JPH09107990A - 毒物自動検知方法及び装置 - Google Patents

毒物自動検知方法及び装置

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JPH09107990A
JPH09107990A JP26833095A JP26833095A JPH09107990A JP H09107990 A JPH09107990 A JP H09107990A JP 26833095 A JP26833095 A JP 26833095A JP 26833095 A JP26833095 A JP 26833095A JP H09107990 A JPH09107990 A JP H09107990A
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JP
Japan
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atp
test water
reagent
detecting
substance
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JP26833095A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Tsukura
洋 津倉
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 環境水とか産業用廃水等の排水中に濃薬とか
シアン等の毒物が混入した場合に、これを再現性及び毒
物検知能力の両面で満足する結果が得られる毒物自動検
知方法及び装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 一般細菌が多量に存在する検水のATP
濃度を連続的に測定して、毒物混入に起因する一般細菌
のATP発現物質の減少によるATP量の変化を求め
て、検水への毒物混入の有無を検知する自動検知方法を
提供する。請求項2により、検水中に試薬細菌2を添加
した後にATP抽出試薬5を添加し、更に希釈液7を加
えて希釈してから抽出されたATPにATP発光試薬9
を添加してATP発光量を測定し、ATP濃度とATP
発光量の関係をプロットした検量線に基づいて一般細菌
中に存在するATP量の変化を求めて検水への毒物混入
の有無を検知する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は河川とか湖沼,海
域,地下水等の環境水及び下水,産業用廃水等の排水中
に濃薬とかシアン,ヒ素等の毒物が混入した時に、これ
を連続的に測定しながら検知する方法及び装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来から浄水場等に流入する原水中に含
有されている毒物を検知する方法としてバイオアッセイ
法が主として用いられている。このバイオアッセイ法と
は、フナとかコイ及びイワナ等の魚類を水槽で飼育し、
この水槽に毒物が混入した原水が流入した場合に魚類が
異常な行動を起こすので、これを観察して毒物を検知す
る方法である。
【0003】具体的な装置例としては、魚類の行動を
カメラで常時監視し、カメラ撮影画像を画像処理して魚
類行動パターンの変化から毒物混入を検知する装置、
魚類の筋肉活動に起因する0.2〜2Hzの周波数成分
だけを選別して活動電位とし、その1分間積算値で活動
量を測定して活動量の低下から毒物混入を検知する装
置、5列連通水槽に原水を連続流入しながら1段目の
水槽に餌を投入すると魚類が1段目に集まってくるが、
原水とともに毒物が混入して流入してきた場合には魚類
が後段の水槽に逃げるので、これをITVカメラで監視
して画像処理を行い、毒物検知する装置に大別される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の毒物検知装置では、再現性及び毒物検知能力の
両面で必ずしも満足する結果が得られないという難点が
ある。即ち、毒物の種類とか濃度によって魚類別の行動
パターンが異なっているので、検知すべき対象毒物に応
じて魚類を選定しなければならず、且つ行動パターンの
変化から混入されている毒物の種類及び濃度を正確に検
知することは困難である。特に魚類等の生物の行動を検
知対象としているために再現性の面でも難点がある。
【0005】更に上記毒物検知装置は、急性の毒物を検
知対象としているため、慢性の毒性をもつ毒物は検知す
ることができない。又、検知可能な毒物の濃度は、浄水
場で検知すべき基準値の10倍〜100倍程度の高濃度
のものであるため、毒物検知能力は低くなっている。
【0006】本発明は上記したような従来の毒物検知装
置に存する課題を解消して、再現性及び毒物検知能力の
両面で満足する結果が得られる毒物自動検知方法及び装
置を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、請求項1により、一般細菌が多量に存在
する検水のATP濃度を連続的に測定して、毒物混入に
起因する一般細菌のATP発現物質の減少によるATP
量の変化を求めて、検水への毒物混入の有無を検知する
ことを特徴とする毒物自動検知方法を提供する。更に請
求項2により、検水中に試薬細菌を添加した後にATP
抽出試薬を添加し、更に希釈液を加えて希釈してから抽
出されたATPにATP発光試薬を添加してATP発光
量を測定し、ATP濃度とATP発光量の関係をプロッ
トした検量線に基づいて一般細菌中に存在するATP量
の変化を求めて検水への毒物混入の有無を検知する。
【0008】又、請求項3により、検水に単一種の試薬
細菌を間欠的に注入混入しながらATP濃度を連続的に
測定し、毒物混入時に試薬細菌が死滅して減少する過程
をATP発現物質の変化として検知して検水への毒物混
入の有無を検知する。
【0009】更に請求項4により、検水中に注入された
試薬細菌を混合する混合部と、ATP抽出試薬により該
検水中のATPを抽出するATP抽出部と、希釈液を注
入する希釈部と、この希釈された検水中に発光試薬を添
加する発光試薬添加部と、検水のATPを測定するAT
P測定部と、この測定結果に基づくATP量の変化から
検水中への毒物混入の有無を検知する毒物検出部とを具
備して成る毒物自動検知装置を提供する。
【0010】かかる毒物自動検知方法及び装置によれ
ば、地下水等の環境水及び下水とか産業用廃水等の毒物
を連続的に測定,監視を行うことが可能となり、しかも
多くの種類の毒物に対する高感度な検知を可能とし、特
に基準値以下の低濃度毒物に対しても高感度な検知を可
能として、従来のバイオアッセイ法に比較して再現性が
高いという作用が得られる。
【0011】更に急性の毒物のみならず、慢性の毒性を
も検知可能であり、毒物検知能力は各段に高められて再
現性と毒物検知能力の両面で満足する結果が得られる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下本発明にかかる毒物自動検知
装置の具体的な実施例を説明する。
【0013】(1)一般細菌が多量に存在する検水中で
の毒物検知方法及び装置 図2中のaは下水等のように一般細菌が多量に存在する
検水中の細菌レベル〔103個/ml程度以上〕、bは
ATP濃度を示しており、同図のcで検水中に農薬とか
シアン,ヒ素等の毒物が混入すると、その時点から一般
細菌のATP発現物質が極端に減少するので、一般細菌
中に存在するATP量の変化を測定して△ATPを求め
ることにより、毒物混入の有無を検知することができ
る。
【0014】上記のATP濃度測定法としては、検水中
に存在する細菌の細胞膜を破壊してATPを高感度に抽
出する方法(トリクロル酢酸による10秒抽出)があ
る。これを具体的に説明すると、一般に微生物のエネル
ギー代謝の中心はATP−ADP系であるが、ADP
(アデノシン2リン酸)は代謝過程で生じる高エネルギ
ー化合物からリン酸基を受取ってATP(アデノシン3
リン酸)になる。
【0015】このATP自体は合成反応に利用され、運
動、分泌、吸収等の生理活性のエネルギー源となるの
で、ATPは生きた微生物にとって必要不可欠なもので
あり、従って該ATPは微生物活性の指標としても用い
られる。
【0016】測定方法としては、検水中のATPを抽出
してから、該抽出液に発光試薬を加えて発光量を測定す
る。即ち、ATPがルシフェリン,ルシフェラーゼと反
応して発光する原理を利用している。ATPの抽出法は
いくつか知られているが、一般には試料を試験管に取
り、トリス緩衝液を加えて沸騰水浴中で撹拌しながら抽
出を行い、得られた検水を蛍光光度計のキュベットに入
れて蛍光光度を測定する方法を用いる。測定原理は下式
の通りである。 図3は具体的な測定手順を示すチャート図であり、ステ
ップ101で検水に試薬細菌を添加し、ステップ102でAT
P抽出試薬を添加する。次にステップ103で希釈液とし
て蒸留水を添加し、ステップ104で抽出されたATPに
ATP発光試薬を添加する。そしてステップ105でAT
P発光量を測定する。図4はATP濃度(モル/l)と
ATP発光量(カウント/30sec)の関係をプロッ
トしたATP検量線である。ATP測定レベルは10-6
(モル/l)程度であり、測定時の応答時間は短く、従
って全体の測定時間は数分程度にまで短縮することが可
能である。
【0017】図1は上記測定原理に基づいて構成した本
実施例にかかる毒物自動検知装置を示すブロックダイヤ
グラムであり、先ず構成を説明すると、1は検水流入
路、2は試薬細菌、3は混合部、4はATP抽出部、5
はATP抽出試薬、6は希釈部、7は希釈液、8は発光
試薬添加部、9は発光試薬、10はATP測定部、11
はATP出力部、12は毒物検出部である。
【0018】かかる毒物自動検知装置によれば、検水流
入路1の中途部で試薬細菌2が注入され、混合部3で検
水と試薬細菌が混合された後にATP抽出部4の入口で
ATP抽出試薬5が注入される。そして希釈部6の入口
で希釈液7(蒸留水)が注入され、この希釈された検水
中に発光試薬添加部8の入口で発光試薬9が添加されて
からATP測定部10内に流入する。
【0019】該ATP測定部10で発光量測定法に基づ
いてATPが測定され、この測定結果はATP出力部1
1から出力されて毒物検出部12に入り、前記の一般細
菌中に存在するATP量の変化△ATP(図2参照)か
ら毒物検出部12で検水中の毒物混入の有無を検知す
る。
【0020】(2)一般細菌が少量存在する検水中での
毒物検知方法及び装置 地下水とか河川,湖沼,海域等の環境水中に一般細菌が
少量存在する検水に対して、農薬とかシアン,ヒ素等の
毒物が混入した際に、単一種の試薬細菌を間欠的に注入
混入し、毒物混入時にその試薬細菌が死滅して減少する
過程をATP量の変化として検知する。具体的に述べる
と、図5に示したdは一般細菌が少量存在する検水に対
する試薬細菌注入パターン、eはATP濃度を示してお
り、同図のfで検水中に農薬とかシアン,ヒ素等の毒物
が混入すると、試薬細菌が死滅してATP発現物質が減
少するので、このATP量の変化を△ATPとして測定
することにより、毒物混入の有無を検知することができ
る。
【0021】測定手順としては、凍結乾燥した試薬細菌
に希釈液を添加し、発光試薬0.25ml/ATP抽出
液0.25mlを添加して検水のATP発光量を測定す
る。ATP測定レベル10-9(モル/l)程度である。
【0022】(3)極少量の毒物を検知する方法及び装
置 水道水等の飲料水とか食品飲料等へ極少量の毒物が混入
したことを検知する場合には、前記各例で使用した希釈
液を蒸留水から緩衝液へ代えるとともに、抽出試薬を高
精製ルシフェラーゼへ変更する。この時の毒物検知は、
ATP測定レベル10-11〜10-12(モル/l)という
高レベルとなる。
【0023】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる毒物自動検知方法及び装置によれば、環境水に対し
ていつ混入するかわからない毒物を連続的に測定,監視
を行うことが可能であり、しかも測定時の応答時間が短
いため、1回の測定は数分程度に短縮することができ
る。又、多くの種類の毒物に対する高感度な検知を可能
とし、且つ基準値以下の低濃度毒物に対しても高感度な
検知が可能であって、特に自動測定を可能としたことに
よって人間による個人的誤差はなく、従来のバイオアッ
セイ法に比較して再現性が高いという利点を有してい
る。
【0024】更に本発明にかかる毒物検知方法は、急性
の毒物のみならず、慢性の毒性をも検知可能であり、検
知可能な毒物の濃度も浄水場等で検知すべき基準値をク
リヤすることができるとともに毒物検知能力を各段に高
めることができて、再現性及び毒物検知能力の両面で満
足する結果が得られる毒物自動検知方法及び装置が提供
される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例にかかる毒物自動検知装置を示すブロ
ックダイヤグラム。
【図2】検水中の細菌レベルとATP濃度の関係を示す
グラフ。
【図3】本実施例の具体的な測定手順を示すチャート
図。
【図4】ATP濃度と発光量の関係をプロットしたAT
P検量線を示すグラフ。
【図5】一般細菌が少量存在する検水に対する試薬細菌
注入パターンとATP濃度の関係を示すグラフ。
【符号の説明】
1…検水流入路 2…試薬細菌 3…混合部 4…ATP抽出部 5…ATP抽出試薬 6…希釈部 7…希釈液 8…発光試薬添加部 9…発光試薬 10…ATP測定部 11…ATP出力部 12…毒物検出部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般細菌が多量に存在する検水のATP
    濃度を連続的に測定して、毒物混入に起因する一般細菌
    のATP発現物質の減少によるATP量の変化を求め
    て、検水への毒物混入の有無を検知することを特徴とす
    る毒物自動検知方法。
  2. 【請求項2】 検水中に試薬細菌を添加した後にATP
    抽出試薬を添加し、更に希釈液を加えて希釈してから抽
    出されたATPにATP発光試薬を添加してATP発光
    量を測定し、ATP濃度とATP発光量の関係をプロッ
    トした検量線に基づいて一般細菌中に存在するATP量
    の変化を求めて、検水への毒物混入の有無を検知するこ
    とを特徴とする毒物自動検知方法。
  3. 【請求項3】 検水に単一種の試薬細菌を間欠的に注入
    混入しながらATP濃度を連続的に測定し、毒物混入時
    に試薬細菌が死滅して減少する過程をATP発現物質の
    変化として検知して検水への毒物混入の有無を検知する
    ことを特徴とする毒物自動検知方法。
  4. 【請求項4】 検水中に注入された試薬細菌を混合する
    混合部と、ATP抽出試薬により該検水中のATPを抽
    出するATP抽出部と、希釈液を注入する希釈部と、こ
    の希釈された検水中に発光試薬を添加する発光試薬添加
    部と、検水のATPを測定するATP測定部と、この測
    定結果に基づくATP量の変化から検水中への毒物混入
    の有無を検知する毒物検出部とを具備して成ることを特
    徴とする毒物自動検知装置。
JP26833095A 1995-10-17 1995-10-17 毒物自動検知方法及び装置 Pending JPH09107990A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100414784B1 (ko) * 2000-01-18 2004-01-13 (주)바이오니아 연속식 수질 독성 검사 장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100414784B1 (ko) * 2000-01-18 2004-01-13 (주)바이오니아 연속식 수질 독성 검사 장치

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Effective date: 20040615

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050111