基于光化学实验的新污染物的光修饰毒性评估方法技术

本发明专利技术公开了一种基于光化学实验的新污染物的光修饰毒性评估方法，包括步骤：1、模拟日光对新污染物水溶液光照，收集不同光照时间的样品及未光照样品分别置于试管并冷藏；2、费氏弧菌冻干粉在4℃下复温，按0.2g:(1

【技术实现步骤摘要】
基于光化学实验的新污染物的光修饰毒性评估方法


[0001]本专利技术涉及环境毒性检测，具体是一种基于光化学实验的新污染物的光修饰毒性评估方法。

技术介绍

[0002]我国作为化学品使用大国，每年都会有数千种新化学物质的产生，这些新化学物质进入环境中，势必会引发各种生态效应。
[0003]一些新型有机污染物暴露在太阳光或模拟日光下，可以通过光修饰作用产生光致毒性，光修饰毒性表现为有机化合物在光照条件下发生光化学反应，生成比自身毒性更大的光修饰产物。发光细菌是一种体内能够产生荧光酶，并且能够利用ATP产生光量子的细菌，有毒物质作用于细菌时会破坏其呼吸系统或遗传物质，造成发光细菌的发光强度增强或者减弱，因此通过对其发光强度变化的计算，可以表征待测物质的毒性大小，具有快速、灵敏等优点。
[0004]抗生素、内分泌干扰物、多环芳烃衍生物等新污染物在日光照射下均可发生光化学转化，但其是否具有光修饰毒性尚缺少有效的评估方法。因此，亟需开发一种基于光化学实验和发光细菌检测技术研究新污染物的光修饰毒性评估方法，从而反映新污染物光化学转化对水生生物的毒性效应和生态风险。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于光化学实验的新污染物的光修饰毒性评估方法，能够有效评估新污染物是否具有光修饰毒性，且具有评估流程简单、周期短的特点。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0007]一种基于光化学实验的新污染物的光修饰毒性评估方法，包括如下步骤：r/>[0008](1)配制新污染物水溶液，利用模拟日光对新污染物水溶液进行光照，然后收集不同光照时间的样品及未光照样品分别置于试管中并避光冷藏；
[0009](2)将费氏弧菌冻干粉在4℃下复温15min，按照费氏弧菌冻干粉与复苏液的比例0.2g：(1
‑
2mL)向费氏弧菌冻干粉中加入4℃复苏液，并充分摇晃均匀后于20
±ꢀ
5℃的温度下平衡复苏，然后根据发光强度测量仪的量程用浓度为20g/L的NaCl溶液稀释费氏弧菌，最后检测费氏弧菌溶液的初始发光强度确保其在发光强度测量仪的量程范围内；
[0010](3)先取若干个干净的小管并分别加入100μL费氏弧菌溶液，再取步骤(1)避光冷藏的不同光照时间的样品及未光照样品各900μL并分别加入装有费氏弧菌溶液的小管中得到检测样品，然后利用发光细菌毒性检测仪测量检测样品的初始发光强度，记为I0，15min后再次测量检测样品的发光强度，记为I
15
；
[0011](4)计算步骤(3)各样品的发光抑制率R，公式如下：
[0012][0013]以未光照样品的发光抑制率作为基准，将不同光照时间的样品的发光抑制率与其进行比较，若不同光照时间的样品发光抑制率高于基准，则代表新污染物具有光修饰毒性。
[0014]进一步地，所述步骤(1)中利用氙灯或汞灯模拟日光，且截止波长λ>290nm。
[0015]进一步地，所述步骤(2)平衡复苏的时间为15min。
[0016]进一步地，所述步骤(3)检测样品的pH值为6.0
‑
8.5。
[0017]进一步地，所述步骤(3)利用NaOH溶液或HCl溶液调节检测样品的pH值。
[0018]进一步地，所述步骤(3)的环境温度为15
‑
25℃。
[0019]进一步地，所述步骤(3)至少重复3次。
[0020]进一步地，所述步骤(4)还包括利用SPSS统计分析软件对发光抑制率R进行显著性检验，当显著水平p<0.05，视为不同光照时间的样品的发光抑制率与基准具有显著性差异，从而判断出新污染物具有光修饰毒性。
[0021]本专利技术具有如下有益效果：
[0022]采用模拟日光对新污染物水溶液进行光照并分别取不同光照时长的样品，使用环境水生态系统中典型水生微生物发光细菌——费氏弧菌作为指示生物，以未光照的新污染物对费氏弧菌的发光抑制率为基准，将其他不同光照时间的样品的发光抑制率与其进行比较，若光照后的新污染物对费氏弧菌的发光抑制率高于基准，则表示新污染物经过光照后生成了毒性比母体物质更强的产物或中间体，从而说明新污染物具有光修饰毒性，反之，则代表新污染物不具备光修饰毒性。通过收集不同光照时间的新污染物样品进行实验，不仅可以评估新污染物是否具有光修饰毒性，并且可以评估其光修饰毒性随光照时间的变化趋势。可见，本专利技术具有流程简单、操作简便、检测周期短的特点，而且，以15min作为急性毒性终点，结果更加准确、科学性并具有代表性。
[0023]通过NaOH溶液或HCl溶液调节样品的pH值，防止因pH值过高或过低而影响费氏弧菌的发光强度，将步骤(3)的环境温度设为15
‑
25℃，也是为了防止费氏弧菌的活性受温度影响从而影响到发光强度。为了进一步增加评估结果的准确性，将步骤(3)至少重复3次，使得每种样品被多次测量，有利于消除偶然因素对实验结果的干扰，获得更可靠的数据结果。
[0024]使用SPSS统计分析软件对计算的不同光照时间样品的发光抑制率R进行显著性检验，当显著性水平p<0.05视为不同光照时间样品的发光抑制率与基准具有显著性差异。。
附图说明
[0025]图1：本专利技术评估方法的流程图；
[0026]图2：本专利技术环丙沙星溶液不同光照时间对发光细菌的发光抑制率；
[0027]图3：本专利技术磺胺嘧啶溶液不同光照时间对发光细菌的发光抑制率；
[0028]图4：本专利技术1
‑
羟基萘溶液不同光照时间对发光细菌的发光抑制率。
具体实施方式
[0029]下面结合实施例对本专利技术的具体内容做进一步详细解释说明，但不作为对本专利技术的限定。
[0030]本专利技术的实施例选用氟喹诺酮类抗生素——环丙沙星、磺胺类抗生素——磺胺嘧啶、多环芳烃衍生物——1
‑
羟基萘作为待测新污染物，采用图1的评估方法对其光修饰毒性
分别进行评估，光照时间依次分别按照新污染物各自的0.5个光解半减期(t
1/2
)、 1个t
1/2
、1.5个t
1/2
、2个t
1/2
、3个t
1/2
和4个t
1/2
确定。
[0031]实施例1
[0032](1)利用氙灯模拟日光对环丙沙星的标准水溶液(C0＝100μmol/L)照射，然后依照环丙沙星在纯水中的半减期，依次收集经过5h、10h、20h、45h、75h和100h光照和未光照的环丙沙星水溶液分别置于试管中并避光冷藏；
[0033](2)将费氏弧菌冻干粉在4℃下复温15min，取2mL温度为4℃的复苏液加入装有0.2g费氏弧菌冻干粉的西林瓶中，并充分摇晃均匀后于15℃的温度下平衡复苏 15min得到复苏后的发光菌液，然后取1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光化学实验的新污染物的光修饰毒性评估方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)配制新污染物水溶液，利用模拟日光对新污染物水溶液进行光照，然后收集不同光照时间的样品及未光照样品，分别置于试管中并避光冷藏；(2)将费氏弧菌冻干粉在4℃下复温15min，按照费氏弧菌冻干粉与复苏液的比例0.2g：(1
‑
2mL)向费氏弧菌冻干粉中加入4℃复苏液，并充分摇晃均匀后于20
±
5℃的温度下平衡复苏，然后根据发光强度测量仪的量程用浓度为20g/L的NaCl溶液稀释费氏弧菌，最后检测费氏弧菌溶液的初始发光强度确保其在发光强度测量仪的量程范围内；(3)先取若干个干净的小管并分别加入100μL费氏弧菌溶液，再取步骤(1)避光冷藏的不同光照时间的样品及未光照样品各900μL并分别加入装有费氏弧菌溶液的小管中得到检测样品，然后利用发光细菌毒性检测仪测量检测样品的初始发光强度，记为I0，15min后再次测量检测样品的发光强度，记为I
15
；(4)计算步骤(3)各样品的发光抑制率R，公式如下：以未光照样品的发光抑制率作为基准，将不同光照时间的样品的发光抑制率与其进行比较，若不同光照时间的样品发光抑制率高于基准，则代表新污染物具有光修饰毒性。2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛林科，郑智轩，张蓬，朱超，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：