CN102243204A

CN102243204A - 利用硫酸化微生物的生态毒性检测仪

Info

Publication number: CN102243204A
Application number: CN2011101003959A
Authority: CN
Inventors: 吴尚垠; S·哈桑
Original assignee: Industry Academic Cooperation Foundation of KNU
Current assignee: Industry Academic Cooperation Foundation of KNU
Priority date: 2010-04-22
Filing date: 2011-04-20
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2031-04-20
Also published as: EP2381253A2; EP2381253B1; CN102243204B; JP2011224005A; EP2381253A3; JP5323884B2

Abstract

本发明涉及一种生态毒性检测仪，向装填有硫酸化微生物和硫粒子的反应槽注入空气和水样，用pH和导电率(EC)来分析硫酸化微生物对硫粒子进行氧化而转换的硫酸量来检测毒性；其可以使pH和导电率(EC)的检测值不受向反应槽注入空气和水样时所产生的气泡的影响，防止硫酸化微生物因水样的pH而导致活性下降，因此可以获得准确的检测值；而且，具备有多个反应槽，可以做到连续的毒性检测。

Description

利用硫酸化微生物的生态毒性检测仪

技术领域

本发明涉及一种利用硫酸化微生物的生态毒性检测仪，具体涉及到通过利用硫酸化微生物来获得准确的毒性检测结果的生态毒性检测仪。

背景技术

检测水是否被毒性物质所污染，目前有很多种方法。其中，申请人已提交申请的韩国公开专利公报2009-28138中有利用硫粒子的水中毒性检测仪。

图1为所述公报中记载的，水中毒性检测仪结构略图。如图所示，水中毒性检测仪(1)包括：水样流入和流出，硫酸化微生物和硫粒子充满的微生物反应槽(2)和位于微生物反应槽(2)流入口一侧的第一检测部(4)以及位于微生物反应槽(2)内部的第二检测部(5)。水中毒性检测仪(1)通过比较第一检测部(4)和第二检测部(5)检测的导电率(EC)和pH值来判断水样是否含有毒性。即，本发明涉及一种用导电率和pH值检测硫酸化微生物的活性度，以此来判断水中是否有毒性，并检测水中含毒量的方法及设备。

通过导电率可以预测溶解于水的盐和离子总量，但所述公报中记载的水中毒性检测仪中，由于硫酸化微生物只有硫粒子的氧化所导致的硫酸盐离子的变化，因此导电率(EC)的变化就是硫酸盐离子浓度的变化。

商业化的导电率检测原理是，在一定距离内放置两个金属(电极)，将其放入含有离子成分的水中之后提供一定的电压，然后通过检测所生成的电流来检测导电率。

但是，所述公报中记载的传统水中毒性检测仪(1)中，由于第二检测部(5)的导电率检测部和pH检测部装填于微生物反应槽(2)中，因此与从微生物反应槽(2)的底部所供应的水样和因充气而导致的气泡接触，这会引起pH、EC检测值的不稳定。

尤其在导电率检测部，如果气泡进入两个电极之间，将会导致数据值瞬间流动，因此很难得到准确的实验值。

反应槽内部的硫酸化微生物作为独立营养微生物，将二氧化碳作为碳源，而且需要氮、磷、钙等微量营养物质。其缺点在于，检测几乎不含二氧化碳和营养物质的纯净水的毒性方面没有实用性。

另外，水样的pH值非常高、碱度高时，喜好低pH值的硫酸化微生物的活性降低，因此很难得到准确的实验值。为此，需要能够调节水样pH值的手段。

反应槽内部因毒性物质而导致硫酸化微生物的活性消失时，无法继续进行水样毒性检测。即，应替换硫粒子，恢复活性需要2～14天。硫酸化微生物的活性恢复期间，存在着无法检测水样毒性的时间限制。

先行技术文献

专利文献

(专利文献1)韩国公开专利公报公开编号2009-28138

(专利文献2)韩国公开专利公报公开编号2009-108306

发明内容

本发明的目的在于，为了解决所述问题而提供一种利用硫酸化微生物的生态毒性检测仪，其检测部在微生物反应槽内不受充气所引起的气泡影响，因此可以获得准确的实验结果。

本发明的另一目的在于，提供一种利用硫酸化微生物的生态毒性检测仪，其在纯净水以及严重污染的水或pH值非常高的水样中均可以获得准确的实验结果。

另外，本发明的又一目的在于，提供一种利用硫酸化微生物的生态毒性检测仪，其在一个反应槽内部的硫酸化微生物活性消失的情况下，可以另具备能够连续使用的其他反应槽，以确保毒性检测的连续操作。

旨在解决所述技术课题的本发明的特征在于包括下列内容：装填有硫酸化微生物的硫粒子和氧气被所述硫酸化微生物进行硫酸盐离子化的反应槽本体；将水样流入所述反应槽本体的流入口和空气进入所述反应槽本体的供气口包括在内的微生物反应槽；不受所述反应槽本体的供气而导致的气泡影响，同时为了让所述反应槽本体内部的生成有硫酸盐离子的水样流入而设置在与反应槽本体连通的独立空间内，以检测生成有所述硫酸盐离子的水样pH值及导电率(EC)的检测部；将通过所述检测部检测的导电率(EC)及pH值与基准值相比较，以判断所述水样是否含有毒性的控制部。

此时，安装有所述pH及导电率(EC)检测部的独立空间部位于所述反应槽本体外侧面的一体型检测槽，备有所述检测槽的反应槽本体具有通过水样的通水口。另外，设置所述pH值及导电率(EC)检测部的独立空间将由与所述反应槽本体分离，而通过连接管与所述反应槽本体相连接，并生成有在所述反应槽本体中形成的硫酸盐离子的水样通过所述连接管流入的检测槽组成。

而且，设置所述pH及导电率(EC)检测部的独立空间被结合在所述反应槽本体的内侧面周围，并将内部划分为上下部分的遮挡板分离而处于上部领域，所述遮挡板的一侧周围将形成水样通过的开放部。

与此同时还包括，位于所述微生物反应槽的流入口一侧，往供应到所述微生物反应槽的水样供应酸性物质，将所述水样的pH值调节为基准范围的pH调节槽。

另外还包括至少一个辅助微生物反应槽，其位于所述微生物反应槽的一侧，存在着具有活性的硫酸化微生物。河川的毒性物质导致所述微生物反应槽的硫酸化微生物没有活性时，向所述辅助微生物反应槽供应所述水样，以判断所述水样是否含有毒性。

另外，利用所述微生物反应槽来判断水样毒性期间，所述辅助微生物反应槽将只限供应最小限度的水和空气来运转，并通过检测导电率来监控微生物活性。

此外另包括辅助微生物反应槽，其位于所述微生物反应槽的一侧，与所述微生物反应槽交替得到水样和经稀释的水样，以判断水样是否含有毒性。

本发明涉及的，利用硫酸化微生物的生态毒性检测仪中，用于检测微生物反应槽中生成硫酸盐离子的水样的导电率和pH的检测部不受向微生物反应槽供应空气和水样时产生的气泡影响。随之，可以得到更为稳定和可信的实验结果。

另外，水样的pH值高或碱度高时，pH调节部将水样的pH值调节为硫酸化微生物可以生存的适当范围之后，供应至微生物反应槽中。据此，可以减少水样pH导致的硫酸化微生物活性阻碍，能够准确判断是否含有毒性。

而且，还可以设置辅助微生物反应槽的辅助微生物反应槽，使其在微生物反应槽内部的硫酸化微生物的活性遭到阻碍时可以作为替代品来使用或立即补充使用硫酸化微生物，因此可以连续进行实验。

附图说明

图1为利用传统硫酸化微生物的毒性检测仪的结构略图。

图2为本发明涉及的，利用硫酸化微生物的生态毒性检测仪的结构略图。

图3、图4为根据本发明的实施例1所述的，利用硫酸化微生物的生态毒性检测仪的组成部分-微生物反应槽和检测部的分解立体图及结合立体图。

图5为根据本发明的实施例2所述的，利用硫酸化微生物的生态毒性检测仪的组成部分-微生物反应槽和检测部的立体图。

图6为图5所示的检测部的水平剖视图。

图7为根据本发明的实施例2所述的，利用硫酸化微生物的生态毒性检测仪的组成部分-微生物反应槽和检测部的立体图。

图8至13为本发明涉及的，利用硫酸化微生物的生态毒性检测仪实际检测河水毒性的实验结果图表。

图14为用于制造人工河水的矿物质组成表。

附图标记

10：微生物毒性检测仪 100：微生物反应槽

110：反应槽本体 120：流入口

130：供气口 140：流出口

150：遮挡板 151：开放部

160：连接管 300：检测部 310：检测槽 311：通水口

320：pH检测部 330：EC检测部 340：流入口 350：流出口

360：盖子 370：贯串管

380：第一隔墙 390：第二隔墙

400：供水部 410：第一供水管 411：第一供水泵 420：第二供水管

421：第二供水泵 500：pH调节槽 600：控制部 700：稀释槽

具体实施方式

下面将参考附图具体说明本发明。

图2为本发明涉及的利用硫酸化微生物的生态毒性检测仪的整体结构略图。

如图所示，本发明涉及的利用硫酸化微生物的毒性检测仪10包括：装填有硫酸化微生物，硫酸化微生物分别将氧气和硫粒子利用为电子受体和电子供体，引起硫酸盐离子化反应的微生物反应槽100；检测微生物反应槽100中生成硫酸盐离子的水样pH值和导电率(EC)的检测部300；供应水样的供水部(400)；位于供水部(400)和微生物反应槽100的流入口120之间，用于调节水样pH值的pH调节槽(500)；根据检测部300的检测结果来判断水样是否含有毒性的控制部600。

此时，根据检测部300检测的结果，在控制部600判断水样是否含有毒性时，可以适用很多种方法。例如：将流入到微生物反应槽100中的水样pH值和导电率(EC)值与检测部300检测的pH值和导电率(EC)值相比较，可以判断水样是否含有毒性。将无毒性的人工河水在一定时间内的导电率变化(EC12hforcontrol)和检测部300检测的水样在一定时间内的导电率变化值(EC12hforsample)相比较，可以判断水样是否含有毒性。

微生物反应槽100内部装填有硫粒子和活性状态的硫酸化微生物，以生成硫酸盐离子。微生物反应槽100包括：装填水样和硫酸化微生物的反应槽本体110；与反应槽本体110的下部领域相结合，并向反应槽内部110注入水样的流入口120；与反应槽本体110的上部领域相结合，并排放反应槽内部110试样的流出口140；向反应槽内部110供气的供气口130。

在这里，水样包括但不限于河水、废水和净水等各种水。

存在于反应槽本体110的硫酸化微生物附着于硫粒子表面生长，硫粒子按一定速度氧化的同时生成硫酸盐离子。水样无毒性时，因硫酸化微生物的活性带来的硫粒子氧化导致硫酸盐离子的浓度增大。相反，水样有剧毒时，硫酸化微生物的活性降低，导致硫粒子无法氧化，使其在经过一定时间之后，硫酸盐离子的浓度几乎不发生变化。微生物反应槽100利用此原理，起到判断水样是否含有毒性的生物传感器作用。

检测部300包括：检测在反应槽本体110内部因硫酸化微生物的活性带来的硫粒子氧化而导致形成硫酸化离子的水样pH值和导电率的pH检测部320和EC检测部330以及pH检测部320和EC检测部330所安装的安装空间部。pH检测部320和EC检测部330由一定长度的电极形态来构成。

本发明中，为了让构成检测部300的pH检测部320和EC检测部330不受到任何水样和供气而导致的气泡影响，将其与反应槽本体110分开安装或安装在独立的安装空间部。

在这里，为了让在反应槽本体110中生成硫酸盐离子的水样流入到独立的空间部，将独立的空间部和反应槽本体110相连通。

在本发明中，针对独立的空间部和反应槽本体110的连通结构，将独立的空间部设置在反应槽本体110的外部，与反应槽本体110捆为一体(实施例1)或设置在反应槽本体110的外部，与反应槽本体110分离开来(实施例2)或设置于反应槽本体110内部(实施例3)。

下面将根据各个实施例，依次说明包括独立空间部的检测部300。

如图3、4所示，根据实施例1所述的检测部300中，形成独立空间部的检测槽310应设置于反应槽本体110的外侧，并与之捆为一体，以免受到水样及因充气而导致的气泡影响。

检测槽3 10设置于反应槽本体110上部领域的外侧面，并与之捆为一体，设有检测槽310的反应槽本体110中形成用于流经水样的通水口311，使得水样从反应槽本体110流进检测槽310。在通过通水口311来装满水样的检测槽310内部安装pH检测部320和EC检测部330，以检测水样的物性。

如上所述，pH检测部320和EC检测部330与通过流入口120和供气口130的水样和因充气而产生的气泡进行方向脱离开来，以预防水样和空气流动中产生的气泡在与pH检测部320和EC检测部330接触的过程中可能会施加的冲击。随之，pH检测部320和EC检测部330就可以获得更为准确的检测值。

另一方面，如图5所示，根据实施例2所述的检测部300中，形成独立空间部的检测槽310和反应槽本体110处于分离状态，两者通过连接管160相连接。

虽然检测槽310与反应槽本体110相分离，但两者通过连接管160相连接，因此可以得到在反应槽本体110中生成硫酸盐离子的水样。

连接管160分别与微生物反应槽100的流出口140和检测槽310的流入口340连接。此时，为了让在反应槽本体110中生成硫酸盐离子的水样通过自然柔化自然供应至检测槽310，检测槽310的流入口340将位于反应槽本体110的流出口140下端。

另外，检测槽310的上部备有能够盖上检测槽310的盖子360，其盖子360上分别形成2个贯串管370，使得pH检测部320和EC检测部330相贯通，以便将其插入到检测槽310内部并进行固定。而且，在检测槽310中，流入口340对面设置流出口350，以便能够排放流入到检测槽310内部的水样。

如上所述，将用于检测在微生物反应槽100生成硫酸盐离子的水样pH值和导电率的pH检测部320和EC检测部330与微生物反应槽100完全分离开来，可以彻底预防在微生物反应槽100中因充气而产生的气泡在与pH检测部320和EC检测部330接触的过程中可能会施加的冲击。随之，本发明具有pH检测部320和EC检测部330能够得到更为准确的检测值这一优点。

另外，自然柔化可以使水样从微生物反应槽100流入到检测槽310，无需水泵等其他动力设备。这简化了设备的整体结构，使得设备可以安装在狭小空间内，并可以节省设备安装费用。

另一方面，检测槽310和微生物反应槽100一样，无需接收硫酸化微生物和硫粒子或充气，因此检测槽310需要最大限度地减少容量。此时，如果其容量过小，将会出现因流入检测槽的水样早于适宜滞留时间排放而产生短路(short circuiting)导致导电率(EC)值不显现的情况。此外，由于水样从微生物反应槽100流入检测槽310时，因自重而从一定高度落下，因此检测槽3 10的流入口340会出现涡流，这会对pH值检测部320和EC检测部330造成不利影响，导致无法做到准确检测。

为此，如图5、6所示，检测槽310的流入口340一侧的内部将设置一个垂直形态的，离地面有一定高度的第一隔墙380，其可以减缓流入到检测槽310的水样流速，以此来抑制较大的水流。

此时，第一隔墙380与检测槽310内壁之间有一定距离，其一侧与检测槽310内壁紧密相连，而另一侧面则处于开放状态，用于引导流入到检测槽内的水样曲线形流动。

因此在本发明中，检测槽310的流入口340一侧设有垂直状的第一隔墙380，其可以抑制较大的水流，减缓水样的流速，使得在检测槽310内部可以保持适当的滞留时间，以防止出现短路的同时防止发生涡流，确保获得更为准确的检测值。

另外在本发明中，在检测槽310的流出口350一侧的内部也设置一个与第一隔墙380相对应的第二隔墙390，以便水样绕到流出口350流出。

此时，第二隔墙390的一侧处于开放状态，其开放方向与第一隔墙的开放方向正好相反，使得检测槽310内的水样从流入口340到流出口350的水流呈现“S”形。

如上所述，本发明中，检测槽310的流入口340和流出口350一侧各设有用于引导水样曲线形流动的垂直状的第一隔墙380和第二隔墙390，而且其开放方向正好相反，以便在检测槽内流动的水样整体上呈现“S”形流动，使得通过相对较少的容量也可以增加水样滞留时间的同时，实现充分的混合，以确保在EC检测部330能够检测到无误差的准确导电率。

如上，本发明所涉及的检测部300经改造，可以阻断其pH检测部320和EC检测部330与空气及水样接触，很好地解决了此前因检测部与空气和水样接触而出现摇晃导致其检测数据不准确的问题，可以获得更为稳定、可信的数据。

另外，图7是根据本发明的实施例3所述的检测部300结构立体图。根据本发明的实施例1和实施例2所述的检测部300中，设置有pH检测部320和EC检测部330的检测槽310位于反应槽本体110的外侧。相比之下，根据本发明的实施例3所述的检测槽300的pH检测部320和EC检测部320则位于反应槽本体110的内部。

但，位于反应槽本体110内部的遮挡板150用于遮挡水样和空气的供应路径，以防止水样和空气在流动过程中给pH检测部320和EC检测部330施加冲击。

遮挡板150以水平姿势位于反应槽本体110的内部，将反应槽本体110划分为上下两部分。遮挡板150遮挡从下部领域供应至上部领域的水样和空气的供应路径，以防止气泡与pH检测部320及EC检测部330产生直接接触。

在这里，遮挡板150的面积小于反应槽本体100的横截面。由此，在遮挡板150和反应槽本体110之间形成互不接触的开放部151。开放部151在形成充气的反应槽本体的下部领域，被遮挡板分为反应槽本体的下部领域以及划分为独立空间的上部领域，为水样提供可以流入的流动通道。

此时，遮挡板在pH检测部320和EC检测部330与经流入口120和供气口130的水样及因充气而产生的气泡之间起到隔绝作用，以防止水样以及空气在流动中所产生的气泡在与pH检测部320和EC检测部330接触的过程中施加冲击。因此，pH检测部320和EC检测部330能够获得更为准确的检测值。

供水部400在其内部容纳水样，并通过第一供水管410将水样供应至微生物反应槽100。第一供水管410的管道上设有第一供水泵411，将水样供应至流入口120一侧。pH调节槽500则位于供水部400和微生物反应槽100之间，用于调节水样的pH值。pH调节槽500通过检测由供水部400供应的水样pH值，并调节其在基准范围之内。在此，pH值的基准范围为适合硫酸化微生物生存的3～5。

pH调节槽500向第一供水管410供应硫酸、盐酸、磷酸等酸性物质和碱性物质，以此来确保水样以经调节的pH值供应至反应槽本体110中。pH值很高或碱度很高的废水也能在微生物反应槽中检测出毒性。

另外，还包括向供应至供水部400的水样供应营养元素的营养元素供应槽，此供应槽在本稿中并未图示。

营养元素供应槽(未图示)位于第一供水管410的官道上，供应微生物的生长所需的碳源和必需营养素。水样为高纯度的纯净水时，营养元素供应槽(未图示)将供应微生物的生长所需的少量重碳酸盐(NaHCO3)、氮、磷、矿物质等，以检测纯净水的毒性。

水样为普通河水时，即便营养元素供应槽(未图示)不予人为地供应碳源和必需营养素，也会包含有少量的碳源和必需营养素，因此可以获得准确的检测值。

控制部600判断由检测部300检测的导电率(EC)和pH值是否低于基准范围。其低于基准范围时，应响起警报。

而且，控制部600检测流入到微生物反应槽100的水样pH值，并控制由pH检测槽供应至第一供水管410的酸性物质的量。

河水的毒性高时，EC值将急剧下降，因此检测其毒性只需一个反应槽，无需对照标准。但是河水的毒性非常低时，由于会出现一定的流出EC，因此很难判断是否有低毒性。此时，应与无毒水相比较，以判断是否有毒性。

为此，设置2个以上微生物反应槽100，往第一微生物反应槽注入河水半小时至2小时，第二微生物反应槽则注入稀释为10～100倍的河水，将其作为对照标准。过半小时至2小时之后，注入过河水的第一微生物反应槽中注入稀释的原水，第二反应槽中则注入河水。以这种方式按一定的时间间隔交替注入河水。而且，监测微生物反应槽的流入EC和流出EC之差，就可以判断是否有毒性。

在图示中，根据本发明的优选实施例所述的微生物毒性检测仪10只有一个辅助微生物反应槽100a，但其可以具备2个以上的辅助微生物反应槽100a。

另外，本发明所涉及的微生物毒性检测仪10具备有微生物反应槽100和辅助微生物反应槽100a。微生物反应槽100内部的硫酸化微生物因毒性物质而导致无活性时，辅助微生物反应槽100a可作为替代品使用；或者，向微生物反应槽100内部补充供应覆盖有活性硫酸化微生物的硫粒子，使得实验得以连续进行。

辅助微生物反应槽100a位于微生物反应槽100的一侧，与辅助供水部400a的第二供水管420相连接，以获得水样。此时，第二供水管420的管道上，pH调节槽500和营养元素供应槽(未图示)相连接，可以调节水样的pH值或供应碳源和必需营养素。

另外，辅助微生物反应槽(未图示)的第二供水管420连接有稀释槽700.稀释槽700在其内部存储人工河水，并向通过第二供水管420所供应的水样供应人工河水，使得经稀释的水样能够供应到辅助微生物反应槽100a中。

微生物反应槽100用于检测毒性时，辅助微生物反应槽100a要保持硫酸化微生物的生存环境，以做到可随时作为替代品使用或能够供应具有活性的硫酸化微生物。微生物反应槽100因毒性物质的流入而导致无活性时，辅助微生物反应槽向微生物反应槽100供应覆盖有一定状态的硫酸化微生物的硫粒子，以缩短微生物的附着时间，使其能够在短时间内进行操作。

为此，辅助微生物反应槽100a将空气的流入量降到最小，并得到人工河水和水样(河水)按10～100∶1的比例稀释的稀释试样。而且，延长HRT(水力学停留时间)，使其在没有硫消耗的同时让硫粒子和硫酸化微生物长时间生存。

下面，将通过具有上述结构的，本发明所涉及的微生物毒性检测仪10的实际实验例来说明微生物毒性检测仪10的使用过程及其效果。

为此，向微生物反应槽100注入河水，通过EC的变化对生态毒性进行了评估。微生物反应槽100中装满了直径为2～4厘米的硫粒子50毫升，并通过供气孔130，从下端注入空气，然后将需要检测的水样上向流连续注入HRT(水力学停留时间)30分钟，还可以在较短的停留时间内进行操作。

实验中为了掌握实际河水的毒性，先供应无毒性的人工河水，经过一定的时间之后，再供应实际河水。由于实际河水的EC值稍高，因此人工河水中添加少量的KCL1MgSO4，使得人工河水和实际河水的EC值相一致。

此时，河水的pH值超过其基准范围3～5时，pH调节部500将供应酸性物质或碱性物质，以调节河水的pH值。

图8为流入有人工河水和高污染河水1的流出水的EC变化(HRT：30min，硫粒子：2～4mm，温度30℃，空气流量：150～250mL/min)示意图。取高污染河水(stream water 1)，适用于微生物毒性检测仪10时，前7个小时注入人工河水(synthyatic stream water)，而之后则注入实际河水，将HRT设为30分钟。其结果，EC值在3小时内减少了三分之二。

图9为流入有人工河水和经2倍稀释的河水1的流出水的EC变化(HRT：30min，硫粒子：2～4mm，温度30℃，空气流量：150～250mL/min)示意图。将河水1注入到微生物反应槽100中，其结果EC值的减少放缓。

图10为流入有人工河水和经100倍稀释的河水1的流出水的EC变化(HRT：30min，硫粒子：2～4mm，温度30℃，空气流量：150～250mL/min)示意图。如图所示，对实际河水进行100倍稀释之后，其EC值与人工河水的流出EC值相一致。这是因为，河水在稀释过程中其毒性下降。对实际河水的水质进行分析之后发现，检测出来的毒性物质分别为亚硝酸盐氮0.5mg/L、正己烷2.6mg/L和二氯甲烷65ppb。

图11为流入有人工河水和无污染河水2的流出水的EC变化(HRT：30min，硫粒子：2～4mm，温度30℃，空气流量：150～250mL/min)示意图。图12为流入有人工河水和无污染河水3的流出水的EC变化(HRT：30min，硫粒子：2～4mm，温度30℃，空气流量：150～250mL/min)示意图。如图所示，无毒性的河水2和河水3几乎没有EC值的变化。这是因为，河水2和河水3几乎不含有能够影响到硫酸化微生物的毒性物质。

另一方面，河水的毒性高时，EC值将急剧下降，因此能够很容易判断河水是否有毒性。但是河水的毒性非常低时，很难判断是否含有毒性，因此通过与无毒水的比较来判断是否含有毒性。

为此，设置2个以上微生物反应槽100，往第一微生物反应槽注入河水半小时至2小时，第二微生物反应槽则注入稀释为10～100倍的河水。过半小时至2小时之后，注入过河水的第一微生物反应槽中注入稀释的原水，第二反应槽中则注入河水。以这种方式按一定的时间间隔交替注入河水。而且，通过监控检测部300所检测到的导电率(EC)值，就可以判断是否有毒性。

图13是将2000ppb六价铬放入流入水时，在高毒性河水、低毒性河水和无毒性河水中的pH值和EC值变化示意图。控制部600通过监控微生物反应槽1(R1)和微生物反应槽2(R2)的流入EC和流出EC之差，就可以判断是否有毒性。

图14为用于制造人工河水的矿物构成示意图。

如上所述，本发明所涉及的微生物毒性检测仪，其检测部和微生物反应槽位于各自独立的空间内，能够防止供应空气和水样时产生的气泡所导致的影响。随之，能够获得更为稳定和可信的实验结果。

而且，水样的pH值高或碱度高时，由酸调节部预先供应酸性物质或碱性物质，将水样的pH调节为硫酸化微生物能够生存的适宜范围之后，供应至微生物反应槽中。在这种pH值的水样条件下，硫酸化微生物的活性也会减少影响，能够准确判断是否有毒性。

另外，具备有用于辅助微生物反应槽的辅助微生物反应槽，可以在微生物反应槽内部的硫酸化微生物的活性降低时作为替代品来使用或立即补充硫酸化微生物，以确保实验连续进行。

本发明所涉及的利用硫酸化微生物的生态毒性检测仪的上述实施例仅限于示例，具备普通专业知识的本领域技术人员应清楚该实施例的各种变形及均等的其他实施例也能适用。

Claims

1.本发明涉及一种利用硫酸化微生物的生态毒性检测仪，其特征在于，包括下列部分：

包括装填有硫酸化微生物，硫粒子和氧气被所述硫酸化微生物硫酸盐离子化的反应槽本体、水样流入所述反应槽本体的流入口、向所述反应槽本体供气的供气口的微生物反应槽；

不受向所述反应槽本体供气而产生的气泡的影响，所述反应槽本体内部的生成有硫酸盐离子的水样流入所需的，位于独立的空间部而与反应槽本体连通，用于检测生成有硫酸盐离子的水样的pH及导电率(EC)的检测部；

将所述检测部检测出来的导电率(EC)及pH值与基准值相比较，以判断所述水样是否含有毒性的控制部。

2.根据权利要求1所述的利用硫酸化微生物的生态毒性检测仪，其特征在于，所述独立的空间部位于所述反应槽本体外侧面的一体型检测槽，备有所述检测槽的反应槽本体具有通过水样的通水口。

3.根据权利要求1所述的利用硫酸化微生物的生态毒性检测仪，其特征在于，所述独立的空间部由与所述反应槽本体分离，而通过连接管与所述反应槽本体相连接，并由在所述反应槽本体中生成硫酸盐离子的水样通过所述连接管流入的检测槽组成。

4.根据权利要求3所述的利用硫酸化微生物的生态毒性检测仪，其特征在于，所述连接管分别连接于在所述微生物反应槽中水样流出的流出口以及水样通过所述连接管流入检测槽的流入口，而且所述检测槽的流入口位置低于所述微生物反应槽的流出口，使得在所述微生物反应槽中生成硫酸盐离子的水样通过自然柔化流入到所述检测槽中。

5.根据权利要求4所述的利用硫酸化微生物的生态毒性检测仪，其特征在于，所述检测槽内部的流入口侧有一侧开放的垂直状第一隔墙，其可以将流入到检测槽流入口的水样流动呈“S”形，以防止出现短路的同时防止发生涡流。

6.根据权利要求5所述的利用硫酸化微生物的生态毒性检测仪，其特征在于，所述检测槽的流入口对面设有流出口，在检测槽内部的流出口侧也设有一个开放方向与第一隔墙相反的垂直状第二隔墙。

7.根据权利要求4所述的利用硫酸化微生物的生态毒性检测仪，其特征在于，所述检测槽的上部备有能够盖上检测槽的盖子，其盖子上形成贯串管，使得pH检测部和EC检测部相贯通，其贯串管突出一定距离，以便将其插入到检测槽内部并进行固定。

8.根据权利要求1所述的利用硫酸化微生物的生态毒性检测仪，其特征在于，所述独立的空间部被结合在所述反应槽本体的内侧面周围，并被将内部划分为上下部分的遮挡板分离而处于上部领域，所述遮挡板的一侧周围形成水样通过的开放部。

9.根据权利要求1所述的利用硫酸化微生物的生态毒性检测仪，其特征在于，还包括位于所述微生物反应槽的流入口一侧，往供应到所述微生物反应槽的水样供应酸性物质，将所述水样的pH值调节为基准范围的pH调节槽。

10.根据权利要求9所述的利用硫酸化微生物的生态毒性检测仪，其特征在于，另包括位于所述微生物反应槽的流入口一侧，向供应至所述微生物反应槽的水样供应营养元素，使得硫酸化微生物保持活性的营养元素供应槽。

11.根据权利要求9所述的利用硫酸化微生物的生态毒性检测仪，其特征在于，还包括至少一个位于所述微生物反应槽的一侧，存在有活性硫酸化微生物的辅助微生物反应槽；

所述微生物反应槽的硫酸化微生物无活性时，将上述水样供应至所述辅助微生物反应槽中或取出装填有微生物的硫粒子，用于其它微生物反应槽，以判断所述水样的毒性。

12.根据权利要求11所述的利用硫酸化微生物的生态毒性检测仪，其特征在于，利用所述微生物反应槽判断水样毒性时，所述辅助微生物反应槽在最小限度的水和空气供应条件下进行操作。

13.根据权利要求9所述的利用硫酸化微生物的生态毒性检测仪，其特征在于，还包括辅助微生物反应槽，其位于所述微生物反应槽的一侧，与所述微生物反应槽交替得到水样和经稀释的水样，以判断水样是否含有毒性。