一种实时原位预警水体重金属污染的方法技术

本发明专利技术涉及一种实时原位预警水体重金属污染的方法，属于水环境生物毒性预警技术领域。本发明专利技术提供了一种实时原位预警水体重金属污染的方法，主要是利用微生物燃料电池(MFC)传感器的库伦量抑制率和重金属离子浓度之间的线性关系，即剂量效应曲线对未知水样中重金属污染进行测定并分析。本发明专利技术的优点是采用单程连续流进样模式可以实现自动化控制；单室微生物燃料电池(MFC)传感器外接恒定电阻的构型结构简单，维护方便，且成本较低；传感器能实时输出信号，可使用在线设备远程分析，有利于原位在线监测。位在线监测。位在线监测。

【技术实现步骤摘要】
一种实时原位预警水体重金属污染的方法


[0001]本专利技术属于水环境生物毒性预警
，涉及一种实时原位预警水体重金属污染的方法。

技术介绍

[0002]近年来，水体突发性重金属污染事故频发，受污染流域的水环境生态平衡和周边居民的人体健康均受到严重威胁。传统的水体重金属监测技术主要有大型仪器离线检测和生物传感器监测系统。大型仪器离线检测是通过理化分析方法对水样中的重金属物质进行定量分析，但设备复杂昂贵、预处理过程繁琐，且需要专业人员操作等缺陷使这类方法的时效性太差，无法及时反应突发性重金属污染事故的真实状况；生物传感器监测系统的主体是生物活体，如原生动植物、发光细菌和藻类等，可通过指示生物的行为变化和生理反应来综合评价水质重金属污染状况，但该类方法存在检测时间长、维护成本高、指示生物培养恢复困难的缺陷。
[0003]微生物燃料电池(MFC)传感器为水体突发性重金属污染的防控提供了一个新的思路，微生物燃料电池(MFC)传感器中阳极上的电活性微生物受到重金属的毒性抑制作用时，其新陈代谢活性会减弱，宏观表现为输出电信号的减弱，当达到阈值时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实时原位预警水体重金属污染的方法，其特征在于，所述方法具体如下：(1)检测库伦抑制率：将通过以下公式计算微生物燃料电池(MFC)传感器中的库伦抑制率：IR＝(CY0‑
CY1)/CY0ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)其中，IR为库伦抑制率；CY0为微生物燃料电池(MFC)传感器中无重金属污染的基线库伦量、单位为C；CY1为MFC传感器中重金属污染的检测时段内的库伦量、单位为C；(2)检测水体中重金属离子的浓度：根据库伦抑制率通过以下公式计算水体中重金属离子的浓度：x＝(IR+R2)/k
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)其中，x为水体中重金属离子的浓度、单位为mg/L；R2为水体剂量效应曲线的相关系数、k为水体剂量效应曲线的斜率；(3)通过将步骤(2)中检测的水体中重金属浓度与标准的水体中的重金属离子的浓度进行比较从而达到预警的目的。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微生物燃料电池(MFC)传感器中采用的培养液中含有以下成分：浓度为0.30g
·
L
‑1的KCl、浓度为0.31g
·
L
‑1的NH4Cl、浓度为4.68g
·
L
‑1的NaH2PO4、浓度为8.66g
·
L
‑1的Na2HPO4浓度为12.50mL
·
L
‑1的微量元素和浓度为5mL
·
L
‑
‑1的维生素。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述微量元素包含浓度为1.50mg
·
L
‑1的氨三乙酸、浓度为3.00mg
·
L
‑1的MgSO4·
7H2O、浓度为1.00mg
·
L
‑1的NaCl、浓度为0.1mg
·
L
‑1的FeSO4·
7H2O、浓度为0.1mg
·
L
‑1的CoCl2、浓度为0.1mg
·
L
‑1的CaCl2·
2H2O、浓度为0.1mg
·
L
‑1的ZnSO4、浓度为0.01mg
·
L
‑1的CuSO4·
5H2O、浓度为0.01mg
·
L
‑1的AlK(SO4)2、浓度为0.01mg
·
L
‑1的H3BO3和浓度为0.01mg
·
L
‑1的Na2MoO4·
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鸿，马野，宋诚，董海太，
申请(专利权)人：中国科学院重庆绿色智能技术研究院，
类型：发明
国别省市：