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水体毒性荧光仪

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最后更新：: 2021-04-02 01:30:01

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为什么要用叶绿素荧光法测水质毒性？ 水是生命之源，对维系人类生存和生物圈的正常运转起着重要作用。但近年来水体受到的污染越来越严重，这不仅包括易引起富营养化甚至水华发生的外源营养盐的输入，而且包括各种环境***浓度的逐渐升高。环境***主要是指由于人类的生产和活动而释放到环境中的能干扰人体和动物内分泌的化学物质，主要包括***及其降解产物、有机氯化物（二恶英、多氯联***等）、有机锡化合物、烷基酚类化合物、酚甲烷化合物、重金属等。环境***一般浓度较低，但它们可以通过生物浓缩、生物积累、生物放大等途径实现对生物和人类的危害，可以干扰人类和动物的内分泌系统、免疫系统和神经系统，出现各种各样的异常症状。环境***广泛分布于生物圈内，可以随地表径流、降水以及排污等进入水体，对水生态系统产生严重影响。人类可以通过饮水、吃水产品或在水中娱乐而与环境***接触。因此，对水中环境***进行检测对保护国民健康具有重要意义。目前分析水体中环境***的方法主要是气相色谱/质谱法（GC/MS）、液相色谱/质谱法（LC/MS）和等离子发射光谱/质谱法（ICP/MS）等。这几种方法的优点是精密度高，而且可以对每种环境***的含量分别做出精确测定；其缺点是仪器昂贵，样品前处理复杂，操作需专业人员，操作费时，不能在野外现场进行，且很难对水体中的总环境***做有效的估计。而在自然水体中通常是多种环境***同时存在，同时这些环境***的效应往往有叠加或拮抗作用，因此针对各种环境***做的单独分析很难正确评价它们对生物的毒性效应。要对水体的毒性进行快速、准确的评估，特别是突发事件发生时的迅速反应，上述3种方法很难满足这方面的需求。 水体中的环境***均能直接或间接抑制单细胞藻类的光合作用，其中多数***就是通过抑制光合作用来达到除草目的的。叶绿素荧光技术是检测活体植物光合作用变化的常规方法，其优点是快速、灵敏、准确度高、且不破坏样品的完整性。脉冲振幅调制（PAM）叶绿素荧光仪是一种研究活体光合作用的仪器，国外自1990年代以来，陆续有人采用叶绿素荧光技术进行水中***残留的检测，并取得了较大进展，而国内尚无人利用单细胞藻类的光合作用来检测环境***。Conrad等首先利用PAM-101/102/103测量可变荧光的方法研究了用单胞藻检测***含量的可行性，其检测限为100 μg•L-1，远远高于欧盟对饮用水中总***含量不超过0.5 μg•L-1的标准。Merschhemke和Jensen利用PAM-101/102/103测量叶绿素荧光和氧电极测光合放氧的方法，建立了一种自动藻类生物检测系统（FluOx），对莱茵河的水质进行连续监测。它们以铜绿微囊藻为指示生物，发现对阿特拉津（atrazin）的检测限为0.85 μg•L-1。Snel等分别利用PAM-101/102/103和Xe-PAM测量大型藻类和单细胞栅藻的电子传递速率以及量子产量的方法，来进行***的生物检测，发现对利谷隆（linuron）的检测限为0.5-2.5 μg•L-1。Trapmann等以类囊体为指示生物，用PAM-2000对饮用水进行了***残留的生物检测，他们以量子产量为指标，发现对DCMU（diuron，敌草隆）的检测限为0.4 μg•L-1。在以上这些研究的基础上，2001年，Schreiber教授设计了一种用于检测水中毒性物质的双通道PAM荧光仪，称为ToxY-PAM。以三角褐指藻为指示生物，ToxY-PAM对DCMU的检测限达到甚至低于0.1 μg•L-1，这已可以满足欧盟对饮用水中单种***含量不超过0.1 μg•L-1的标准。自从ToxY-PAM出现后，Schreiber教授先后与欧盟Institute for Reference Materials and Measurements（IEMM）和澳大利亚环境毒理研究中心（NRCET）合作，试图将这种方法发展成为一种水质检测的标准方法。目前他与NRCET的合作已取得显著进展。他们在水样测试前加了一个预浓缩步骤，从而将ToxY-PAM的检测限提高到0.1 ng•L-1。(点击查看相关文献) 目前国内外对环境***的检测仍采用传统的化学分析技术，尽管结果准确、灵敏度高，但仪器昂贵、耗时且不能现场操作。由于几乎所有环境***均可直接或间接抑制光合作用，因此以单细胞微藻为指示生物，利用ToxY-PAM对水体总毒性进行检测，对于水中环境***的快速现场检测和预警具有重要意义。ToxY-PAM特点与功能1）双通道荧光仪，以微藻为指示生物，检测水中毒性物质（主要是环境***）含量2）可现场测量，测量迅速3）指示生物（微藻）可自己培养，方法简单，造价极便宜4）特别适合于水质预警5）毒性物质以DCMU当量表示（类似于COD）6）可单机操作，可连接电脑操作7）可观察毒性物质对指示生物抑制作用的动力学变化测量参数F1、Fm1、Y1、F2、Fm2、Y2、Inh.%和DCMU当量等。应用领域以微藻为指示生物，检测水中有毒物质（主要是环境***）的含量（总毒性），主要应用于环境科学、水生生物学、水质预警、水域生态学、污染生态学、海洋学与湖沼学、毒理学等领域。

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