生物毒性在線分析儀項目報告的背景和意義

在2016年期間針對水質生物毒性在線分析儀做了一個項目報告，其中項目報告的背景和意義又是什么呢？

20世紀80年代后，水環境污染情況愈發復雜，重金屬、有機毒物引起的污染事故也頻繁發生，這些情況引起了國內外對水質生態、生物性的高度重視。有毒污染物判定及濃度分析等理化分析手段已經不能解決水質性評價的問題。采用生物毒性測試方法評價水體的綜合毒性成為水質監測特別是事故水體性評價的有效方法。從而為了加強河水及飲用水保護、工業廢水排放等方面的管理力度，上紛紛出臺相關規定，要求實現水質毒性控制。我國為了保障水源水質，也將在近年把水質毒性納入控制標準。目前，生物毒性實驗方法主要包括分子水平、細胞水平和生物體水平三個層次。其中生物體水平實驗材料有魚類、無脊椎生物、植物等，具有可靠性強、使用廣泛、有歷史數據、能表達出水樣中實際毒性的優點，但是對試驗生物的種系及體重要求苛刻、假陽性高，也不利于實現現場監測。而分子水平的材料主要如 DNA、P450等，這種方法能較為準確的反應某類毒性效應，但由于具有一定的選擇性而不利于總毒性表征。隨著環境微生物學的發展，研究者多采用微生物（如發光、硝化、活性污泥等）作為生物敏感物質，分析水樣毒性。其中發光因為其較高的靈敏度和操作的簡便性，適合用于在線分析應用領域。

目前，國內外主要的生物毒性分析方法有發光菌急性毒性測試法、大型蚤急性毒性測試法、藻類毒性測試法及魚類急、慢性毒性測試方法。目前，發光毒性測試( LBT)因其具有快速、簡便、靈敏和低廉等特點而備受關注，如標準化組織ISO已將發光方法作為標準的毒性測試方法。此方法在重金屬、農藥、殺蟲劑、及食品添加劑等環境污染及監測相關領域也有大量的應用性研究。目前應用的發光菌主要有明亮發光桿菌（Photosbacterium.Phosphoreum）、鰒魚發光桿菌（Photosbacterium. 1eiognathi）、費舍爾弧菌（Vibrio. fischeri）、青海弧菌（Vibrio. qinghaiensis）。基于不同菌種的測試體系( 包括鹽度、緩沖體系、反應時間) 存在差別，對不同毒性化合物的毒性靈敏度及測試原理也有一定差異，各有優劣，目前對不同發光系統測試性能缺少對比研究。

發光菌毒性試驗是近年來國內外在生物急性毒性和遺傳毒性監測方面的研究成果。國外從六十年代中期開始研究用發光監測環境污染，開發了Microtox 技術，并研制了實驗室分析用測試儀器和配套試劑（費希弧菌）。我國在九十年代也把發光法列入標準（GT/T15441－1995）。上述方法均采用發光的相對發光強度進行檢驗，測量過程需人工配制一系列溶液和標準溶液，操作復雜、耗時和繁瑣。為了實現水源水和污水水質在線監測與管理，研究單位和相關企業先后開發了一系列基于發光的在線分析設備。

本項目是在整個研究組前期積累的課題背景下，以生物試驗中的發光毒性檢測法為基礎，結合現代光電檢測技術和虛擬儀器技術，通過系統運行控制參數的優化，進行發光的分批式和連續式培養的綜合研究，實現對水質毒性的在線監測功能。項目目標是優化原理機的各項工藝參數、開發性能完善的樣機，主要通過研究各種優選試驗菌種的培養、生長機制、生長抑制動力學、活性控制等來改善儀器的運行模式，通過開發設計水樣采集和預處理套件等附加裝置來提升儀器的運行性能，終用大量的模擬試驗和現場試驗進行驗證性優化。