便携式发光细菌生物毒性测试仪

污染物之间的毒性效应往往具有加和、协同、拮抗等作用，常规理化参数监测项目单一，难以评估。通过生物综合毒性检测能监测未被检测的污染物的潜在的毒性效应，可以有效反应污染物对人体健康、环境生态系统的综合影响。因此，在供水安全、预警突发环境污染事件场景和公共卫生事件中，生物毒性在水质安全保卫中发挥着重要的作用。急性毒性检测根据选取受试生物不同，分为鱼类急性毒性测试法、浮游生物急性毒性测试法和微生物急性毒性测试法。前 2 种方法工作量大，测试时间长，不适于大批量水样的快速检测，发光细菌法因其检测速度快、自动化程度高、人为错误少等优点得到广泛应用。早在 20世纪 70 年代末，国外科学家就已从海鱼体表分离出了发光细菌用于检测水体的生物毒性，90年代德国与欧盟均颁布了应用发光细菌检测水质急性毒性的标准方法，而我国于 1995 年颁布实施了《水质 急性毒性的测定 发光细菌法》（GB/T15441-1995），现该法是我国水质急性毒性快速检测的重要方法。通过建立污染水体作用剂量与毒性效应之间的关系，可以将损害程度量化，直观地反映污染水体对生物种群的影响，提供环境污染预警，更好地指导环境污染防治。因而水质急性毒性检测已经逐步成为评价水质污染地重要手段之一。浙江省某环监站担任着省内环境安全和保证供水系统安全的重任，需要对水质综合毒性指标能进行快速检测的能力，经过与国家标准方法的对比，认为 TX1315 便携式生物毒性分析仪可以胜任毒性检测的需求，并且可以针对突发事故进行现场检测。

利用发光细菌测定光损失，用生物急性毒性的检测原理，来判断水中的污染物毒性大小，成本低、一致性好、无二次污染输。可广泛应用于饮用水安全保障、湖泊流域水源地水质综合评价、重大水污染事件预警等领域。

目的 应用发光细菌法，选用 81.9%低毒性测试模式，分析饮用水的综合毒性。 方法 通过各种模拟实验，建立生活饮用水的模拟生物毒理性基线以及分析对发光菌试验的影响因素，说明在饮用水应急性毒性检测中的应用价值。 结果 建立某地区水质生物毒理性基线为-11.0% -18.4%, 作为水质综合毒性判断依据；发光菌发光影响因素实验表明，pH值、色度、浑浊度、余氯等因素对发光菌发光有抑制作用，需要在测试之前对水样进行预处理。 结论 通过建立生物 毒理性基线，发光细菌法可以快速地判定水样的毒性强弱，可作为监测水质突发性污染事故及水质突变的应急方法。

现场检测中，通过对水体进行发光细菌急性毒性检测，快速判定水体的综合毒性和污染量级，起到早期预警作用。文章介绍了DeltaTox 毒性仪及其工作原理和方法、毒性参照物实验和比对实验等内容。仪器通过高敏感度分析仪（光度计）测试发光细菌与水样混合后的光强度，并与空白实验的光强度比较，根据实验前后样本发光强度的变化得到光损失或光增益的百分比，该检测耗时短，操作简便，敏感度高，适用于现场检测或突发性污染事故的应急监测。

Microtox 方法是用一种可发光海洋细菌作为该方法的测定生物。将细菌置于水样中，通常在5-15分钟后测定水样对生物的毒性。许多研究证实了 Microtox 是快速测定化合物和工业排泄物的急性毒性的一种有效方法。用这种方法得到的有效浓度值（EC50）与鱼和虾的大多数2天至4天的致死浓度值（LC50）基本在同一数量级，说明这种方法是快速检查这些有机体急性中毒的一种有用方法。

随着社会的发展，水质生物毒性已经逐步成为评价水质污染的手段之一。本文主要综述国内外最先进的生物毒性检测技术----发光细菌法；并描述了全球最小巧轻便的生物毒性检测仪----LumiFox 2000的产品原理以及该仪器在实际中的应用。

成立于1912年的Landeswasserversorgung公司作为德国历史最悠久的长距离自来水供应商，充分了解水源环境中可能存在的有毒物质和其它污染物（下称有害物质）并将它们排除在饮用水之外对其而言非常重要。在检测有害物质方面，除了常规的化学、物理化学和微生物方法外，最近新的被称作“生物测试系统”的活性检测技术被引进，譬如采用发光细菌进行有毒物质的生物自发光检测，以及胆碱酯酶抑制剂的活性检测等。传统方法仅能对成分的化学性质进行分析，而生物测试则可以直接测定成分的活性强度。可测定的活性参数通常包括急性毒性（如导致消亡，发光抑制），慢性毒性（如生长抑制）和遗传毒性（如致突变）。生物自发光检测可测定有毒物质的急性毒性。生物测试系统的另一个优势在于对于未知活性物质的检测。对于已知的3万余种相关化学物质及其降解产物而言，采用物理化学方法每次进行某一类成分的检测显然力不从心，因为检出的物质只能是该分析方法有针对性所要检测的，并且是具有参照物质的。而生物测试系统的检测能力可以在一定范围内达到所有成分全部得到检测，因此对于复杂组分样品的风险评估而言，能够跨越即便采用种类繁多的化学分析也不能够充分覆盖的可检测范围。基于费氏弧菌的生物自发光显影检测是在废水分析中常用的试管法，其所测定的总活度是样品中各个活性组分活度之合，因此同时包括了成分间的拮抗作用和协同作用

舱底水一般含有来自船上活动的燃料、液压油、润滑油、挥发性有机化合物、金属、表面活性剂、脱脂剂和其他化学品（US EPA, 2008）。哥德堡大学与瑞典环境科学研究院团队为了调查在瑞典水域航行的大型客轮渡轮的舱底水对海洋环境的毒性。使用海洋细菌（Vibrio fischeri）的Microtox 法，对处理前后七艘渡轮（A-G）舱底水进行了毒性测试（SS-EN-ISO 11348-3：2008）。

应用发光细菌法快速测定了Y市工业园区废水的综合毒性，结果表明，试验与常规验收监测结果相一致。这说明发光细菌毒性试验用于工业废水毒性评价具有快速、简便、灵敏和准确的特点，在环境督查中有着理化检测不可比拟的优越性，可以为废水的安全排放、水质评价及环境督查性监测、水质污染应急监测提供数据支持和科学依据。

多环芳烃(PAHs) 为环境中广泛分布的重要污染物之一 ,因其潜在毒性、致癌性和致畸诱变作用[9 ],其环境污染的危害及风险评价已成为当今环境科学研究的重要课题[1 ,10 ] 。Microtox 技术(又称发光细菌毒性测试技术) 由于其高灵敏性 ,近年来在多环芳烃污染环境的毒性评价方面已被国外广泛应用[11 ,12 ],并被列为我国环境质量生物监测的国家标准[2 ,3 ] 。

发光细菌法与其他传统的生物监测方法相比具有快速、简便、灵敏等特点，使其在水质以及环境评价中得到了广泛的应用。随着技术的发展，更先进的化学发光分析方法以其更快、更简便、灵敏等特点，将会在现场应急监测及长期本底监测的水质综合毒性分析中逐渐得到推广应用。总之，化学发光法与细菌发光法的结合，将会为环境监测提供更加全面、快速、精确的毒性分析，相信这两种测试方法在环境监测中将发挥更大的作用。更多精彩内容，请您下载后查看。

2020年疫情期间，生态环境部明确要求：做好地表水环境质量监测，加强饮用水水源地水质预警监测，增加生物毒性等疫情防控特征指标监测，加强应急监测物资储备。为了更好的推进监 测预警体系建设 ,提升环境应急和监测预警能力。各地方科研机积极开展并推进水质生物毒性分析技术的研究和应用。

随着近代工业的发展，化学物质的使用日益增多，使人类赖以生存的水生生态系统受到了越来越严重的污染，而且突发性环境污染事故时有发生，如人为投毒、自然灾害引起的水质突变，尤其是石油化工原料、产成品及有毒有害危险品的生产、储存和运输过程中发生的事故对环境水体所造成的污染等。这就要求我们要快速地应对各种突发性环境污染事故，尽量减少各种经济损失或社会影响。几十年来，各种理化分析手段的灵敏度越来越高，大多数研究者都是关注单一污染物对生物体和生态系统的毒性效应，但是，环境中的生物体常常暴露于多组分污染物共存的混合体系中，而非简单的单一体系。混合物体系产生的毒性效应是所有组分污染物拮抗、叠加、协同或抑制作用的综合结果，即使混合物体系中的单一组分处于无毒性效应浓度时，该组分对混合物的总毒性效应仍有一定的贡献。因此，发展新的快速、准确评价各类污染物毒性的有效方法显得非常迫切和必要。本文在此主要对国内外最新的生物毒性监测技术进行研究和探讨。本文主要探讨国内外最新的两种生物毒性检测技术——细菌发光法及化学发光法，以及采用这两种技术的毒性仪特点。

水力压裂技术促进了页岩气开采的发展，而由于含盐量高，金属/准金属（As，Se，Fe和Sr）以及有机添加剂等原因，无意溢出的回流水可能会对周围环境造成危害。本研究对东北地区4个代表性页岩气开采区域，采用Microtox生物测定法（费氏弧菌）和酶活性测试，对回流水溶液对土壤生态系统的影响进行评估。

目的：该方法展示了采用生物发光细菌-费氏弧菌（Vibrio fischeri）-进行活性相关检测的步骤。植物成分首先通过HPTLC进行色谱分离，随后具有特殊生物活性或毒性的成分被检测得到。样品：含小檗碱类生物碱的中药：如十大功劳属（Mahonia spp.）、黄连属（Coptis spp.）、黄柏属（Phellodendron spp.）和青牛胆属（Tinospora spp.）药材等。Bioluminex™ 分析：将薄层板浸渍于发光细菌溶液中2 s。然后置于BioLuminizer™ 生物发光成像仪中拍照检视（培育时间3 min，曝光时间55 s）。结论：通过小檗碱类生物碱在UV 366 nm下的黄绿色荧光斑点，该类成分可被清晰鉴别。它们被认为是许多药用植物的活性成分，其生物活性被Bioluminex™ 分析所揭示。除了白色箭头所示的已知成分外，蓝色箭头所示处为一个在UV 366 nm下无法观察到的未知强活性成分。进一步若采用CAMAG HPTLC-MS接口装置即可对薄层板上感兴趣的成分进行在线快速初步结构解析，该提取和分析操作通常所需时间小于1 min。

丰水期的规律 ，水质急性综合毒性测定结果基本与同步理化监测结果一致。

防晒油是为了保护人体皮肤免受UVA（波长320～400 nm）和UVB（波长275～320 nm）的辐射损害。然而早在1997年的研究结果[1]即显示，一些产品配方中所添加的UV防晒剂当暴露于阳光中会发生成分降解，存在潜在危害。但有关这些降解产物的毒理学相关研究迄今未见报导。本文所介绍的方法结合了色谱分离与生物活性检测技术，能够确定防晒霜产品中光降解产物的具有专属性的生物活性。 HPTLC-生物自发光联用技术系将物理及化学的分离技术与采用发光细菌费氏弧菌（Vibrio fischeri）的生物检测方法将融合的专属性分析技术。生物发光抑制剂可对细菌的新陈代谢造成干扰，其抑制活性的等级与其化合物毒性呈正相关。Vibrio fischeri细菌自1979年起就用于生态毒理学分析，特别是水样测试（德国国标DIN 38412 L34 比色法）以及化学品测试。为了将细菌作为一种HPTLC高效薄层色谱的衍生化显色手段，需要借助Bioluminex特种试剂盒（www.chromadex.com）。 瑞士巴赛尔一史达特州立实验室是该州对于食品、玩具和化妆品等各类生活用品质量进行法规监管的权力机构。作为非食品部门主任的Dr. Christopher Hohl，着力于分析日用消费品中的各种添加物，如保鲜剂、染料色素和紫外防晒剂（UV filters）等。其工作还包括针对各类有害的目标化合物开发适合的GC，HPLC以及HPTLC分析方法。最近引进的基于HPTLC-生物自发光技术的毒理学检测技术帮助该部门在筛查未知化合物时发现了数个感兴趣的具有特殊毒性的色谱成分。 与传统的检测手段相比，生物检测显示了与众不同的结果：一些在色谱中具有高UV响应值的成分斑点并未观察到生物发光的改变，而另一些斑点在生物自显影图谱中则得到了很强的表达，另外也有一些成分在2种图谱中拥有基本一致的信号强度。非常有趣的一点是，UV防晒剂的生物活性强度与其分子量具有负相关性。在1998年后推出的所有新的UV防晒剂类型（分子量均大于400），对Vibrio fischeri基本显示抑制效应。 为了比较HPTLC和HPLC方法以及鉴别降解产物，防晒霜提取物在HPTLC薄层板上展开后，将感兴趣的活性成分斑点从板上刮下并采用HPLC-DAD和LC-MS进行分析。该鉴别流程结果满意，由于HPTLC的塔板个数低于HPLC，因此薄层板上的某些个活性斑点在HPLC系统中被分开为几个色谱峰。生物发光检测下成分的峰高与传统检测方式（HPTLC-UV，HPLC-DAD和LC-MS）下的响应不呈线性关系。甚至有一个高活性成分采用各种物理-化学方法都无法得到检测。 Vibrio fischeri生物活性检测可用于2个目的：一是它独特的选择性检测机制使其可以探测到过去无法发现的化合物。第二，细菌抑制作用作为一种活性指标可以帮助甄别出哪些光降解产物需要进行更进一步的毒理学评估。

毒性噬菌体指在宿主菌体内复制增殖，产生许多子代噬菌体，并最终裂解细菌。毒性噬菌体的增殖方式是复制，其增殖过程经历吸附穿入、生物合成和成熟释放3个阶段。

产品简介： 该设备为全新升级产品，大屏幕触摸显示屏，代替传统按键。操作采用生物化学反应方法检测ATP含量，ATP荧光检测仪基于萤火虫发光原理，利用“荧光素酶—荧光素体系”快速检测三磷酸腺苷（ATP）。ATP拭子含有可以裂解细胞膜的试剂，能将细胞内ATP释放出来，与试剂中含有的特异性酶发生反应，产生光，再用荧光照度计检测发光值，微生物的数量与发光值成正比，由于所有生物活细胞中含有恒量的ATP，所以ATP含量可以清晰地表明样品中微生物与其他生物残余的多少，用于判断卫生状况。仪器应用：恒美ATP荧光检测仪广泛应用于：细菌微生物检测、医药卫生、食品安全、市场执法、表面洁净度检测、医疗防疫、水质水政、生产线卫生、工业水处理、环保检测、海关出入境检疫及其他执法部门等多种行业。

水质细菌微生物检测仪器可快速检测各种水质中微生物、细菌含量。设备为全新升级产品，大屏幕触摸显示屏，代替传统按键。操作采用生物化学反应方法检测ATP含量，ATP荧光检测仪基于萤火虫发光原理，利用“荧光素酶—荧光素体系”快速检测三磷酸腺苷(ATP)。

新型冠状病毒感染肺炎疫情牵动人心。2020年1月31日生态环境部印发的《应对新型冠状病毒感染肺炎疫情应急监测方案》中将生物毒性明确列为饮用水水源地疫情防控特征指标之一。本方案说明了如何将Modern Water Microtox® FX 和Deltatox II便携式毒性仪用于应用水应急监测中。

社会、科技的日新月异，各种燃煤锅炉、垃圾焚烧、火力发电及水泥厂等污染源排放的废气对环境造成了越来越严重的破坏，给人们的生活也带来了很大影响。如何控制以及监测这些污染物的有效排放，已成为环保监测部门的工作重心。 针对废气污染物的排放，市场上也出现了形形色色的分析仪器：电化学的、化学发光方式、红外吸收法；手持的、便携式的等等。在环保部门的现场测试中，由于现场环境相对比较恶劣，且为了得到更加有效的数据，便携式的烟气分析仪就得到了广泛使用。便携式烟气分析仪具有重量轻、便携、操作简单、测量精准等特点，这对固定污染源的现场比对监测、项目验收，以及监测排放是否达标得到了大量应用。 日本HORIBA公司最新推出的便携式PG-300系列仪器，操作简单易懂，使用更加轻松，便携式设备随时随地的均可带来实验室级的精确度。其中PG-350型号仪器能在现场监测NOX/SO2/CO/CO2/O2 五种关键气体组分，可提供和实验室测量一样的准确度和可靠度，重量轻，响应速度快，彩色触摸屏让操作更加简单。广泛应用于环保部门、CEMS备用、烟道气监测、燃烧炉、催化剂研究、分析检测公司、大学实验室、发动机、燃料电池研究等。它采用HORIBA公司特有的交替流动调制型红外吸收法，即时时对传感器进行清扫、校正，更能避免零点漂移和交叉干扰，保证测量精度和仪器寿命。在现场测试中湿度比较大的场合，电化学设备SO2检测就会极不准确，而PG-350仪器采用伴热管加热和peltier除湿技术，则可高效率的除湿，很好的解决水分的干扰。 很多时候还需对脱硫效率进行监测，脱硫前的监测点需要采集样本，而电化学设备会出现“中毒”症状，导致最快半年时间就需要更换传感器核心部件，使得日常的维护成本大大增加。 从整体来看，红外烟气分析仪预热时间长，但测试稳定性和抗干扰性方面强于电化学烟气分析仪,同时专业的预处理装置解决了水分吸收等问题，保证测试结果的准确有效。

上转换发光材料由于其短波激发长波发射的特性，再加上其寿命长、潜在生物毒性低、可制备成纳米颗粒的特点，具有非常丰富的应用前景，其在生物成像、荧光示踪、太阳能电池转换、上转换激光、防伪、3D成像等方面均有报道其应用

多年以来，已有许多类型的分析仪器发展成便携式或手持式仪器来使用，包括荧光光谱仪、激光诱导击穿光谱仪、拉曼光谱、傅立叶变换红外和近红外光谱分析仪。然而，将气相色谱/ 质谱仪缩小成便携式结构，同时拥有实验室级仪器的分析性能，是一个巨大的挑战。以前的大多数尝试都使用“点对点”直接进样方法，其不需要任何的样品处理或样品进样配件。如果样品需要复杂的样品处理或需要精细的进样程序进样到气相色谱仪，那便携式仪器的实用价值将明显降低。本文中新型的便携式气相色谱/ 质谱仪（Torion® T-9，PerkinElmer Inc.，Shelton，CT）被用来快速筛查半挥发性有机物（SVOCs），尤其特别的是分析水中的酚类和邻苯二甲酸酯类化合物的时间不到10 分钟。

现今，太阳能正作为一种清洁能源和动力被广泛重视和利用。 太阳能热发电技术，也叫聚焦型太阳能热发电（Concentrating Solar Power，简称CSP），是通过大量反射镜以聚焦的方式将太阳能直射光聚集起来，加热工质，产生高温高压的蒸汽，蒸汽驱动汽轮机发电。 因此，太阳能热发电过程中采用的反射镜的反射率对提高太阳能利用就是至关重要的，反射镜的反射率测量的准确性必须受到重视。我司代理的美国SOC公司的410Solar便携式光谱反射计光谱范围覆盖太阳能光谱的范围即330～2500nm，410VIS反射率测量仪光谱范围为400~1100nm，精度达到±3%，其便携性可使得工作人员随时随地对反射镜的反射率进行精准测量。 410Solar 和410VIS便携式光谱反射计在美国被能源部的NREL实验室所采用进行太阳能聚光塔反射镜反射率测量，其可靠性、便携性和准确性得到了NREL的高度评价。 410VIS便携式光谱反射计和ET100便携式红外光谱发射率测量仪在NREL实验室的应用可进行下载和参考。

摘要 采用异烟酸-巴比妥酸分光光度法利用PORS-15便携式光谱仪测定废水中的氰化物，具有方便快速的特点，通过数理统计t检验发现，与国标方法异烟酸-吡唑啉酮分光光度法相比，没有显著性差异。关键词 便携式光谱仪 环境监测 氰化物 光纤探头

苯胺是一种无色油状液体，有强烈气味，稍溶于水，属中等毒性物质。环境中的苯胺主要来源于橡胶、印染、制药、塑料等工艺生产，我国早已将其列入优先监测污染物。近年来苯胺等有毒污染物突发性污染事故频现，通过采样并送回实验室进行分析的时效性较差，一般从采样到得到分析结果需要数小时时间，不能时时获得污染物的扩散信息，无法对现场处置决策提供实时、可靠的信息，因此开发能一种能够在现场快速得到实时、准确的苯胺分析方法是十分必要的。固相微萃取技术是20世纪90年代发展起来的一种集萃取、浓缩、进样于一体的样品前处理方法。这种前处理方法具有操作简便、萃取时间短、样品需求量小、无需使用溶剂和其他前处理设备等特点。因此固相微萃取技术特别适合配合便携式GC-MS进行现场分析。

介绍了便携式XRF元素分析仪的基本原理和工作方法。对国家标准样品的分析显示，测试结果表明， Zn（平均值 93.5ppm）元素分析的准确度高。便携式XRF的测试结果准确度较高，测量结果显示，XRF 和实验室分析的结果元素分布形式十分吻合，虽然数值不完全一致，但是曲线形态非常接近，异常点位重合性好。说明便携式 XRF 在化探中也能有效地发现 Zn元素的异常。

介绍了便携式XRF元素分析仪的基本原理和工作方法。对国家标准样品的分析显示，测试结果表明， Pb（平均值 101.6ppm）便携式XRF的测试结果准确度较高，测量结果显示，XRF 和实验室分析的结果元素分布形式十分吻合，虽然数值不完全一致，但是曲线形态非常接近，异常点位重合性好。说明便携式 XRF 在化探中也能有效地发现 Pb元素的异常。

现今，太阳能正作为一种清洁能源和动力被广泛重视和利用。 太阳能热发电技术，也叫聚焦型太阳能热发电（Concentrating Solar Power，简称CSP），是通过大量反射镜以聚焦的方式将太阳能直射光聚集起来，加热工质，产生高温高压的蒸汽，蒸汽驱动汽轮机发电。 因此，太阳能热发电过程中采用的反射镜的反射率对提高太阳能利用就是至关重要的，反射镜的反射率测量的准确性必须受到重视。我司代理的美国SOC公司的410Solar便携式光谱反射计光谱范围覆盖太阳能光谱的范围即330～2500nm，410VIS反射率测量仪光谱范围为400～1100nm，精度达到±3%，其便携性可使得工作人员随时随地对反射镜的反射率进行精准测量。 410Solar 和410VIS便携式光谱反射计在美国被能源部的NREL实验室所采用进行太阳能聚光塔反射镜反射率测量，其可靠性、便携性和准确性得到了NREL的高度评价。 410VIS便携式光谱反射计在NREL实验室的应用可进行下载和参考。