水源水生物毒性监测设备的使用

·水质分析与监测·CITYA。TOWNWATERSUPP溷LY0；溺豳●■■■詈三ND’■水源水生物毒性监测设备的使用杨杨唐佳佳(北京市自来水集团有限责任公司，北京100031)摘要：随着水源水质的变化，传统的常规水质在线监测已经不能满足越来越高的水质要求。文章从实际应用经验出发，对国内现有的几种水源生物毒性检测设备进行了比较，并提出使用过程中的问题，以供各供水企业参考。关键词：在线监测生物预警发光菌鱼类前言近年来，北京面临水源水质变化，多水源联调的取水局面，如何在日益复杂的情况下监控水源水质，保证城市的水质安全，成为供水企业工作的重中之重。为此，北京市第九厂于水源地安装了多种在线监测设备，对突发I生水质事件进行预警监测，由于常规指标、有机指标及单一重金属指标的监测设备对大部分有毒有害物质指示作用不明显。而在现行的地表水水质标准中，毒理学指标有数十种，全部实现在线测量的可能性极小。【1】因此，针对构成突发性水质事件的潜在污染因子，我们选择了生物毒性设备进行监测。在运行过程中我们对几种生物毒性设备进行了比较，在此进行探讨，希望为生物毒性设备在我国的饮用水行业的使用提供帮助。1．冻干费歇尔狐细菌法1．1基本原理此设备是根据ISO11348建立的程序，通过光度计测定发光菌在加入水样前后生物的相对发光度，以此表示其急性毒性水平。在测定中，发光细菌相对发光度与水样毒性组分总浓度呈显著反比关系，水质急性毒性水平可以用有效浓度EC50值(即对于水样中污染物质或单一化学物质达到抑制发光菌发光率为50％时的浓度)或EC20值来表征(即对于水样中污染物质或单一化学物质达到抑制发光菌发光率为20％时的浓度)。1．2设备维护该设备对维护工作的要求较高，维护量较大，经过长期运行，总结其主要工作量如下：(1)随时清洁检测器使之无污渍及液体；(2)每周更换发光菌、硫酸锌溶液和氯化钠溶液，并在Status界面中更改相应各项容积；(3)每周清洁参比水／样品水溢流模块、硫酸锌储存模块、氯化钠储存模块、发光菌储存盒及培养模块；(4)每周更换一次进样器，更换一次硅胶泵管；(5)一至两周清洗一次被测水槽；(6)每月给滑动杆上润滑油，给感光器测量室内传动轴承上润滑油；(7)每季度更换注射器与硅胶泵管连接头；(8)每半年更换一次Vitontuhing管。其中，第2项工作完成后，至少要观察仪器进行两个周期的毒性检测，并查看这两次检测的CF、参比水初始发光量及所测样品水毒性值。同时，为了保证设备的正常检测，每月应至少一次现场校验仪器重复性、零点漂移、响应时间，宜同时进行自动校准和质控样校验。1-3常见问题第九水厂现有包括浊度、pH值、耗氧量、氨氮等水质在线监测设备，在这些设备中发光菌在线毒性监测设备属于最精密、复杂的仪器，其对前期的程序设置及后期的运行维护要求都比较高，总结多年的运行经验其常见问题有：(1)设备国产化率低(目前国内仅一个厂家有自主研发设备)，其菌种及各种耗材、配件均系进口，供货周期漫长，维护费用高昂；(2)发光菌培养难度大，培养过程中受毒f生生物反应器运行状态、培养液保存状态、单菌活性等因素影响很大，培养过程中操作也比较复杂，因此每次培养出的菌种发光量差别都较大；(3)发光菌的存活对环境温度、湿度要求较高，甚至其毒性控制器自身需要携带致冷设备以满足发光城镇供水NO．3201541y菌的存活要求，因此，与其他在线仪表相比，此设备对运行环境要求较高，夏季高温、高湿天气容易发生致冷模块故障；(4)发光菌对毒性响应的敏感性高，因此在设备安装前应根据当地的水源情况选择合理的毒性报警值，不能干篇一率。2．单尾金鱼法2．1基本原理使用单尾金鱼充当该仪器内的传感器，其活性由仪器内部的光栅矩阵探测。仪器每一分钟都对光栅变化进行统计并累加，并将其结果与临界值进行比较。如果检测值在特定时期内降低到临界值以下，仪器就会生成报警。报警会触发报警验证程序。为了验证报警，水族箱内的光源关闭。正常条件下，关闭光源会立即引起鱼的游动增加。如果没有引起鱼的游动增加，就会生成报警。2．2设备维护本种生物毒性检测设备对维护的要求低，维护工作量少，主要是随时检查水族箱进水压力，看是否有死的或者受伤的鱼，并且清洁水族箱。2-3常见问题此仪器是通过对鱼的活动频率、高度及轨迹等特征量的检测，经过软件的分析，从而判断水体的毒性。在运行过程中发现，由于原水有机物及微生物含量高，水族箱玻璃外壁极易结绿苔，影响光栅的感应检测，另外，在水中溶解氧较低时鱼的存活会受到较大影响。使用鱼类作为生物毒性检测是考虑到鱼的器官和人类比较相近，但在试验过程中发现鱼类对毒性的敏感程度远低于发光菌，此设备较适用于高浓度污染事件。3．青鳊鱼法3．1基本原理利用水生生物回避行为产生的电信号改变对水质污染进行监测。回避行为是指水生生物，特别