物毒性检测的微生物传感器研究进展

第２６卷第３期２００９年５月

Ｈｅｂｅｉ

河北工业科技

ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

Ｖ０１．２６．Ｎｏ．３

Ｍａｙ２００９

文章编号：１００８—１５３４（２００９）０３－０２００—０５

污染物毒性检测的微生物传感器研究进展

王晓辉，赵丽霞，姜丹

（河北科技大学环境科学与工程学院，河北石家庄０５００１８）

摘

要：微生物传感器毒性检测是近年来发展起来的一种快速、准确、成本低廉的污染物毒性检测

方法，得到了广泛关注。从检测原理出发，综述了国内外应用于污染物毒性检测的微生物传感器及其研究进展。

关键词：微生物传感器；污染物；毒性

中图分类号：Ｘ８５９

文献标识码：Ａ

。

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ＷＡＮＧＸｉａｏ－ｈｕｉ，ＺＨＡＯＬｉ—ｘｉａ，ＪＩＡＮＧＤａｎ

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Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇＨｅｂｅｉ０５００１８．

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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍｉｃｒｏｂｉａｌ

ｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎ

ｒｅｃｅｎｔ

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ｆａｓｔ。ａｃｃｕｒａｔｅ，ｌｏｗ－ｃｏｓｔｍｅｔｈｏｄｏｆｄｅｔｅｃｔｉｎｇｔｏｘｉｃｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ．Ｉｔ

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随着工农业生产的快速发展和人们生活水平的提高，人工合成化学物质的种类及用量急剧增加，农药、化肥、重金属、工业废水、生活垃圾等大量排入环境，对环境造成了严重污染口￣５］，这些物质在环境中经过复杂的物理、化学和生物转化过程，又会形成新的污染物，一些污染物还可能进入食物链并在生物体内蓄积，最终对生物圈产生各种各样的毒性效应，给生态环境和公众健康造成严重威胁Ｌ６］。有些毒性物质在很低浓度水平时亦显示出对生物强烈的毒害作用，此时，ＢＯＤ和ＣＯＤ等常规指标的检测已无法满足水体污染控制的需求。因此，必须选择合适的方法对废水的综合毒性进行评价，以反映其对人类及其他生物的危害［７］。

目前，用于污染物毒性测试的方法主要有理化方法［８］和生物学方法。前者是定量分析某一种或某一类污染物的含量，而污染物对生态系统的综合影响往往不是每种单一物质毒性的简单相加［。］，因此这种方法不能直接、全面地反映各种有毒物质对环境的综合影响，无法判定有毒物质浓度和生物效应之间的直接关系。生物毒性测试不仅能较全面地反映废水中复合污染物的联合毒性作用，并能充分了解各种环境因子（如ｐＨ值、温度、溶解度等）对污染物毒性效应的具体影响，具有很大的优势［１引，因此，在水污染研究中，它已经成为监测和评价水体环境质量的重要手段之一。

生物毒性测试方法包括急性毒性实验、亚急性毒性实验、慢性毒性实验以及生物致畸、致癌、致突变实验等，其中急性毒性实验可以探明环境污染物与机体短时间接触后所引起的损害作用，找出有毒物质的作用途径、剂量与效应的关系，为进行其他各种动物实验提供设计依据，并对环境污染提供预警，

收稿日期：Ｚ００８—１２—０８；修回日期：２００９—０１—０６责任编辑；王海云

基金项目：河北省教育厅基金资助课题（２００６１１３）

作者简介；王晓辉（１９６２－）．女，河北邢台人，教授，硕士．主要从事环境监测、生物传感器方面的教学和科研工作．

万方数据

第３期王晓辉等污染物毒性检测的微生物传感器研究进展

２０１

因而己成为应用最广泛的毒性测试方法［ｈｉ。不过这种试验多以哺乳动物（如小鼠、大鼠、家兔等）为试验对象，存在周期长、成本高、方法复杂等局限性，这在很大程度上限制了以上方法的使用。此外，寻找毒性试验中高等生物的替代品，已成为社会广泛关注的道德问题ｕ２１。近些年，随着生物传感技术的发展，人们开始研究使用微生物传感器进行毒性测试［１引。许多有毒化学物质与微生物接触后会抑制细胞内的酶促反应过程、细胞代谢活性下降，导致耗氧量、ＣＯ。产生量、发光强度等信号与正常时相比发生改变，微生物传感器即通过对这些信号强度变化量的测定来分析有毒物质毒性的大小［１引，因其具有简便、快捷、成本低廉等特点，在生物毒性研究中倍受关注。

ｌ发光微生物传感器

目前研究和应用最多的是发光细菌（１ｕｍｉｎｏｕｓｂａｃｔｅｒｉａ）传感器。常用的两种发光细菌是弧菌属（Ｖｉｂｒｉｏ．ｆｉｓｃｈｅｒｉ）和明亮发光杆菌（Ｐｈｏｔｏｂａｃｅｔｅｒｉ－

ｕｍｐｈｏｓｐｏｈｒｅｕｍ），均为海洋细菌。细菌发光的生

物学机制［１５］为

ＦＭＮＨ２＋ＲＣＨＯ＋０２——，ＦＭＮ＋Ｈ２０＋ＲｃＯＯＨ＋光。

发光细菌利用还原型黄素单核苷酸、长链脂肪醛为底物，在氧的参与下，经细菌荧光素酶催化，细胞可发出波长为４２０

６７０ａｍ的可见光，细菌生物

发光受到发光基因（１ｕｘ）及其操纵子的调控，当环境中存在有毒物质时，因为细菌荧光素酶活性或细胞呼吸受到抑制，发光能力受到影响而减弱，其减弱程度与毒物的毒性大小和浓度呈一定的比例关系。因此，通过灵敏的光电检测装置，检测在毒物作用下发光菌的光强度变化，可以评价待测物质的毒性。

许多研究是将发光细菌的发光强度作为检测指标对有毒物质进行检测，换能器采用光电倍增管等光电检测装置。黄正等研制了一种快速测定污染物急性毒性的生物传感器，该传感器是由明亮发光杆菌固定化膜、硅光片、微光光功率计等组成的细菌发光传感器，测定了３种金属离子及３种有机化合物的急性毒性（以抑制菌膜发光强度５０％所需的受试物质量浓度（下同）ＥＣ。。值表示），并分析了毒性作用的动力学过程［１“１７］。实验结果表明：在ｐＨ值为７．０，温度为２０℃，３．０％（质量分数）ＮａＣｌ底液条件

下，固定化菌膜的发光强度达２５０×１０．７～３００

ｘ

ｌＯ．７ｍｗ，稳定时间达６０～８０ｍｉｎ；各受试物毒性强

弱及ＥＣ。ｏ值（单位为ｍｇ／Ｌ）为Ｈ９２＋（０．１５）＞Ｃｕ２＋（１４）＞Ｚｎ２＋（１３０），苯酚（３５）＞乙醛（２１０）＞醋酸乙

万方数据

酯（１２００），与哺乳动物毒性试验的ＬＤ。。值顺序一

致，有较高的灵敏度和稳定性；不同毒物之间对细菌发光反应的抑制速率有差异。李百祥、阎鹏等［１８，１９］也采用细胞固定化技术将发光菌固定化成膜作为敏感元件，与高灵敏度的硅光二极管紧密组合，构建了一种流通式急性毒性快速测定仪，并对苯酚、乐果、乙醛，以及Ｈ矿＋，Ｃｕ抖，Ｚｎ２＋的急性毒性进行了测试，检测结果与哺乳动物毒性试验结果高度相关。

张理兵等人以明亮发光杆菌作为指示物，将固定化技术、生物传感器技术与发光细菌毒性测试技术有机结合起来，建立了一种快速、灵敏、简便的检测环境污染物急性毒性的生物传感器［２引。传感器系统采用光纤作为发光菌信号传导介质，使传感器与后面的集成光学检测分析系统相分离，便于现场应用。用该传感器分析了Ｚｎ２＋毒性作用的动力学过程，并测出了Ｚｎ２＋的剂量一效应曲线，试验表明，该传感器测试结果与传统实验方法具有很好的相关性。于海等开发研究了一种快速、灵敏、简便的监测水中污染物急性毒性的光纤生物传感器［ｚｌｌ。该传感器由固定了明亮发光杆菌的光纤探头构成，生物发光信号经光纤传输到检测系统，用该传感器检测

了Ｚｎ２＋，ＮＨ。，硝基苯和甲酚４种典型污染物的剂

量一效应曲线，通过计算确定了其ＥＣ。。，分别为５．１，

１０．２，７０．４，７７．０

ｍｇ／Ｌ，与国家标准［２２］比较的结果

表明：发光细菌光纤传感器与标准法具有良好的相关性，能反映水中污染物的总毒性，传感器操作简单、携带方便，适合现场监测。

２基因工程微生物传感器

近年来，随着基因工程技术的发展，将重组发光微生物应用于重金属、农药等有毒物质检测的研究和报道日益增多。目前，已构建成功并用于毒性检测传感器的基因工程发光微生物有Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ

ＣＯ—

ｌｉｔ２３，２４］，Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａｓｐ．ＲＡＳＣｃ２［２引，Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ

ｓｔｒａｉｎ［２６｜，Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ

ｃＰ心机ｓ缸Ｐ［２７’２９３等，它们

表现出一些新的特点，使得一个菌株同时具备２种不同的代谢指征（发光特性、原受体微生物的特性）用于生物毒性检测。重组发光酵母微生物传感器［２６］则能够检出对真核生物具有毒性的物质，显示出了真核微生物传感器的重要性。

现有的重组发光微生物传感器基本基于以下２种原理口引：发光菌所携带的ｌｕｘ基因按照其功能可分为“ｌｉｇｈｔｏｎ”和“ｌｉｇｈｔｏｆｆ”２种模式。“ｌｉｇｈｔｏｎ”模式将目的基因和ｌｕｘ基因融合构成重组体，当目的基因对应的特异化学物质存在时，ｌｕｘ基因将被一

２０２河北工业科技第２６卷

同表达，重组体是否发光与环境中是否含有该物质相关。ＣＨＩＮＡＬＩＡ等在对比研究Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ

ｓｐ．ＲＡＳＣ

ｃ２和其携带有发光基因（１ｕｘ）的基因工

程菌对２，４－－＂氯酚及铜、锌的生物降解过程的代谢特征时，即应用了这些物质刺激基因工程菌发光（即

“ｌｉｇｈｔｏｎ”）的特性【２５１。“ｌｉｇｈｔ

ｏｆｆ”模式中则延用天

然发光菌遇毒性物质发光减弱的特点，将ｌｕｘ基因和有机体存活状态下始终表达的启动子融合，构建的指示菌发光的强弱能反映污染物毒性的强弱。ＫＩＭ等将从Ｖｉｂｒｉｏｆｉｓｈｅｒｉ提取的荧光素酶基因导人大肠杆菌体内，得到重组发光大肠杆菌ＤＰＤ２５４０，ＤＰＤ２５１１，ＤＰＤ２７９４和ＧＣ２，选择最优的细胞固定化条件将其固定，制成毒性微生物传感器，其发光强度会随着添加有毒化学物质的多少而增强

或减弱［２３‘。试验采用酚化合物作为受试毒物，所得

ＥＣ５０（ＧＣ２）或ＥＣｌ２０（ＤＰＤ２５４０）值与水蚤的ＬＤ５。值比较，结果表明，在对ＤＰＤ２５４０的毒性试验中，在一定的浓度范围内受试微生物发光强度与苯酚、膜损伤型化学毒物的浓度具有相关性，尽管ＤＰＤ２５４０的特异刺激反应结果不能和水蚤的ＬＤ。。值相比较，试验却提供了一些其他有用的信息，比如关于样品中毒性作用的方式。这种生物传感器可以检测任何可溶物质的毒性，并可作为毒性检测的一种标准化工具。

３呼吸机能型微生物传感器

好氧型微生物呼吸时要消耗氧，而产生二氧化碳，因此，把固定化好氧微生物膜和氧电极或二氧化碳电极组合起来，就可以通过测量溶解氧消耗量或ＣＯ。的生成量来探知其生理状态，即呼吸机能型微生物传感器，它是由固定化微生物膜和溶解氧电极

（或ＣＯ。电极）组成。

硝化细菌（包括亚硝化细菌、硝化细菌）是专性好氧菌，易受到外界环境因素的影响，重金属、农药、有机污染物等可以通过抑制硝化作用的酶类（如氨单加氧酶、羟氨氧化酶、亚硝酸氧化酶）而影响这一过程的进行，这一特点常被用做毒性测试中。ＫＯＮＩＧ等使用硝化细菌制成了硝化菌传感器，该传感器使用溶解氧探头，通过测试水样中溶解氧的变化来评价水样毒性的大小［３川。在实验室试验和实际污水厂的在线监测过程中都能够在较短时间内

得到可重现的结果，但是该生物传感器通常只能正

常工作一周，其长期稳定性较差，原因是异养菌在传感器表面的生长降低了传感器的灵敏度。ＦＡＲＲＥ等利用假单胞菌Ｐ．ｐｕｔｉｄａ作为生物敏感元件制成

万方数据

安培型生物传感器，以不同物质为标准毒物进行毒性试验，分析比较其半数有效浓度ＥＣ。。、毒性抑制曲线的标准偏差、相关系数Ｒ２等，并对多种实际废水样品的急性毒性进行检测，试验结果与之前所做的发光细菌Ｖ．ｆｉｓｃｈｅｒｉ发光抑制试验所测结果相比较，结果表明，虽然敏感度稍差一些，但是该传感器一个明显的优势就是能在浊度、色度较高的样品中工作Ｄ引。沈慧芳等以［Ｒｕ（ｂａｔｈｏｐｈｅｎ）。］（Ｃ１０。）ｚ－Ｃａｂ—Ｏ－Ｓｉｌ－ｓｉｌｉｃｏｎｅ膜为氧感应膜，研制了一种非接触式光导纤维氧传感器，该传感器能在计算机控制下同时对大批样品进行扫描检测，并根据有毒物质对细胞呼吸速率的抑制进行生物毒性试验，用该传感器检测了多种重金属离子（包括Ｃｕ２＋，Ｚｎ２＋，Ｎｉ２＋，Ｃｒ”，Ｃｄ２＋，Ｃｒ２０７一）对活性污泥和大肠杆菌的毒性影响，试验表明，重金属离子对活性污泥毒性影响的大小顺序及ＥＣ。。值（以质量浓度（ｍｇ／Ｌ）计）为Ｎｉ２＋（９０）＞Ｃｄ２＋（１８０）＞Ｃｒ３＋（１８０）＞Ｃｒ：Ｏ；一（１８０）［３３３；大肠杆菌对所有试验中用到的重金属离子都较敏感，适合用于生物毒性试验，所用大肠杆菌浓度不同，灵敏度和试验时间也不同，大肠杆菌浓度越低，灵敏度越高，但实验时间越长。结果表明，用该传感器进行毒性试验是可行的，且可用于任何对微生物有呼吸抑制作用的毒性物质的检测。

４代谢机能型微生物传感器

微生物同化有机物后，可生成Ｈ。，ＣＯ。，ＮＨ。和有机酸类等电化学活性代谢物，这些代谢物中含

有能在电极上响应或与之反应的物质（即电活性物

质）。于是，将固定化微生物膜与燃料电池型电极、离子选择性电极或气体电极等组合在一起就可以构成代谢机能型微生物传感器。ＨＡＮ等将Ｐｓｅｕｄｏ—

ｍｏｎａｓ

ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ固定于聚四氟乙烯膜上并附于氯

离子电极表面制成电位型微生物传感器，用于测定地下水或工业废水中三氯乙烯（ＴＣＥ）的含量［３４，３ｓ３。ＭＵＬＣＨＡＮＤＡＮＩ等将携带有机磷酸水解酶基因的Ｅ．ｃｏｌｉ基因工程菌固定于低熔化温度琼脂糖的尼龙膜上，连接于双臂光纤束的共同端，表达含有机磷酸水解酶的大肠杆菌细胞催化有机磷杀虫剂的水解，形成吸收特定波长光的发色产物，此水解产物可用光纤检测口引。在最佳实验条件下，生物传感器在

约１０ｍｉｎ内高灵敏度地测量了对氧磷、对硫磷和蝇

毒磷杀虫剂相对于三嗪和氨基甲酸酯杀虫剂，最低

检测限是３ｇｍｏｌ／Ｌ对氧磷和对硫磷，５ｔｔｍｏｌ／Ｌ蝇

毒磷。ＭＵＬＣＨＡＮＤＡＮＩ等又将携带有机磷水解酶基因的Ｅ．ｃｏｌｉ基因工程菌和ｐＨ值电极结合制

第３期王晓辉等污染物毒性检测的微生物传感器研究进展

２０３

成微生物传感器，通过测定有机磷农药水解过程产生的氢离子浓度间接测定有机磷农药的浓度‘３７１。

５

结语

使用微生物传感器进行生物毒性测试的优点包括：检测范围宽、成本低、灵敏度高、响应快、能在短时间内完成测试、能实现快速在线连续监测。但在微生物固定化、传感器寿命等方面还有许多有待改进的地方。随着人类生活、生产活动释放到环境中的污染物种类和数量的增加，及污染物对生态环境和人类健康的影响日趋严重，具备在线快速预警和检测污染物生物毒性功能的微生物传感器必将发挥

越来越重要的作用。

参考文献：

［１３

ＣＡＣＥＲＥＳＡＴ。ＨＥＡＷ．ＮＡＩＤＵＲ，ｅｔａ１．Ｔｏｘｉｃｉｔｙｏｆｃｈｌｏｒ－ｐｙｒｉｆｏｓａｎｄＴＣＰａｌｏｎｅａｎｄ

ｉｎ

ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ

ｔｏ

Ｄａｐｈｎｉａ

ｃａｒｉｎａｔａ

Ｉ

Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｍｉｃｒｏｂｉａｌｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ

ｉｎ

ｎａｔｕｒａｌ

ｗａｔｅｒ［Ｊ１．ＷａｔｅｒＲｅｓｅａｒｃｈ。２００７，４１（１９）：４

４９７－４５０３．

［２］

ＺＡＩＤＩＢＲ，ＨＩＮＫＥＹＬ

Ｍ，ＲＯＤＲｉＧＵＥＺ

Ｎ

Ｒ．ｅｔａ１．Ｂｉｏｄｅｇｒａ—

ｄａｔｉｏｎｏｆ

ｔｏｘｉｃ

ｃｈｅｍｉｃａｌｓｉｎＧｕａｙａｎｉｌｌａＢａｙ，ＰｕｅｒｔｏＲｉｃｏ［Ｊ］．

ＭａｒｉｎｅＰｏｌｌｕｔｉｏｎＢｕｌｌｅｔｉｎ，２００３，４６（４）１４１８—４２３．

［３］ＥＲＩＫＳＳＯＮＥ。ＢＡＵＮＡ，ＳＣＨＯＬＥＳ

Ｌ．ｅｔ

ａ１．ＳＣｌｅｃｔｅｄｓｔｏｒｍ－

ｗａｔｅｒ

ｐｒｉｏｒｉｔｙ

ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ－ａ

Ｅｕｒｏｐｅａｎ

ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ［Ｊ］．ＳｃｉｅｎｃｅｏｆＴｈｅＴｏｔａｌＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２００７，３８３（１－３）１４１—５１．

［４］

ＦＡＴＴＡＤ。ＭＩＣＨＡＥＬＣ。ＣＡＮＮＡ・ＭＩＣＨＡＥＬＩＤＯＵＳ，ｅｔａＬＰｅｓｔｉｃｉｄｅｓ，ｖｏｌａｔｉｌｅａｎｄｓｅｍｉｖｏｌａｔｉｌｅｏｒｇａｎｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄｓｉｎｔｈｅｉｎｌａｎｄｓｕｒｆａｃｅｗａｔｅｒｓ

ｏｆ

Ｃｙｐｒｕｓ［Ｊ］．Ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ，２００７．２１５（１—

３）ｌ２２３－２３６．

［５］

ＮＤＵＫＡＪＫ

Ｃ．ＯＲＩＳＡＫＷＥＯＥＨｅａｖｙｍｅｔａｌｌｅｖｅｌｓａｎｄ

ｐｈｙｓｉｃｏ－ｃｈｅｍｉｃａｌｑｕａｌｉｔｙｏｆｐｏｔａｂｌｅ

ｗａｔｅｒ

ｓｕｐｐｌｙｉｎＷａｒｆｉ，Ｎｉ—

ｇｅｆｉａ［Ｊ１．Ａｎｎａｌｉ

ＤｉＣｈｉｍｉｃａ，２００７，９７（９）：８６７－８７４．

［６］

ＴＥＮＣＡＬＩＥＣ

Ａ

Ｍ．ＬＡＳＣＨＩＳ，ＭＡＧＥＡＲＵ

Ｖ。ｅｔ

ａＬＡｃｏｍ—

ｐａｒｉｓｏｎ

ｓｔｕｄｙｂｅｔｗｅｅｎａ

ｄｉｓｐｏｓａｂｌｅｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＤＮＡｂｉｏ—

ｓｅｎｓｏｒ

ａｎｄ

ａ

Ｖｉｂｒｉｏ

ｆｉｓｃｈｅｒｉ—ｂａｓｅｄｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ

ｓｅｎｓｏｒ

ｆｏｒｔｈｅ

ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｔｏｘｉｃａｎｔｓｉｎｗａｔｅｒ

ｓａｍｐｌｅｓ［Ｊ］．Ｔａｌａｎｔａ，２００６，６９

（２），３６５—３６９．

［７１王虹．基于生物传感器的污染物毒性分析技术研究［Ｄ］．上海：同济大学，２００８．

［８］毛跟年。许牡丹，黄建文．环境中有毒有害物质与分析检测［Ｍ］．北京；化学工业出版社，２００４．

［９１孔志明．环境毒理学［Ｍ］．南京：南京大学出版社．２００６．

［１０］

ＨＥＲＮＡＮＤＯＭＤ．ＭＡＬＡＴＯ０。ＦＡＲＲ亡Ｍ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆ

ｒｉｎｇ

ｓｔｕｄｙ｛Ｗａｔｅｒｔｏｘｉｃｉｔｙ

ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｓｂｙｂｉｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅａｓｓａｙｗｉｔｈＶｉｂｒｉｏ＾ｓｃｈｅｒｉ［Ｊ］．Ｔａｌａｎｔａ．２００６．６９（２）：３７０－３７６．［１１］

王晓辉，金静，任洪强．等．水质生物毒性检测方法研究进展

［Ｊ］．河北工业科技，２００７．２４（１）：５８—６２．

［１２］

ＴＺＯＲＩＳＡ。ＦＥＲＮＡＮＤＥＺ－ＰＥＲＥＺＶ，ＨＡＬＬＥＡＨ．Ｄｉｒｅｃｔｔｏｘｉｃｉｔｙ

ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ

ｗｉｔｈ

ａ

ｍｉｎｉｐｏｒｔａｂｌｅｒｅｓｐｉｒｏｍｅｔｅｒ［Ｊ］．

ＳｅｎｓｏｒｓａｎｄＡｃｔｕａｔｏｒｓＢ｛Ｃｈｅｍｉｃａｌ，２００５，１０５（１）：３９—４９．［１３１

ＴＩＺＺＡＲＤＡ．ＷＥＢＢＥＲＪ，ＧＯＯＮＥＲＡＴＮＥＲ．ｅｔａＬＭＩＣＲＥ一●

万方数据

ＤＯＸ；Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｆｏｒｒａｐｉｄｂｉｏｔｏｘｉｃｉｔｙ

ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ［Ｊ１．Ａｎａ—

ｌｙｔｉｃａＣｈｉｍｉｃａＡｃｔａ。２００４，５２２（２）１１９７—２０５．

［１４］

王家玲．李顺鹏．黄正．环境微生物学［Ｍ］．北京；高等教育出版社．２００４．

［１５］黄正。任恕．微生物传感器在污染物生物毒性分析中的应用［Ｊ］．传感器技术，２００４．２３（９）。４－６．

［１６］黄正。汪亚洲，王家玲．用于污染物毒性检测的细菌发光传感器的研制口］．传感器技术．１９９７，１６（３）。１３－１５．

［１７］黄正，汪亚洲。王家玲．细菌发光传感器在快速检测污染物急性毒性中的应用［Ｊ］．环境科学，１９９７，１８（４）：１４—１６．

［１８］李百祥，王德才，阎鹏．急性毒性发光细菌传感器和急性毒性快速测定仪的研究［Ｊ］．中国卫生检验杂志．２００２，１２（４）。

３９７－４００．

［１９１

阎鹏．李百祥。王德才，等．细菌发光传感器对污染物急性毒性快速检测的研究［Ｊ］．中国卫生工程学，２００２，１（２）：６５—６８．

［２０］

张理兵，于海，刘敬彪．一种检测重金属毒性的光纤传感器系统的研究［Ｊ］．杭州电子科技大学学报。２００７，２７（１）：９－１２．

［２１］于海，何苗．蔡强，等．检测水中急性毒性污染物的发光细菌光纤传感器的研究［Ｊ］．环境科学，２００８，２９（２）：３７５—３７９．

［２２］

ＧＢ／Ｔ

１５４４１－－１９９５水质急性毒性的测定——发光细菌法

［Ｓ］．

［２３３

ＫＩＭＢＣ，ＰＡＲＫＫ

Ｓ，ＫｌＭＳＤ，ｅｔａ１．Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆａ

ｈｉｇｈ

ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ

ｔｏｘｉｃｉｔｙ

ｂｉｏｓｅｎｓｏｒａｎｄｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｗｉｔｈ

ａ

Ｄａｐｈｎｉａ

ｍａｇｎａ

ｂｉｏａｓｓａｙ［Ｊ］．ＢｉｏｓｅｎｓｏｒｓａｎｄＢｉｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ。２００３，

１８（５－６）ｚ８２１－８２６．

［２４１

ＴＨＯＵＡＮＤＧ，ＨＯＲＲＹＨ，ＤＵＲＡＮＤＭＪ。ｅｔａＬＤｅｖｅｌｏｐ—

ｍｅｎｔｏｆ

ａ

ｂｉｏｓｅｎｓｏｒｆｏｒｏｎ—ｌｉｎｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｔｒｉｂｕｔｙｌｔｉｎｗｉｔｈ

ａ

ｒｅｃｏｍｂｉｎａｎｔｂｉｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔＥｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ

ｃｏｌｉ

ｓｔｒａｉｎ

ＥＪ］．Ａｐ・

ｐｌｉｅｄＭｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ。２００３，６２（２—３）１２１８—２２５．

［２５］ＣＨＩＮＡＬＩＡＦＡ．ＰＡＴＯＮＧＩ。ＫＩＬＬＨＡＭ

Ｋ

Ｓ．Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ

ａｎｄｔｏｘｉｃｏｌｏｇｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆａｎ

ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄｗｈｏｌｅ－ｃｅｌｌ

ｂｉｏｓｅｎｓｏｒ［Ｊ］．ＢｉｏｒｅｓｏｕｒｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００８，９９（４）１７１４—７２１．

［２６］

ＳＯＲＥＮＳＥＮＳＪ。ＢＵＲＭＯＬＬＥＭ。ＨＡＮＳＥＮＬ

Ｈ．Ｍａｋｉｎｇ

ｂｉｏ－ｓｅｎｓｅｏｆｔｏｘｉｃｉｔｙ：Ｎｅｗｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａ

ｉｎ

ｗｈｏｌｅ－ｃｅｌｌｂｉｏｓｅｎ－

ｓｏｒｓ［Ｊ］．ＣｕｒｒｅｎｔＯｐｉｎｉｏｎ

ｉｎ

Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．２００６，１７（１）ｌ

１１—

１６．

［ｚ７］ＨＯＬＬＩＳＲＰ，ＫＩＬＬＨＡＭＫ，ＧＬＯＶＥＲＬＡ．Ｄｅｓｉｇｎａｎｄａｐ－

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ｅｕｋａｒｙｏｔｅｓ［Ｊ］．Ａｐｐｌ

ＥｎｖｉｒｏｎＭｉｃｒｏｂｉｏｌ，２０００，６６（４）ｌ

１

６７６—１６７９．

［ｚ８］ＹＡＮＧＨＣ．ＬＩＭＢＳ，ＬＥＥＹ

Ｋ．Ｉｎｖｉｔｒｏａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｈｉｐ－

ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙｏｆｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓｂｙｕｓｉｎｇ

ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ

ｙｅａｓｔ

ｂｉｏ－

ｓｅｎｓｏｒ［Ｊ］．Ｃｕｒｒｅｎｔ

Ａｐｐｌｉｅｄ

Ｐｈｙｓｉｃｓ。２００５．５（５）１４４４—４４８．

［２９１

ＧＡｇＪＯＮＹＴＥＲ。ＭＥＬＶＹＤＡＳＶ。ＭＡＬＩＮＡＵＳＫＡＳ九

Ｅｆｆｅｃｔｏｆ

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ｍｅｄｉａｔｅｄａｍｐｅｒｏｍｅｔｒｉｃｂｉｏｓｅｎｓｏｒｓｆｏｒ

ｌａｃｔｉｃ

ａｃｉｄ［Ｊ］．Ｂｉｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００８，７４（１）：１８８—１９４．

［３０１

ＢＥＬＫＩＮｓ．Ｍｉｃｒｏｂｉａｌｗｈｏｌｅ－ｃｅｌｌｓｅｎｓｉｎｇ

ｓｙｓｔｅｍｓｏｆ

ｅｎｖｉｒｏｎ－

ｍｅｎｔａｌ

ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ［Ｊ］．ＣｕｒｒｅｎｔＯｐｉｎｉｏｎ

ｉｎ

Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ．２００３，

６（３）：２０６－２１２．

［３１１

ＫＯＮＩＧＡ，ＲＩＥＤＥＬＫ．ＭＥＴＺＧＥＲＪｗ．Ａｍｉｃｒｏｂｉａｌ

ｓｅｎｓｏｒ

ｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｎｇｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓｏｆｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ

ｉｎ

ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ［Ｊ］．Ｂｉｏ—

ｓｅｎｓｏｒｓ＆Ｂｉｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ。１９９８，１３（７—８）：８６９—８７４．

［３ｚ］ＦＡＲＲｅＭ，ＢＡＲＣＥＬ０Ｄ．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓａｔｉｏｎｏｆ

ｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｏｘ．

ｉｃｉｔｙｂｙ

ｍｅａｎｓ

ｏｆ

ａ

ｗｈｏｌｅ－ｃｅｌｌｂａｃｔｅｒｉａｌ

ｂｉｏｓｅｎｓｏｒ，ｕｓｉｎｇ

２０４

河北工业科技

Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ’ｐｕｔｉｄａ，ｉｎｃｏｎｊｕｎｃｔｉｏｎｗｉｔｈｃｈｅｍｉｃａｌ

ａｎａｌｙｓｉｓ

第２６卷

［３６］ＭＵＬＣＨＡＮＤＡＮＩＡ．ＫＡＮＥＶＡＩ。ＣＨＥＮＷ．Ｍｉｃｒｏｂｉａｌｂｉｏ－

ｓｅｎｓｏｒ

ＦＪ］．ＦｒｅｓｅｎｉｕｓＪＡｎａｌＣｈｅｍ．２００１，３７１（４）ｚ４６７—４７３．

［３３］沈慧芳，张民权，张燕红，等．光导纤维氧传感器的研制及应用

［Ｊ］．化工学报．２００３，５４（２）：２４１—２４５．

［３４］ＨＡＮＴＳ。ＫＩＭＹＣ，ＳＡＳＡＫＩＳ，ｅｔａ１．Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ

ｔｒｉｃｈｌｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ

ｓｅｎｓｏｒ

ｆｏｒｄｉｒｅｃｔｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｏｒｇａｎｏｐｈｏｓｐｈａｔｅ

ｕｓｉｎｇ

ｎｅｒｖｅａ—

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ｒｅｃｏｍｂｉｎａｎｔＥｓｃｈｅｒｉｃｈｉａｃｏｌｉｗｉｔｈｓｕｒｆａｃｅ．－ｃｘ—

ｐｒｅｓｓｅｄｏｒｇａｎｏｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｈｙｄｒｏｌａｓｅ．２．Ｆｉｂｅｒ－ｏｐｔｉｃｍｉｃｒｏｂｉａｌ

ｆｏｒ

ｂｉｏｓｅｎｓｏｒ［Ｊ］．ＡｎａｌｙｔｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙ．１９９８，７０（２３）ｌ

０４６．

５０４２—５

ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＡｎａｌｙｔｉｃａＣｈｉｍｉｃａ

Ａｃｔｓ，

２００１，４３１（２）１２２５—２３０．［３７］ＭＵＬＣＨＡＮＤＡＮＩＰ．ＭＵＬＣＨＡＮＤＡＮＩａ１．Ｂｉｏｓｅｎｓｏｒｆｏｒｄｉｒｅｃｔ

ｎｅｒｖｅ

Ａ，ＫＡＮＥＶＡＩ，ｅｔ

［３５］ＨＡＮＴＳ。ｓＡＳＡＫＩＳ。ＹＡＮＯＫ・ｅｔａＬＦｌｏｗｉｎｊｅｃｔｉｏｎｍｉｃｒｏ—

ｂｉａｌｔｒｉｃｈｌｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ

２７６．

ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｏｒｇａｎｏｐｈｏｓｐｈａｔｅ

ｓｅｎｓｏｒ［Ｊ］．Ｔａｌａｎｔａ，２００２，５７（２）；２７１－ａｇｅｎｔｓ．１．Ｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｒｉｃｅｎｚｙｍｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅ［Ｊ］．Ｂｉｏｓｅｎ一

８０ｒｓ

ａｎｄＢｉｏｅｌｅｅｔｒｏｎｉｃｓ。１９９９。１４（１）１７７．８５．

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（上接第１８９页）３

参考文献：

［１］姜美玉・基于模糊排架的图书分类排架查询系统设计［Ｊ］・河北

工业科技，２００８，２５（４）：２２７－２２９．

结语

图书馆随书光盘管理系统极大地方便了读者阅读、下载随书光盘文件，这种新的服务方式改变了过去的管理模式，弥补了以往随书光盘文献管理上的不足，实现了图书馆随书光盘的科学管理和有效利用，使读者不再受时间、空间的限制而进行阅读和下载随书光盘，极大地提高了光盘的利用率。

［２］王志坚．试论图书馆随书光盘的管理与利用［Ｊ］．大学图书情报

学刊，２００２。（３）：８１－８２．

［３］楼靖华，万湘容．探讨随书光盘资源的网络化管理模式［Ｊ］．现

代情报。２００５。（２）ｔ

１０１—１０３．

［４］巩林立．自建一种基于Ｗｅｂ的高校图书馆随书光盘管理系统

［Ｊ］．情报技术，２００４，（６）ｔ２０—２４．

（上接第１９４页）入大气中。根据汽车排气量大小来计算布袋过滤面积，由此设计出布袋的长度和数量，确保汽车排气压力、温度、噪音达到国标要求。

布袋除尘器不用动力驱动，排气压力使废气通过布袋过滤吸附，布袋吸附的碳烟和颗粒物在汽车行驶中由于颠簸和排气装置振动，落人除尘器壳底部，可定期开盖清理。纤维布袋材质可选用工业涤纶或石墨化玻璃纤维布，其试验数据如下：布袋耐温为１３０＂－２５０℃，阻力损失＜１．５ｋＰａ，净化效率＞９８％，过滤粒度＜ｌｐｍ，使用寿命＞１年。

布袋除尘器在工业领域使用已有几十年的历史，技术成熟，除尘效率高，除尘成本低，布袋材质选择方便。把布袋除尘技术用于公交汽车排放尾气的

保持过滤效率。

３．２使用布袋除尘器。吸附废气中的颗粒物及烟尘

在汽车消声器排气口处串联一布袋除尘器，汽车尾气经催化技术处理后，排放压力、温度、速度都有所降低，可利用布袋纤维吸附过滤废气中的碳烟及颗粒物，布袋除尘器工作原理如图１所示。

ｌ

２

３

４

５

６

ｌ一人口；２一外壳；３一纤维布袋；４一金属骨架；５一隔板；６一出口

处理上，原理可行，结构简单，容易制造，安装维护清理方便，布袋拆装更换容易，且不用动力驱动，除尘效率高，能改善城市空气质量，符合当前节能环保政策，能在城市公交汽车上推广使用。

图１布袋除尘器工作原理

Ｆｉｇ．１

Ｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｄｕｓｔｃｏｌｌｅｃｔｏｒｗｉｔｈｃｌｏｔｈｂａｇ

布袋除尘器外壳（２）为扁圆形筒状结构，内设几条由金属骨架（４）支撑的纤维布袋（３），布袋是专用于除尘的纤维布袋，透气性好，不怕潮湿，耐高温，吸附性强。其工作原理是：废气由人口（１）进入除尘器并形成涡流，废气和纤维布袋（３）的外表面接触，经布袋过滤和吸附，废气中的碳烟和颗粒物被吸附在布袋外表面上，气体穿透布袋经除尘器出口（６）进

参考文献：

［１］栾琪文．汽车电控柴油机结构原理与维修［Ｍ］．北京ｔ机械工业

出版社．２００６．

［２］高群钦．汽车维修实用手册［Ｍ］．合肥：安徽科学技术出版社．

２００６．

［３］国家环境保护局．钢铁工业废气治理［Ｍ］．北京：中国环境科学

出版社，１９９２．

万方数据

污染物毒性检测的微生物传感器研究进展

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

王晓辉，赵丽霞，姜丹， WANG Xiao-hui， ZHAO Li-xia， JIANG Dan河北科技大学环境科学与工程学院,河北石家庄,050018河北工业科技

HEBEI JOURNAL OF INDUSTRIAL SCIENCE & TECHNOLOGY2009，26(3)1次

参考文献(37条)

1.CCERESA T.HEA W.NAIDU R Toxicity of chlorpyrifos and TCP alone and in combination to Daphniacarinata:The influence of microbial degradation in natural water 2007(19)

2.ZAIDI B R.HINKEY L M.RODRíGUEZ N R Biodegradation of toxic chemicals in Guayanilla Bay,Puerto Rico 2003(04)

3.ERIKSSON E.BAUN A.SCHOLES L Selected stormwater priority pollutants--a European perspective2007(1-3)

4.FATTA D.MICHAEL C.CANNA-MICHAELIDOU S Pesticides,volatile and semivolatile organic compounds inthe inland surface waters of Cyprus 2007(1-3)

5.NDUKA J K C.ORISAKWE O E Heavy metal levels and physico-chemical quality of potable water supplyin Warri,Nigeria 2007(09)

6.TENCALIEC A M.LASCHI S.MAGEARU V A comparison study between a disposable electrochemical DNAbiosensor and a Vibrio fischeri-based luminescent sensor for the detection of toxicants in watersamples 2006(02)

7.王虹基于生物传感器的污染物毒性分析技术研究 20088.毛跟年.许牡丹.黄建文环境中有毒有害物质与分析检测 20049.孔志明环境毒理学 2006

10.HERNANDO M D.MALATO O.FARRé M Application of ring study:Water toxicity determinations bybioluminescence assay with Vibrio fischeri 2006(02)

11.王晓辉.金静.任洪强水质生物毒性检测方法研究进展[期刊论文]-河北工业科技 2007(01)12.TZORIS A.FERNANDEZ-PEREZ V.HALL E A H Direct toxicity assessment with a mini portablerespirometer 2005(01)

13.TIZZARD A.WEBBER J.GOONERATNE R MICREDOX:Application for rapid biotoxicity assessment 2004(02)14.王家玲.李顺鹏.黄正环境微生物学 2004

15.黄正.任恕微生物传感器在污染物生物毒性分析中的应用[期刊论文]-传感器技术 2004(09)16.黄正.汪亚洲.王家玲用于污染物毒性检测的细菌发光传感器的研制 1997(03)17.黄正.汪亚洲.王家玲细菌发光传感器在快速检测污染物急性毒性中的应用 1997(04)

18.李百祥.王德才.阎鹏急性毒性发光细菌传感器和急性毒性快速测定仪的研究[期刊论文]-中国卫生检验杂志2002(04)

19.阎鹏.李百祥.王德才细菌发光传感器对污染物急性毒性快速检测的研究[期刊论文]-中国卫生工程学 2002(02)20.张理兵.于海.刘敬彪一种检测重金属毒性的光纤传感器系统的研究[期刊论文]-杭州电子科技大学学报2007(01)

21.于海.何苗.蔡强检测水中急性毒性污染物的发光细菌光纤传感器的研究[期刊论文]-环境科学 2008(02)22.GB/T 15441-1995.水质急性毒性的测定--发光细菌法

23.KIM B C.PARK K S.KIM S D Evaluation of a high throughput toxicity biosensor and comparison with aDaphnia magna bioassay 2003(5-6)

24.THOUAND G.HORRY H.DURAND M J Development of a biosensor for on-line detection of tributyltin witha recombinant bioluminescent Escherichia coli strain 2003(2-3)

25.CHINALIA F A.PATON G I.KILLHAM K S Physiological and toxicological characterization of anengineered whole-cell biosensor 2008(04)

26.SRENSEN S J.BURMLLE M.HANSEN L H Making bio-sense of toxicity:New developments in whole-cellbiosensors 2006(01)

27.HOLLIS R P.KILLHAM K.GLOVER L A Design and application of a biosensor for monitoring toxicity ofcompounds to eukaryotes 2000(04)

28.YANG H C.LIM B S.LEE Y K In vitro assessment of biocompatibility of biomaterials by usingfluorescent yeast biosensor 2005(05)

29.GARJONYTE R.MELVYDAS V.MALINAUSKAS A Effect of yeast pretreatment on the characteristics ofyeast-modified electrodes as mediated amperometric biosensors for lactic acid 2008(01)30.BELKIN S Microbial whole-cell sensing systems of environmental pollutants 2003(03)

31.KONIG A.RIEDEL K.METZGER J W A microbial sensor for detecting inhibitors of nitrification inwastewater 1998(7-8)

32.FARRé M.BARCELó D Characterization of wastewater toxicity by means of a whole-cell bacterialbiosensor,using Pseudomonas' putida,in conjunction with chemical analysis 2001(04)33.沈慧芳.张民权.张燕红光导纤维氧传感器的研制及应用[期刊论文]-化工学报 2003(02)

34.HAN T S.KIM Y C.SASAKI S Microbial sensor for trichloroethylene determination 2001(02)35.HAN T S.SASAKI S.YANO K Flow injection microbial trichloroethylene sensor 2002(02)

36.MULCHANDANI A.KANEVA I.CHEN W Microbial biosensor for direct determination of organophosphatenerve agents using recombinant Escherichia coli with surface-expressed organophosphorushydrolase.2.Fiber-optic microbial biosensor 1998(23)

37.MULCHANDANI P.MULCHANDANI A.KANEVA I Biosensor for direct determination of organophosphate nerveagents.1.Potentiometric enzyme electrode 1999(01)

相似文献(10条)

1.会议论文赵红宁.王学江.夏四清微生物传感器在污染物生物毒性分析中的应用 2007

随着工业化程度的升高以及对化工产品的极大需求,各种化学物质数量猛增,给人类生存环境造成很大影响,迫切需要对日益增多的环境污染物进行急性毒性鉴定。传统的化学分析方法虽能准确定量分析污染物中主要成分的含量,但不能直接反映各种有毒物质对环境和生物的综合影响。近年来，随着微生物固定化技术的发展，微生物传感器的研究和应用取得很大进展。开发了使用固定化微生物的各种传感器用于水质分析。这些传感器以很高的灵敏度对各种污染物的浓度进行监测，而且具有简便、快速、灵敏、经济等优点，在环境监测中应用前景十分广阔。本文综述近年来微生物传感器在污染物生物毒性分析中的应用研究进展。

2.期刊论文黄正.任恕微生物传感器在污染物生物毒性分析中的应用 -传感器技术2004,23(9)

介绍了微生物传感器的类型、生物毒性分析原理及其应用,同时,指出了微生物传感器生物毒性分析的研究方向.

3.学位论文赵丽霞微生物传感器检测污染物生物毒性的研究 2009

化学工业快速发展，排放到环境中的有毒有害物质急剧增加，对生物圈产生各种各样的毒性效应，给生态系统和人类健康造成严重威胁，迫切需要建立合适的方法对废水的综合毒性进行评价，以反映其对人类及其他生物的危害。微生物传感器是近年来发展起来的可以对环境中有毒有害物质进行毒性测试的新方法，本文依据有毒物质抑制微生物呼吸活性的原理，利用固定化微生物膜作为生物敏感元件，极谱型溶解氧电极作为换能器组成毒性微生

物传感器，实现了对水体中有毒物质生物毒性的快速测试。

从远离污染源的苗圃土壤中分离、筛选出一株对污染物生物毒性较为敏感的菌株X4，并通过菌株形态结构特征的观察、生理生化试验和16S rDNA序列分析对其进行了鉴定，结果显示，菌种X4与多株芽孢杆菌（Bacillus simplex）的细菌相似性最高，序列相似性达到99％。通过试验可知，X4的最适生长温度为30℃，最适生长pH为7～8，最适生长条件下X4菌生长24～26 h达到稳定期，因此确定X4用于传感器固定化膜的最佳培养时间为24～26h。分别以X4菌、大肠杆菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌、铜绿假单胞菌、异常汉逊酵母异常变种（1265）和异常汉逊酵母异常变种（1437）为实验菌株，制备固定化微生物膜，组装成毒性微生物传感器，测试HgCl2对不同菌株好氧呼吸活性的影响。结果表明，铜绿假单胞菌能够利用HgCl2； HgCl2对X4菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌的呼吸活性有一定的抑制作用，且对X4菌的抑制程度最强；其它菌种对HgCl2响应不敏感。因此，选择出一株对污染物生物毒性最敏感的菌株X4菌。

以X4菌作为分子识别元件，使用0.45μm纤维素微孔滤膜，采用夹层法制备微生物膜并与极谱型氧电极组成毒性微生物传感器。通过试验选择了传感器的最佳工作条件，确定了传感器的毒性抑制分析时间为15 min，并对传感器的性能进行了性能测试。实验表明：传感器的最佳工作温度为30℃，测试底液的最佳pH范围为7.0～7.5，底液中GGA的最佳浓度为20 mg/L；以HgCl2作为参比毒物时，微生物传感器的标准曲线为y=1.0547 x+0.2108，线性相关系数为0.9933，线性范围为0.1～1.97mg·L-1。

试验考察了用于毒性测试的微生物传感器的固定化菌膜的保存时间及活化方法。用于制作微生物传感器的固定化菌膜的保存时间能达到30d，在加有GGA的磷酸盐缓冲溶液中活化，固定化菌膜的活化时间为1～2 d。

用制成的微生物传感器测试制药废水和垃圾渗滤液的毒性，并以HgCl2为标准毒物绘制微生物传感器的标准曲线，通过计算得到制药废水的毒性相对于HgCl2的质量浓度为1.813 mg·L-1，垃圾渗滤液的毒性相对于HgCl2的质量浓度为0.093 mg·L-1；此结果再与急性毒性分级标准对照，结果显示，石药集团欧意药业综合废水的毒性属于剧毒；垃圾渗滤液的毒性属于重毒。

4.期刊论文赵红宁.王学江.夏四清.ZHAO Hong-ning.WANG Xue-jiang.XIA Si-qing 水生生态毒理学方法在废水毒性评价中的应用 -净水技术2008,27(5)

水生生态毒理学方法可以直观地反映水体中的污染物对水生生物的综合毒性,是预测和控制水体污染的一种有效辅助手段.论文从受试生物出发,综述了国内外几种典型的水生生物急性毒性检测方法的原理及其应用情况,并对微生物传感器在生物毒性分析中的优势及其今后的研究方向进行了阐述.

5.期刊论文韩梅梅.董国君.孙哲.刘涛.唐季安生物传感器在环境监测中的应用 -环境污染治理技术与设备2004,5(8)

介绍了生物传感器在环境监测中的应用,主要分析了酶传感器、微生物传感器、免疫传感器及DNA传感器在环境监测中的作用机理及监测方法,并针对环境中的杀虫剂、爆炸类物质、有毒污染物及水体中的BOD负荷等的监测进行了较详细的论述,对生物传感器的发展方向及前景进行了展望.

6.会议论文王家玲.谷康定致突变物微生物传感器的研制及初步应用 19907.学位论文刘炜应对化学生物袭击的微生物传感技术及其应用研究 2007

近几十年来，环境污染物的种类、数量显著增加，由于毒性物质排放所造成的污染对人类构成严重威胁，因此迫切需要进行毒性鉴定，从而为环境和生态系统的安全提供早期的预警。现行的毒性测试方法包括浮游生物(D.magna)、藻类、鱼类试验，试验周期长、操作复杂。

其中发光菌因其独特的生理特性、与现代光电检测手段相匹配的特点，更由于其相比于其他生物的快速、经济、节省空间且可靠等优点而备受关注，由此发展了利用发光菌进行毒性检测的方法。然而，传统的微生物环境监测方法通常采用离线分析方法，其缺点是分析速度慢、操作复杂且需要昂贵的仪器，不适宜进行现场快速监测和连续在线分析，因此，建立和发展连续、在线、快速的现场监测体系尤其重要。

本论文研究了发光细菌及大肠杆菌电化学传感技术，将其用于应对化学生物袭击毒物毒性的评估，相对于传统的检测方法，具有检测速度快，灵敏度高的优点；同时也能用于对纳米氧化物紫外屏蔽性能的评估，根据细菌发光强度或电流响应下降的相对值建立了一种新的纳米氧化物紫外屏蔽性能的评估方法，可对纳米氧化物在UVA、UVB、UVC区的紫外屏蔽性能分别进行评估。本论文分为两大部分：第一部分应对化学生物袭击的微生物传感技术及其应用研究 1.绪论

本章分为化学生物袭击物的毒性测试方法概述，微生物传感技术在污染物生物毒性分析中的应用，微生物传感器的固定化技术三个部分。简要综述了生物毒性测试方法的发展，在此基础上着重综述了发光细菌毒性测试法的产生和原理以及发光细菌检测法的应用；综述了微生物传感器研究进展及在污染物生物毒性分析中的应用；对微生物传感器的固定化技术以及溶胶凝胶生物传感器也进行了综述。 2．利用发光细菌和大肠杆菌电化学传感技术对毒鼠强和氰化物的毒性分析

采用一种发光细菌一青海弧菌，利用其自身发光的特性，当毒物袭击细菌后发光强度会相应降低，将其用于对氰化物和毒鼠强等的毒性检测。同时制备了一种纳米PbO/AgO修饰电极，利用大肠杆菌在一定电位下在电极表面产生电流响应，该电流大小与待测样品的毒性有关，据此进行毒性检测。上述方法结合GC—MS及离子色谱法对毒物进行定性和定量测定。结果表明，该方法相对于传统的毒物测试方法具有反应迅速，灵敏，所需试样量少等特点。同时，该方法还可推广应用到对其他有毒化学物质的毒物分析。

以青海弧菌作为指示生物，利用其自身发光的特性，当毒性物质袭击细菌后发光强度会相应降低，将其作为传感器的敏感元件，利用溶胶凝胶技术将青海弧菌固定化成膜，与高灵敏度的硅光片组合，构筑细菌发光传感器，并以几种有机磷和有机氯农药为毒性对象进行测定，急性毒性实验以传感器与受试物作用后发光强度被抑制50％所需的受试物浓度即EC50表示，实现了对有毒物质急性毒性的快速检测。本方法具有检测速度快，灵敏度高，重现性好等特点，并能进行在线检测，在污染物急性毒性检测中有良好的应用前景。

4．核壳型CdTe@siO荧光纳米复合粒子的制备及其在发光细菌传感器毒性评估中的应用

利用反相微乳液法，以巯基乙酸(HSCHCOOH)修饰的水溶性CdTe量子点为核，包裹SiO，制备得到CdTe@SiO荧光纳米复合粒子。利用溶胶凝胶技术将青海弧菌及CdTe@SiO荧光纳米复合粒子固定化成膜，与高灵敏度的硅光片组合，构筑细菌发光传感器，发现掺杂了CdTe6@SiO荧光纳米复合粒子的细菌发光传感器与未掺杂CdTe@SiO荧光纳米复合粒子的细菌发光传感器相比，信号响应值得到了提高，这可能是由于细菌的生物发光二次激发了荧光纳米复合粒子的荧光，从而使响应信号得到了较大的提高。实验结果表明掺杂了CdTe@SiO荧光纳米复

合粒子的细菌发光传感器与未掺杂CdTe@SiO荧光纳米复合粒子的细菌发光传感器相比，对毒性物质的检测灵敏度得到了较大的提高，方法具有很好的应用前景。 5．ATP生物发光法在微生物检测中的应用

ATP广泛存在于各种活的生物体中，活的细菌菌体中，因此通过测定样品中的ATP浓度可换算成活体菌数，并与传统的平板计数法进行比较。采用ATP生物发光法，并探讨了实验的最佳条件。与标准方法比较，本方法简单、快速。第二部分微生物传感技术在纳米氧化物紫外屏蔽性能评估中的应用 6．发光细菌在纳米氧化物紫外屏蔽性能评估中的应用

采用一种发光细菌一青海弧菌，利用其在紫外光照射条件下由于细胞的活性受到损伤而发光强度降低，将其应用于纳米氧化物紫外屏蔽性能的评估；讨论了不同材料以及不同浓度的纳米氧化物对紫外光照下细菌发光强度的影响，并根据细菌发光强度下降的相对值建立了一种新的纳米氧化物紫外屏蔽性能的评估方法，四种纳米氧化物的紫外屏蔽性能依次为Fluka-TiO>P25-TiO>CFA-TiO>ZnO。 7．大肠细菌电化学传感技术在纳米氧化物紫外屏蔽性能评估中的应用

采用电沉积法制备了一种纳米PbO/AgO修饰电极，大肠杆菌在一定电位下在该电极表面存在电流响应，氧化电流大小与大肠杆菌的浓度在一定范围内呈良好的线性关系。因此该电极可作为微生物传感器用于大肠杆菌菌数的测定，其反应的机理可能是由于在较高电位下，PbO/AgO修饰电极表面产生的强氧化性羟基自由基氧化了大肠杆菌细胞壁中的活性物质，并产生了氧化电流。将该电极用于测定紫外光照条件下大肠杆菌在有无纳米氧化物紫外屏蔽剂时存活率的变化，为纳米氧化物的紫外屏蔽性能评估和纳米氧化物紫外屏蔽剂的筛选提供了一种新的电化学手段。

8.期刊论文丁钰力.王学江.贺莹.李建华.尹大强.DING Yu-li.WANG Xue-jiang.FIE Ying.LI Jian-hua.YIN Da-qiang 基于枯草芽孢杆菌微生物传感器的毒性分析 -中国环境科学2010,30(3)

采用枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)为指示生物的微生物传感器毒性分析系统,对重金属(Hg~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cr~(6+)、Cd~(2+)、

Pb~(2+)和Co~(2+))、有机污染物[邻氯苯酚(2-CP)、2,4-二氯酚(2,4-DCP)、邻硝基酚(2-NP)、对硝基酚(4-NP)、四环素和十二烷基苯磺酸钠]及石油废水等的生物急性毒性进行分析.结果表明,对数生长后期和稳定期的Bacillus subtilis微生物传感器具有良好的毒性分析性能,CA~(2+)、Zn~(2+)、Cr~(6+)、Cu~(2+)、Hg~(2+)、Pb~(2+)对Bacillus subtilis的EC_(50)分别为47.3,10.9,14.0,2.6,0.8,100.1mg/L,CO~(2+)的EC_(30)为56.6mg/L,2-CP、2,4-DCP、2-NP、4-NP、四环素和十二烷基苯磺酸钠的EC_(50)分别为559.6,450.8,588.5,487.0,121.3,558.9mg/L,该微生物传感器能真实反映石油废水的毒性情况.

9.期刊论文杨刚.胡瑾.曹幼平微生物传感器BOD测定法在水环境监测中的运用探讨 -治淮2009,""(2)

水体中的有机污染物种类繁多,难以分别测定各种组分的定量数值.因此,在水质评价过程中,生化需氧量(BOD)是一种广泛采用的表征有机污染程度的综合性指标.在水体监测和污水处理的运行控制中,也是最常用、最重要的指标之一.

10.期刊论文李文友.鲍素敏.韦朝领.LI Wen-you.BAO Su-min.WEI Chao-ling 淡水湖泊富营养化的微生物全细胞传感器的构建和应用 -安徽大学学报（自然科学版）2006,30(5)

微生物全细胞传感器是最近兴起的一种以完整微生物活细胞为载体的主要用来检测环境污染物的传感器,目前已成功地应用于水体富营养化的监测.本文中仅就用于指示淡水湖泊富营养化程度的微生物传感器的构建机理、方法、取得的进展和存在的问题进行综述和展望.

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下载时间：2010年12月13日