生物毒性在线监测方法在苏州水源地预警监测中的应用研究
生物大数据技术在环境监测与预警中的应用案例分享
生物大数据技术在环境监测与预警中的应用案例分享近年来，随着科技的快速发展和数据技术的成熟应用，生物大数据技术在环境监测和预警中的应用越来越受到关注。
生物大数据技术结合生物学和信息技术的优势，不仅可以提高环境监测的效率和准确性，还可以帮助我们及时预警并采取相应措施来保护环境。
本文将介绍几个生物大数据技术在环境监测与预警中的应用案例，以展示这一领域的前沿技术和重要意义。
首先，生物大数据技术在水质监测中的应用可帮助我们及时掌握水体的污染情况，并进行预警和采取相应措施。
例如，在某个水库中，使用生物大数据技术可以通过监测水中的微生物种群组成、功能基因以及其他环境因素，来评估水库的健康状况和潜在的污染风险。
通过对大量的生物学数据进行分析，可以及时发现水体中存在的污染物及其来源，并进行合理的应对措施，从而保证水库的水质安全。
其次，生物大数据技术在空气污染监测与预警中也发挥着重要作用。
空气污染严重影响着我们的健康和环境质量。
通过监测空气中的微生物组成和其他环境参数，可以更准确地评估空气质量，并预警可能出现的污染事件。
例如，在城市中建立空气微生物监测网络，通过收集和分析大量的空气微生物数据，可以实时掌握空气中微生物群落的动态变化，及时发现并预警潜在的细菌或病毒扩散事件，从而保护公众的健康。
此外，生物大数据技术在生态系统监测与预警中也发挥着重要作用。
生态系统的稳定和健康对维持生物多样性和生态平衡至关重要。
通过监测生态系统中的生物多样性、物种分布和相互作用等大数据信息，可以及时评估生态系统的健康状况，并预警潜在的生态灾害。
例如，在某个森林生态系统中，通过收集和分析大量的生物多样性调查数据和环境因素信息，可以监测森林植被的变化，及早发现病虫害等生态灾害的风险，并采取相应措施来保护森林生态系统的健康发展。
最后，生物大数据技术在动植物保护和管理中也有着广泛的应用。
通过大数据技术的支持，可以更好地了解动植物的分布、数量、迁徙路径等信息，从而制定精确的保护策略并预警可能的灭绝风险。
原水生物预警系统的应用及研究
弧 菌 ）在 水 中遇 毒 物 发 光强 度 发 生 衰 变 的 原理 进 行 毒 性物 质 的 检 测。 通 过 测 定 光 损 失来 判断 水 中的 污 染物 的毒 性 大小 ， 是 水 中 综合 毒 性 的反 应 。 该 方法 与 传 统 的 用 鱼类 或 其 它 标准 动 物 所 进 行 的毒 理 学 试 验 具 有 很 好 的线 性 关 系 。 仪器 主 要 由三 部分 组
０ ％ ２ ０ １ ５ １ ０ ５ ０
图７ 示 为氰 化 物毒 性 变化 曲线 ， 由图 中可 以 看 出， 氰化 物 所 与细菌 接触 后 ，细 菌 的发光 量持 续 降低 ，而 导致 毒性 随 时间 的延 长 平稳 上升 。这表 明氰化物 对细菌 的抑 制作 用是 非 常有效 的。
原 水 生 物 预 瞽 系 统建 立 的主 要 目的 是 在 供 水 水源 取 水 １ ： ３建
路 子 系 统 、参 考 水 供应 子 系 统 、 数 据 库 子 系统 、 实验 室验 证 设 备 （ 携式 毒 性检 测仪 和其 他设 备 ） 便 。
立 一 个 广 谱 预 警 系 统 ， 建 成 一 套相 对 完 善 的 供 水 水 源 自动水 质
成 ： 全 自动 生 物 监 测器 （ Ｏｍｏ ｉ ｒ ＢＩ ｎｔ ）； 自动 发 光菌 生物 培 ｏ
养 器 （ ＯＸ ｉｓ ａ ｅ ）； 用于 数 据 处理 和在 线 服 务 的 软件 包 Ｔ ｂｏ ｈ ｋ ｒ
（ ＴＯＸｖｅ ）。 ｉｗ
■ 黝 嘲 嘲
经 过 近 １ 个 月 的毒 性 测 试 ， 我 们得 出 上 海 黄 浦 江５ １ 月 ０ —０ 的 背 景 毒 性 范 围 （ 警 基 线 ）在 一 ０ １ ％ 以 内 。 为 确 保 安 报 ２ ％～ ５ 全， 预 留有 一 定 的 安全 余 量 ， 我 们 把 黄浦 江 奉 贤 水 源 地 的 一级 报 警 、 二 级 报 警 线 分 别定 为 ５ ％ ， ２ ％。 ～ 旦 毒 性 水 平 超 过 Ｏ ０ ２ ％，预 警系 统 会 给 出 二级 黄 色 报 警 信 号， 核 实 报 警 属 实后 ， ０ 技术 人 员按 照 应 急 预 案采 取 相 应 的 处 置办 法 ； 当毒 性 水 平 超过 ５ ％， 预 警 系统 就 会 给 出红 色 的 一 级 报 警信 号 情 况 核 实后 基 ０ 本可 以 判断 发 生 了 重 大 污染 事 件 ， 必 须予 以极 大 的 重 视 并 采取 相应 的处置 办 法， 必要 时需 要停 止 水厂 进水 。 为考 察 该 仪 器 对重 大水 污 染 事 件 的预 警 运 行 效 果 ， 我 们进 行 了 一 系 列 的毒 性 模 拟 实验 。实 验 采 用 人 工配 水 模 拟 系 统 考 察 了 不 同浓度 常见 毒 物投 加 条件 下设 备 的反应 灵 敏度 。 同 时 ，在 仪 器 的 长 久运 行 中， 我 们 也 发现 了一 些 毒 性 仪 测
生物毒性监测技术在给水系统的毒性监测应用
生命安全。水质污染事故概况起来可以分为事故污染 、 人为荼毒
和自然灾害。为保障安全供水需要建立供水毒性检测系统 ， 在实
验室 中判断毒性 的经典方法是对特定有毒化学物质实行单 个指 标进行监测 ， 比如重金 属 、 农药 残 留、 机物等 ， 有 而在实 际应用 中， 的毒性效应是一项综合 的生物学参数 ， 水 是所有组成物质拮 抗作用 或抑制作用 的综合结果 。目前水 毒性测试生物学方法包 括发光细菌法 、 浮游动物试验 、 藻类试验 、 鱼类试验等 ， 这些都 已 经是 国标要求的检测方法 ，标 准号 ，这些方法 中除发光细菌法 外， 其他方法均因操作复杂 、 检测周期 长而不方便使用。 发光细菌是一类非致病 的革兰 氏阴性兼性厌氧细 菌 ，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
３１ 生物毒性测试结果 ．
自 ２１ ０ ０年 １ 至 ２ １ 年 ３月 ， 晋 城 市 ４个 主要 饮用 水 ０月 ０１ 对
水源地 （ １源水 口、 ２ 源水 口、 ３ 源水 口、 ４ 源水 口）４个水厂监 、
测点 （ １ 出水 口 、 ２ 出水 口 、 水 口 、 出 水 日 ） 行 了 ３次／ ３出 进 月
水 源 水
பைடு நூலகம்
监 测 位 点 １源 水 口 ２源水 口
３源水 口 ４源水 口 １源 水 口
相对发光度平均值 ９＿ ３３ ９． ５７
ｌ３１ Ｏ． ９． ９５ ８． ６８
毒性基准线 ４３ Ｄ －Ｓ ９ Ｉ士ｌ． ３３ ２Ｏ ９ ． ２３ ５ ７±１．
生物毒性 检测技术能够很好 地检测水质 的生物毒性 效应 ， 并不代表能够替代常规的理化检测方 法 ，两种 检测 方法各有优 势 ，水体 中的生物毒性效应可以同时综合反映一种或多种化学 品的浓度 、 生物有效性及其生物体本身 的毒性 ， 还可 以反映水体 中各种效 应的相加 、 同和拮抗作用 ； 协 但是 ， 很难根据生 物毒性 效应来确定产生毒性效应的原因。因此 ， 生物毒性检测技术与 将 有 目的的理化技术相结合是解决应急监测问题的最佳方案 。本
生物毒性快速检测与给水水质预警
间、 养世代 、 培 培养温度 等条件对测定 值 的影 响， 并通过 引入 校
正因子改进 了测试方法 ， 使实验数据的标准偏差降低 ， 提高了实
验的重现 性。明亮发光杆菌是海水发光菌， 毒性测试 时需要 向样 品中加入 一定 量的盐 以维持菌 的正常 生长 ，这会 导致样品中一 些有毒物质毒性大 小发生变化 。９ ５年 ， １８ 中国学者从青海湟鱼体 表分离出了一种淡水型发光菌一 青海孤 菌，该菌具有在淡水体 系中能正常发光的特点 ，更适用 于淡水环 境样品的生物毒性测
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
维普资讯
建材与装饰 ２ ０ ０ ７年 ７月下旬刊
勘察、 测绘与测试技术
生物毒性快速检测与给水水质预警
李 东
（ 广州市番 禺区 自来水 公司）
摘 要 ： 文重 点介绍 了五种生物毒性快速检测方法——发光细菌毒性 实验、 本 生物传感器检 测、 鱼类 毒性实验、 藻类毒性实 验和水蚤 毒性实验等， 为建立城市给水水质 预警系统提供 新的思路 。 关键词 ： 生物毒性 ； 快速检测 ； 水质预警
物 ， 以达 到测试多种有毒物 质综合 毒性 的 目的， 可 因此， 微生物
传感器是 目前具有很好 发展前途的毒 性检测生物传感器 。田中 良春 等将 硝化细 菌 固定 化菌 膜 固定在溶 解氧 电极 上组成 传感
水源水生物毒性监测设备的使用
水源水生物毒性监测设备的使用杨杨;唐佳佳【摘要】随着水源水质的变化，传统的常规水质在线监测已经不能满足越来越高的水质要求。
文章从实际应用经验出发，对国内现有的几种水源生物毒性检测设备进行了比较，并提出使用过程中的问题，以供各供水企业参考。
【期刊名称】《城镇供水》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】2页(P41-42)【关键词】在线监测;生物预警;发光菌;鱼类【作者】杨杨;唐佳佳【作者单位】北京市自来水集团有限责任公司，北京 100031;北京市自来水集团有限责任公司，北京 100031【正文语种】中文前言近年来，北京面临水源水质变化，多水源联调的取水局面，如何在日益复杂的情况下监控水源水质，保证城市的水质安全，成为供水企业工作的重中之重。
为此，北京市第九厂于水源地安装了多种在线监测设备，对突发性水质事件进行预警监测，由于常规指标、有机指标及单一重金属指标的监测设备对大部分有毒有害物质指示作用不明显。
而在现行的地表水水质标准中，毒理学指标有数十种，全部实现在线测量的可能性极小。
[1] 因此，针对构成突发性水质事件的潜在污染因子，我们选择了生物毒性设备进行监测。
在运行过程中我们对几种生物毒性设备进行了比较，在此进行探讨，希望为生物毒性设备在我国的饮用水行业的使用提供帮助。
1.冻干费歇尔狐细菌法1.1 基本原理此设备是根据ISO 11348建立的程序，通过光度计测定发光菌在加入水样前后生物的相对发光度，以此表示其急性毒性水平。
在测定中，发光细菌相对发光度与水样毒性组分总浓度呈显著反比关系，水质急性毒性水平可以用有效浓度EC50值（即对于水样中污染物质或单一化学物质达到抑制发光菌发光率为50%时的浓度）或EC20值来表征（即对于水样中污染物质或单一化学物质达到抑制发光菌发光率为20%时的浓度）。
1.2 设备维护该设备对维护工作的要求较高，维护量较大，经过长期运行，总结其主要工作量如下：（1）随时清洁检测器使之无污渍及液体；（2）每周更换发光菌、硫酸锌溶液和氯化钠溶液，并在Status界面中更改相应各项容积；（3）每周清洁参比水/样品水溢流模块、硫酸锌储存模块、氯化钠储存模块、发光菌储存盒及培养模块；（4）每周更换一次进样器，更换一次硅胶泵管；（5）一至两周清洗一次被测水槽；（6）每月给滑动杆上润滑油，给感光器测量室内传动轴承上润滑油；（7）每季度更换注射器与硅胶泵管连接头；（8）每半年更换一次Vitontubing管。
水生生物监测农药毒性效应研究进展
水生生物监测农药毒性效应研究进展发布时间：2023-03-31T07:25:47.943Z 来源：《新型城镇化》2023年3期作者：曹少英[导读] 随着甲苯、二甲苯（具有神经毒性），八氯二丙醚（具有遗传毒性和免疫毒性）、壬基酚（具有三致效应）等引起的环境污染和人体健康问题的出现，人们对农药助剂的环境友好性和生物安全性也开始重新审视。
石家庄市博生环境科技有限公司河北省石家庄市 050081摘要：随着甲苯、二甲苯（具有神经毒性），八氯二丙醚（具有遗传毒性和免疫毒性）、壬基酚（具有三致效应）等引起的环境污染和人体健康问题的出现，人们对农药助剂的环境友好性和生物安全性也开始重新审视。
截止目前，由于农药施用带来的农药助剂对人畜健康和生态环境的危害问题很少引起研究人员关注，从国家层面上缺乏对农药助剂的系统管理。
因此，有必要正确认识农药助剂对人畜和环境的影响，以便更好地对农药进行管理，从而有效地控制和缓解其对人类的危害。
本文通过对近年来国内外大量文献的研究，对水生生物监测农药毒性效应现状进行总结分析，并对其发展前景进行预测展望。
关键词：农药；水生生物；毒性效应；生物监测1常用农药助剂对水生生物的急慢性毒性效应1.1溶剂类助剂对水生生物的毒性效应Panter等研究甲醇对黑头软口鲦（fatheadminnow）幼鱼的毒性效应发现，100μL?L-1的甲醇对雄性黑头软口鲦的VTG水平并无明显影响。
Halm等[11]研究发现100μL?L-1的甲醇对黑头软口鲦的睾丸生长和细胞色素P450芳香化酶的表达均有促进作用。
Zhang等研究发现，在正常光照条件下（16d：8n），当投喂水平较低时，0.01mL?L-1乙醇处理组中大型溞的胎数和雌性幼溞数均有明显提高。
但当投喂水平较高时，乙醇处理对胎数并无影响，但会导致雌性幼溞数明显减少。
在光照条件不充分的情况下（8d：16n），当投喂水平较低时，乙醇处理组中大型溞的胎数和雌性幼溞数明显增多，但当投喂水平较高时，乙醇处理组中大型溞的繁殖能力明显减弱。
科技成果——水质在线生物毒性预警预报监测系统
科技成果——水质在线生物毒性预警预报监测系统主要应用领域地表水、污水厂、排污口等监测重大污染事故及报警成果简介水质在线生物毒性预警预报监测系统由E+H生物毒性仪和E+HSCAN全光谱扫描有机物分析仪组成。
E+H生物毒性仪通过连续监测反应器中微生物的呼吸状态即耗氧量来监测水质突发变化。
本仪器采用水体中混合细菌作为受试生物，混合细菌来源于水体，无需额外添加细菌，维护简单，成本低。
具备自保护功能，实现了真正的无间断测量。
当高毒物质流入STIP-TOX 仪器时，仪器通过精密的PID控制，调节进样泵和稀释泵的流量。
在检测到毒性物质的同时，最大程度保护微生物。
该仪器具有操作简便、测定快速、数据准确等优点。
同时配合E+HSCAN全光谱扫描有机物分析仪，用于在线测量水体中有机物及浊度，可应对大面积水体突发污染事故，实现对水源地及水环境水质安全监控预警的管理。
主要技术指标E+H生物毒性仪：对数千种不同类型的化学物质具有敏感的效应，其反应的毒性物质包括重金属、杀虫剂、除草剂、灭菌剂、有机溶剂、工业化合物等。
E+HSCAN全光谱扫描有机物分析仪：测量范围：NO3-N：0.3-23mg/LCOD：4-800mg/LSAC254：1-250M-1总悬浮固体：0.5-5g/L污泥容量：100-900mg/LATU：1-200M-1波长：200-680nm供电电压：115/230V，50/60Hz，功率消耗：约130VA测量值分辨率：NO3-N：0.1mg/LCOD相关值2mg/LTOC相关值1mg/L光谱吸收系数0.1M-1采样速率：吸入和排出2-60min重复性：测量NO3-N、COD、TOC及SAC时最大为满量程的3%。
生物式水质监测的报警方法研究
当前 ， 水 质 监 测 的 主要 手 段 还 是 理 化 监 测 。 生 物式 水 质 监 测 能 在 一 定 程 度 上 弥 补 理 化 监 测 的这 种 不 足 ，通 过 监 测 水 生 生物 对污染物质的反应 ， 监 测 水 质 的实 时变 化 。 生 物 式 水 质 监测 的 灵 敏度度 强 ， 适 应性广 ， 能够适 应于多种场 合的水质 监测工 作 ， 从 而 为 水 质 污 染 提 供 早期 预 警 。
做 出报 警 指 示 ， 可 以为 水 务 部 门饮 用水 水 质 的早 期 预 警 提 供 一 定 的参 考 。 关键 词 ： 生物 式水 质 监 测 ， 压力阈模型 ， 计 算机 视 觉 ， 亨 克 利 报 警
Ａｂｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ
Ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｌ ｉ ｇｈ ｔ ｏｆ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅｆ ｅ ｃｔ ｏ ｆ ｃｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｐ ｈｙ ｓ ｉ ｃａｌ ａ ｎｄ ｃｈ ｅｍｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ｗａ ｔ ｅ ｒ －ｍ ｏ ｎ ｉ ｔ ｏｒ ｉ ｎ ｇ． ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａｐｅ ｒ ｄｉ ｓ ｃｕ ｓ ｓ ｅ ｓ ａ ｎ ｅ ｗ ｍｅｔ ｈ ｏｄ ｏ ｆ ｗａ ｔ ｅ ｒ —ｍｏｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ａｎ ｄ ｐ ｏｌ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏｎ—ａ ｌ ａ ｒ ｍｉ ｎｇ ｂａ ｓ ｅｄ ｏｎ ａｎ ｉ ｍａｌ ｓ ｂ ｅｈ ａ ｖｉ ｏｒ Ｔｈ ｅ ｐｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐｌ ｅ ｏ ｆ ｉ ｔ ｃｏ ｍｅ ｓ ｆ ｒ ｏ ｍ ｔ ｈｅ ｍ ｏｄ ｅｌ ｏ ｆ ｐｒ ｅ ｓ ｓ ｕｒ ｅ ｔ ｈ ｒ ｅ ｓ ｈｏ ｌ ｄ ｂ ｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ ｐ ｏｌ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏｎ ａ ｎｄ ｗａ ｔ ｅｒ ａｎ ｉ ｍａｌ ｓ． Ｂ ｙ ａｎ ａｌ ｙ ｚｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｉ ｍａ ｇｅｓ ｏ ｆ ｍｏ ｖｉ ｎｇ ｆ ｉ ｓ ｈ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ａｉ ｄ ｏ ｆ ｃ ｏｍ ｐｕ ｔ ｅ ｒ ， ｔ ｈ ｉ ｓ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｃ ａｎ ｔ ｒ ａ ｃｋ ｅ ｖ ｅ ｒ ｙ ｆ ｉ ｓ ｈ Ｓ ｔ ｒ ａ ｃｋ ， ａｎ ｄ ｔ ｈ ｅｎ ｃｏ ｍ ｐｕ ｔ ｅ ａ ｖ ｅｒ ａｇｅ ｓ ｐｅ ｅｄ ａ ｎｄ ｏｔ ｈ ｅｒ ３ ｂｅ ｈａ ｖ ｉ ｏｒ ｉ ｎｄｅ ｘ ｅ ｓ Ｏｎ ｔ ｈ ｅ ｂａｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｓ ｅ ｉ ｎｄ ｅｘ ｅ ｓ， ｔ ｈｉ ｓ ｐａｐ ｅｒ ｄｅｓ ｉ ｇｎｓ ａ ｓ ｃｉ ｅｎ ｃ ｅ ａ ｌ ａ ｒ ｍｉ ｎｇ ｍｅ ｔ ｈ ｏｄ ｂ ａｓ ｅ ｄ ｏｎ ｓ ｔ ａｔ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ａｎ ｄ ｐｒ ｏｂａ ｂｉ ｌ ｉ ｔ ｙ， ｗｈｉ ｃｈ ｐａ ｖ ｅｄ ｔ ｈ ｅ ｗａ ｙ ｆ ｏ ｒ ｆ ｏｒ ｅｃ ａ ｓ ｔ ｉ ｎｇ ｔ ｈ ｅ ｗａｔ ｅｒ ｐｏｌ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏｎ ｔ ｉ ｍｅ ｌ ｙ ａ ｎｄ ａｃ ｃｕ ｒ ａ ｔ ｅｌ ｙ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ ： ｂｉ ｏｌ ｏ ｇｉ ｃ ａｌ ｗａ ｔ ｅｒ —ｍｏｎ ｉ ｔ ｏｒ ｉ ｎ ｇ． ｐ ｒ ｅ ｓ ｓｕ ｒ ｅ ｔ ｈｒ ｅｓ ｈ ｏｌ ｄ ｍ ｏ ｄｅ ｌ ， ｃｏ ｍ ｐｕ ｔ ｅｒ ｖｉ ｓ ｉ ｏ ｎ， ｈ ｉ ｎ ｋ ｌ ｅ ｙ ａｌ ａｒ ｍ
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（ Suzhou Environmental Monitor Centre，Suzhou 215004，China）
Abstract： Taking bright luminous bacilli as luminous body，this study established biological toxicity online monitoring system for drinking water source in Suzhou． The method principle and testing process is described in detail． Continuous automatic monitoring has been realized through online integration． Aspects of performance testing，methods comparison，toxicology testing，correlation analysis have been researched． Static and dynamic alarm limits of local water samples have been determined by analyze of data collected in three continuous years． The results showed that，as a supplement of the traditional method of online monitoring warning technology，the biological toxicity online monitoring technology can make comprehensive assessment of water quality more integrated，and can meet the demand for online monitoring of drinking water sources．
效性。
1． 4 在线集成
仪器接入水源地水质自动监测系统中，受上位
机控制，可实现全天候连续监测。一般情况下，每 4
小时自动运行一次测试流程（ 遇突发状况可加密至
1 小时） ，测试数据通过系统数采经由光纤网络传输
至中心站数据平台。同时，仪器自带网络模块，通过
组网可实现直接远程控制，实时查看仪器运行状况、
（ S0 ） 。第三步，在反应池中进行 t 分钟（ 水样测量默 认 30 分钟） 接触反应，再次检测发光量（ St） ，按照 以下公式计算得出相对发光度 ＲLI（ % ） 。第四步，
测量完成后，仪器启 动 清 洗，对 光 路 进 行 清 洗，防
止交叉污染。
ＲLI（ % ）
= St × 100%
S0
×
使用实际水样连续测试 7 天
7 天质控样测试
相对发光度范围
44% ～ 60%
使用质控样连续测试 7 天
标准曲线 精密度
相关系数 r 相对标准偏差
0. 980 1． 25%
0、1、5、10、15 mg / L 的 ZnSO4 ·7H2 O 标样溶液线性测试 平行分析 6 次 10 mg / L ZnSO4 ·7H2 O 标样
法对传统预警技术进行补充，可以有效弥补水质综合性评估的不足，满足饮用水源地水质在线监测需求。
关键词： 生物毒性； 发光细菌； 水源地； 预警监测
中图分类号： X832
文献标志码： A
Application of Biological Toxicity Online Monitoring
in Suzhou Early Warning Monitoring of Drinking Water Sources
Ct C0
（ 1）
其中，ＲLI（ % ） 为待测水样的相对发光度； C0 及
Ct 分别表示参考水样的初始发光量和 t 时刻的发光
量； S0 及 St 分别表示待测水样的初始发光量和 t 时
刻的发光量。
每次水样测试后，接着进行一次质控样（ 10 mg /
L ZnSO4 ·7H2 O） 测试，质 控 样 要 求 相 对 发 光 度 ≤ 75% ，测试结果与水样同步保存，从而保证测量的有
水的毒性 效 应 是 一 项 综 合 的 生 物 学 参 数，是 所有组成物质拮抗作用或抑制作用的综合结果。 目前水的毒性测试生物学方法包括发光细菌法、 浮游动物试验、藻类试验、鱼类试验等［5 － 6］，这些方 法 中 除 发 光 细 菌 法 外 ，其 他 方 法 均 因 操 作 复 杂 、检 测 周 期 长 而 不 方 便 使 用［7］。 发 光 细 菌 是 一 类 非 致
线监测仪。 明亮发光杆菌冻干粉，－ 20℃ 保存，复苏后寿命
为 7 天 /瓶。 复苏稀释液，4℃ 保存，7． 5 mL / 周。 渗透压调节液，常温保存，50 mL / 周。 质控样 （ 10 mg / L ZnSO4 ·7H2 O） ，4℃ 保 存，5
mL / 周。 1． 2 检测方法
发光细菌综合毒性检测技术是建立在细菌发光 生物传感方法基础上的毒性检测技术，该技术以国 际标准（ ISO 11348 ） ［7］和国家标准 （ GB / T 15441 － 1995） 为依据。发光细菌作为一种重要的生物发光 体，任何物质和外部环境对细胞代谢的损害都可能 影响细胞活力，降低生物发光，水中毒物浓度与发光 菌的发光量的衰减基本上成线性关系。利用发光细 菌代谢过程的发光机理，通过检测发光细菌与水样 接触反应过程光强衰减的程度，就能判断样本毒性 的大小。 1． 3 检测过程
相对发光度% 相对发光度%
CF
（ 30 min）
（ 30 min）
0. 81
131． 40%
110%
0. 82
132. 00%
90%
0. 83
132. 00%
88%
0. 82
136． 10%
97%
二者 比例关系
顾俊强，吕清，徐诗琴，李继影
（ 苏州市环境监测中心，江苏 苏州 215004）
摘 要： 使用明亮发光杆菌作为发光体，在苏州市饮用水源地建立了生物毒性在线监测方法。详细介绍了方法
原理及检测过程，通过在线集成实现了连续自动监测，在性能测试、方法比对、毒物测试、相关性分析等方面进
行了研究，分析三年连续运行数据确定了本地水样的静态及动态报警限。结果表明，采用生物毒性在线监测方
相对发光度 （ 30 min）
相对发光度 （ 30 min）
1 号水样
133%
107%
74%
2 号水样
130%
100%
75%
3 号水样
136%
109%
ห้องสมุดไป่ตู้
71%
4 号水样
127%
77%
72%
点位
1 号点 2 号点 3 号点 4 号点
表 3 不同地点水样比对测试结果
LumiFox 8000 在线仪
LumiFox 2000 便携分析仪
淀。复苏的发光菌的寿命为一周。
1． 3． 2 测量
检 测 过 程 分 为 四 步 ，第 一 步 ，抽 取 发 光 细 菌 进
入 菌 种 孵 育 仓 ，对 菌 种 进 行 孵 育 ，达 到 最 佳 的 生 理
状态。第二步，抽取待 测 水 样 注 入 反 应 池，继 而 抽
取发光 菌 同 样 注 入 反 应 池，混 合 后，检 测 发 光 量
·138·
化和自身生理状态的变化。
1． 3． 1 发光菌的培养保存
固定化的发光细菌（ 冻干粉） 处于休眠状态，需
要 － 20℃ 保存，以保持活性。在实际使用时，用复苏
稀释液将固定化的发光细菌在常温中复苏 15 分钟，
然后存放在一个 5℃ 的特氟龙恒温孵育仓中。孵育
仓中放有一个不停旋转的搅拌子，防止细菌溶液沉
生物毒性在线监测系统的检测过程由两部分组 成： 一是发光菌的培养和保存，二是发光菌与水样接 触反应进行发光测量以及测量后的质控和清洗。这 两个步骤在测试中自动完成，无需人工干预。该毒 性仪的设计中采用了双光路对照监测技术，测量中 一路为参考水样，一路为待测水样，基于双光路的测 量机理，可以克服测量中发光细菌由环境引起的变
收稿日期： 2016 － 01 － 02 基金项目： 国家重大仪器开发专项（ 2012YQ030111） ； “十二五”国家水
体污染控制与治理科技重大专项（ 2012ZX07506 － 003） 作者简介： 顾俊强（ 1982 － ） ，男，硕士研究生，工程师，主要从事环境
自动监测工作。
亦制 定 了《地 表 水 环 境 质 量 标 准 》（ GB 3838 － 2002） 、《生活饮用水卫生标准》（ GB 5749 － 2006） 等 标准。规 定 了 水 质 中 的 监 测 对 象 和 检 测 方 法。 但 是，这些经典的方式仅针对特定项目有毒化学物质 进行监测，比如重金属、农药残留、有机物等，无法涵 盖所有毒性物质［3 － 4］，容易产生水体安全监管漏洞。
Key words： biological toxicity； luminescent bacteria； drinking water sources； online early warning monitoring
苏州市水域面积占全市总面积的 42． 5% ，水网 纵横，污染复杂。境内现有 12 个集中式饮用水源 地，主要分布于太湖及长江。太湖水域水位较浅，水 流缓慢循环不畅，易形成局地污染； 长江沿岸企业众 多。近年来，国内外均已通过立法和建立行业标准 来保障水 体 安 全，美 国 和 欧 盟 国 家 分 别 建 立 了《国 家饮用水水质标准》［1］、《饮用水水质指令》［2］，中国