水体毒性检测装置的微电极的清洗方法
【技术领域】
[0001]本发明属于水体监测技术领域，具体涉及一种水体毒性检测装置的微电极的清洗方法。
【背景技术】
[0002]水体“毒性”是一个全新的水体生物学指标，直接反映水体受污染情况。近年来，我国发生了多次突发性的水污染事件，给周边的生活和生产以及生态系统带来了严重的影响。因此，有必要对水体总毒性进行在线监测。中国专利(公开号102520047A)公开了一种检测水体毒性的检测装置及水体毒性的检测方法。该方法利用待测水样中的毒性物质对微生物呼吸的抑制作用，阻碍微生物和电子媒介体之间的电子传递，从而通过电子传递的变化，判断水体毒性。该装置主要包括微生物培养装置和与微生物培养装置连通的电化学检测装置组成；其中，微生物培养装置主要包括盛有待测水样、电子媒介体和微生物的微生物培养皿；电化学检测装置主要包括电化学检验池、恒温装置和设置在电化学检测池内的三电极体系，三电极体系由工作电极、参比电极和对电极组成，参比电极和对电极采用本领域常用电极，但为增加检测灵敏度，工作电极优选采用微电极或者微电极阵列。
[0003]在水体监测技术领域，为保证检测结果的稳定性，在检测前通常需要对工作电极进行清洗，以去除工作电极表面污染物、重新获得干净的工作电极。在线电化学监测和分析设备中，清洗电极的方式主要为物理方法、化学方法、物理结合化学的方法、光化学的方法。物理方法主要是使用机械刷洗、脉冲水冲洗、超声波清洗，通过物理作用使电极表面的污染物脱落，达到清洗电极的目的；化学方法主要是根据污染对象，采用适当的溶液作为洗液，通过浸泡等方式使电极表面的污染物溶解到洗液中；物理和化学结合的方法主要是结合物理和化学两种方法的优点，将化学溶解和机械剥离相结合，以达到强力清洗的目的。光化学的方法是利用紫外光辐射的方式对电极进行清洗。但是，在检测水样中有机污染物含量较高的情况下，检测过程中，有机污染物会吸附到工作电极表面，污染电极，进而导致工作电极检测的电流不稳定，检测结果不准确，尤其当工作电极为微电极时，这种影响更强烈。而现有技术中的各类清洗方法都不能解决这一技术问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是解决现有技术中水体毒性检测装置的微电极在检测过程中容易受到污染，以致检测的电流不稳定的技术问题，提供一种水体毒性检测装置的微电极的清洗方法。
[0005]本发明解决上述技术问题采用的技术方案如下。
[0006]水体毒性检测装置的微电极的清洗方法:用清洗液清洗工作电极5min以上；
[0007]所述清洗液为待测水样和微生物的混合溶液，清洗液中微生物的浓度0D600为0.02—0.1 ο
[0008]进一步的，所述清洗液通过稀释加入微生物后的待测水样获得，所述稀释溶剂为待测水样。
[0009]进一步的，所述混合溶液中还含有电子媒介体，更进一步的，所述清洗液通过稀释加入电子媒介体和微生物后的待测水样获得，所述稀释溶剂为待测水样。
[0010]进一步的，所述电子媒介体为铁氰化钾、中性红、二茂铁或二茂铁的衍生物。
[0011]进一步的，所述清洗时间为5-60min。
[0012]与现有技术相比，本发明的有益效果为:
[0013]本发明的水体毒性检测装置的微电极的清洗方法，采用稀释后的含有电子媒介体和微生物的待测水样为清洗液，在工作电极工作状态下，使清洗液持续与工作电极流动接触，清洗液中的有机物与工作电极表面作用，污染物在工作电极表面达到吸附平衡，形成稳定的污染物吸附层，在检测过程中，由于工作电极表面已经形成了稳定的污染物吸附层，从而降低了检测过程中测试样对工作电极的污染，进而获得了稳定的电流信号输出，即使多次测试之后的检测电流的偏差也通常小于3%，最高不超过7%。
【附图说明】
[0014]图1为实施例1中不同检测次数下的测试样的极限电流与对照样的极限电流的比值；
[0015]图2为实施例2的检测装置记录的实时电流值与检测时间的关系曲线；
[0016]图3为图2中A的局部放大图；
[0017]图4为对比例I的检测装置记录的实时电流值与检测时间的局部关系曲线；
[0018]图5为对比例4的检测装置记录的实时电流值与检测时间的局部关系曲线；
[0019]图6为对比例5的检测装置记录的实时电流值与检测时间的局部关系曲线。
【具体实施方式】
[0020]为了进一步了解本发明，下面结合【具体实施方式】对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的限制。
[0021]本发明的水体毒性检测装置的微电极的清洗方法，适用于待测水样中含有有机物，且工作电极为微电极的水体毒性的检测装置，适用于检测时需要向待测水样中添加微生物，且工作电极为微电极的水体毒性的检测装置，特别适用于中国专利(公开号102520047A)公开的一种检测水体毒性的检测装置的清洗。而且该清洗方法不仅适用于单独检测，也能够用于在线检测。
[0022]本发明的清洗原理是:待测水样中含有的有机物和/或添加的微生物后引入的有机物，在检测过程中，吸附到工作电极表面，污染电极，影响检测电流，本发明使清洗液先持续与工作电极流动接触，清洗液中的有机物与工作电极表面作用，污染物在工作电极表面达到吸附平衡，形成稳定的污染物吸附层，在检测过程中，由于工作电极表面已经形成了稳定的污染物吸附层，从而降低了检测过程中测试样对工作电极的污染，进而获得了稳定的电流信号输出。
[0023]本发明的水体毒性检测装置的微电极的清洗方法，是用清洗液清洗工作电极5min以上，即在工作电极工作的状态下，使清洗液以连续水流形式冲洗工作电极5min以上，清洗后的工作电极可以直接用于检测待测水样，也可以保存在清洗液中，待检测待测水样时，取出直接使用即可，当用于在线检测时，一般采用先清洗电极，再检测水样，然后再次清洗电极，再次检测水样的连续循环工作方式。
[0024]其中，清洗液为待测水样和微生物的混合溶液，电子媒介体对清洗过程没有影响，所以也混合溶液中还可以含有电子媒介体，清洗液中微生物的浓度0D600为0.02-0.1o为便于操作和在线检测，清洗液一般采用稀释已经加入电子媒介体和微生物的待测水样获得，但稀释溶剂必须为待测水样，否者无法达到本发明的清洗效果。需要说明的是，本发明的清洗时间如果低于5min，则有机物在电极表面的吸附时间较短，无法形成稳定的吸附层，进而不能获得稳定的检测信号。如果高于60min，虽然仍然可以保证清洗效果，但不满足仪器的在线连续测试要求，所以本发明的清洗时间优选5-60min。清洗液中微生物的浓度0D600如果低于0.01，则清洗液中的有机物含量过低，无法形成可以抑制电极进一步污染的有机吸附层，进而无法获取可靠的检测数据。如果高于0.2，则在长期运行过程中，容易在电极表面累积过多的有机物并形成微生物膜，影响微电极检测器的长期稳定输出性能。
[0025]本发明中，添加的微生物的种类没有限制，可以是单一菌种，也可以是多种菌种的混合，一般微生物通过待测水样原位培养获得，原位培养方法为现有技术，清洗液中微生物的种类与添加在待测水样中的微生物的种类可以相同也可以不同，优选相同；电子媒介体为铁氰化钾、中性红、二茂铁或二茂铁的衍生物；微电极的材质为金、铂等贵金属，没有特殊限制。
[0026]以下结合实施例进一步说明本发明。
[0027]实施例1
[0028]步骤一、取待测水样进行原位培养，得到微生物；
[0029]步骤二、再取待测水样，向其中加入铁氰化钾和步骤一培养的微生物，得到测试样，测试样中，微生物浓度0D600为0.2，铁氰化钾的浓度为2g/L ；
[0030]步骤三、取部分测试样，用待测水样进行稀释，至微生物浓度0D600为0.01，得到清洗液；
[0031]步骤四、取去离子水，向其中加入铁氰化钾和步骤一培养的微生物，得到对照样，对照样中，微生物浓度0D600为0.2，铁氰化钾的浓度为2g/L ；
[0032]步骤五、用清洗液清洗检测装置的微电极(20 μπι的铂微电极)60min，然后用检测装置依次检测经微生物培养装置培养后的对照样和测试样，记录检测过程中微电流的实时电流值；
[0033]步骤六、连续运行检测装置，重复步骤五，至共检测400次。
[0034]实施例1采用的待测水样为去离子水，检测装置为中国专利(公开号102520047A)公开的检测水体毒性的检测装置。图1为实施例1不同检测次数下的测试样与对照样的极限电流的比值，从图中可以看出，连续350次测试之后的检测电流的偏差小于2%，说明本发明降低了检测过程中测试样对工作电极的污染，获得了稳定的电流信号输出。
[0035]实施例2
[0036]步骤一、取待测水样进行原位培养，得到微生物；
[0037]步骤二、再取待测水样，向其中加入铁氰化钾和步骤一培养的微生物，得到测试样，测试样中，微生物浓度0D600为0.1，铁氰化钾的浓度为2g/L ；
[0038]步骤三、取部分测试样，用待测水样进行稀释，至微生物浓度0D600为0.01，得到清洗液；
[0039]步骤四、取去离子水，向其中加入铁氰化钾和步骤一培养的微生物，得到对照样，对照样中，微生物浓度0D600为0.1，铁氰化钾的浓度为2g/L ；
[0040]步骤五、用清洗液清洗检测装置的微电极(25 μπι的金盘微电极)5min，然后用检测装置依次检测经微生物培养装置培养后的对照样和测试样，记录检测过程中微电流的实时电流值；
[0041]步骤六、连续运行检测装置，重复步骤五，至共检测100次。
[0042]实施例2采用的待测水样为去离子水，检测装置为中国专利(公开号102520047A)公开的检测水体毒性的检测装置。图2为实施例2记录的实时电流值与检测时间的关系曲线，图3为图2的局部放大图，即为清洗液、培养后的对照样、培养后的测试样一次依次连续流过微电极检测器产生的电流信号，从图2-3可以看出，虽然测试样流经微电极时会对电极产生污染，但经多次测试后，对照样和测试样的电流信号差异依然小于3%。
[0043]实施例3
[0044]步骤一、取待测水样进行原位培养，得到微生物；
[0045]步骤二、再取待测水样，向其中加入铁氰化钾和步骤一培养的微