本发明属于海洋污染物生物检测技术领域，具体地，涉及一种基于发光弧菌的海水重金属污染监测传感器及其制备方法。
背景技术：
海水养殖业的发展是大势所趋近年来，由于海洋渔业自然资源的日渐衰退，渔业捕捞量已大幅度下降，如果单纯依靠海洋捕捞已远远不能满足我国人民对海洋水产品的不断增长的需求。扩大鱼类增养殖范围，开发鱼类蛋白资源是当今世界水产增养殖中最活跃的科研开发工作，随着生物科技的发展，水产养殖已成为世界上增加水产品来源最迅速的方式，也是水产品生产发展的必然趋势。
海水养殖业的发展必须面对的环境污染问题从长远角度考虑，目前全国乃至广东省海水养殖业处于粗放式发展阶段，养殖业发展很多以牺牲环境为代价，存在不可持续发展的问题。近年来，因环境污染及病害引起的养殖生物大面积死亡的现象仍时有发生，已成为制约养殖业生产发展的主要因素之一。鉴于目前的情况，迫切需要建立一套用于对海水养殖区水质污染状况的检测和预警的方法体系，长期对环境污染的状况监控，以便及时采取有效防控措施，是对养殖产业的发展和人民生活健康的有效保障。
海洋环境中的细菌是海洋生态系统中的一个重要组成部分，它们在海洋生态系统的物质循环、能量流动、元素转化、生态平衡及环境净化等方面起着举足轻重的作用。在一定条件下，海洋中的细菌和水环境之间互相联系、互相制约，保持着自然的、暂时的相对平衡关系。当海洋环境中的污染物增加时，随着水质指标的透明度和溶氧量等生化因子发生变化，其水体和沉积物中的细菌种类、数量及种群结构也呈现有规律的变化，这些变化可以用来表征海洋环境质量的变化。
海洋生物监测直观反映环境污染对生物的危害以细菌为指标检测海洋环境质量的研究，近年来有了很大的发展，但其方法的标准化，还需要进一步的开展研究。我国在细菌应用于海洋环境监测和评估中的指示作用的研究方面起步较晚，目前尚缺乏系统的论述，但已经将一些细菌指标列入海调查和监测的标准和规范中，如《海洋调查规范》(gb12763.6-91)调查项目包括海洋异养菌，异养菌、总大肠菌群及粪大肠杆菌已经作为监测指标列入了《海洋监测规范》(gb17378.1-1998)（国家质量技术监督局），国家海水水质标准(gb3097-1997)规定海水水质的检测项目包括大肠菌群和粪大肠菌群，《海水增养殖区监测技术规程》（国家海洋局，2002）中将粪大肠杆菌、弧菌数量和异养细菌总数列入增养殖区海水监测指标。有关沉积物中细菌指标与环境的关系也已经进行了大量研究，但在沉积物质量监测中细菌指标的应用较少。目前，海洋沉积物质量标准(gb18668-2002)(国家质量技术监督局，2002)中将大肠菌群和粪大肠菌群作为指标列入监测项目，海水增养殖区监测技术规程（国家海洋局，2002）将粪大肠杆菌和异养细菌总数列入了监测项目，但相关评价方法和体系仍很不完善。
弧菌是自然海水中生存的正常菌群成员之一，但是也是海水养殖业中最为常见的条件致病菌。一般情况下，自然海水中弧菌的数量较低，但在排污口附近海区及海水养殖环境中其数量明显较高。已有的调查结果表明，弧菌喜好生长于有机质丰富的环境中，其数量的多寡可以指示环境的污染程度。
弧菌作为指示水质污染的指示菌的研究弧菌是自然海水中生存的正常菌群成员之一，也是目前海水养殖业中最为常见的条件致病菌。若沿海城市的海滨、海水浴场、娱乐场和各类供食用的养殖场等遭受其严重污染时，都可能引起某些疾病的发生和流行。因此调查和监测沿岸水域中海洋弧菌菌群数，将具有重要的卫生学和流行病学意义。国内外对河口、港湾、沿岸水域和某些经济性养殖场水域中的弧菌菌群的调查已经取得了一些进展。指示菌在污染水监测中的优势用指示生物测评水污染有许多优势，一些常规生化参数如温度、ph值、溶解氧、氧化还原电位及电导率等，可以连续监测，但大部分测定项目或参数则需要定期采样，因而只能反映采样瞬时的污染物浓度，不能及时反映海水污染的动态变化情况。与传统理化手段相比，指示生物测评具有以下优点：（1）连续监测，污水中污染物的含量和其他环境条件随时间而变化。这些变化是因为污水的水量和水质不稳定而造成的。（2）真实全面，海水污染过程和效果是水中各种因素综合作用的结果，不是简单的加减关系，而理化分析得到的结果只能反映某个因素的作用，并不能反映综合作用的真实情况。（3）反应灵敏，指示生物中某些生物对水中物质的敏感性有时比精密仪器还要强，根据监测结果能更及时地掌握海水污染的情况。
可以说，生物监测比常规理化监测具有明显的优势，应用生物对生境退化进行动态监测与评估能更准确反映环境对生物胁迫的综合状况，指示生物所表现的各相关参数的改变，可直接表示水体综合状况，更能反映生境退化的真实状况。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中海水生物监测方面的缺陷和不足，提供一种基于发光弧菌的海水重金属污染检测传感器及检测方法。本发明通过从海水中分离发光弧菌，制备相应的发光生物传感器，应用于海水污染的监测，本研究对于海洋弧菌与海洋环境之间的关系探索也具有重要的科学意义。
本发明的目的是提供一种基于基于发光弧菌的海水重金属污染监测传感器。
本发明的另一目的是提供上述传感器的制备方法。
本发明的在再一目的是提供上述传感器检测海水重金属污染物的方法。
本发明的上述目的是通过以下技术方案给予实现的：
一种基于发光弧菌的海水重金属污染监测传感器，所述监测传感器包括发光弧菌和生物发光光度计。
发光弧菌是一类非致病的革兰氏阴性兼性厌氧微生物，它们在适当条件下能发射出肉眼可见的蓝绿色光。当发光细菌与水样毒性组分接触时，可影响或干扰细菌的新陈代谢，使细菌的发光强度下降或熄灭。在一定毒物浓度范围内，有毒物质浓度与发光强度呈负相关线性关系，因而可使用生物发光光度计测定水样的相对发光强度来监测有毒物质的浓度。
优选地，所述发光弧菌为费式弧菌。
另外，上述监测传感器在水体污染物监测及检测方面的应用亦在本发明保护范围内。
上述生物传感器的制备方法，包括如下步骤：先从海洋中分离发光弧菌，再研究发光弧菌与环境毒性之间的关系，建立线性关系，最后通过生物发光光度计监测发光弧菌的亮度。
同时，所述监测传感器的制备方法在制备生物传感器方面的应用也在本发明保护范围内。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明制备的监测传感器灵敏、高效、结构简单、成本低。
（2）本发明所述监视传感器的制备方法简单、易于制备。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作出进一步地详细阐述，所述实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，为可从商业途径得到的试剂和材料。
实施例1海洋弧菌与海水水质污染定量关系的确定
定点定时从几个典型养殖区取样，利用弧菌生长特异性培养基对海水中的弧菌总数进行计数，然后与样品中的大肠杆菌总数、致病细菌数、环境污染程度（cod,bod）、赤潮发生和养殖区流行病发生状况进行综合对比分析，找到它们之间的内在联系，为用弧菌作为指示海水环境污染程度提供理论基础。通过标准统计学分析，确定弧菌总数是否可以作为重要的指标指示海水水质状况。
实施例2致病弧菌的分子生物学检测
拟选择典型致病弧菌的致病基因作为生物marker，设计引物，利用pcr技术进行定性检测，用qpcr进行定量检测。另外利用基因工程技术表达弧菌致病毒素，利用纯化的毒素蛋白免疫家兔制备单克隆抗体，利用酶联免疫吸附（elisia）的方法对环境中弧菌毒素定量测定。通过比较利用分子生物学方法测得的数据与海水水质污染状况，优化出用于指示海水水质的标准分子生物学弧菌检测方法。
实施例3发光弧菌生物传感器的研制
利用实验室已经分离的发光海洋弧菌，在实验室条件下研究各种理化指标对发光强度的影响，建立理化因子与弧菌生物发光的内在联系，构建发光弧菌生物传感器。然后把发光弧菌生物传感器用于实际样品测试，进一步优化各种参数，建立标准的用于检测海洋海水理化因子的方法。