生物毒性在線分析儀項(xiàng)目報(bào)告的背景以及意義

在2016年期間針對(duì)水質(zhì)生物毒性在線分析儀做了一個(gè)項(xiàng)目報(bào)告，其中項(xiàng)目報(bào)告的背景和意義又是什么呢？

20世紀(jì)80年代后，水環(huán)境污染情況愈發(fā)復(fù)雜，重金屬、有機(jī)毒物引起的污染事故也頻繁發(fā)生，這些情況引起了國(guó)內(nèi)外對(duì)水質(zhì)生態(tài)、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(jīng)不能解決水質(zhì)性評(píng)價(jià)的問(wèn)題。采用生物毒性測(cè)試方法評(píng)價(jià)水體的綜合毒性成為水質(zhì)監(jiān)測(cè)特別是事故水體性評(píng)價(jià)的有效方法。從而為了加強(qiáng)河水及飲用水保護(hù)、工業(yè)廢水排放等方面的管理力度上紛紛出臺(tái)相關(guān)規(guī)定，要求實(shí)現(xiàn)水質(zhì)毒性控制。

我國(guó)為了保障水源水質(zhì)，也將在近年把水質(zhì)毒性納入控制標(biāo)準(zhǔn)。目前，生物毒性實(shí)驗(yàn)方法主要包括分子水平、細(xì)胞水平和生物體水平三個(gè)層次。其中生物體水平實(shí)驗(yàn)材料有魚類、無(wú)脊椎生物、植物等，具有可靠性強(qiáng)、使用廣泛、有歷史數(shù)據(jù)、能表達(dá)出水樣中實(shí)際毒性的優(yōu)點(diǎn)，但是對(duì)試驗(yàn)生物的種系及體重要求苛刻、假陽(yáng)性高，也不利于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。而分子水平的材料主要如 DNA、P450等，這種方法能較為準(zhǔn)確的反應(yīng)某類毒性效應(yīng)，但由于具有一定的選擇性而不利于總毒性表征。隨著環(huán)境微生物學(xué)的發(fā)展，研究者多采用微生物（如發(fā)光、硝化、活性污泥等）作為生物敏感物質(zhì)，分析水樣毒性。其中發(fā)光因?yàn)槠漭^高的靈敏度和操作的簡(jiǎn)便性，適合用于在線分析應(yīng)用領(lǐng)域。

目前，國(guó)內(nèi)外主要的生物毒性分析方法有發(fā)光菌急性毒性測(cè)試法、大型蚤急性毒性測(cè)試法、藻類毒性測(cè)試法及魚類急、慢性毒性測(cè)試方法。目前，發(fā)光毒性測(cè)試( LBT)因其具有快速、簡(jiǎn)便、靈敏和低廉等特點(diǎn)而備受關(guān)注，已將發(fā)光方法作為標(biāo)準(zhǔn)的毒性測(cè)試方法。此方法在重金屬、農(nóng)藥、殺蟲劑、及食品添加劑等環(huán)境污染及監(jiān)測(cè)相關(guān)領(lǐng)域也有大量的應(yīng)用性研究。目前應(yīng)用的發(fā)光菌主要有明亮發(fā)光桿菌（Photosbacterium.Phosphoreum）、鰒魚發(fā)光桿菌（Photosbacterium. 1eiognathi）、費(fèi)舍爾弧菌（Vibrio. fischeri）、青海弧菌（Vibrio. qinghaiensis）。基于不同菌種的測(cè)試體系( 包括鹽度、緩沖體系、反應(yīng)時(shí)間) 存在差別，對(duì)不同毒性化合物的毒性靈敏度及測(cè)試原理也有一定差異，各有優(yōu)劣，目前對(duì)不同發(fā)光系統(tǒng)測(cè)試性能缺少對(duì)比研究。

發(fā)光菌毒性試驗(yàn)是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外在生物急性毒性和遺傳毒性監(jiān)測(cè)方面的研究成果。國(guó)外從六十年代中期開始研究用發(fā)光監(jiān)測(cè)環(huán)境污染，開發(fā)了Microtox 技術(shù)，并研制了實(shí)驗(yàn)室分析用測(cè)試儀器和配套試劑（費(fèi)希弧菌）。我國(guó)在九十年代也把發(fā)光法列入標(biāo)準(zhǔn)（GT/T15441－1995）。上述方法均采用發(fā)光的相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度進(jìn)行檢驗(yàn)，測(cè)量過(guò)程需人工配制一系列溶液和標(biāo)準(zhǔn)溶液，操作復(fù)雜、耗時(shí)和繁瑣。為了實(shí)現(xiàn)水源水和污水水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)與管理，研究單位和相關(guān)企業(yè)先后開發(fā)了一系列基于發(fā)光的在線分析設(shè)備。

本項(xiàng)目是在整個(gè)研究組前期積累的課題背景下，以生物試驗(yàn)中的發(fā)光毒性檢測(cè)法為基礎(chǔ)，結(jié)合現(xiàn)代光電檢測(cè)技術(shù)和虛擬儀器技術(shù)，通過(guò)系統(tǒng)運(yùn)行控制參數(shù)的優(yōu)化，進(jìn)行發(fā)光的分批式和連續(xù)式培養(yǎng)的綜合研究，實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)毒性的在線監(jiān)測(cè)功能。項(xiàng)目目標(biāo)是優(yōu)化原理機(jī)的各項(xiàng)工藝參數(shù)、開發(fā)性能完善的樣機(jī)，主要通過(guò)研究各種優(yōu)選試驗(yàn)菌種的培養(yǎng)、生長(zhǎng)機(jī)制、生長(zhǎng)抑制動(dòng)力學(xué)、活性控制等來(lái)改善儀器的運(yùn)行模式，通過(guò)開發(fā)設(shè)計(jì)水樣采集和預(yù)處理套件等附加裝置來(lái)提升儀器的運(yùn)行性能，終用大量的模擬試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證性優(yōu)化。