大型蚤在线生物监测系统研究

近年来,世界范围内突发性废水泄漏事件频发,在引起人们对水质问题恐慌的同时,也促进了饮用水在线监测与早期污染预警系统的发展。生物监测可以对污染环境下多污染物的联合毒性进行有效评估,具有传统化学监测所不具备的优点,已成为判定水质是否对水生生物存在影响、是否符合人类安全饮用的有效依据和手段。介绍了大型蚤在线生物监测系统的多通道流通生物测试室和生物传感器系统,并对世界范围内的研究与应用情况做了研究综述。目前,采用大型蚤作为指示生物的在线监测系统已在饮用水水质监测方面成功实现,但其在工业废水接管过程中毒性评估和早期预警的研究和应用上尚有不足,有待更加深入地探讨与研究。

水源地水质在线生物监测系统的现状和展望

介绍了快速发展的水质生物监测系统,与理化监测方式相比,其特点是检测速度快、成本低、反应灵敏,并能实现连续的在线监测。主要对目前应用比较广泛的生物早期预警系统(BEWs)、多物种生物监测仪MFB系统、大型蚤在线生物监测系统、Microtox毒性检测系统、KS2601型智能水质生物毒性在线监测系统进行了阐述,并对这些监测方式的系统框架结构、生物选取原理、信息采集过程、数据处理方式进行了简要分析,最后在对现有技术研究的基础上提出对未来水质监测系统发展的展望。

基于在线生物监测系统的氨氮胁迫下斑马鱼行为响应

研究基于四级阻抗技术的在线生物监测系统,参照国家地表水环境质量标准(GB3838-2002)中对Ⅰ类和Ⅳ类地表水氨氮质量标准的限值分类,探究0.15和1.5 mg/L氨氮胁迫下15d内斑马鱼(Danio rerio)行为响应,为环境胁迫下斑马鱼的行为响应提供数据支撑。实验采用斑马鱼游动强度和速率综合行为强度来反映其行为变化,对实验数据进行SPSS差异性分析、自相关分析(Autocorrelation)和自组织神经网络(Self-organization mapping net,SOM)分析。研究结果:(1)在对照组中,行为强度数据平均值为0.69±0.13,光周期行为强度数据(0.73±0.13)高于暗周期(0.66±0.14;P<0.01),且光暗周期差异值为10.61%;在氨氮胁迫组(NH3-N,0.15和1.5 mg/L)实验中,斑马鱼行为强度平均值分别为0.68±0.09和0.64±0.09,差异值分别为7.6%和18.64%,与对照组相同,光周期行为强度明显高于暗周期(P<0.01),证明斑马鱼的昼夜节律性。(2)在氨氮胁迫下斑马鱼行为响应最显著的特点是行为活动遭到抑制。低浓度胁迫轻微抑制,高浓度胁迫严重抑制。在有效氨氮浓度下,浓度越高,抑制作用越明显(P<0.001)。(3)斑马鱼行为响应具有显著的昼夜节律现象。Autocorrelation中正负相关峰值交替性出现,总体表现出较为良好的对称性和以24h循环的周期性,通过SOM分析,大部分行为强度数据与光暗周期时间分布相匹配,说明斑马鱼的昼夜节律现象。研究表明斑马鱼行为响应具有明显的昼夜节律现象,光周期行为强度高于暗周期,周期为24h左右;在氨氮胁迫下斑马鱼行为强度遭到抑制,在有效氨氮浓度下浓度越高,抑制作用越明显,出现时间节点延迟和聚类分析异常的现象。研究使用第三代在线生物行为监测系统,其灵敏性和精确度显著提高,能够实时准确反映氨氮胁迫下斑马鱼的行为响应变化,也表明在线生物监测技术在水生生物行为学研究中发挥着不可或缺的作用。

在线生物毒性监测系统在饮用水源地水质监测中的应用

通过对汞、镉、铬、铅和砷的生物毒性剂量效应分析,评估生物毒性监测方法在饮用水源地水质监测中的预警作用,结果显示,几种元素的生物毒性大小依次为:汞>砷>铅>镉>铬。结合南京上坝饮用水源地的生物毒性监测数据,建立动态报警限,用于评价水质安全。

水环境在线生物监测的研究与应用

文章简要介绍了生物监测的发展历程,并将其与理化分析进行比较。综述了目前在线生物监测系统的特点及其应用现状,分析其存在问题,并探讨在线生物监测系统在我国环境监测领域的应用前景。