王晓媛  代森林  王菁

（北京滨松光子技术股份有限公司，北京）

李志春

（成都疾控中心，成都）

朱文杰

（华东师范大学，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”汶川大地震发生后， 灾区多处管网遭受严重破坏，居民供水无法保障，水质安全受到严峻考验，因此，能够在短时间内判定水中有无急性毒性的发光细菌法^[1][2]得到具体应用。本文采用以新型淡水发光菌—青海弧菌Q67（Vibrio qinghaiensis sp.nov—Q67）^[3]为检测试剂的水质毒性检测系统对灾区居民126个饮用水源进行了急性毒性的测定，同时与当地检测部门的理化检测指标进行对比，结果表明现场急性综合毒性快速检测在这次突发事件中起到了样品的毒性快速初筛的作用，在很大程度上及时保证了当地居民的饮水安全，并让当地疾控人员大大减轻了工作负担。

 

关键词：预警系统，发光细菌法，青海弧菌， 地震灾区

 

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,四川汶川地区发生了里氏8.0级特大地震，给四川省的人民饮用水供给带来了严峻的考验。如何快速准确地对灾区饮用水源进行监测并迅速得出结果,从而保障灾区居民的用水安全这一重大问题严峻地放在我们面前。地震灾区的水质应急监测不同于常规的水质监测,由于地震的毁灭性破坏，无法得知进入水体的污染物类型、污染范围和污染程度。对这类监测目标物未知的水体,利用常规物理化学分析方法,很难确定监测的最必需项目。同时,灾区水源地每天供应当地居民的用水，必须快速、即时判断能否饮用，以保障居民健康安全。常规的钦用水安全检测方法显然无法达到上述要求。

为解决上述问题,在地震灾区的水质检测中,有关方面引进了发光细菌综合毒性快速检测技术^[4][5]。华东师大与北京滨松公司正在合作研究将我国独有的淡水发光菌检测技术应用于保障上海世博会饮用水安全的课题，遂与成都市疾控中心联手将该课题的初步成果应用于汶川灾区饮用水的安全性快速检测。实际参与的还有国家疾控中心和当地的环境监测站等。

本文主要报道淡水发光细菌Q67综合毒性检测技术在汶川各地震灾区的应用情况及与常规监测项目结合后的初步分析探讨。

1 材抖和方法

1.1 菌种、菌剂和其他试剂

   青海弧菌冻干粉试剂盒（北京滨松光子技术股份有限公司提供）

   NaCl，分析纯

   硫代硫酸钠，分析纯

1.2      测光仪器

BHP9511水质综合毒性快速检测仪（北京滨松光子技术股份有限公司研制）

1.3      测试方法

主要根据我国于1995年颁布的《水质急性毒性的测定——发光细菌法》（GB/T 15441—1995）以及国家环保局2002年出版的《水和废水的监测分析方法》第四版中有关青海弧菌的检测方法，并加以适当改变。

1.4  淡水发光菌检测急性毒性程度的判断：

     借助朱文杰等此前在牛奶及鲜肉安全检测的发光菌检测方法中提出的安全性指标^[6]。以抑光率为指标。

 

                                样品发光强度

相对发光强度（%）= —————————— ×100% ，    

                                 对照发光强度             

 

发光抑制率（%）= 1－相对发光强度。

1.5 主要采样点

   在成都、都江堰、彭州、绵阳市平武县、绵阳市北川县等地共采集126个水样。

1.6 水样采集方法

具体采样方法参照国家标准采样方法。

1.7 主要检测指标

常规指标：色度、pH值、臭和味、肉眼可见物、细菌总数、总大肠菌数、大肠埃希氏菌、游离氯、氨氮、挥发性酚类、亚硝酸盐、化学耗氧量、铝、氰化物、苯、甲苯（部分项目24小时后出结果）。

水质急性毒性：发光细菌相对发光强度的改变为主要指标，现场检测并作出安全性判断。

2 结果与讨论

2.1  急性毒性与理化指标检测的25个水样结果

对比如表1：

表1  25个水样的急性毒性与理化指标检测结果对比

 

从表1可以看出，急性毒性检测结果与当地疾控理化指标结果相吻合的占93%，有两个水样发光菌毒性检测无规律，无法判断毒性程度。这两个水样均为苯超标，苯是一种不溶于水的有机物（通常为慢性毒性），极易挥发，目前尚不能直接用发光细菌法进行急性毒性测定。

2.2  未进行理化指标检测的101个水样急性毒性的测定

结果如表2 ：

表2  未进行理化分析的101个样品测定结果

 

     101个水样在测定过程中,当地疾控人员以我们淡水发光菌的测定结果作为参考，在对当地的水源情况很了解的前提下，如果我们测定的结果正常，他们就不再采水样进行理化分析，如果我们的结果判断水样不合格，他们会先让当地人停止饮用该种水源水，然后采样回去分析，因此，我们现场的急性综合毒性快速检测起到了样品的毒性快速初筛的作用，在很大程度上先期保证了当地居民的饮水安全，并让当地疾控人员减轻了工作负担。

值得指出的是：在此次地震灾区的水质监测中,由于灾前发光细菌法的检测技术还没有实际的应用，因此综合毒性无灾前的对比数据，而只有灾后实际测定的实验数据，即使结果有问题也无法确定是否是由于地震而引发，因此，平时的实验数据的积累就显得尤为重要。这样就体现了在线监测的必要性，只有平时长期的监测，才会随时发现问题，做到预防与应急相结合。

此外，我们认为今后应采用淡水发光菌Q67 综合毒性检测技术与常规理化检测技术相结合的方式。因为发光菌综合毒性快速检测技术能够很好地检测水质的综合毒性效应,但并不能够完全替代常规的理化检测方法,两种检测方法各有优势,水样对发光菌的毒性效应不仅可以同时反映一种或多种物质的急性毒性,还可以反映水体中各种毒物效应的相加、协同和拮抗等。但是,很难根据发光菌综合毒性结果来确定产生毒性是哪种或哪几种物质,。因此,将发光菌毒性检测技术与有目的的理化检测技术相结合是解决应急监测问题的最佳方案^[7]。本次地震灾区的水质应急监测就是将发光菌毒性检测技术和理化检测技术相结合,在利用发光细菌综合毒性检测技术的同时,对水样的理化指标进行分析,包括水温、p H 值、电导率、浊度、氨氮、亚硝酸盐氮、COD、六价铬、氰化物和氟化物等指标,有效地保证了结果的科学性和准确性。本次检测采用的青海弧菌为淡水菌种，其较之海洋发光菌在水源水等方面的测试有很多优点。首先，在发光所需的环境条件上显著不同：青海弧菌不需要Na⁺存在就可生长发光良好，海洋发光菌必须要有Na⁺的存在，Na⁺浓度达3%时才能发光良好，这就是淡水型与海洋型细菌最根本的差别。有国外研究者发现，在淡水样品添加NaCl达3%之后，有的样品的毒性表现就明显地跟鱼类毒性试验不一致^［8`9］，这在重金属污染的样品中尤甚。推测造成这种不一致的原因是由于额外添加了太多的NaCl，其Na⁺或Cl^-离子均可能影响某些物质生物学毒性的表现。其次，青海弧菌适应的温度和pH值范围较海洋发光细菌宽，在环境温度10~30 ℃ 均能正常工作(而海洋发光菌则不能超过25℃).因而其对陆地淡水样品有独特的应用优势。

感谢：本次入川进行水质综合毒性快速检测，得到了地震灾区各地疾控中心和环保部门的大力支持，在此对给与我们工作大力支持并合作过的国家疾控中心、成都疾控中心、彭州市环境监测站、内江监测站、平武县疾控中心、北川县疾控中心、山东疾控中心的各位工作人员表示感谢，同时他们恪尽职守，不畏艰难的工作精神也是我们学习的榜样。

参考文献:

[1] 水质急性毒性的测定——发光细菌法（GB/T 15441—1995）

[2] 国家环境保护总局 《水和废水监测分析方法》编委会编. 水和废水监测分析方法（第四版）. 北京：2002年，中国环境科学出版社， p729～740

[3] 朱文杰, 汪杰, 陈晓耘, 扎西次仁, 杨韵, 宋瑛. 发光细菌一新种——青海弧菌[J]. 海洋与湖沼, 1994, 25(3): 273～279.

[4] 方战强,陈中豪,胡勇有. 发光细菌在水质监测中的应用. 重庆环境科学, 2003 ,25 (2) :56～58.

[5] 韩润平,余卫鸿,蒋海涛. 利用生物毒性仪进行水质监测的探讨.遵义师范学院学报, 2007 ,9 (1) :65～67.

[6] 朱文杰,徐亚同,吴淑杭,熊蔚蔚.检测鲜肉鲜奶食品综合毒性的方法.专利号：200710042074.1

[7] 杨旭光，郭文思. 发光细菌综合毒性检测技术在国内的首次应用.,人民长江，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.