微生物傳感器檢測污染物生物毒性的研究.pdf

1、化學工業(yè)快速發(fā)展，排放到環(huán)境中的有毒有害物質(zhì)急劇增加，對生物圈產(chǎn)生各種各樣的毒性效應(yīng)，給生態(tài)系統(tǒng)和人類健康造成嚴重威脅，迫切需要建立合適的方法對廢水的綜合毒性進行評價，以反映其對人類及其他生物的危害。微生物傳感器是近年來發(fā)展起來的可以對環(huán)境中有毒有害物質(zhì)進行毒性測試的新方法，本文依據(jù)有毒物質(zhì)抑制微生物呼吸活性的原理，利用固定化微生物膜作為生物敏感元件，極譜型溶解氧電極作為換能器組成毒性微生物傳感器，實現(xiàn)了對水體中有毒物質(zhì)生物毒性的快速測

2、試。 從遠離污染源的苗圃土壤中分離、篩選出一株對污染物生物毒性較為敏感的菌株X4，并通過菌株形態(tài)結(jié)構(gòu)特征的觀察、生理生化試驗和16S rDNA序列分析對其進行了鑒定，結(jié)果顯示，菌種X4與多株芽孢桿菌（Bacillus simplex）的細菌相似性最高，序列相似性達到99％。通過試驗可知，X4的最適生長溫度為30℃，最適生長pH為7～8，最適生長條件下X4菌生長24～26 h達到穩(wěn)定期，因此確定X4用于傳感器固定化膜的最佳培養(yǎng)時間

3、為24～26h。 分別以X4菌、大腸桿菌、地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、多粘類芽孢桿菌、銅綠假單胞菌、異常漢遜酵母異常變種（1265）和異常漢遜酵母異常變種（1437）為實驗菌株，制備固定化微生物膜，組裝成毒性微生物傳感器，測試HgCl2對不同菌株好氧呼吸活性的影響。結(jié)果表明，銅綠假單胞菌能夠利用HgCl2； HgCl2對X4菌、枯草芽孢桿菌、大腸桿菌的呼吸活性有一定的抑制作用，且對X4菌的抑制程度最強；其它菌種對HgCl2響應(yīng)不

4、敏感。因此，選擇出一株對污染物生物毒性最敏感的菌株X4菌。 以X4菌作為分子識別元件，使用0.45μm纖維素微孔濾膜，采用夾層法制備微生物膜并與極譜型氧電極組成毒性微生物傳感器。通過試驗選擇了傳感器的最佳工作條件，確定了傳感器的毒性抑制分析時間為15 min，并對傳感器的性能進行了性能測試。實驗表明：傳感器的最佳工作溫度為30℃，測試底液的最佳pH范圍為7.0～7.5，底液中GGA的最佳濃度為20 mg/L；以HgCl2作為參比

5、毒物時，微生物傳感器的標準曲線為y=1.0547 x+0.2108，線性相關(guān)系數(shù)為0.9933，線性范圍為0.1～1.97mg·L-1。 試驗考察了用于毒性測試的微生物傳感器的固定化菌膜的保存時間及活化方法。用于制作微生物傳感器的固定化菌膜的保存時間能達到30d，在加有GGA的磷酸鹽緩沖溶液中活化，固定化菌膜的活化時間為1～2 d。 用制成的微生物傳感器測試制藥廢水和垃圾滲濾液的毒性，并以HgCl2為標準毒物繪制微生物傳