T/GDCKCJH 091-2024 微生物电化学法水质生物毒性现场快速检测技术规范

ICS13.060.70

CCSZ16

T/GDCKCJH091—2024

微生物电化学法水质生物毒性

现场快速检测技术规范

Technicalspecificationforrapidon-sitedetectionofbiological

toxicityinwaterqualityusingmicrobialelectrochemicalmethod

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/GDCKCJH091—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检测方法与流程...................................................................3

6水样采集与处理...................................................................4

7样品测试.........................................................................4

8数据有效性与毒性判定.............................................................5

9检测后处理.......................................................................5

附录A(资料性)微生物电化学法水质生物毒性现场快速检测装备技术规格参数要求..........7

I

T/GDCKCJH091—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、毛执鹏、谢倍珍、刘桂雄、余梅、付琼、黄智毅、谢

广群、郭德音、周浩、郭隽虹、刘国强、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现场快速检测技术规范

1范围

本文件规定了微生物电化学法水质生物毒性现场快速检测的术语和定义、仪器与试剂、检测方

法与流程、水样采集与处理、样品测试、数据有效性毒性判定、检测后处理等。

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现场快速检测。

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

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，本标准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)

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，可通过监测其输入或输出

1

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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

阴性对照信号negativecontrolsignal

阴性对照信号是指通入无毒样品一定的反应时间后MES输出的电流。

3.8

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。

3.9

流路flowpath

检测过程中溶液从起点到终点所需经过的路径。

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，实验用水为GB/T6682规定的三级水。

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。配置方法：依次取25.0g碳

酸氢钠、0.7g无水氯化钙、10.0g氯化铵、1.0g酵母粉、0.9g无水氯化镁、100.0g氯化钠和

72.0gHEPES(4-羟乙基哌嗪乙磺酸)于烧杯，加适量水溶解，用1000mL容量瓶定容摇匀，常温密

封保存。

4.1.3有机底物浓缩溶液

直接购买市售的60%(W/W)乳酸钠试剂，取18.7g加水定容至100mL，振荡摇匀得到1.0mol/L

的乳酸钠溶液，4℃密封保存。

2

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4.1.4氮气

高纯度氮气，纯度≥99.0%(V/V%)。

4.1.5EAB菌种

直接购买市售的ShewanellaloihicaPV-4冻干粉，约2g/支，活性细菌浓度为

1.0*10^5~1.0*10^7个/g。复苏方法：每支冻干粉用5mL0.9%生理盐水复苏，震荡混合均匀得到EAB

复苏菌悬液，现用现配，复苏后1h以内用完。

4.1.6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。

4.1.7工作电解液

分别取符合4.1.2要求的浓缩电解液100mL、符合4.1.3要求的有机底物浓缩溶液10mL至同

一个1000mL容量瓶中，定容摇匀，现用现配。

4.1.8工作菌悬液

将EAB复苏菌悬液与浓缩电解液按9：1混合得到工作菌悬液，储存至储液管中，现配现用。

4.2仪器设备

4.2.1微生物电化学法水质生物毒性的现场快速检测装备

微生物电化学法水质生物毒性的现场快速检测装备(以下简称仪器)至少包含溶液存储单元、检

测单元、数据处理控制单元、人机界面交互单元、后处理单元等保证现场快速检测的功能模块。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)，内部腔体容积为10mL。

5检测方法