水体急性生物毒性检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及生物化学领域，是水体急性生物毒性检测装置。
【背景技术】
[0002] 所谓急性生物毒性，是指正常的水体突然受到有毒物质的污染，且对生物群造成 了危害。随着工业化进程的加快和化学工业的发展，各种化学物质、重金属物质对环境水体 的污染越来越严重。特别是这些污染存在着突发性和不可预见性，对水体生态和人体健康 造成危害。如果出现在城市饮用水水源地而不能及时发现，更会酿成重大事件甚至诱发社 会问题。因此迫切需要对有关水体进行连续实时的在线急性毒性鉴定。这种鉴定只关注毒 性对生物群的危害，而不能鉴定毒性的种类和来源。
[0003] 基于上述需求，近年来出现了基于鱼类、水蚤类、发光菌的生物毒性检测装置，存 在着结构复杂，维护成本高，难以满足在野外水源地自动连续监测的需要。
【发明内容】
[0004] 本实用新型的构思原理是，水中好氧性微生物在正常水质条件下要生长繁殖，同 时消耗有机物和氧。当毒性物质突然进入水体后，微生物的活性立即受到抑制，其耗氧量下 降甚至停止耗氧。通过监测这些微生物的耗氧量变化判断其活性变化，间接反映出水体毒 性的急性变化以及毒性强度。
[0005] 本实用新型的目的是，克服现有技术的不足，提供一种结构简单，检测操作简便、 快速、准确的水体急性生物毒性检测装置。
[0006] 实现本实用新型目的之一采用的技术方案是，一种水体急性生物毒性检测装置， 其特征是，它包括：由盛装水样的恒温密闭容器、输气管、循环气栗和氧传感器构成的空气 密闭循环系统，显示控制器，在盛装水样的恒温密闭容器内放置占有一定容积含有好氧性 微生物的被测水样，在含有好氧性微生物的被测水样的上方容积内为空气，输气管的空气 进气管端伸在盛装水样的恒温密闭容器内含有好氧性微生物的被测水样中，输气管的空气 出气管端伸在盛装水样的恒温密闭容器内的空气中，循环气栗装在输气管上，在输气管的 空气出气管端串接氧传感器，循环气栗、氧传感器和显示控制器均与显示控制器电连接。
[0007] 本实用新型的水体急性生物毒性检测装置与现有的装置相比，本实用新型的优点 在于：
[0008] 1、对试验用微生物没有特殊要求，无需筛选培养特殊种类的水生生物，例如发光 菌等。普通的水中好氧性微生物或自然培养的好氧性微生物都能满足监测要求；
[0009] 2、结构简单，无需复杂的光学传感器及信号处理设备，氧传感器结构简单，易于使 用维护，价格低廉；
[0010] 3、无需添加特殊药剂，对环境没有污染；
[0011] 4、易于实现工业设计，形成自动进、排样水，自动连续监测，自动分析比较以及报 警的在线检测仪器，具有广泛的经济价值和社会价值，适用于江、河、湖、库、地下水、海水以 及其他水体急性生物毒性检测，用途广泛。
[0012] 5、检测操作简便、快速、准确。
【附图说明】
[0013] 图1为本实用新型的水体急性生物毒性检测装置结构示意图；
[0014] 图2为实际测试过程中氧浓度-时间曲线示意图；
[0015] 图3为不同甲苯含量条件下酵母菌有氧呼吸总时间t,&变化曲线示意图。
[0016] 图中：1含有好氧性微生物的被测水样，2盛装水样的恒温密闭容器，3输气管，4循 环气栗，5氧传感器，6显示控制器。
【具体实施方式】
[0017] 下面用图示对本实用新型作进一步说明。
[0018] 参照图1，本实用新型的一种水体急性生物毒性检测装置，包括：由盛装水样的恒 温密闭容器2、输气管3、循环气栗4和氧传感器5构成的空气密闭循环系统，显示控制器6， 在盛装水样的恒温密闭容器2内放置占有一定容积含有好氧性微生物的被测水样1，在含 有好氧性微生物的被测水样1的上方容积内为空气，输气管3的空气进气管端伸在盛装水 样的恒温密闭容器2内含有好氧性微生物的被测水样1中，输气管3的空气出气管端伸在 盛装水样的恒温密闭容器2内的空气中，循环气栗4装在输气管3上，在输气管3的空气出 气管端串接氧传感器5,循环气栗4和氧传感器5均与显示控制器6电连接。循环气栗4、 氧传感器5和显示控制器6为市售产品。
[0019] 使用本实用新型的水体急性生物毒性检测装置进行水体检测时：
[0020] 1)将盛装水样的恒温密闭容器2、输气管3、循环气栗4和氧传感器5连接构成的 空气密闭循环系统；
[0021] 2)盛装水样的恒温密闭容器2内放置占有一定容积含有好氧性微生物的被测水 样1，在含有好氧性微生物的被测水样1的上方容积内为空气；
[0022] 3)启动循环气栗4,驱使盛装水样的恒温密闭容器2内上部的空气沿空气密闭循 环系统进行循环；
[0023] 4)当空气流经氧传感器5时，氧浓度值由氧传感器5转换成电信号传输给显示控 制器6,显示控制器6记录氧浓度随时间的变化曲线；
[0024] 5)在水样无毒或低毒条件下，微生物正常生长繁殖不断消耗盛装水样的恒温密 闭容器2内的有机物和氧，致使氧浓度下降速率加快；在水样有毒条件下微生物活性受 到抑制甚至休眠或死亡，氧浓度下降速率变慢或不下降，将无毒水样与未知毒性水样氧浓 度-时间曲线比较，就能够实现水体的急性毒性监测。
[0025] 实验配方
[0026] 准确称取市售安琪酵母粉0.28,5%葡萄糖101111，5(^/1腿 2?04 50~551111及适量 甲苯，将上述材料加入到实验瓶中，保证瓶中溶液总体积为65ml，空气总体积为15ml。水浴 加热温度为31°C时开启仪器进行测试。
[0027] 实验结果
[0028] 图2为实际测试过程中，密闭系统内氧浓度-时间变化曲线。经过大量实验发现， 曲线由两部分组成，分别是AB段的迟缓区及BC段的对数区。在AB段时，酵母菌处于缓慢 激活状态，呼吸作用微弱，耗氧量较小，曲线呈现近乎直线走势。当时间达到B点以后，酵母 菌处于高效活化状态，并且以稳定的几何级数极快增长，耗氧量大大增加，在较短时间内体 系含氧量迅速降低。当时间达到C点之后，体系内含氧量为零，酵母菌进行无氧呼吸。
[0029] 表1、不同甲苯含量条件下的酵母菌有氧呼吸各阶段反应时间汇总
[0030]
[0032] 结果讨论：从表1可以看出，随着甲苯用量的增加，酵母菌有氧呼吸过程受到抑 制，呼吸时间随之增加。当甲苯含量增加至63. 4mg/L时，酵母菌的呼吸开始受到抑制，^时 间稍有增加，t2时间变化幅度不大。继续增加甲苯含量至84. 6mg/L时，抑制作用变得明显， 心时间段增加了约5min，12时间段增加约3min。当甲苯的含量达到108mg/L时，甲苯的毒 性对酵母菌的有氧呼吸产生了非常大的影响，表现在&与12时间段均出现非常大的增加幅 度，导致与空白实验结果对比，有氧呼吸的总时间增加了约18min。总体来说，通过比较ti段时间已经能够看出甲苯浓度的增加对酵母菌有氧呼吸的影响，若结合^及12二者，则更 能直观准确地比较出甲苯对酵母菌的急性生物值。国内有关研究曾采用剑尾鱼作为受试对 象进行急性生物毒性试验，结果显示当甲苯浓度达到l〇4mg/L时达到其急性毒性值。结合 图3,与其相比可以清楚看出本实用新型反应更为灵敏，毒性浓度检测下限低至63. 4mg/L 且体系的稳定性良好，在未来急性生物毒性检测方面具有很大的潜力及应用价值。以上内 容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型 的具体实施只局限于这些说明，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不 脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用 新型的保护范围。
【主权项】
1. 一种水体急性生物毒性检测装置，其特征是，它包括：由盛装水样的恒温密闭容器、 输气管、循环气栗和氧传感器构成的空气密闭循环系统，显示控制器，所述输气管的空气进 气管端伸在盛装水样的恒温密闭容器的下部容积内，所述输气管的空气出气管端伸在盛装 水样的恒温密闭容器的口部容积内，循环气栗装在输气管上，在输气管的空气出气管端串 接氧传感器，循环气栗、氧传感器和显示控制器均与显示控制器电连接。
【专利摘要】本实用新型是一种水体急性生物毒性检测装置，其特点是，包括：由盛装水样的恒温密闭容器、输气管、循环气泵和氧传感器构成的空气密闭循环系统，显示控制器，在盛装水样的恒温密闭容器内放置占有一定容积含有好氧性微生物的被测水样，在含有好氧性微生物的被测水样的上方容积内为空气，输气管的空气进气管端伸在含有好氧性微生物的被测水样中，输气管的空气出气管端伸在盛装水样的恒温密闭容器内的空气中，循环气泵装在输气管上，在输气管的空气出气管端串接氧传感器，循环气泵、氧传感器和显示控制器均与显示控制器电连接。具有结构简单，检测操作简便、快速、准确等优点。
【IPC分类】C12M1/36, C12M1/04, C12M1/34
【公开号】CN205046126
【申请号】CN201520606496
【发明人】承学东, 柴颖, 王鸿昌, 里新
【申请人】吉林市光大分析技术有限责任公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年8月13日