发光细菌毒性试验在水质监测中的应用 飞凡检测

随着工农业的不断发展，当今世界面临日益严重的环境污染问题，水污染尤为突出。水中污染物种类繁多，性质复杂，且污染物之间可发生协同、相加或拮抗等复杂作用。传统的水质检测虽能准确定量分析污染物中主要成分及含量，但不能检测水中各种污染物对环境和生物产生的综合毒性。发光细菌毒性试验因其独特的生理特性，与现代光电检测手段结合具快速、灵敏、简便等特点，检测结果可反映水中污染物的综合毒性，比测定单一组分污染物更具实际意义。

1.发光细菌的分类

目前发光细菌毒性检测有3种方法，即发光菌新鲜培养物测定、发光菌冷冻干燥制剂测定及发光菌与海藻混合测定的方法。新鲜培养的发光细菌其培养条件很难限制在同一水平上，这会造成发光细菌对有毒物质的敏感性不一致，导致重复性差且操作麻烦。而发光细菌冷冻干燥制剂可以避免以上问题，将其贮存于冰箱中，使用相对方便。

2.发光细菌毒性试验检测原理

发光细菌的发光现象是其正常的代谢活动，不同种类的发光机理是相同的，其主要的过程概括如下：

RCHO+02+FMNH扣卫>RCOOH+FMN+H20+hv(490nm)

茵细胞内由黄素单核苷酸(FMNH2)、长链脂肪醛(RCHO)及氧(02)参与。在细菌荧光素酶(E)的催化下发生生化反应，产生波长多为465～490nm的磷光。外界条件和培养基成分以及温度、pH、氧浓度变化会影响细菌的发光。温度影响细胞内化学反应速率、生物吸收基质过程和发光细菌的生理状态。温度越

高，抑制浓度越低，即响应越灵敏。pH则影响发光细菌的代谢或造成化学品的水解，随着pH的变化，化学品毒性表现出增加或减弱。有毒的化学物质、重金属离子、抗生素、化学治疗剂、农药等污染物质也会影响细菌发光。这类物质抑制细菌发光的途经有两个：一是直接抑制参与发光反应的酶类活性；另一方面是抑制细胞内与发光反应有关的代谢过程。能够干扰或破坏发光细菌呼吸、生长、新陈代谢等生理过程的任何有毒物质都可以根据发光程度的变化来测定。

发光细菌法就是利用灵敏的光电测量系统测定毒物对发光细菌发光强度的影响。毒物的毒性可以用EC50表示，即发光细菌发光强度降低50％时毒物的浓度。一般情况下有毒物质和与发光菌接触时，发光强度立即发生变化。并随着毒物浓度的增加而发光减弱，即发光抑制。可以根据发光强度判断毒物毒性大小。

3．发光细菌毒性在水质监测中的具体运用

1）工业废水综合毒性测定

工业废水是导致水污染问题不断加重的原因，能否达标排发，涉及到待测项目多、成本高、工作量大，尤其难以判定废水的毒性大小，更无法判定多种有毒化合物的相互影响。生物方法的检测可以弥补这些缺憾，国内有多项研究运用发光细菌毒性评价水质毒性。

2）城市污水毒性评价

城市污水一般是由工业废水和生活污水组成的混合污水，污染成分复杂。但由于技术和经济的原因，目前主要以处理后的化学需氧量、生化需氧量、悬浮固体等常规指标的达标为目的，运用发光细菌急性毒性可评价城市污水的综合毒性。

3）发光细菌毒性试验存在的问题及运用前景

目前发光细菌毒性测试方法中仍存在结果重现性不高，报告结果不统一，部分急性毒性评价使用剧毒物质氯化汞作为毒性参照物容易造成环境污染等不足，且发光细菌法对某些具有基因毒性的化合物的检测不敏感等。这一类问题均需加以解决。如已有人通过一系列实验筛选出了zll2+作为毒性参照物代替传统方法中的剧毒物质HgCl2，采用zn2+作为参照物不仅可以方便地表征不同化学物质的毒性，可以 直观地表征复杂环境样品的毒性，是一种简便可行的方法。

发光细菌毒性试验具快速、灵敏、简便和经济，并较好地反映综合毒性，具有广阔的运用前景。今后可开展与人体健康关系等研究，发展对内分泌、免疫及遗传毒性等毒性进行评价的方法，通过 生物传感器开展在线监测等。