T/GDCKCJH 090-2024 微生物电化学法水质生物毒性在线自动监测技术规范

ICS13.060.70

CCSZ16

T/GDCKCJH090—2024

微生物电化学法水质生物毒性

在线自动监测技术规范

Technicalspecificationforonlineautomaticmonitoringof

biologicaltoxicityinwaterqualityusingmicrobial

electrochemicalmethod

2024-08-26发布2024-09-01实施

广东省测量控制技术与装备应用促进会发布

T/GDCKCJH090—2024

目次

前言...............................................................................Ⅱ

1范围.............................................................................1

2规范性引用文件...................................................................1

3术语和定义.......................................................................1

4试剂与仪器.......................................................................2

5测试流程.........................................................................3

6数据有效性判定...................................................................7

7运行维护.........................................................................7

附录A(资料性)微生物电化学法水质生物毒性在线自动检测仪技术规格参数要求............9

附录B(资料性)数据有效性判定表示例...............................................11

I

T/GDCKCJH090—2024

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的

规定起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由广东省测量控制技术与装备应用促进会提出并归口。

本文件起草单位：广东盈峰科技有限公司、北京航空航天大学、北京理工大学、华南理工大学。

本文件主要起草人：戈燕红、易越、查凡、谢倍珍、刘桂雄、余梅、黄智毅、付琼、毛执鹏、刘

国强、谢广群、郭德音、周浩、郭隽虹、胡一帆、彭逸婷。

本文件为首次发布。

II

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微生物电化学法水质生物毒性在线自动监测技术规范

1范围

本文件规定了微生物电化学法水质生物毒性在线自动监测的术语和定义、仪器与试剂、测试流

程、数据有效性判定、运行维护等。

本文件适用于饮用水源水、江河、湖泊、水库跨省(市)交界、自来水厂进水口、地下水的微生

物电化学法水质生物毒性在线自动监测。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用

文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)

适用于本文件。

GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法

HJ91.1污水监测技术规范

HJ164地下水环境监测技术规范

HJ493水质采样样品的保存和管理技术规定

HJ506水质溶解氧的测定电化学探头法

HJ915地表水自动监测技术规范(试行)

HJ1147水质pH值的测定电极法

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

有毒污染物toxicpollutants

有毒污染物是指环境中对生物具有毒性的污染物，本文件中特指水环境中对生物具有毒性的污

染物。

3.2

水质生物毒性watertoxicity

水质生物毒性是指水体中有毒污染物给生物本身带来的不利影响的程度。

3.3

电化学活性细菌electrochemicallyactivebacteria(EAB)

1

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电化学活性细菌(EAB)指具有胞外电子传递功能的细菌，能将细胞内呼吸链产生的电子传递至胞

外形成输出电流或者能将电极上的电子转移至胞内的呼吸链完成能量代谢形成输入电流。

3.4

微生物电化学传感器microbialelectrochemicalsensor(MES)

微生物电化学传感器(MES)是指利用EAB催化极化反应的电化学装置，可通过监测输出电流强度

判断EAB的代谢活性，电流越大表明EAB的代谢活性越高，电流越小表明EAB的代谢活性越低。

3.5

基准信号referencesignal

基准信号是指持续通入无毒的测试溶液，待EAB恢复到正常生理代谢水平后，MES输出的电流。

3.6

检测信号detectionsignal

检测信号是指通入待测样品一定的反应时间后MES输出的电流。

3.7

电流抑制率inhibitionratioofcurrent(IR)

电流抑制率(IR)是指通入待测样品一定的反应时间后，检测信号相对于基准信号的变化百分率。

IR为负值表明待测样品中可能存在某些能提高EAB代谢水平的营养物质，IR为正值表明待测样品中

可能存在某些能降低EAB代谢水平的有毒物质。

3.8

毒性阈值thresholdfortoxicity

毒性阈值是指判定测定结果有毒、无毒以及毒性程度的IR范围。

3.9

阳性对照试验positivecontrolexperiment

阳性对照试验是指可确定检测出有毒样品的对照试验，计算通入有毒物质标准溶液样品一定

的反应时间后的电流抑制率(IR)。

3.10

阴性对照试验negativecontrolexperiment

阴性对照试验指可确定检测出无毒样品的对照试验，计算通入无毒样品一定的反应时间后的

电流抑制率(IR)。

4试剂与仪器

4.1试剂及配制方法

4.1.1概述

除非另有说明，本方法使用的试剂均为分析纯，水为GB/T6682规定的三级水。

2

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4.1.2浓缩电解液

含有保证在正常条件下EAB产生稳定生物电信号成分的浓缩溶液。配制方法：依次取NaCl50.0

g、NH4Cl38.0g、KCl3.0g、NaH2PO415.0g、Na2HPO458.0g于烧杯，加适量水溶解，转移至1000

mL容量瓶中，定容摇匀，常温密封保存。

4.1.3有机底物浓缩溶液

取NaAc8.2g于烧杯，加适量水溶解，转移至1000mL容量瓶，定容摇匀，4℃密封保存。

4.1.4氮气

高纯度氮气，纯度≥99.0%(V/V%)。

4.1.5毒性物质母液

采用GSB04-1725-2004铜标准溶液(1000mg/L，以Cu2+计)作为标准毒性物质母液。

4.1.6基础电解液

基础电解液指保障在正常条件下EAB产生稳定生物电信号的溶液。配制方法：分别取符合4.1.2

要求的浓缩电解液、符合4.1.3要求的有机底物浓缩溶液各100mL至同一个1000mL容量瓶中，定

容摇匀，现用现配。测试前10min将该溶液放置于生化培养箱恒温，通入符合4.1.4要求的氮气

≥10min(或采用符合4.2.1要求的仪器，自动完成基础电解液配制)。

4.2仪器设备

4.2.1微生物电化学法水质生物毒性的在线自动监测仪

微生物电化学法水质生物毒性的在线自动监测仪(以下简称仪器)至少包含自动进样单元、恒温

配液单元、自动检测单元、数据处理与传输单元、系统控制单元、试剂存储单元等保证在线自动运

行的功能模块。具体技术规格参数要求见附录A。

4.2.2微生物电化学传感器

直接购买市售的成品微生物电化学传感器(MES)。要求该传感器在以1.0mmol/LNaAc为有机

底物的无毒基础电解液中产电能力为(0.1~0.5)mA/cm2，检测0.3mg/L硫酸铜溶液(以Cu2+计)的电

流抑制率在30%~50%之间。

4.2.3生化培养箱

直接购买市售成品生化培养箱，上海博讯BSP-250型生化培养箱。控温范围0℃~60℃，分辨率

0.1℃，均匀度±0.5℃，波动度±1℃(37℃时)。

5测试流程