突發(fā)公共事件水質(zhì)應(yīng)急檢測對策與技術(shù)

內(nèi)容提示應(yīng)急檢測的基本理念突發(fā)事件時水質(zhì)的復(fù)雜性美國的水質(zhì)應(yīng)急檢測思路應(yīng)急檢測技術(shù)介紹應(yīng)用案例應(yīng)急檢測應(yīng)對的突發(fā)事件檢測人為投毒恐怖分子投毒破壞和對社會不滿分子投毒檢測事故污染儲存、運輸危險品出現(xiàn)事故農(nóng)藥或其它毒藥投放時無意中污染水源微生物爆發(fā)污染水體藻類爆發(fā)其它微生物爆發(fā)自然災(zāi)害引起水質(zhì)突變需求的差距研究投入美國2002年到2004年投入千萬美元歐洲長期研究積累中國投入有限,而且是最近才投入經(jīng)驗美國911后非常重視,形成經(jīng)驗歐洲1986年桑多斯大火開始,積累豐富經(jīng)驗中國在吉林石化事件兩年后才開始提出,缺乏經(jīng)驗中國的需求吉林石化事件后,中國連續(xù)出現(xiàn)重大水質(zhì)污染事件奧運會、世博會等敏感時期，恐怖襲擊威脅中國環(huán)境污染現(xiàn)狀以及人們生活水平提高之間的矛盾應(yīng)急和預(yù)警檢測的特點精度要求不高快速性寬譜性綜合性內(nèi)容提示應(yīng)急檢測的基本理念突發(fā)事件時水質(zhì)的復(fù)雜性美國的水質(zhì)應(yīng)急檢測思路應(yīng)急檢測技術(shù)介紹應(yīng)用案例應(yīng)急檢測面臨的主要困難污染物種類非常多日常檢測只關(guān)心正常情況下水體中有限種類的毒性物應(yīng)急檢測和預(yù)警必須考慮突發(fā)事件下所有可能出現(xiàn)的污染物不同種毒性物混合作用效果非常復(fù)雜日常檢測用單因素評價應(yīng)急和預(yù)警必須考慮綜合評價危害物種類多到什么程度?不可能分析出人帶給自然界的所有的化學(xué)物質(zhì)有超過100,000種化學(xué)毒性物質(zhì)即使最先進的儀器也無法全部檢測出這些毒性物借助生物監(jiān)測儀更廣的毒性效果可以分析出來,這就是其重要性:采用自然本身的方法理化方法無法給出綜合結(jié)果確定各成分濃度確定各成分的毒性預(yù)測綜合毒性sample樣本傳統(tǒng)方法的局限毒性物混合作用效果相加作用甲拌磷和乙酰甲胺磷無論以1:1,1:2,2:1混合都表現(xiàn)相加作用;氯胺酮和賽拉嗪以1:1配比則表現(xiàn)相加,以3:1配比則增強.協(xié)同馬拉硫磷與苯硫磷相互作用,毒性增10倍拮拒作用苯巴比妥和久效磷獨立作用乙醇與氯乙烯混合效果2,3,4-Trichlorophenol2,3,5-Trichlorophenol2,3,6-Trichlorophenol2,4,6-Trichlorophenol2,4-Dinitro-1-naphtol2,4-Dinitrophenol2,6-Dinitro-4-methylphenol2,6-Dinitrophenol3,4-Dinitrophenol4-PhenylazophenolCCCPDNOCDinosebDinoterbFCCPPentachlorophenolObservation020406080100%

Inhibition1.014.995.21.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.0Effects

of

the

components

in

the

mixtureEffect

of

themixturePredictionDr.EberhardKüsterUFZLeipzig(D.)各單種物質(zhì)的毒性Mixture:1.Measured2.Predicted內(nèi)容提示應(yīng)急檢測的基本理念突發(fā)事件時水質(zhì)的復(fù)雜性美國的水質(zhì)應(yīng)急檢測思路應(yīng)急檢測技術(shù)介紹應(yīng)用案例三級檢測需求（第一級）快速檢測主要為應(yīng)急檢測要求幾分鐘，最長不超過一小時檢測出異常不要求確定是什么污染，但檢測譜要寬基本確定屬于化學(xué)還是病毒污染實驗出簡單的處理方式能否消除影響三級檢測需求（第二級）確定性檢測在快速檢測的基礎(chǔ)上，盡快確定污染物檢測時間不宜太長，應(yīng)該小于1天若是化學(xué)物污染，確定是哪種化學(xué)物若是病毒污染，基本確定病毒種類確定污染物的濃度三級檢測需求（第三級）精確權(quán)威檢測在前兩級檢測的基礎(chǔ)上，進一步確定病毒污染物的種類通過細致的DNA分析，確定子分類查找病毒爆發(fā)源和主要影響因素確定相應(yīng)的克制辦法第二級檢測方法聚合酶鏈反應(yīng)確定微生物病毒獨特RNA片段倍增檢測（R.A.P.I.D.)配合其它方法（1-5小時）化學(xué)污染物確定和濃度測定ELISA方法（SDI)常見化學(xué)分析方法尋找污染源和抑制辦法第三級檢測方法自動細菌分析(Riboprinter)特定病毒分析和分類儀器病毒毒性特性生活、繁殖特性分析水源、水庫、供水系統(tǒng)中的細菌分布基因序列排序鑒定專業(yè)實驗室完成我們的啟示目前我國多為第二和第三級檢測方法針對性檢測，需要預(yù)判試檢時間長現(xiàn)有檢測技術(shù)納入三級體系三級體系可以根據(jù)情況逐步建設(shè)內(nèi)容提示應(yīng)急檢測的基本理念突發(fā)事件時水質(zhì)的復(fù)雜性美國的水質(zhì)應(yīng)急檢測思路應(yīng)急檢測技術(shù)介紹應(yīng)用案例生物毒性檢測技術(shù)

（寬譜檢測技術(shù)）不同的生物檢測器適用不同情況水蚤毒性儀的檢測靈敏度最高，但對除草劑的敏感度低于藻類。藻類的靈敏度僅低于水藻，但對除草劑靈敏度很高。發(fā)光細菌反應(yīng)面最寬，但靈敏度一般比以上兩種低。貝類的靈敏度最低。魚類的靈敏度在貝類與發(fā)光菌之間。急性毒性檢測部件特殊熒光菌Vibriofischeri光度計暗室環(huán)境檢測Vibriofischeri發(fā)光的強弱標志著其生命力的強弱Vibriofischeri–happyandhealthy加入有害的化學(xué)物或微生物后!!nothappyandhealthyMicrotox檢測毒性的相關(guān)性MicrotoxEC50黑頭木魚

LD50(Kaiser,1998)

(r2=0.81)常見毒性物對發(fā)光細菌的時間反應(yīng)特性重金屬有機物弱毒性物質(zhì)幾種毒性物對發(fā)光細菌的濃度反應(yīng)特性主要應(yīng)用案例美國五角大樓美國工程兵部隊悉尼奧運會亞特蘭大奧運會雅典奧運會目前美國80%以上的供水量卡特麗娜颶風伊拉克戰(zhàn)爭阿富汗戰(zhàn)場汶川地震緬甸風災(zāi)歐洲Alcontrol實驗室集團發(fā)光菌毒性分析儀特點Vibriofischeri是ISO11348標準方法檢測譜是目前已知的最寬的毒性儀是目前人類研究最多的毒性檢測方法靈敏度不十分高發(fā)光菌種類淡水菌國際上曾有些學(xué)者研究過淡水菌,但很少發(fā)現(xiàn)淡水菌對有機物反應(yīng)比較遲鈍國內(nèi)有淡水菌開發(fā)結(jié)果海水菌主要是明亮發(fā)光菌屬下的三個常見種Photobacteriumphosphoreum，Photobacteriumleiognathi，Photobacteriumaugustum

海水發(fā)光菌Photobacteriumphosphoreum國際上研究最多的菌種(費希爾弧菌)ISO11348標準規(guī)定的菌種目前發(fā)現(xiàn)可重復(fù)性最好的菌種Photobacteriumleiognathi少數(shù)廠家采用Photobacteriumaugustum

國際上比較少用檢測方式直接檢測被測樣本直接與發(fā)光細菌混合檢測樣本本身的毒性絕大多數(shù)廠家和ISO11348采用加緩沖劑少數(shù)廠家采用緩沖劑可以屏蔽一類毒性物的毒性,大幅提高另外一類毒性物的毒性所測毒性不是被測樣本本身的毒性,而是樣本與緩沖劑混合后的毒性無法檢測到兩種不同類別毒性物的混合毒性典型的例子是氰化物發(fā)光菌毒性儀技術(shù)要點可重復(fù)性是生物毒性方法的最重要指標是否符合ISO標準方法有些儀器在某些指標上做的比較好，但從全面性講，不滿足ISO標準方法是否檢測綜合毒性生物毒性檢測最重要的目的就是要獲得綜合毒性指標部分儀器采用屏蔽一類毒性物測另一類的方法，這樣永遠得不到綜合毒性藻類毒性分析儀通過檢測藻的活量來確定被測水樣的毒性敏感度高0.5ppb的Atrazin農(nóng)藥對農(nóng)藥類敏感適用于比較水質(zhì)較好者，且主要污染物來自除草劑是公認方法,但無標準藻類毒性儀檢測原理培養(yǎng)的標準綠藻作為檢測生物標準藻與被測水樣混合，檢測藻活性G0培養(yǎng)15分鐘后,檢測被測水樣中綠藻的活性GsT=（G0-Gs）/G0表示毒性活性檢測原理后面介紹藻類毒性儀圖示樣本加標準藻活性G015分鐘活性GsT=(G0-Gs)/G0水蚤毒性分析儀以水蚤作檢測生物來確定被測水樣的毒性敏感度高對殺蟲劑類敏感沒有標準,沒有公認方法水蚤毒性分析儀在線式水蚤毒性分析儀斑點魚毒性分析儀以斑點魚作檢測生物來確定被測水樣的毒性毒性反應(yīng)與人反應(yīng)類似無標準，無公認評估方法快速重金屬檢測技術(shù)

（作為特征污染物檢測技術(shù)）陽極溶出伏安法分兩個過程:-還原過程:通過將溶液中的金屬離子還原成金屬原子，將金屬富集到工作電極上。溶出過程:以固定的速率，增加工作電極的電勢，這樣將順序氧化富集到工作電極上的金屬。陽極溶出伏安法原理-分析還原過程開始時，工作電極被給定-2000mV的電勢.金屬離子游動到陰極并還原成金屬原子用一個攪拌器來保證電化學(xué)池中的離子濃度的均勻性，這將大大增強沉積效率。工作電極對極參考電化學(xué)池控制器還原過程工作電極對極參考電化學(xué)池控制器電鍍是一個金屬富集過程.電鍍電勢保持時間越長,越多的金屬還原到工作電極上。越多的金屬還原到工作電極上，分析時產(chǎn)生的電流就越大溶出過程讓穩(wěn)壓器從最初試的電鍍電位開始掃描到用戶指定的電位值。當掃描電勢達到一種金屬的氧化電勢時，該金屬開始氧化，釋放電子，產(chǎn)生電流。溶出過程產(chǎn)生的電流峰值正比與電極上金屬的濃度.電極上金屬的濃度正比于電化學(xué)池溶液中金屬離子的濃度。因而，也正比與被測樣品的濃度。多金屬檢測陽極溶出法典型的多金屬探測組合:ZnCdPbCuCdPbCuAs,HgCr(VI)Fe不同的金屬組需要不同的電極或不同的電極條件，這是為什么陽極溶出法有一定的針對性。陽極溶出法與原子吸收或ICP分析比較可檢測元素寬譜有機物檢測技術(shù)

（寬譜檢測技術(shù)）有機物UV-VIS檢測系統(tǒng)在線檢測硝氮、苯、甲苯、二甲苯、苯酚、濁度、色度、TOC、DOC、BOD、COD、TSS水中油等涵蓋大部分有機物檢測水樣在整個紫外到可見光區(qū)域的吸收譜256個掃描波長，傳統(tǒng)的UV254只用一個波長在線ppb級的檢測精度檢測原理OldUV-probes:1wavelengthonly?s::canMesstechnikGmbH硝氮檢測與實驗室結(jié)果比較與UV254的區(qū)別三維吸收譜的變化快速生物總量檢測技術(shù)

（寬譜檢測技術(shù)）ATP檢測與生物污染物

所有的活組織包含并使用ATP做為他們的能源。Luciferin(從螢火蟲尾部提取的)能使用任何現(xiàn)有ATP發(fā)光，因而可以用來檢測生物群數(shù)量—一分子的ATP=一個光子（在相當寬的數(shù)量級，線性性非常好。）如果在檢測水樣中有任何細菌(或自由ATP)存在，該檢測過程能通過產(chǎn)生的光強檢測到具體的量。有實驗室儀器、便攜儀器和在線儀器ATP檢測與細菌的關(guān)系平板計數(shù)法和DeltatoxATP法檢測同一個飲用水樣本中大腸桿菌數(shù)量的檢測結(jié)果之間的關(guān)系.ATP檢測與細菌的關(guān)系平板計數(shù)法和DeltatoxATP法檢測同一個飲用水樣本中大腸桿菌數(shù)量的檢測結(jié)果之間的關(guān)系.內(nèi)容提示應(yīng)急檢測的基本理念突發(fā)事件時水質(zhì)的復(fù)雜性美國的水質(zhì)應(yīng)急檢測思路應(yīng)急檢測技術(shù)介紹應(yīng)用案例廣東清遠環(huán)已酮事件時間2007年1月14日地點:廣東清遠事故:10多噸環(huán)已酮因翻車泄露,水源污染使用設(shè)備:便攜毒性儀作用:檢測污染