)◆∙单样检测时间：5分钟～30分钟任意可选◆∙光谱范围：300～700nm◆∙准确度：误差小于10%◆∙测量模式：快速测量模式、基本测量模式、ATP测量模式◆∙显示结果：相对发光量（ATP模式）；毒性程度（毒性模式）◆∙数据存储：1000次测量结果◆∙供电参数：可充电锂电池或DC5V◆∙工作环境：环境温度：+15℃～+35℃；相对湿度20～80%。

生 物 综 合 毒 性 在 线 自动 监 测 仪 的现 状 与 问题 研 究
李军 ， 王 经顺 ， 陈程
（ １ ． 连云港市环境监测中心站 ， 江苏 连云港 ２ ２ ２ ０ ０ １ ； ２ ． 江苏省环境监测中心 ， 江苏 南京 ２ １ ０ ０ ３ ６ ）
摘
要： 重金属 、 有机 毒物 引起的污 染事故频繁发 生， 这些情况 引起 了国内外对水质 生态、 生物安全性的 高度 重
２ ０世 纪 ８ ０年 代 后 ， 水 环 境 污 染 情 况 愈 发 复 杂， 重金属、 有 机 毒 物 引 起 的污 染 事 故 频 繁 发 生 ，
这些 情 况 引 起 了 国 内外 对 水 质 生 态 、 生 物 安 全 性 的高 度 重 视 。有 毒 污 染 物 判 定 及 浓 度 分 析 等 理 化 分析 手 段 已 经 不 能 解 决 水 质 安 全 性 评 价 的 问
第３ ８卷第 ９期 ２ ０ １ ３年 ９月
环 境 科 学 与 管 理
ＥＮＶＩ Ｒ０ＮＭ ＿ ＥＮＴＡＩ Ｓ ＣＩ ＥＮＣＥ ＡＮＤ Ｍ ＡＮＡＧＥＭ哐 ＮＴ
Ｖ０ １ ． ３ ８ Ｎｏ ． ９ Ｓ ｅ ｐ ．２ ０１ ３
文章 编 号 ： １ ６ ７ ４－ ６ １ ３ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９－ ０ １ ２ ５一 Ｏ ４
关键词 ： 生物 ； 毒性 ； 现状 ； 问题
中图分类号 ： Ｘ ８ ５ 文献标志码 ： Ａ
Ｃｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ Ｓ ｉ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｐｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ｏ ｆ Ａｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ Ｏｎ — — Ｌｉ ｎ ｅ Ｂｉ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｔｏ ｘ ｉ ｃ ｉ ｔ ｙ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｒ

生物毒性仪的测试原理及环境毒性检测的应用
生物毒性仪是一种专门用于检测环境中生物毒性的仪器设备。

其测试原理主要是通过将被测试样品与一种或多种生物系统接触，然后观察其对生物系统的影响程度，从而判断样品的毒性程度。

这种仪器在环境毒性检测中有着非常广泛的应用，可以用于评估各种环境样品的毒性，如水、土壤、大气等，对于环境保护和生态安全具有重要的意义。

生物毒性仪的测试原理主要基于生物系统对外界毒性物质的反应。

生物系统常用的包括细胞、细菌、藻类、鱼类、其他动物等。

测试时，将待测样品与生物系统接触一段时间后，通过观察生物系统的生物学指标变化，比如生长速率、死亡率、损伤程度等，从而判断样品中的毒性成分。

生物毒性仪可以通过不同的测试方案和生物系统选择适合的测试条件，以确定样品的毒性水平。

生物毒性仪对于环境毒性检测具有广泛的应用。

它可以用于水质毒性检测。

水是生命之源，而水中的毒性物质会对水生生物产生非常严重的影响，因此对于水质的毒性检测显得非常重要。

生物毒性仪可以将待测水样与水生生物接触，通过观察水生生物的生物学指标变化，如生长情况、繁殖情况等，来判断水样的毒性程度，从而评估水质的安全性。

生物毒性仪也可以用于土壤毒性检测。

在农业生产、工业生产等活动中，土壤可能会受到各种化学物质的污染，这些化学物质的毒性对土壤中的微生物、植物等生物有着严重的影响。

通过生物毒性仪可以模拟土壤中的生物系统，将待测土壤样品与这些生物系统接触，从而判断土壤的毒性程度，为土壤环境保护提供重要的参考数据。

一
种 水 质 毒 性 检 测 仪 前 置 放 大 电 路 设 计
叶 瑜（ 鐾 姜
蠹
， 重 。） 庆。 。
李 书 钺 பைடு நூலகம்（ 重庆大学城市建 设与环境工程学院， 重庆 ４０４） ００５
陈 宇 （ 西南大学生 命科学学院， 重庆 ４０１） ０ ７５
王 琳 （ 重庆大学城市建 设与环境工程学院， 重庆 ４０４） ００５
［ 稿日期］２１ ０ 收 ０ ０— ６—２ ０ ［ 基金项目］国家重大科技专项 （ ０ ８ Ｘ０ ３ ５０ ３ ｏ ２ ０ Ｚ ７ １ —０ ） ［ 者 简 介 ］ 叶 姜 瑜 （ ９３一 ，男 ， １８ 作 ２６ ） ９ ４年 大 学 毕 业 ，博 士 ，副 教授 ，现 主 要从 事 环 境 微 水 质 及 微水 质 生 态方 面 的研 究 工作 。
１ 设 计 思 想
利 用光 电倍 增管 作 为光 电探测 器 ，经 分压 电路设 计 ，将微 弱 的光 信号 转化 成 电 流信 号 输 出时 ，其干 扰 源较 为广 泛 ，如基 底 电流 、噪 声 干扰 、工 频干 扰 、极化 电压等 都会 产 生一定 的干 扰 。 由于 干扰 源 的影 响 ， 质毒 性检 测仪 前 置放 大 电路 的放大 倍数 不 宜过 大 ，以免 电信 号 被 干 扰信 号 淹 没 。后端 电路 要 实现 水 将光 电倍 增 管 的电流 信号 （ Ａ 或 Ａ） 转换 为 电压 信 号 ，并 放 大 到 ０ Ｖ，实 现 截 止频 率 为 ３ ｋ ｎ ～５ ０ Ｈｚ的
低通 滤 波 。
２ 光 电探 测 器
根 据发 光细 菌发 光波 长 的范 围 ，从 灵 敏度 、幅度 分辨 率 等方 面综 合考 虑 ，选用 滨松 光 子公 司侧 窗式 Ｒｌ ５光 电倍增 管作 为光 电探 测 器 。该光 电倍 增 管采 用 特殊设 计 的抗 滞后 结 构 ，具 有 极好 的输 出稳 定 性 。 Ｏ 设计 中对光 电倍 增管 进 行屏 蔽 ，以防 止 干 扰 源 对 其 干 扰 。根 据 设 计 要 求 ，采用 负 高 压 电 １ ０ Ｖ 供 电 ， ０Ｏ