人类生产、生活过程中释放到水体中的污染物种类、结构日趋复杂,数量不断增加,对饮用水安全造成日益严重的威胁。对饮用水综合毒性的检测是饮用水安全评价的重要依据。目前的毒性检测方法主要有两类:一类是定量分析法。大多数有毒有害物质的含量测定可通过仪器分析法来完成。仪器分析法只能对单种毒性物质分别进行检测,不能全面反应水质的生物安全性,而且检测时间长,设备昂贵,操作复杂。由于饮用水毒性成分复杂,该方法在检测饮用水的综合毒性受到限制。一类是综合毒性检测法。包括酶法、免疫分析法、化学发光法等,可以在一定程度上对水质的综合毒性进行评价,但目前很多方法还不成熟。建立快速检测饮用水综合毒性的新方法具有迫切的现实意义。本课题以微生物和酶为生物敏感物质,根据待测物影响微生物或酶活性的程度,结合传感装置等检测手段来判断综合毒性的大小,在该领域进行了三个方面的实验:实验一、基于胆碱酯酶的检测饮用水有机磷污染的生物传感方法建立为建立一种检测由有机磷污染水源的综合毒性快速测定方法。利用壳聚糖膜为电极修饰膜,用戊二醛交联法将胆碱氧化酶固定在玻碳电极上制备胆碱传感器。测试时在反应液中加入5,5-二硫代双(2-硝基苯甲酸)(DTNB),增大传感器对硫代胆碱的响应信号,建立测试有机磷的反应体系。用该传感方法检测有机磷农药甲拌磷,与分光光度法比较,测试结果相近,无显著差异(p>0.05)。检测甲拌磷线性范围0.78～12.5mg/L,满足线性方程y=20.46419+18.30745x,以20%抑制率计,最低检测限为0.98mg/L。本实验建立的检测有机磷农药的传感方法稳定、简便、快速,可望改进为成熟的机磷农药现场快速检测技术,从而为农产品监测提供有力的手段。实验二、快速检测饮用水农药和重金属毒性的胆碱酯酶传感器的研制在实验一的基础上,建立了快速检测饮用水有机磷农药和重金属毒性的传感方法。硫代氯化乙酰胆碱被胆碱酯酶水解后产生的硫代胆碱具有电化学活性,胆碱酯酶与毒物作用后,产硫代胆碱的能力减弱,电流信号减小。该法利用丝网印刷电极为感受器,并与微电流仪相连组成检测综合毒性的传感器。并用本方法检测了甲拌磷、毒死蜱、对硫磷、汞、镉、铜的综合毒性。以20%抑制率计,其检测限分别为1.15892,2.15148,7.73287,0.67773,1.6219,1.90936mg/L。本实验开发的小型电流仪与CHI630C电化学分析仪检测结果无显著区别(p>0.05)。另外,本实验研究的传感方法与成熟的分光光度法检测效果也表现出了良好的一致性。本方法可同时检测96个样品,整个过程耗时约2h,其中酶与毒物作用时间45min,与底物作用时间10min。每个样品检测时间为30s。高通量的96孔酶标板上,结合一次性丝网印刷电极和小型电流仪,将有望发展成为检测水质综合毒性的快速检测仪。该仪器具有快速、灵敏、经济、实时的优点,能够满足现时需要。实验三、快速检测饮用水中汞化物毒性的生物评价方法建立从土壤中分离产脱氢酶单菌,建立了检测汞的细菌脱氢酶抑制法。反应在酶标板上进行,用酶标仪进行检测。在酶反应板内,汞与细菌脱氢酶作用,加入底物氯化三苯基四氮唑(TTC),测定产物三苯基甲(TF)的吸光度。通过毒物作用前后显色光强度的变化评定水中汞毒性的强弱。将脱氢酶活性抑制率为20%所对应的汞浓度定义为检测限,则氯化汞的检测限为2.7mg/L,硫柳汞的检测限为0.7mg/L。整个检测过程需时约2h,可同时检测96个样品。整个过程操作简单,反应完后直接在酶标仪上读数,不需要离心和提取,操作简单,缩短了检测时间。从土壤中分离单菌落进行毒性检测,菌种获取简单,对多种毒物敏感、稳定性好、易于标准化。本方法的建立为今后利用脱氢酶活性抑制法评价水质重金属综合毒性奠定了基础。