文档介绍：燕山大学
硕士学位论文
便携式生物毒性快速检测仪的设计研究
姓名:张迪
申请学位级别:硕士
专业:测试计量技术及仪器
指导教师:郑德忠
20050901
摘要针对有颜色、含悬浮物的环境污染物对发光细菌发光强度的干扰,阐述了光强补偿的基本原理,建立了校正干扰的方法,提高了测量精度。完成以光电倍增管为光电探测器的便携式生物毒性快速检测仪的硬件设计和准确性测试实验,并与实验室中的生物发光光度计作了对比实验,仪器的大大缩短了实验周期,减小实验人员操作误差,而且测量精度高。关键词环境污染物;毒性:发光细菌;相对发光度;光电倍增管随着工业化进程的不断推进,各种有毒、有害的污染物质剧增,给人类生存环境造成很大影响,迫切需要对日益增多的环境污染物进行毒性测定。本文将发光细菌毒性检测技术与现代光电检测技术有机结合起来,利用发光细菌的细胞发光特性,设计了一种快速、灵敏、简便的测定环境污染物综合毒性水平的生物检测仪。以弧菌、发光杆菌、异短杆菌三大发光细菌为例,分析了发光细菌发光光谱,研究了发光细菌的发光机理和发光细菌发光强度特性,建立了发光细菌相对发光度与环境污染物毒性组分总浓度的关系,以及参比氯化汞溶液浓度与环境污染物毒性级别的关系。在充分研究光电探测器光电倍增管的工作原理和特性参数,以及半导体制冷器的制冷原理和优点的基础上,确定了发光细菌发光强度的光电检测方法。软件设计,最终实现仪器的整体设计。通过使用明亮发光杆菌≈直煞郏砸瞧鹘辛宋榷ㄐ浴⒅馗葱浴综合性能令人满意。与传统生物毒性检测方法的研究相比,利用发光细菌毒性检测法和光电检测技术相结合方法来测定环境污染物的毒性水平的方法,简单易行,
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第滦髀课题研究背景近几十年来由于工业依赖于化学工业的发展,种类广泛地进入工农业生产境后,人们也发现它们有的在一定条件下,对人类的生活和健康产生了一环境污染物的监测任务也越来越紧迫,环境监测作为制定环境标准,为治千百年来人类采伐森林、开垦土地、兴修水利、开采矿藏、兴建城市、发展工农业生产等,创造了丰富多彩的物质财富和灿烂的文化,同时也逐渐改变了人类的生存环境。但是,正如恩格斯所告诫的那样“我们不要过分陶醉于我们对自然的胜利,对于每一次这样的胜利,自然界都报复了我们”。自从工业革命以来,环境污染物长期作用于生物体时,则可引起慢性危害。由于这些危害的潜伏期很长,有的要经过相当长的时间才显示毒性效应,有的将在下一代甚至几代之后,才显示影响,因此,又称为远期危害。在生物与环境相互作用的研究中,毒理学是一个中间桥梁,随着环境污染日益严重,对毒理学提出了更高的要求。繁多的化合物及其化工产品,的各个部门和人类生活的各个领域,为人类的精神和物质文明建设起了很大的作用,但是,这些化合物及其化工产品进入人类的生活和生活活动环些不良的影响。特别是世纪年代以来的几十年,由于生产力的极大提高,人类向自然界索取同时抛到自然界的废弃物也与日俱增,最终,达到大自然不能很快消化、吸收并分解的程度,这就造成了环境污染,出现了公害问题。工农业生产的现代化“三废”大量排放到自然界,使环境受到污染,同时生活在环境中的生物也受到污染,从而破坏了自然界的生态平衡,威胁着人类的生命安全,所以检测环境污染物毒性的任务也越来越紧迫。因此,理环境和保护环境提供科学依据。目前环境监测一般采用理化分析和生物检测两种方法¨
物的危害性评价。污染物进入环境后同环境中其他物质共同存在,相互间只能检出各种成分的类别和含量,但不能对生物所受的综合影响确切地进随着生产和科学技术的不断发展,人类逐步认识到即使化学分析非常生物方法兼而并用”。生物毒性检测法是一种快速检测分析方法,它能够生物检测是利用生物的组分、个体、种群或群落对环境污染或环境变生物检测的理论基础是生态系统理论。生态系统由生物部分和非生物部分系统在各级生物学水平上产生影响,引起生态系统固有结构和功能的变化。生物检测正是利用生命有机体对污染物的种种反应,来直接地表征环理化分析采用各种仪器和化学分析手段,对污染物的种类和浓度进行快速灵敏的分析测定,其中一些常规参数如温度、值、溶解氧、氧化还原电位及电导率等能连续监测,理化分析方法因其准确、可靠、快速等特点在环境检测中具有重要的作用。有毒物质对环境的毒理作用主要取决于这些物质的毒性程度和暴露水平,理化分析的方法可精确的测定化学物质,甚至是痕量的浓度,给出待分析组分的精确含量,为有毒有害化学品的有关标准和法规的制定提供依据,因而得到广泛的应用。但通过理化分析方法获得的结果却不能直接给出污染物质对环境和生发生复杂作用,所以,环境中的各种生物接受的是综合影响,而理化分析行评价。精确。也只能测出污染物