王曉媛  代森林  王菁

（北京濱松光子技術股份有限公司，北京）

李志春

（成都疾控中心，成都）

朱文杰

（華東師范大學，上海）

The Application of Freshwater Luminescent Bacteria Vibrio qinghaiensis—Q67 on Supervision and Inspection of the Quality of Water in the Wenchuan earthquake

( BEIJING HAMAMATSU PHOTON TECHNIQUES INC, Bei Jing)

(East China Normal University , Shang Hai)

“5.12”汶川大地震發(fā)生后， 災區(qū)多處管網(wǎng)遭受嚴重破壞，居民供水無法保障，水質(zhì)安全受到嚴峻考驗，因此，能夠在短時間內(nèi)判定水中有無急性毒性的發(fā)光細菌法^[1][2]得到具體應用。本文采用以新型淡水發(fā)光菌—青海弧菌Q67（Vibrio qinghaiensis sp.nov—Q67）^[3]為檢測試劑的水質(zhì)毒性檢測系統(tǒng)對災區(qū)居民126個飲用水源進行了急性毒性的測定，同時與當?shù)貦z測部門的理化檢測指標進行對比，結果表明現(xiàn)場急性綜合毒性快速檢測在這次突發(fā)事件中起到了樣品的毒性快速初篩的作用，在很大程度上及時保證了當?shù)鼐用竦娘嬎�安��，并讓當�(shù)丶部厝藛T大大減輕了工作負擔。

 

關鍵詞：預警系統(tǒng)，發(fā)光細菌法，青�；【��� 地震災區(qū)

 

Disaster area suffered severe damage in various pipe network after the "5.12" Wenchuan earthquake, the residents can not guarantee the water supply and the quality and safety of waters has been severely tested, therefore, luminescent bacteria is a rapid biological method by which the general biotoxicity of drinking water can be evaluated and which can be applied in the pre-selection of polluted drinking water. In this paper, by using a new fresh water luminous bacteria - V. qinghaiensis Q67 for the detection of water toxicity ,we detected the toxicity of 126 water samples and their chemical composition .The results showed that the on-site rapid detection of toxicity by using Q67 played a role of sample screening and ensured the safety of drinking water of local residents, reduced the workload of Chinese Centers for Disease Control Prevention.

 

KEY WORD: Pre-alarming system, Luminescent bacteria, V. qinghaiensis Q67, Earthquake area

2008 年5 月12 日,四川汶川地區(qū)發(fā)生了里氏8.0級特大地震，給四川省的人民飲用水供給帶來了嚴峻的考驗。如何快速準確地對災區(qū)飲用水源進行監(jiān)測并迅速得出結果,從而保障災區(qū)居民的用水安全這一重大問題嚴峻地放在我們面前。地震災區(qū)的水質(zhì)應急監(jiān)測不同于常規(guī)的水質(zhì)監(jiān)測,由于地震的毀滅性破壞，無法得知進入水體的污染物類型、污染范圍和污染程度。對這類監(jiān)測目標物未知的水體,利用常規(guī)物理化學分析方法,很難確定監(jiān)測的最必需項目。同時,災區(qū)水源地每天供應當?shù)鼐用竦挠盟�，必須快速、即時判斷能否飲用，以保障居民健康安全。常規(guī)的欽用水安全檢測方法顯然無法達到上述要求。

為解決上述問題,在地震災區(qū)的水質(zhì)檢測中,有關方面引進了發(fā)光細菌綜合毒性快速檢測技術^[4][5]。華東師大與北京濱松公司正在合作研究將我國獨有的淡水發(fā)光菌檢測技術應用于保障上海世博會飲用水安全的課題，遂與成都市疾控中心聯(lián)手將該課題的初步成果應用于汶川災區(qū)飲用水的安全性快速檢測。實際參與的還有國家疾控中心和當?shù)氐沫h(huán)境監(jiān)測站等。

本文主要報道淡水發(fā)光細菌Q67綜合毒性檢測技術在汶川各地震災區(qū)的應用情況及與常規(guī)監(jiān)測項目結合后的初步分析探討。

1 材抖和方法

1.1 菌種、菌劑和其他試劑

   青海弧菌凍干粉試劑盒（北京濱松光子技術股份有限公司提供）

   NaCl，分析純

   硫代硫酸鈉，分析純

1.2      測光儀器

BHP9511水質(zhì)綜合毒性快速檢測儀（北京濱松光子技術股份有限公司研制）

1.3      測試方法

主要根據(jù)我國于1995年頒布的《水質(zhì)急性毒性的測定——發(fā)光細菌法》（GB/T 15441—1995）以及國家環(huán)保局2002年出版的《水和廢水的監(jiān)測分析方法》第四版中有關青�；【�的檢測方法，并加以適當改變。

1.4  淡水發(fā)光菌檢測急性毒性程度的判斷：

     借助朱文杰等此前在牛奶及鮮肉安全檢測的發(fā)光菌檢測方法中提出的安全性指標^[6]。以抑光率為指標。

 

                                樣品發(fā)光強度

相對發(fā)光強度（%）= —————————— ×100% ，    

                                 對照發(fā)光強度             

 

發(fā)光抑制率（%）= 1－相對發(fā)光強度。

1.5 主要采樣點

   在成都、都江堰、彭州、綿陽市平武縣、綿陽市北川縣等地共采集126個水樣。

1.6 水樣采集方法

具體采樣方法參照國家標準采樣方法。

1.7 主要檢測指標

常規(guī)指標：色度、pH值、臭和味、肉眼可見物、細菌總數(shù)、總大腸菌數(shù)、大腸埃希氏菌、游離氯、氨氮、揮發(fā)性酚類、亞硝酸鹽、化學耗氧量、鋁、氰化物、苯、甲苯（部分項目24小時后出結果）。

水質(zhì)急性毒性：發(fā)光細菌相對發(fā)光強度的改變?yōu)橹饕�指��，現(xiàn)場檢測并作出安全性判斷。

2 結果與討論

2.1  急性毒性與理化指標檢測的25個水樣結果

對比如表1：

表1  25個水樣的急性毒性與理化指標檢測結果對比

 

從表1可以看出，急性毒性檢測結果與當?shù)丶部乩砘�指標結果相吻合的占93%，有兩個水樣發(fā)光菌毒性檢測無規(guī)律，無法判斷毒性程度。這兩個水樣均為苯超標，苯是一種不溶于水的有機物（通常為慢性毒性），極易揮發(fā)，目前尚不能直接用發(fā)光細菌法進行急性毒性測定。

2.2  未進行理化指標檢測的101個水樣急性毒性的測定

結果如表2 ：

表2  未進行理化分析的101個樣品測定結果

 

     101個水樣在測定過程中,當?shù)丶部厝藛T以我們淡水發(fā)光菌的測定結果作為參考，在對當?shù)氐乃�源情況很了解的前提下，如果我們測定的結果正常，他們就不再采水樣進行理化分析，如果我們的結果判斷水樣不合格，他們會先讓當?shù)厝送Ｖ癸嬘迷摲N水源水，然后采樣回去分析，因此，我們現(xiàn)場的急性綜合毒性快速檢測起到了樣品的毒性快速初篩的作用，在很大程度上先期保證了當?shù)鼐用竦娘嬎�安��，并讓當�(shù)丶部厝藛T減輕了工作負擔。

值得指出的是：在此次地震災區(qū)的水質(zhì)監(jiān)測中,由于災前發(fā)光細菌法的檢測技術還沒有實際的應用，因此綜合毒性無災前的對比數(shù)據(jù)，而只有災后實際測定的實驗數(shù)據(jù)，即使結果有問題也無法確定是否是由于地震而引發(fā)，因此，平時的實驗數(shù)據(jù)的積累就顯得尤為重要。這樣就體現(xiàn)了在線監(jiān)測的必要性，只有平時長期的監(jiān)測，才會隨時發(fā)現(xiàn)問題，做到預防與應急相結合。

此外，我們認為今后應采用淡水發(fā)光菌Q67 綜合毒性檢測技術與常規(guī)理化檢測技術相結合的方式。因為發(fā)光菌綜合毒性快速檢測技術能夠很好地檢測水質(zhì)的綜合毒性效應,但并不能夠完全替代常規(guī)的理化檢測方法,兩種檢測方法各有優(yōu)勢,水樣對發(fā)光菌的毒性效應不僅可以同時反映一種或多種物質(zhì)的急性毒性,還可以反映水體中各種毒物效應的相加、協(xié)同和拮抗等。但是,很難根據(jù)發(fā)光菌綜合毒性結果來確定產(chǎn)生毒性是哪種或哪幾種物質(zhì),。因此,將發(fā)光菌毒性檢測技術與有目的的理化檢測技術相結合是解決應急監(jiān)測問題的最佳方案^[7]。本次地震災區(qū)的水質(zhì)應急監(jiān)測就是將發(fā)光菌毒性檢測技術和理化檢測技術相結合,在利用發(fā)光細菌綜合毒性檢測技術的同時,對水樣的理化指標進行分析,包括水溫、p H 值、電導率、濁度、氨氮、亞硝酸鹽氮、COD、六價鉻、氰化物和氟化物等指標,有效地保證了結果的科學性和準確性。本次檢測采用的青�；【鸀榈�水菌種，其較之海洋發(fā)光菌在水源水等方面的測試有很多優(yōu)點。首先，在發(fā)光所需的環(huán)境條件上顯著不同：青�；【�不需要Na⁺存在就可生長發(fā)光良好，海洋發(fā)光菌必須要有Na⁺的存在，Na⁺濃度達3%時才能發(fā)光良好，這就是淡水型與海洋型細菌最根本的差別。有國外研究者發(fā)現(xiàn)，在淡水樣品添加NaCl達3%之后，有的樣品的毒性表現(xiàn)就明顯地跟魚類毒性試驗不一致^［8`9］，這在重金屬污染的樣品中尤甚。推測造成這種不一致的原因是由于額外添加了太多的NaCl，其Na⁺或Cl^-離子均可能影響某些物質(zhì)生物學毒性的表現(xiàn)。其次，青海弧菌適應的溫度和pH值范圍較海洋發(fā)光細菌寬，在環(huán)境溫度10~30 ℃ 均能正常工作(而海洋發(fā)光菌則不能超過25℃).因而其對陸地淡水樣品有獨特的應用優(yōu)勢。

感謝：本次入川進行水質(zhì)綜合毒性快速檢測，得到了地震災區(qū)各地疾控中心和環(huán)保部門的大力支持，在此對給與我們工作大力支持并合作過的國家疾控中心、成都疾控中心、彭州市環(huán)境監(jiān)測站、內(nèi)江監(jiān)測站、平武縣疾控中心、北川縣疾控中心、山東疾控中心的各位工作人員表示感謝，同時他們恪盡職守，不畏艱難的工作精神也是我們學習的榜樣。

參考文獻:

[1] 水質(zhì)急性毒性的測定——發(fā)光細菌法（GB/T 15441—1995）

[2] 國家環(huán)境保護總局 《水和廢水監(jiān)測分析方法》編委會編. 水和廢水監(jiān)測分析方法（第四版）. 北京：2002年，中國環(huán)境科學出版社， p729～740

[3] 朱文杰, 汪杰, 陳曉耘, 扎西次仁, 楊韻, 宋瑛. 發(fā)光細菌一新種——青�；【鶾J]. 海洋與湖沼, 1994, 25(3): 273～279.

[4] 方戰(zhàn)強,陳中豪,胡勇有. 發(fā)光細菌在水質(zhì)監(jiān)測中的應用. 重慶環(huán)境科學, 2003 ,25 (2) :56～58.

[5] 韓潤平,余衛(wèi)鴻,蔣海濤. 利用生物毒性儀進行水質(zhì)監(jiān)測的探討.遵義師范學院學報, 2007 ,9 (1) :65～67.

[6] 朱文杰,徐亞同,吳淑杭,熊蔚蔚.檢測鮮肉鮮奶食品綜合毒性的方法.專利號：200710042074.1

[7] 楊旭光，郭文思. 發(fā)光細菌綜合毒性檢測技術在國內(nèi)的首次應用.,人民長江，2008，39（22）：40～42.

[8]  Hinwood , A.L. and M.J. McCormick. The effect of ionic solutes on EC50 values measured using the Microtox test ,        Toxicity Assess. 1987  2:449-461.

[9]  Vasseur, P.  F. Bais, et al. Influence of physicochemical parameters on the Microtox test response . Toxicity Assess. 1986  1: 283-300.