水中发光细菌的急性毒性快速检测技术
天津市地表水水体污染发光细菌的急性毒性表征研究
试 剂井温 度 ：５５ Ｉ ￣ ． ＋ Ｙ
近年 来 ，突发 性水 污染 事 故时有 发 生，不 同程 度地 威胁 到人 们 的安全
健康 。发光 细菌急 性毒性测 定能快 速直 接地反应 被测水 质 的综合毒性 状况 ，
客观 地反应 因水 中多种 物质拮 抗作用 或抑制 作用给 水体造成 的综合 影响 。 １曩理
应 用
科 学
Ｖ Ａ
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天 津 市 地 表 水 水 体 污染 发光 细 菌 的 急性 毒 性 表征 研 究
杨 虹 刘金冠 崔桂贤
天津 ３ ０ ９ ） ０ １ １ （ 天津市环境监测 中心
摘
要 ： 利用Ｍ ｃ ｏ ｏ ｏ ｅ ０ ｉ ｒ ｔ ｘ Ｍ ｄ ｌ ５ ０毒性检测 仪对地表水进行 发光细菌急性毒性监 测。依靠发光细 菌急性毒性试验 发光损失率测定 ，建 立地表水综合毒性基准
时 ， 就会 引 起 细菌 发 光 的 强 弱变 化 。当 毒 性越 强 ，对代 谢 的抑 制 作 用越
强 ，光 损程 度越 明显 。以水样 与 发光 菌接 触 作用 后测 得 的荧 光强 度通 过计
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算得 到发 光损 失率 以此来 表征 水体 的综合 毒性 水平 。 ２发光 组■ 的生 理特 性
发光细菌法在环境监测中的应用徐祝燕
发光细菌法在环境监测中的应用徐祝燕
发布时间：2021-10-27T02:02:52.993Z 来源：《中国科技人才》2021年第20期作者：徐祝燕[导读] 重点介绍了其在水体监测与评价和在农产品安全性监测中的应用情况，实际简便可行，并相信发光细菌法会更加发展.
身份证号码：32092419920103xxxx 摘要：详细介绍了发光细菌法的原理和测定方法，与其它生物监测方法相比具有快速、简便、灵敏等特点.重点介绍了其在水体监测与评价和在农产品安全性监测中的应用情况，实际简便可行，并相信发光细菌法会更加发展.
关键词：发光细菌法水体监测食品安全性监测
发光细菌检测法是一种简便快速的生物毒性检测方法，它不仅能测试理化法所能测定的单因子指标，尤其能快速准确的测试出环境的综合毒性指标，具有理化法和传统生物监测法无可比拟特点。
1、发光细菌法简介
1.1 发光细菌法的原理
发光细菌是一类非致病的革兰氏阴性兼性厌氧细菌，最适温度20～ 30℃，pH6～ 9，N aCl 浓度3%，在正常的生理条件下能够发射可见荧光的细菌，这种可见荧光波长在450～490 nm 之间，在黑暗处肉眼可见.发光细菌法是利用灵敏的光电测量系统测定毒物对发光细菌发光强度的影响。毒物的毒性可以用EC50表示，即发光细菌发光强度降低50% 时毒物的浓度。发光细菌含有荧光素、荧光酶、ATP 等发光要素，在有氧条件下通过细胞内生化反应而产生微弱荧光。当细胞活性升高，处于积极分裂状态时，其ATP含量高，发光强度增强。发光细菌在毒物作用下，细胞活性下降，ATP含量水平下降，导致发光细菌发光强度的降低。实验显示，毒物浓度与菌体发光强度呈线性负相关关系，因而，可以根据发光细菌发光强度判断毒物毒性大小，用发光度表征毒物所在环境的急性毒性.这种方法是20世纪70年代后期提出的一种微生物监测新方法，因其灵敏、快速、简便、费用低廉则独具特色.
生物发光毒性测试分析.pdf
生物发光毒性测试分析
毒性是一项综合的生物学参数，它是衡量样品对活性生物体所产生的影响，不能以化学分析的方法进行测定，一些生物测试方法如鱼类试验、浮游动物试验、藻类试验等则较为复杂，且必须使用高等生物进行试验，从而引起众多的争议。发光细菌测试使用了具有发光特性的天然或人工遗传改造的微生物，这一方法经研究被证实具有快速、简便的特点，同时有很好的灵敏度和可靠性，发光细菌本身又没有危害性。发光细菌试验已成为环境样品毒性检测的生物测试技术，被列入了我国国家标准GB/T 15441-1995，德国国家标准(DIN38412)和国际标准(ISO11348)。
发光细菌毒性测试方法是一个我国国家标准和ISO标准认证的，运用发光细菌Vibrio fischeri进行急性毒理测试。
发光细菌闪烁测试（flash test）是一个改良的方法用于测试含有固体和有色的样品。
上述两个系统包括化学发光检测仪（闪烁测试系统的发光仪必需有自动样品注射器），软件程序，试剂冷却/孵育器和冷冻干粉状态的测试用发光细菌。
生物重金属试剂盒是一个革命性地用于分析环境中少量样品的方法。这些细菌能够特异性地感受到某种特定金属的存在，如来自固体和液体样品中ppb水平的铅、汞、砷和镉。发光终点测试方法具有很高的灵敏度，快速和高通量进行。
发光细菌毒性测试
此方法是传统和标准的通过发光细菌方法来测试化合物或污水的毒性（GB/T 15441-1995，ISO 113483: 水质）测定水样对Vibrio fischeri 的光发射抑制效果。这个测试方法是建立在此基础之上的――当有毒性的化合物存在时，细菌的发光量会降低。这个方法非常快速，只需要5－30分钟就可以完成。。
生物毒性快速检测与给水水质预警
现在的研 究认 为， 完整的应急检测应 该分为三级 ： 一级是快
速检测 ， 二级是确定性检测 ， 三级是精 确权威检测 。每一级的检 测方法特 点不 同， 能提供 的信息也不 同， 其中第一级应 以快速检
试。 中华等利用该菌对 印染废水 中的 １ 童 ４种染料进行 了毒性检 测， 结果表 明， 发光菌 比化学参数 能更准确地反映废水的生物毒
染。 一级检测方法包括快速综合性毒性检测， 快速生物总量检测 和颗粒 与有机污染检测等 。 目前， 国绝大部分水质 中心 的分析 我 方法 都属 于第二级或第三级 ，但 作为应急检测 体系的最重要 的 预警环节 ，第一级 的快速检测方法还 没有 在国内得 到很好的应
用。
许 多微 生物呼吸活性也会受 到有毒物质 的抑制从而表现为
维普资讯 http://www.cqvip.com
发光细菌法在国内水质监测中的应用
Ｍｉｃｒｏｔｏｘ Ｍｏｄｅｌ ５００ 毒 性 检 测 仪 是 一 种 采 用 生 物传感技术的毒性 检 测 系 统，它 的 技 术 的 基 础 是 使 用 费 希 尔 狐 菌 发 光 细 菌 ，在 常 规 模 式 下 ，１５ｍｉｎ 内 光 的损失率检 测 结 果 大 于 ２０％，则 饮 用 水 毒 性 较 大， 不宜使用或饮用。
关键词 发光细菌 水质监测
１ 前 言
发光细菌法是利用灵敏的光电测量系统测定毒 物对发光细菌发光 强 度 的 影 响，判 断 毒 物 毒 性 的 大 小。发光 细 菌 含 有 荧 光 素、荧 光 酶、ＡＴＰ 等 发 光 要 素 ，在 有 氧 条 件 下 通 过 细 胞 内 生 化 反 应 会 产 生 微 弱 荧光。 当细胞活性升高，处于积极分裂状态时，其 ＡＴＰ 含量高，发 光 强 度 增 强。 发 光 细 菌 在 毒 物 作 用下，细 胞 活 性 下 降，ＡＴＰ 含 量 水 平 下 降，导 致 发 光 细 菌 发 光 强 降 低 。 实 验 显 示 ，毒 物 浓 度 与 菌 体 发 光强度呈线性负相关 关 系，因 而，可 以 根 据 发 光 细 菌 发 光 强 度 判 断 毒 物 毒 性 大 小 ，用 发 光 度 表 征 毒 物 所在环境的急性毒性 。 ［１，２］
水质 生物毒性的测定 发光细菌快速测定法.pdf
ICS13.060.01
Z16DB23黑龙江省地方标准
DB23/T2750—2020
水质生物毒性的测定发光细菌
快速测定法
2020-12-16发布2021-01-15实施
目 次
前言......................................................................................................................................................................II 引言.....................................................................................................................................................................III 1范围.. (1)
2规范性引用文件 (1)
3方法原理 (1)
4试剂和材料 (1)
5仪器设备 (2)
6测定 (2)
7结果计算与表示 (3)
8方法的精密度 (3)
附录A（资料性附录）结果判定参考内容 (4)
前 言
本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由黑龙江省生态环境厅提出并归口。
本文件参与起草单位：黑龙江省生态环境监测中心。
水质综合毒性的测定现场快速监测发光细菌法(试行)
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 ii
1 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。
发光细菌法急性毒性的测定
发光细菌法急性毒性的测定
大连理工大学环境与生命学院
1978年美国Beckman 公司即推出功能完备的生物发光光度计“Microtox”，自此，这一急性毒性测试技术在世界范围内迅速推广。因此人们也将发光菌毒性测试称为Microtox 测试。
简介
发光菌毒性测试是20世纪70年代后兴起
的一种微生物监测环境污染及检测污染物毒
性的新方法。
采用现代光电检测手段(生物发光光度计)的发光菌生物毒性实验是毒理学中生物测定的方法之一。该方法快速、简便、灵敏、廉价,在有毒物质的筛选，环境污染生物学评价等方面有重要的意义，因而备受各国有关研究者的关注。
1995年3月，国家环境保护局、国家技术监督局将发光菌毒性测试定为水质监测标准方法(GB/T 15441-1995)。
一、实验目的与内容
实验目的
1. 掌握发光细菌毒性测试的标准方法；
2. 根据发光细菌发光强度的变化判断
受试化合物的毒性；
3. 初步了解发光细菌毒性测试的影响因素。
实验内容
1. 发光细菌的复苏；
2. 发光细菌发光强度的测定；
3. 受试化合物毒性的计算。
实验原理
发光菌的发光现象是其正常的代谢活动, 在一定条件下发光强度是恒定的, 与外来受试物(无机、有机毒物, 抑菌、杀菌物等) 接触后, 其发光强度即有所改变。变化的大小与受试物的浓度呈相关关系, 同时与该物质的毒性大小有关。通常认为外来受试物通过下面两个途径抑制细菌发光: (1) 直接抑制参与发光反应的酶类活性; (2) 抑制细胞内与发光反应有关的代谢过程(如细胞呼吸等)。
毒物的毒性可以用EC50表示, 即发光菌发光强度降低50% 时毒物的浓度。实验结果显示, 毒物浓度与菌体发光强度呈线性负相关关系。因而可以根据发光菌发光强度判断毒物毒性大小, 用发光强度表征毒物所在环境的急性毒性。
某制药废水对发光细菌急性毒性的分析
某制药废水对发光细菌急性毒性的分析
发表时间：2016-06-14T09:34:14.840Z 来源：《健康前沿》2016年3月作者：刘佳
[导读] 发光细菌法在是生物毒性测定中应用十分广泛，且操作方便，检测灵敏度较高。
河北远征药业有限公司河北石家庄 050041
摘要：发光细菌法在是生物毒性测定中应用十分广泛，且操作方便，检测灵敏度较高。在应用中可以依据生物发光度进行水样发光度测定，并研究水体急性毒性提供依据。本研究以发光细菌法为主要方法，重点对某制药废水的急性毒性开展研究，研究过程体现在废水水质、进水水样与出水水样测试等领域，并研究了制药废水对发光细菌急性毒性的生化处理效果，为制药废水的急性毒性研究提供了依据。
关键字：制药废水发光细菌急性毒性
发光细菌法最先被应用于药物毒性分析领域，随着其毒性评价技术发展，在生物毒性测定领域获得广泛应用。发光细菌法在应用中优势较多，如投资成本低，检测岭南敏度高、反应速度快与操作便捷等。发光细菌发光度体现与水样毒性组分浓度之间保持负相关关系，即可以依靠这种关系进行水样发光度测定，并为研究其急性毒性水平提供依据。
一、材料及方法分析
（一）材料、试剂及仪器
选择某制药厂2015年10月的污水处理厂废水为实验水样，改废水处理工艺具体表现为水解酸化→UNITANK→BAF。从地下调节池中取进水水样，从排放出口位置取出水水样。选择T3小种明亮发光杆菌为发光细菌。选择型号为DXY-2型号生物毒性测定仪，并配置以下设备：真空过滤泵、容量瓶、烧杯、冰点渗透压仪、玻璃纤维素模与封口膜等，此外还需要应用硝酸纤维素微孔滤膜，该滤膜应准备两种规格，分别为0.22μm与0.45μm，试剂则以氯化钠为主。
水质生物毒性检测
水质生物毒性检测
地球上最初诞生的是海洋，其次是河流、湖泊。它们带给人类社富足及恩泽。但在当今，由于资源的过度利用及环境的破坏等一系列的原因，水质污染正在加剧恶化。水质污染，除了生活废水外，工厂企业排放的污水是主要原因，通过先进完善的水质检测技术，将是遏制水质污染，保护人类生命之源的重要手段。
1.饮用水源地水质应急检测
《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）基本项目61个指标和2项特征项目检测能力，即：《水质急性毒性的测定发光细菌法》GB/T15441-1995和水质余氯的四甲基联苯胺比色法。
《地下水质量标准》（GB14848-2017）基本项目39个指标的资质能力和2项特征项目资质能力（《水质急性毒性的测定发光细菌法》GB/T15441-1995和水余氯的四甲基联苯胺比色法）。
2.饮用水源地水质全项检测
《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）全项109项资质能力以及《地下水质量标准》（GB14848-2017）93项资质能力，资质方法均为质量标准所列国家标准方法及环境环保部发布的最新方法。
3.水厂水质检测
《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）全项106项资质能力，《饮用天然矿泉水检验方法》GB 8538-2016全项58项资质能力，资质方法均为质量标准所列国家标准方法及国家发布的最新方法。
发光细菌法在水质监测中的应用
发光细菌法在水质监测中的应用
摘要：发光细菌法是一种建立在发光细菌自身生理特性上的方法，将其应用在
水质监测工作中，可以有效的监测出水体中是否存在有害物质。本文对发光细菌
的生理特性进行了介绍，还对这种方法的应用原理进行了分析。发光细菌法与其
他生物监测法相比，具有快速、简便、灵敏度高等优点，在工业废水、水域水质
毒性监测以及水环境污染物的检测中有着广泛的应用，并且发挥着重要的应用价值。
关键词：发光细菌；水质监测；应用
水质监测是一项重要的工作，其可以保证人们生活用水的健康性。在监测的
过程中，采用的方法主要有两种，一种是理化监测，另一种是生物监测。理化监
测可以了解水体中污染物的形式以及组分，但是无法反映出污染物的综合作用，
也无法了解到不同组分污染物的单独作用机制。生物监测可以了解到生物受到污
染的具体情况，包括污染的大小以及受污染程度，但是无法了解水体中所含污染
物的具体类别，还监测不出污染物的浓度。生物监测对水藻、水蚤等污染物有着
良好的监测效果，但是监测的时间比较长，操作也比较复杂。生物监测是一种新
型的监测方法，与理化监测与生物监测相比，其具有监测时间短、灵敏度高等优点，在现代水质监测中发挥着重要的作用。
1、发光细菌的发光机理以及应用原理
发光细菌法是一种新型的水体监测方法，其可以根据环境的变化作出反应，
在水环境的综合评价中发挥着重要的作用。在我国，发光细菌法是在1995年有
国家环境保护局以及国家技术监督部门根据国家相关标准制定的。下面笔者对发
光细菌的发光机理以及应用原理进行简单的介绍。
1.1发光细菌的分类
发光菌的生物毒性测试方法
精品
实验原理
1 发光菌的发光机理
细菌生物发光反应是由分子氧作用，胞内荧光酶催化， 将还原态的黄素单核苷酸(FMNH2)及长链脂肪醛氧化为 FMN 及长链脂肪酸，同时释放出最大发光强度在波长 为450-490nm处的蓝绿光。
2 实验原理
当发光细菌接触有毒污染物时,细菌新陈代谢则受到影响,
5 给各测试液加复苏菌液器准确吸取10μ L复苏菌液，逐一加入各管
摇拔匀出（样精品确室计的时盖，子记（录红到指秒示）灯亮），将待
测样品液比色管放入，盖好盖子，抓住盖
6 读数
子顺时针旋转（此时只绿指示灯亮）约12s读数，抓住盖子顺时针旋转至原处（只
红指示灯精亮品 ）向上拔出盖子，取出样品。
结果与数据处理
3 细菌冻干菌剂复苏 Nacl溶液，将安瓿瓶置于含有冰块的保温
瓶中，注入Nacl溶液混匀，2min后菌即复
苏取发2m光l测试管加2mlNacl3%溶液，10μ L
4仪器检验复苏发光细菌冻复倍苏率干发调粉光至质菌X2液，量，发颠光倒量摇高匀于，60测0m试v发，光此量冻，干
粉可用
发光菌液复苏满15min，用10μ L微量注射
精品
1 相对发光度的平均值
相对发光度（%）=Hgcl2管或样品管发光量/CK管发光量 再求相对发光度平均值
1. 2 建立并检验HgCl2浓度与其相对发光度均值的相关 关系
水质生物综合毒性在线监测仪
慕迪WTox-8000水质生物综合毒性在线监测仪采用ISO 11348 的方法，以发光细菌（费希尔弧菌）和样品反应时的发光强度变化来快速准确地测试出样品的毒性，毒谱范围含盖多于五千种潜在的毒性物质。广泛用于饮用水水源安全、应急评估及多种污染物毒性测定，毒性测试技术是一种基于生物传感技术的毒性检测系统，它提供一种有效应对供水污染（无论是故意破坏还是事故造成的）的检测手段。由于急性毒性测试可以在5~30分钟内完成，因而能保证对水质变化进行快速反应。
技术参数：
测量方法：发光杆菌法；
检测技术：双通道对照检测方法；
检测器：光电倍增管；
测量范围：0～100%；
重复性：5%；
分辨率：1%；
响应时间：5min；
响应范围：可响应大于5000种有毒物质；
测量时间：（10-50）min，可设置；
测量间隔：连续或者任意选择，可设置；
校准：定时自动校准；
人机操作：超大屏幕彩色液晶触摸屏；
数据存储：5年以上；
保养周期：1～2周更换一次发光菌；
输出：以太网，RS232，RS485，4-20mA；
正常工作条件：环境温度：0～40℃；
电源要求：220V AC±10%,50Hz±5%；
功率：不大于200W；
外界环境：无显著震动及电磁干扰，避免阳光直射；
尺寸（W×H×D）：机箱I：550*1460*340mm；机箱II：550*1340*380mm；
1.检测灵活，测量周期短，相应速度快，检测过程可自由设定，可由用户定制测量周期，最短检测时间5分钟；
2.自动进行质控和校准，保证测试结果的一致性和可靠性，可检测包括重金属、农药、生物毒物、其他有机和无机有毒等才超过5000多种毒性物质；
饮用水水源地水质生物毒性(发光细菌法)在线监测技术规范
饮用水水源地水质生物毒性（发光细菌法）在线监测技术规范
1 范围
本文件规定了饮用水水源地水质生物毒性（发光细菌法）在线监测系统构成、系统要求、数据管理、运行维护等内容。
本文件适用于以发光细菌为受试生物的饮用水水源地水质生物毒性在线监测。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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。
GB/T 15441 水质急性毒性的测定发光细菌法
HJ 212 污染物在线监控（监测）系统数据传输标准
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
发光细菌
在新陈代谢中，能产生发光物质的一类细菌，其发光强度与毒性物质浓度、毒性大小呈负相关性。
3.2
生物毒性
物质对生物的有害程度，以水样对发光细菌的发光抑制率来表征。
3.3
相对发光度（RLI）
加入待测样品的受试发光细菌发光度与对照发光度的比值。
3.4
发光抑制率
在规定条件下，待测样品与受试发光细菌接触后，发光细菌的发光度所降低的百分比。
3.5
半数效应浓度（EC50）
引起发光细菌半数出现发光抑制效应的毒性物质浓度。
3.6
平均无故障运行时间（MTBF）
相邻两次故障之间的平均工作时间，采用测试期间总运行时间与故障次数的比值进行计算。
3.7
零点漂移
采用零点校正液为样品连续测量，在线监测系统的示值在一定时间内基于初始零值的最大变化幅度相对于量程的百分比。
4 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
RLI: 相对发光度（relative light index ）
水质急性毒性的测定发光细菌法
结果计算
• 计算样品相对发光度(%)，并算出平均值。 • 符合条件1者，建立并检验氯化汞浓度(C)与 其相对发光度(T)%均值的相关方程，也可以 绘制关系曲线。 • 符合条件2者，建立并检验样品稀释浓度(C) 与其相对发光度(T)%均值的相关方程，关系 曲线。
根据测试结果表达样品急性毒性
• 符合条件1者，测 试结果报告同时列举样品 相对发光度及其相当的氯化汞浓度值。 • 符合条件2者，测 试 结果报告列举样品的 EC50值。
实验试剂与仪器
• 1.试剂： • 氯化汞Hgcl2,氯化钠NaCl,明亮发光杆菌T3小 种冻干粉,氯化钠溶液(3 g/100 lm),氯化钠溶 液(2 g/100 ml),参比毒物氯化汞标准溶液(0.0 2 ,0. 04,0.06,0.08,0.10 ,0.12,0.14 ,0.1 6,0.18 ,0.20,0.22,0.24m g/L),氯化汞母液,p=2 000 mg/L,氯化汞工作液(p=2 mg/L)
• 2.相对发光度测定： • 用 5m l 的定量加液瓶给每支CK管加2或5 ml 氯化钠3 g/100 ml(据仪器型号而定) • 用 2或 5m l吸管给每支样品管加2或5m l样 品液
来自百度文库
• • • • •
3：发光细菌冻干菌剂复苏 4：仪器的预热和调零 5：仪器检验复苏发光细菌冻干粉质量 6：给各测试管加复苏菌液 7：发光细菌与样品反应达到终止时间的读 数 • 8：有色样品测定干扰的校正
发光细菌检测水中综合毒性
文章编号 ： ６ ２ ３ ９ （ ０ ８ １ （ ） ０ １ — ２ ห้องสมุดไป่ตู้ ７ — ７ １ ２ ０ ） ０ ｃ一 ２ ５ ０
括 细 胞 壁 、细 胞膜 电子 的 转 移 系统 、酶 及细 胞 质 的结 构 ，这 些 变 化最 终 导 致 生 物 发 光的 减 弱 。 通过 生 物 发 光 光 强 的 测定 即
可 计算 得到 样 品 毒性 的 强 弱 。 １ ３ 验仪 器及器 具 试 发光 细菌试验 仪 器 ： ｌ ａ ｘ急性毒 Ｄｅ ｔ ＴＯ 性检 测 仪 ； 次性 小 玻璃 试 管 ； 一 移液 器 。 １ ４ 剂 ．试 Ｍｉ ｒ ＴｏＸ特 有试剂 （ ｃｏ 冷冻干 燥的海 洋 性发光细菌 Ｐ ｏｏ ａ ｔｒ ｍ ｈ ｓｈ ｒｕ ； ｈ ｔ ｂ ｃｅ ｕ ｐ ｏ ｐ ｏ ｅ ｍ） ｉ Ｍｉｒ Ｔ ｘ稀释液 ； ｃ ｏ ｏ ｃｏ ｏ Ｍｉ ｒ Ｔ ｘ渗 透调节液 。 １ 水 样采 集 ５ 采 集 水 样 前 ， 用 水 样 清 冼事 先 准备 先 好 的 干 净 的试 剂 瓶 及 塞 子 两次 。注 满 取 样 瓶 ， 好 瓶 口，即 刻 送 往实 验 室进 行 测 定 。 封 １ ６样 品准 备 Ｏ＋Ｌｉ ｈｔ ｇ 在 分 析 前 ，大部 分样 品 不 需要 做特 殊 许 多 学 者 利 用 这 一 方 法 研 究 了 工 业 废 水 、 ＣＯ ＯＨ ＋Ｈ， 生 物 发 光 直 接 与 细 胞 的 活 性 及 代 谢 状 准 备 ，但对 一 些 特定 的检 测 需 要 对 一 些 特 河流 、海 水 等样 品 的毒性 ， 中国 于 ｌ ９ ９ ５年 包 别 的 样 品 进 行 测 试 前 的 准 备 ，几种 情 况 列 将 这 一 方 法 列 为 水 质 急 性 毒 性 检 测 的 标 况相 关 。 毒性 物 质 会改 变细 胞的 状 态 ，
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水中发光细菌的急性毒性快速检测技术
刘康
（北京市环境保护监测中心 北京 100048）
摘 要 现场检测中，通过对水体进行发光细菌急性毒性检测，快速判定水体的综合毒性和污染量级，起到早期预警作用。文章介绍了DeltaTox毒性仪及其工作原理和方法、毒性参照物实验和比对实验等内容。仪器通过高敏感度分析仪（光度计）测试发光细菌与水样混合后的光强度，并与空白实验的光强度比较，根据实验前后样本发光强度的变化得到光损失或光增益的百分比。该检测耗时短，操作简便，敏感度高，适用于现场检测或突发性污染事故的应急监测。
关键词 发光细菌；急性毒性；快速检测
Rapid Testing Technique on Acute Toxicity of Luminescent Bacteria in Water
Kang Liu
(Beijing Municipal Environmental Monitoring Center,Beijing,100048)
Abstract By acute toxicity test using luminescent bacteria,the concerned water’s overall toxicity and polluted level can be rapidly determined right in field.This test can be used as an early warning.The essay introduced the working principle of DeltaTox instrument,the toxicity reference substance experiments and the contrast experiments,etc.The high-sensitivity analyzer(photometer)of the DeltaTox detects the light intensity of the mixture of the luminescent bacteria and the potentially contaminated paring it with the blank test,we can obtain the percentage of optical loss and gain according to the luminous intensity of the simples before and after the experiment.This testing method is a simple,sensitive and rapid way which can be used both in pollution accidents and regular on-site testing.
Key words Luminescent bacteria;A cute toxicity;Rapid testing
近些年,随着工农业的快速发展,各种有毒有害物质大量产生,它们随着地表径流直接排入到江、河、湖泊等环境水体中,给人类赖以生存的水资源带来了巨大威胁.为及时掌握水质情况，控制水体污染，提高水环境安全水平,为制定水污染防治措施提供技术支撑，需要对环境水体的水质进行便捷、快速地监测．目前对水体毒性物质的分析主要采用气相或液相色谱等化学分析方法进行。通过分析某一种或几种代表性污染物浓度来估测水体的毒性．其有效性并不为毒理学界广泛认同。另外．分析化学方法虽然精密度和灵敏度较高．但设备庞大，无法在野外进行水质毒性的快速检测。近来水质毒性的生物检测方法取得了快速的进展．尤其以发光细菌检测方法相对简便和快速，应用较广泛。
1 实验部分
1.1 仪器（试剂）
DeltaTox是美国SDI(Strategic Diagnostics Inc)一种急性毒性检测系统，该毒性测试技术是一种基于生物传感技术的应急毒性检测系统，测定系统的基础是使用一种发光细菌即：费希尔弧菌(Vibrio fiseheri)。该毒性仪体积小、携带方便，工作温度在10°C -28°C之间，非常适合变化的现场环境。整个系统包括一台高灵敏度的分析仪（光度计）、干冻的细菌试剂、实验控制液和补充液。
1.2 工作原理及方法
DeltaTox检测系统可进行毒性和ATP两种检测。在毒性测试时，仪器检测发光细菌与测试样本混合后的发光强度，并与控制实验（空白实验）的光强度比较。光强度的损失或增益（标志对测试细菌新陈代谢的抑制作用或促进作用）反映测试样本的相对毒性。
发光细菌即费希尔弧菌的发光作用是其正常生理状态下所具有的性质，发光细菌体内的荧光素酶催化荧光素的氧化作用，反应如下：
FMNH
2 + 0
2
+ R-CO-H → FMN + R-COOH + H
2
0 + Light
它是细胞呼吸作用的副产物，直接与细胞的活性及代谢状况相关。呼吸作用则是细胞和生物代谢的基本过程，细菌的发光直接和其呼吸相关，当细胞活性受到毒性物质作用后，其活性将受到抑制，从而使呼吸速率下降，进而导致发光降低，样品的毒性越强，发光细菌的光损失越多，通过对生物发光强度的测定来计算样品毒性的强弱[1]。
该毒性测试方法具有快速、简便、费用低等特点，可测出水体中5000多种有毒有害物质。其准确性和可靠性与用标准小白鼠毒性实验的传统毒性实验方法的结果具有良好的相关性，其灵敏度可与鱼类96h急性毒性试验相媲美[2]。此外DeltaTox还提供了Q–TOX和B–TOX两种毒性检测模式，最快可以在5分钟得到检测结果，其中B–TOX模式中有高毒性样本测试、中毒性样本测试和低毒性样本测试3种方式[3]。
2 结果与讨论
2.1 毒性参照物实验
配置一定浓度梯度的苯酚标准溶液，浓度由低到高依次为：50mg/L、75 mg/L、100 mg/L、150 mg/L、200 mg/L、500mg/L，将标准溶液作为样品分别测定，得到发光抑制率，并计算出相对偏差值和EC
50
值（每一浓度做平行双样实验）。
表1 苯酚标准溶液参照物实验比对表
序号苯酚溶液浓度
（mg/L）
DeltaTox毒性仪
测试结果（发光抑制率）
相对偏差
1
5026%
10.3%
232%
3
7539%
9.3%
447%
5
10049%
2%
651%
7
15058%
4%
863%
9
20064%
2.3%
1067%
1150078%--经回归分析，表1中得到的发光抑制率与苯酚浓度具有较好的相关性，相关系数为0.9276。另外，通过对不同浓度平行双样相对偏差的计算，数值均在15%以内，说明数据的平行性良好，已达到实验室质控要求。最后经计算得到苯酚的EC50值为125.36mg/L。
2.2 现场快速检测与实验室比对情况
在一次地下水应急水源地调查中，笔者赶赴现场，先采用Delta -Tox毒性仪的快速毒性检测模式