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急性污染事故预警监测系统 摘 要 《多水源水质分析及预警系统的研究和应用》是《北京市饮用水安全保障关键技术和系 统应用示范》重大项目的子课题。本文为其重要组成部分，介绍了在线综合毒性监测仪 TOX-CONTROL 、以鱼为探测生物综合毒性分析仪 TOX-PROTECT 、常规指标在线监测设 备 SPECTRO-LYSER 以及Bbe 藻类毒性仪在水质监测方面的应用，结果表明，此系统可达 到早期预警目的。 传统预警检测技术在污染越来越严重的情况下面临 两大问题：（1）传统方法不能检测到所有的毒性物质；（2） 即使检测到所有毒性物也无法分析毒性大小 1 预警参数选取 针对复杂的环境污染情况，我们借鉴国外先进经验， 选择以下三类参数构建预警系统：（1）常规多参数（包 括：温度、浊度、TOC、DOC、硝酸盐氮）；（2）生物毒性 （以发光细菌为探测生物、以鱼类为探测生物）；（3）特 征污染物（藻类等）。 常规多参数只能反映水质基本状况，对大部分突发 传统方法只能检测到很少一部分 水质事件，这类参数不会给出报警，因为大部分污染物 有害物；图中绿色部分是标准方法 不会引起常规参数的显著变化。这类参数我们选择了温 可检测部分，红色部分为没有标准 度、浊度、TOC、DOC、硝酸盐等。生物毒性具有很宽的 方法检测部分 检测面，对绝大多数严重污染事件可以进行报警。特别 是针对不明污染物,毒性参数可以给出水质的综合评价。特征污染物是指检测断面主要污染 物，而且该断面的污染由这类污染物引起的可能性很高。根据历史数据分析，藻是密云水库 的主要特征污染物，而且种类包括蓝藻、绿藻、硅藻、甲藻、隐藻和金藻。 以上三类参数中的后两类才是报警的重要参数。 2 生物毒性检测指标 2.1 发光细菌用于水质监测 TOX-CONTROL是利用发光菌作为生物检测器，通过测定光损失来判断水中的污染物的毒 性大小。该方法具有相对快速、廉价的优点，能够30分钟内，快速检测水样中急性毒物的总 和。其可用来代替传统的用鱼类或其它标准动物所进行的毒理学试验。该设备能够实时、快 速的、可同时检测广谱的毒性污染物质。 2.1.1 TOX-CONTROL检测原理 其检测原理是使用具有发光特性的天然微生物并充分利用了微生物新陈代谢时发光的 特点。其反应机理是使用一种叫做费希尔弧菌的发光细菌，这种细菌在进行新陈代谢时会发 出光，若正常代谢被抑制，就会导致发光强度减弱。毒物能抑制甚至阻止正常代谢，毒性越 强，对待写的抑制作用就越强，发光被抑制的越厉害。当发光菌和水样互相混合后，水样中 的毒性物质会影响发光菌的新陈代谢，发光均发光强度的减弱与样品中毒性物质的浓度成正 比。这种发光菌对2000余种不同类型的化学物质具有敏感的效应，其反映的毒性物质包括重 金属，农药，真菌杀灭剂，杀鼠剂，有机溶剂，工业化合物等多种化合物，其中包括尚未列 入国家标准内需检测的有害物质。 2.1.2 TOX-CONTROL检测过程 （1）发光菌的培养 发光菌应存放于零下20摄氏度，以保证其存活。在培养菌时，需将发光菌和培养液（为 其提供营养物质）混合后，放于仪器配套的振荡器上面，要在20摄氏度的温度下培养24小时， 然后机器自动降温至4摄氏度，再培养24小时即可使用。发光菌的寿命是一周，每一周换一 次发光菌。 （2）检测过程 检测过程主要由两部分组成，首先，抽取样品水注入反应池，然后抽取发光菌同样注入 反应池，混合后，抽取一半混合水样，检测其发光量。剩余水样在反应池中培养15分钟后， 再检测其发光量，得到前后两次的发光量后，应用其分析软件分析计算后得出毒性的百分比 量，从开始检测到过程结束要20分钟左右时间。也就是说，检测的最小周期是20分钟。每经 过十个检测周期后，仪器会自动地进行自检，此时的样品水将是之前配置好的硫酸锌溶液（用 1.117mgZnSO4*7H2O溶于100ml去离子水即