CN106645611A - 一种基于鱼类和发光菌的综合毒性在线分析仪 - Google Patents

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段义
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Abstract

本发明提供一种基于鱼类和发光菌的综合毒性在线分析仪，包括一取样单元，一细菌保存室，一反应室，一盐溶液单元，一检测单元，控制单元和鱼池；所述检测单元包括双光路检测模块和行为监控器；通过双光路检测模块利用发光细菌法，通过行为监控器监测鱼类行为，综合两种方法对水体生物毒性进行判定，实现了一种灵敏、简便、重现性高的环境污染物生物毒性的测试手段，能更好的了解水环境的污染情况。

Description

一种基于鱼类和发光菌的综合毒性在线分析仪
技术领域
本发明涉及水体污染监测领域，特别涉及一种适用于饮用水源地、河流、湖泊、海洋、污水处理厂、自来水厂、饮用水厂、食品饮料等行业水体生物毒性自动监测仪。
背景技术
近三四十年来，合成的化学物质品种及用量剧增，对环境造成的污染也日益严重，这已经引起世界各国的关注。发达国家早在20世纪80年代初期就制定了针对化学品生物毒性效应的一系列标准和工作指南，如美国环保署、世界经济与合作发展组织及德国标准研究所都颁布了一整套毒性测试的方法。
目前，废水毒性的测定主要有理化方法和生物学方法。传统的化学物理分析方法能定量分析污染物中主要成分的含量，但是不能直接和全面地反映各种有毒物质对环境的综合影响。生物测试能够弥补理化检测方法的不足，因此在水污染研究中，它已经成为监测和评价水体环境的重要手段之一。一般用浮游生物、藻类、鱼类和发光细菌作为受试对象。
现有技术中，在进行生物毒性监测时，通常只使用单一受试对象，但是由于不同的受试对象对污染物的反应是不同的，例如发光菌对重金属比较敏感，而对有机污染物则相对不敏感；而鱼对重金属不敏感，但是对有机有毒污染物和氰化物比较敏感，利用单一水生物的反应来判断水体污染的情况时无法全方位的了解水环境的污染情况。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于鱼类和发光菌的综合毒性在线分析仪，利用发光细菌法结合鱼类监测水体的方法对毒性进行判定，实现一种灵敏、简便、重现性高的环境污染物生物毒性的测试手段，能更好的了解水环境的污染情况。
本发明所采用的技术方案是：
一种基于鱼类和发光菌的综合毒性在线分析仪，包括一取样单元，一细菌保存室，一反应室，一盐溶液单元，一检测单元，控制单元和鱼池；
所述取样单元包括有取样注射器、多通阀和采样泵，所述取样注射器用于从多通阀的取样口抽取试样，所述多通阀在控制单元的控制下将多个阀口之一与取样口相连，所述多通阀的其中两个阀口通过管路分别与细菌保存室及在线样相连；所述采样泵的输入口与在线样通过管路相连，用于抽取在线样水体注入鱼池中；
所述反应室中设有稀释池、水样池和参比池，所述稀释池、水样池和参比池分别通过管路与多通阀相连；
所述盐溶液单元包括盛有盐水的盐水桶和盛有参比水的参比桶，所述盐水桶和参比通分别通过管路与多通阀相连；
所述检测单元包括双光路检测模块和行为监控器；所述双光路检测模块用于同时监测水样池和参比池中的微生物荧光信号，并将荧光信号转换成电信号，传递至控制单元进行对比分析；所述行为监控器用于对鱼池中所用试验鱼类的行为进行跟踪拍摄并进行实时分析，根据鱼类群体活跃度、群心坐标以及鱼群离散程度等群体参数的变化对水体的污染状况进行监测，并将监测结果传输至控制单元。
作为优选，所述双光路检测模块包括一水样注射器和一参比注射器，水样注射器与水样池通过管路相连，参比注射器与参比池通过管路相连，所述水样注射器和参比注射器分别对应有一光电倍增管，两个光电倍增管分别用于检测水样注射器和参比注射器内的微生物荧光信号，并将荧光信号转换成电信号，传递至控制单元。
作为优选，盐溶液单元还包括废液桶，所述废液桶通过管路与多通阀相连。
作为优选，该分析仪还包括有排液装置，所述排液装置包括多个排液泵，所述多个排液泵的入水端分别与细菌保存室、稀释池、水样池和参比池连接，出水端通过管路连接于废液桶，用于将细菌保存室、稀释池、水样池和参比池中的废液排出。
作为优选，该分析仪还包括有吹气过滤装置，所述吹气过滤装置包括多个搅拌泵，多个搅拌泵的出气口通过管路分别连接稀释池、水样池、参比池和细菌保存室，多个搅拌泵的进去口设有针头过滤器，该吹气过滤装置用于分别向稀释池、水样池、参比池和细菌保存室内吹入空气，以对其中的试液进行搅动。
作为优选，多通阀还与离线样、质控样通过管路连接。
与现有技术相比，本发明采用鱼类与菌类相结合的方法来监测水体毒性，能全方位的了解水环境的污染情况。鱼类具有很强的敏感性，它对很多药品和毒性物质反应都非常强烈、明显，甚至是水中含有极细微的毒性成分，鱼类都能感受到且产生明显的反应。用鱼类作为实验材料去监测水污染，实验的结果非常清晰、明显，不复杂，容易掌握。而且作为鱼类来说，其饲养成本低，作为实验材料经济实惠；发光细菌法因其独特的生理特性，能够与现代光电检测手段完美结合，具有简便、快速、灵敏度高等优点。
附图说明
图1为本发明实施例液路图。
具体实施方式
为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
如图1所示，一种基于鱼类和发光菌的综合毒性在线分析仪，包括一取样单元1，一细菌保存室2，一反应室3，一盐溶液单元4，一检测单元5，一排液装置7，一吹气过滤装置8、控制单元6和鱼池9；
取样单元1包括有取样注射器11和多通阀12，多通阀12由两个八通阀组成，分别为八通阀A和八通阀B，取样注射器与八通阀A的取样口连通进行取样，八通阀A的7号阀口通过管路与八通阀B的取样口连通，八通阀A的3号阀口通过管路与细菌保存室2连通；所述反应室3中设有稀释池31、水样池32和参比池33，所述稀释池31、水样池32和参比池33分别通过管路与八通阀A的4号、5号、6号阀口相连；所述盐溶液单元4包括盛有盐水的盐水桶41、盛有参比水的参比桶42和废液桶43，所述盐水桶41和参比桶42分别通过管路与八通阀A的2号、1号阀口相连；八通阀A的8号阀口空接，输入空气。八通阀B的的1号、2号阀口分别连通在线样和离线样，3号阀口通过管路与废液桶43连通，4号阀口空接，5号阀口连通质检样即硫酸锌溶液，6号7号8号阀口预留，作为扩展接口。
所述检测单元5包括双光路检测模块52和行为监控器51；所述双光路检测模块52用于同时监测水样池32和参比池33中的微生物荧光信号，并将荧光信号转换成电信号，传递至控制单元6进行对比分析；所述行为监控器51用于对鱼池9中所用试验鱼类的行为进行跟踪拍摄并进行实时分析，根据鱼类群体活跃度、群心坐标以及鱼群离散程度等群体参数的变化对水体的污染状况进行监测，并将监测结果传输至控制单元。
通过监测鱼的运动轨迹，与标准毒性LC50物质的轨迹作比较；结合生物毒性发光抑制率综合判断。
评价标准如下表所示：
实际检测过程中可能会出现发光菌无毒的情况，但是就因为发光菌判断无毒就判定水体无毒是不严谨的。如表中发光菌无毒，单数鱼类检测有毒的情况下，设备会判定水体有毒，谨防毒性漏报。
所述双光路检测模块52包括一水样注射器和一参比注射器，水样注射器与水样池32通过管路相连，参比注射器与参比池33通过管路相连，所述水样注射器和参比注射器分别对应有一光电倍增管，两个光电倍增管分别用于检测水样注射器和参比注射器内的微生物荧光信号，并将荧光信号转换成电信号，传递至控制单元。
排液装置7包括4个排液泵，4个排液泵的入水端分别与细菌保存室、稀释池、水样池和参比池连接，出水端通过管路连接于废液桶，用于将细菌保存室、稀释池、水样池和参比池中的废液排出。
吹气过滤装置8包括4个搅拌泵81，搅拌泵的出气口通过管路分别于分别与细菌保存室、稀释池、水样池和参比池连接，搅拌泵的进气口设有针头过滤器82。
说明书中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。本实施例仅用于说明该发明，而不用于限制本发明的范围，本领域技术人员对于本发明所做的等价置换等修改均认为是落入该发明权利要求书所保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于鱼类和发光菌的综合毒性在线分析仪，其特征在于：包括一取样单元(1)，一细菌保存室(2)，一反应室(3)，一盐溶液单元(4)，一检测单元(5)，控制单元(6)和鱼池(9)；
所述取样单元(1)包括有取样注射器(11)、多通阀(12)和采样泵(13)，所述取样注射器(11)用于从多通阀(12)的取样口抽取试样，所述多通阀(12)在控制单元(6)的控制下将多个阀口之一与取样口相连，所述多通阀的其中两个阀口通过管路分别与细菌保存室(2)及在线样相连；所述采样泵(13)的输入口与在线样通过管路相连，用于抽取在线样水体注入鱼池(9)中；
所述反应室(3)中设有稀释池(31)、水样池(32)和参比池(33)，所述稀释池(31)、水样池(32)和参比池(33)分别通过管路与多通阀(12)相连；
所述盐溶液单元(4)包括盛有盐水的盐水桶(41)和盛有参比水的参比桶(42)，所述盐水桶和参比通分别通过管路与多通阀相连；
所述检测单元(5)包括双光路检测模块(52)和行为监控器(51)；所述双光路检测模块(52)用于同时监测水样池(32)和参比池(33)中的微生物荧光信号，并将荧光信号转换成电信号，传递至控制单元(6)进行对比分析；所述行为监控器(51)用于对鱼池(9)中所用试验鱼类的行为进行跟踪拍摄并进行实时分析，根据鱼类群体活跃度、群心坐标以及鱼群离散程度等群体参数的变化对水体的污染状况进行监测，并将监测结果传输至控制单元。
2.根据权利要求1所述一种基于鱼类和发光菌的综合毒性在线分析仪，其特征在于：所述双光路检测模块(52)包括一水样注射器和一参比注射器，水样注射器与水样池(32)通过管路相连，参比注射器与参比池(33)通过管路相连，所述水样注射器和参比注射器分别对应有一光电倍增管，两个光电倍增管分别用于检测水样注射器和参比注射器内的微生物荧光信号，并将荧光信号转换成电信号，传递至控制单元。
3.根据权利要求1所述一种基于鱼类和发光菌的综合毒性在线分析仪，其特征在于：所述盐溶液单元(4)还包括废液桶(43)，所述废液桶通过管路与多通阀相连。
4.根据权利要求3所述一种基于鱼类和发光菌的综合毒性在线分析仪，其特征在于：还包括有排液装置(7)，所述排液装置包括多个排液泵(71)，所述多个排液泵的入水端分别与细菌保存室、稀释池、水样池和参比池连接，出水端通过管路连接于废液桶，用于将细菌保存室、稀释池、水样池和参比池中的废液排出。
5.根据权利要求4所述一种基于鱼类和发光菌的综合毒性在线分析仪，其特征在于：还包括有吹气过滤装置(8)，所述吹气过滤装置包括多个搅拌泵(81)，多个搅拌泵的出气口通过管路分别连接稀释池、水样池、参比池和细菌保存室，多个搅拌泵的进去口设有针头过滤器(82)，该吹气过滤装置用于分别向稀释池、水样池、参比池和细菌保存室内吹入空气，以对其中的试液进行搅动。
6.根据权利要求5所述一种基于鱼类和发光菌的综合毒性在线分析仪，其特征在于：所述多通阀还与离线样、质控样通过管路连接。
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