专利名称：一种水质毒性的分析装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种毒性分析，尤其是一种水质毒性的分析装置。
背景技术：
发光细菌法综合毒性分析技术利用的是样品中的毒物对特定细菌发光特性的抑
制程度来表征样品的综合毒性，在饮用水、废水、液体食品、土壤浸出液等众多领域毒性评
价有着广泛的应用。该方法对于待测样品毒性进行定量分析的理论基础为，比较发光细菌
分别与无毒对照样品和未知待测样品接触后的发光度，计算得到发光抑制率 (j //(%) = 100 1- ~‘-
V >其中，、为与无毒对照样品接触后菌液的发光度；It为与未知待测样品接触后菌 液的发光度。发光抑制率大表示未知待测样品毒性强，反之亦然，从而实现了对样品毒性定 量化分析。基于上述原理，荷兰Microlan公司研制了 Toxcontrol型水质综合毒性自动分析 仪。Toxcontrol型分析仪采用两路平行对照分析技术，其中一路用于检测空白对照样品，另 外一路用于检测被测样品，两路同时与受试菌液混合接触，并平行检测两路混合液的光度 值Io、It，计算出被测样品对发光细菌的发光抑制率。尽管上述仪器实现了水样综合毒性的自动分析，但仍不能满足高毒或毒性变化范 围较大等应用场合的需求。例如，对于含Hg2+浓度分别为lmg/L和2mg/L的高毒性样品，按 上述仪器的直接测量法获得的发光抑制率均为100%，仅从这个结果只能定性地判断出两 个样品均具有较高的毒性，但无法定量化地表征被测样品的毒性大小，也无法区分两个样 品之间的差异。此外，发光细菌对多数毒物响应时表现出来的发光抑制率和毒物的浓度遵循正相 关关系，但对一些特殊毒物(如Pb2+)，随着毒物的浓度增加，所测得的发光抑制率呈先增加 后降低的现象，即响应结果呈现非单调性。对于这些毒物，如果直接采用前述的现有技术， 则分析结果存在假阴性的风险。
实用新型内容为了解决现有的水质综合毒性自动分析技术仅能分析样品单一浓度下的毒性，不 能满足高毒或毒性变化范围较大等应用的问题，本实用新型提供了一种新的水质综合毒性 分析装置，该装置通过联动调节被测水样和稀释液的流量，实现动态调节水样稀释度，并对 不同稀释度水样进行毒性检测，获得一系列与不同稀释度相关的水样毒性数据，从而实现 了大动态范围水样毒性检测，解决了毒性强度不确定、可能变化范围大的样品分析难题。为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案一种水质毒性的分析装置，包括流量调节单元，用于调节被测水样和稀释液的流量之比，以获得不同稀释度的水样；检测液提供单元，用于提供检测液；第一混合单元，用于混合检测液、被测水样和稀释液，成为混合液；检测单元，用于检测混合液以获得与不同稀释度水样对应的信号；处理单元，用于处理所述信号，得到与不同稀释度水样对应的毒性数据，根据该毒 性数据评判被测水样的毒性特性。进一步，还包括第二混合单元，设置在流量调节单元和第一混合单元之间。作为优选，所述混合单元是搅拌混合器或混合管路。作为优选，所述流量调节单元是泵。进一步，还包括水样调节剂提供单元，提供的水样调节剂在第一混合单元和第二 混合单元之间进入分析流路。更进一步，在第一混合单元和检测单元之间设置除气泡单元。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点1、通过泵的流量调节，可以调节出多种稀释度水样，甚至实现连续变化稀释度，可 以为水样测试提供更加精细和丰富的毒性测量值。2、对水样在一系列不同稀释度下进行毒性测试，比现有的分析技术具有更大动态 范围，能够满足各种水样毒性分析。3、稀释操作和毒性测试过程全自动化，提高了水样分析效率，同时也减少了操作 过程引入的人为或者环境因素干扰。
图1为现有技术中分析装置的结构示意图；图2是实施例1中分析装置的流路示意图；图3是实施例1中水样的流速示意图；图4为实施例1中发光强度、水样稀释度和时间的关系示意图；图5为实施例1中发光抑制率和水样稀释度的关系示意图；图6为实施例2中分析装置的流路示意图；图7为实施例2中水样的流速示意图；图8为实施例3中分析装置的结构示意图。
具体实施方式
实施例1 如图2所示，一种水质综合毒性分析装置，包括流量调节单元、检测液提供单元以 及依次连接的混合单元、检测单元31和处理单元。流量调节单元包括泵11、12，泵11用于驱动稀释液(如清洁的水样或已经浓度的 水样)以一定的流量进入分析流路；泵12用于驱动被测水样以一定的流量进入分析流路。 因此，可以通过泵11、12来调节被测水样和稀释液的流量之比，以获得不同稀释度的水样。所述混合单元包括第一混合单元21和第二混合单元22，用于混合分析流路送来 的液体，可采用搅拌混合器、混合管路或其它混合器件。[0037]检测液提供单元包括泵13和检测液，检测液内包含发光细菌，被测水样中可能存 在的毒性物质会影响发光细菌的发光。所述检测液在泵13的驱动下在第一混合单元21和 第二混合单元22之间进入分析流路。检测单元采用光检测器，用于检测第一混合单元下游的混合液的光信号。处理单元，用于处理所述光信号，得到与不同稀释度水样对应的毒性数据，进而根 据该毒性数据评判被测水样的毒性特性。本实施例还揭示了一种水质综合毒性分析方法，也即上述分析装置的工作过程， 包括以下步骤a、稀释液在泵11的驱动下进入分析流路；被测水样在泵12的驱动下进入分析流 路；进入分析流路的稀释液和被测水样汇合，流经第二混合单元22，实现混合获得稀释水 样；如图3所示，在分析过程中，通过控制泵11，使得稀释液按每5分钟变化lml/min 的速度勻速由lOml/min下降至Oml/min ；同时，通过控制泵12，使得被测水样按每5分钟变 化lml/min的速度勻速由Oml/min上升至lOml/min，从而获得一系列稀释度的水样，但稀释 液和被测水样的流量之和不变；b、包含有发光细菌的检测液在泵13的驱动下，按0. 5ml/min的流速进入分析流 路，并与稀释水样汇合，流经第一混合单元21，实现混合接触；c、系列稀释度水样和检测液液的混合液在分析流路中接触15min后，按稀释度由 低到高流经光检测器，光检测器连续检测混合液的光信号，并记录与之对应的水样稀释度， 如图4所示；分析所述光信号，得到系列稀释度水样的发光抑制率，即毒性表征数据，如图5所 示；根据被测水样在不同稀释度下的系列毒性数据，综合评判水样的毒性特性。实施例2 如图6所示，一种水质综合毒性分析装置，与实施例1不同的是1、设置第三混合单元23，第三混合单元设置在第一混合单元21和第二混合单元 22之间；2、设置水样调节剂提供单元，包括水样调节剂(如氯化钠溶液)和泵14，在泵14 的驱动下水样调节剂在第二混合单元22和第三混合单元23之间进入分析流路。稀释液、 被测水样和水样调节剂在第三混合单元23内充分混合。本实施例还揭示了一种水质综合毒性分析方法，也即上述分析装置的工作过程， 包括以下步骤a、稀释液在泵11的驱动下进入分析流路；被测水样在泵12的驱动下进入分析流 路；进入分析流路的稀释液和被测水样汇合，流经第二混合单元22，实现混合获得稀释水 样；如图7所示，在分析过程中，泵11每5分钟快速调节一次流速，每次调节lml/min， 直至稀释液的流速由lOml/min下降至Oml/min，同时泵12每5分钟快速调节一次流速，每 次调节lml/min，直至被测水样的流速由Oml/min上升至lOml/min ；从而获得一系列稀释度 的水样，但稀释液和被测水样的流量之和不变；[0054]b、在泵14驱动下，水样调节剂按0. 4ml/min的流速进入分析流路，并与稀释水样 汇合，流经第三混合单元23，实现混合；包含有发光细菌的检测液在泵13的驱动下，按0. 2ml/min的流速进入分析流路， 并与稀释水样、水样调节剂汇合，流经第一混合单元21，实现混合接触；c、系列稀释度水样、水样调节剂和检测液的混合液在分析流路中接触15min后， 按稀释度由低到高流经光检测器，光检测器连续检测混合液的光信号，并记录与之对应的 水样稀释度；分析所述光信号，得到系列稀释度水样的发光抑制率，即毒性表征数据；根据被测水样在不同稀释度下的系列毒性数据，综合评判水样的毒性特性。实施例3 如图8所示，一种水质综合毒性分析装置，与实施例2不同的是1、在第一混合单元21和检测单元31之间设置气泡去除单元，除去混合液中的气 泡。2、水样调节剂采用氯化钠和硫代硫酸钠混合液。本实施例还揭示了一种水质综合毒性分析方法，也即上述分析装置的工作过程， 包括以下步骤a、在泵11的驱动下稀释液进入分析流路；在泵12的驱动下被测水样进入分析流 路；进入分析流路的稀释液和被测水样汇合，流经第二混合单元22，实现混合获得稀释水 样；在分析初始泵12按16ml/min的流速驱动被测水样，同时泵11按Oml/min的流速 驱动稀释液，进入分析流路；b、在泵14驱动下，氯化钠和硫代硫酸钠的混合溶液按0. 3ml/min的流速进入分析 流路，并与稀释水样汇合，流经第三混合单元23，实现混合；在泵3驱动下，含有发光细菌的检测液按0. 3ml/min的流速进入分析流路，并与稀 释水样汇合，流经第一混合单元21，实现混合接触；c、水样和检测液的混合液在分析流路中接触15min后，流经气泡去除单元脱除混 合液中的气泡，最后流经光检测器，光检测器检测混合液的光信号，并记录与之对应的水样 稀释度；判断该稀释度水样对发光细菌的发光抑制率是否大于80% ；若此时的发光抑制率小于80%，记录该发光抑制率值和对应的稀释度，作为水样 的毒性数据，测试结束；若此时的发光抑制率大于80%，则快速调节泵12的流速至原有的三分之二，同时 快速调节泵11的流速，保持泵12和泵11的总流速为16ml/min，返回到步骤b。上述实施方式不应理解为对本实用新型保护范围的限制。本实用新型的关键是 通过联动调节被测水样和稀释液的流量，实现动态调节水样稀释度，并对不同稀释度水样 进行毒性检测，获得一系列与不同稀释度相关的水样毒性数据，从而实现了大动态范围水 样毒性检测，解决了毒性强度不确定、可能变化范围大的样品分析难的问题。在不脱离本实 用新型精神的情况下，对本实用新型做出的任何形式的改变均应落入本实用新型的保护范 围之内。
权利要求1.一种水质毒性的分析装置，包括流量调节单元，用于调节被测水样和稀释液的流量之比，以获得不同稀释度的水样； 检测液提供单元，用于提供检测液；第一混合单元，用于混合检测液、被测水样和稀释液，成为混合液； 检测单元，用于检测混合液以获得与不同稀释度水样对应的信号； 处理单元，用于处理所述信号，得到与不同稀释度水样对应的毒性数据，根据该毒性数 据评判被测水样的毒性特性。
2.如权利要求1所述的分析装置，其特征在于还包括第二混合单元，设置在流量调节 单元和第一混合单元之间。
3.如权利要求1或2所述的分析装置，其特征在于所述混合单元是搅拌混合器或混 合管路。
4.如权利要求1所述的分析装置，其特征在于所述流量调节单元是泵。
5.如权利要求1所述的分析装置，其特征在于还包括水样调节剂提供单元，提供的水 样调节剂在第一混合单元和第二混合单元之间进入分析流路。
6.如权利要求1所述的分析装置，其特征在于在第一混合单元和检测单元之间设置 除气泡单元。
专利摘要本实用新型涉及一种水质毒性的分析装置，包括流量调节单元，用于调节被测水样和稀释液的流量之比，以获得不同稀释度的水样；检测液提供单元，用于提供检测液；第一混合单元，用于混合检测液、被测水样和稀释液，成为混合液；检测单元，用于检测混合液以获得与不同稀释度水样对应的信号；处理单元，用于处理所述信号，得到与不同稀释度水样对应的毒性数据，根据该毒性数据评判被测水样的毒性特性。本实用新型能综合评判被测水样的毒性特性。
文档编号G01N1/38GK201780294SQ20102028390
公开日2011年3月30日 申请日期2010年8月4日 优先权日2010年8月4日
发明者樊小燕, 项光宏 申请人:聚光科技(杭州)股份有限公司