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生物毒性在线分析仪项目报告的背景和意义

在2016年期间杭州慕迪科技针对水质生物毒性在线分析仪做了一个项目报告,其中项目报告的背景和意义又是什么呢?

20世纪80年代后,水环境污染情况愈发复杂,重金属、有机毒物引起的污染事故也频繁发生,这些情况引起了国内外对水质生态、生物安全性的高度重视。有毒污染物判定及浓度分析等理化分析手段已经不能解决水质安全性评价的问题。采用生物毒性测试方法评价水体的综合毒性成为水质监测特别是事故水体安全性评价的有效方法。从而为了加强河水及饮用水保护、工业废水排放等方面的管理力度,上纷纷出台相关规定,要求实现水质毒性控制。我国为了保障水源水质安全,也将在近年把水质毒性纳入控制标准。目前,生物毒性实验方法主要包括分子水平、细胞水平和生物体水平三个层次。其中生物体水平实验材料有鱼类、无脊椎生物、植物等,具有可靠性强、使用广泛、有历史数据、能表达出水样中实际毒性的优点,但是对试验生物的种系及体重要求苛刻、假阳性高,也不利于实现现场监测。而分子水平的材料主要如 DNA、P450等,这种方法能较为准确的反应某类毒性效应,但由于具有一定的选择性而不利于总毒性表征。随着环境微生物学的发展,研究者多采用微生物(如发光细菌、硝化细菌、活性污泥等)作为生物敏感物质,分析水样毒性。其中发光细菌因为其较高的灵敏度和操作的简便性,适合用于在线分析应用领域。

目前,国内外主要的生物毒性分析方法有发光菌急性毒性测试法、大型蚤急性毒性测试法、藻类毒性测试法及鱼类急、慢性毒性测试方法。目前,发光细菌毒性测试( LBT)因其具有快速、简便、灵敏和低廉等特点而备受关注,如加拿大、法国、德国、美国等国家及标准化组织ISO已将发光细菌方法作为标准的毒性测试方法。此方法在重金属、农药、杀虫剂、抗生素及食品添加剂等环境污染及安全监测相关领域也有大量的应用性研究。目前应用的发光菌主要有明亮发光杆菌(Photosbacterium.Phosphoreum)、鳆鱼发光杆菌(Photosbacterium. 1eiognathi)、费舍尔弧菌(Vibrio. fischeri)、青海弧菌(Vibrio. qinghaiensis)。基于不同菌种的测试体系( 包括盐度、缓冲体系、反应时间) 存在差别,对不同毒性化合物的毒性灵敏度及测试原理也有一定差异,各有优劣,目前对不同发光系统测试性能缺少对比研究。

发光菌毒性试验是近年来国内外在生物急性毒性和遗传毒性监测方面的研究成果。国外从六十年代中期开始研究用发光细菌监测环境污染,美国贝克曼仪器公司开发了Microtox 技术,并研制了实验室分析用测试仪器和配套试剂(费希弧菌)。我国在九十年代也把发光细菌法列入国家标准(GT/T15441-1995)。上述方法均采用发光细菌的相对发光强度进行检验,测量过程需人工配制一系列空白溶液和标准溶液,操作复杂、耗时和繁琐。为了实现水源水和污水水质的在线监测与管理,研究单位和相关企业先后开发了一系列基于发光细菌的在线分析设备。

本项目是在整个研究组前期积累的课题背景下,以生物试验中的发光细菌毒性检测法为基础,结合现代光电检测技术和虚拟仪器技术,通过系统运行控制参数的优化,进行发光细菌的分批式和连续式培养的综合研究,实现对水质毒性的在线监测功能。项目目标是优化原理机的各项工艺参数、开发性能完善的样机,主要通过研究各种优选试验菌种的培养、生长机制、生长抑制动力学、活性控制等来改善仪器的运行模式,通过开发设计水样采集和预处理套件等附加装置来提升仪器的运行性能,终用大量的模拟试验和现场试验进行验证性优化。

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