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”汶川大地震發生后， 災區多處管網遭受嚴重破壞，居民供水無法保障，水質安全受到嚴峻考驗，因此，能夠在短時間內判定水中有無急性毒性的發光細菌法^[1][2]得到具體應用。本文采用以新型淡水發光菌—青�；【鶴67（Vibrio qinghaiensis sp.nov—Q67）^[3]為檢測試劑的水質毒性檢測系統對災區居民126個飲用水源進行了急性毒性的測定，同時與當地檢測部門的理化檢測指標進行對比，結果表明現場急性綜合毒性快速檢測在這次突發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地居民的飲水安全，并讓當地疾控人員大大減輕了工作負擔。

 

關鍵詞：預警系統，發光細菌法，青海弧菌， 地震災區

 

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,四川汶川地區發生了里氏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飲用水源進行監測并迅速得出結果,從而保障災區居民的用水安全這一重大問題嚴峻地放在我們面前。地震災區的水質應急監測不同于常規的水質監測,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。對這類監測目標物未知的水體,利用常規物理化學分析方法,很難確定監測的最必需項目。同時,災區水源地每天供應當地居民的用水，必須快速、即時判斷能否飲用，以保障居民健康安全。常規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,在地震災區的水質檢測中,有關方面引進了發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手將該課題的初步成果應用于汶川災區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地的環境監測站等。

本文主要報道淡水發光細菌Q67綜合毒性檢測技術在汶川各地震災區的應用情況及與常規監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

主要根據我國于1995年頒布的《水質急性毒性的測定——發光細菌法》（GB/T 15441—1995）以及國家環保局2002年出版的《水和廢水的監測分析方法》第四版中有關青海弧菌的檢測方法，并加以適當改變。

1.4  淡水發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。

 

                                樣品發光強度

相對發光強度（%）= —————————— ×100% ，    

                                 對照發光強度             

 

發光抑制率（%）= 1－相對發光強度。

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

常規指標：色度、pH值、臭和味、肉眼可見物、細菌總數、總大腸菌數、大腸埃希氏菌、游離氯、氨氮、揮發性酚類、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）。

水質急性毒性：發光細菌相對發光強度的改變為主要指標，現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地疾控理化指標結果相吻合的占93%，有兩個水樣發光菌毒性檢測無規律，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，目前尚不能直接用發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,當地疾控人員以我們淡水發光菌的測定結果作為參考，在對當地的水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，他們會先讓當地人停止飲用該種水源水，然后采樣回去分析，因此，我們現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地居民的飲水安全，并讓當地疾控人員減輕了工作負擔。

值得指出的是：在此次地震災區的水質監測中,由于災前發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據，而只有災后實際測定的實驗數據，即使結果有問題也無法確定是否是由于地震而引發，因此，平時的實驗數據的積累就顯得尤為重要。這樣就體現了在線監測的必要性，只有平時長期的監測，才會隨時發現問題，做到預防與應急相結合。

此外，我們認為今后應采用淡水發光菌Q67 綜合毒性檢測技術與常規理化檢測技術相結合的方式。因為發光菌綜合毒性快速檢測技術能夠很好地檢測水質的綜合毒性效應,但并不能夠完全替代常規的理化檢測方法,兩種檢測方法各有優勢,水樣對發光菌的毒性效應不僅可以同時反映一種或多種物質的急性毒性,還可以反映水體中各種毒物效應的相加、協同和拮抗等。但是,很難根據發光菌綜合毒性結果來確定產生毒性是哪種或哪幾種物質,。因此,將發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測問題的最佳方案^[7]。本次地震災區的水質應急監測就是將發光菌毒性檢測技術和理化檢測技術相結合,在利用發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，其較之海洋發光菌在水源水等方面的測試有很多優點。首先，在發光所需的環境條件上顯著不同：青海弧菌不需要Na⁺存在就可生長發光良好，海洋發光菌必須要有Na⁺的存在，Na⁺濃度達3%時才能發光良好，這就是淡水型與海洋型細菌最根本的差別。有國外研究者發現，在淡水樣品添加NaCl達3%之后，有的樣品的毒性表現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生物學毒性的表現。其次，青�；【�適應的溫度和pH值范圍較海洋發光細菌寬，在環境溫度10~30 ℃ 均能正常工作(而海洋發光菌則不能超過25℃).因而其對陸地淡水樣品有獨特的應用優勢。

感謝：本次入川進行水質綜合毒性快速檢測，得到了地震災區各地疾控中心和環保部門的大力支持，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、彭州市環境監測站、內江監測站、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] 水質急性毒性的測定——發光細菌法（GB/T 15441—1995）

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

[3] 朱文杰, 汪杰, 陳曉耘, 扎西次仁, 楊韻, 宋瑛. 發光細菌一新種——青海弧菌[J]. 海洋與湖沼, 1994, 25(3): 273～279.

[4] 方戰強,陳中豪,胡勇有. 發光細菌在水質監測中的應用. 重慶環境科學, 2003 ,25 (2) :56～58.

[5] 韓潤平,余衛鴻,蔣海濤. 利用生物毒性儀進行水質監測的探討.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. 發光細菌綜合毒性檢測技術在國內的首次應用.,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.