发光细菌法检测海洋污染生物毒性的标准化与现场应用分析

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1、青岛科技大学研究生学位论文发光细菌法检测海洋污染生物毒性的标准化与现场应用研究摘要海洋污染生物毒性的检测是海洋环境保护的重要内容，发光细菌法（luminescentbacteriatest,简称LBT）是一种综合检测判定毒性物质浓度与生物效应关系的生物毒性检测技术，能够全面地反映各种毒性物质对环境的综合毒性效应。本文针对LBT在海洋环境中应用的标准化问题，以经遗传改造的不动杆菌Acinetobactersp.Tox2和Acinetobactersp.RecA作为研究对象，开展了以下主要研究内容：（1）以T

2、ox2菌株为受试生物对4种重金属和2种石油烃的急性毒性进行了2+2+检测，并通过传统方法诸氏鲻虾虎鱼的暴露试验对其结果进行了验证。Hg、Zn、2+2+Cu、Cd和原油水容纳组分对Tox2的EC50分别为：0.12mg/L、71.81mg/L、0.68mg/L、43.67mg/L、2.01mg/L，对虾虎鱼的LC50分别为：0.14mg/L、107.73mg/L、3.23mg/L、39.83mg/L、2.69mg/L，柴油水容纳组分对虾虎鱼的LC50为4.96mg/L。结果显示：两者检测结果匹配度较好，但在

3、急性毒性响应时间上发光细菌法（<30min）要优于传统的鱼类暴露实验（96h）。（2）通过正交试验，结合石油烃含量分析得到了检测沉积物生物毒性的最优预处理方法：用模拟海水在25℃提取0.5h，固液比=1:4。采用该方法对实地修复过程中溢油污染的海洋岸滩沉积物样品进行预处理，并分别利用Tox2菌株和RecA菌株评价了不同时间下样品急性毒性和遗传毒性的变化规律。结果显示，修复区和自然风化区沉积物样品的急性毒性均为无毒(N为负值)，但遗传毒性HgCl2差异较大。从不同站位来看，同一时间修复区样品遗传毒性小于未修

4、复区样品。从时间上来看，遗传毒性随时间的推移而降低，且修复区样品降低更快。修复区初始样品（第1天）的遗传毒性为高毒（NMMC为1.65mg/L)，第14天样品降至中毒(NMMC为0.17mg/L)，第30天样品的降至无毒（NMMC为负值）。自然风化区初始样品的遗传毒性为高毒(NMMC为1.41mg/L)，第60天样品开始出现中毒(NMMC为0.18mg/L)，第120天样品降至无毒（NMMC为负值）。遗传毒性的检测结果与PAHs的含量有相同的递减趋势。（3）利用脱脂牛奶和NaCl溶液（或LB培养基）构成双

5、因素多梯度的冷冻干燥保护剂，分别探究Tox2菌株和RecA菌株的最佳冷冻干燥条件，得到二者的最佳冻干保护剂条件分别为：24％脱脂牛奶、0.5%NaCl溶液和24％脱脂牛奶、NaCl含量为0.5%的LB。冻干后Tox2菌株和RecA菌株的相对发光强度分别大I万方数据发光细菌法检测海洋污染生物毒性的标准化与现场应用研究于88.58%、85.13%。用冻干前后的Tox2菌株和RecA菌株分别对HgCl2和MMC的生物毒性进行了检测。结果显示，两株菌冻干前后的发光曲线趋势相同，在相同物质浓度下的发光抑制率、诱导率

6、基本相当。其中HgCl2对Tox2菌株冻干前后的EC50相等（均为0.11mg/L），MMC对RecA菌株冻干前后的EC50差别较小（分别为0.92mg/L、1.02mg/L）。表明所建立的冻干技术可用于发光细菌的长期保存，且不影响生物毒性检测效果。关键词发光细菌诸氏鲻虾虎鱼急性毒性遗传毒性沉积物冻干菌粉II万方数据青岛科技大学研究生学位论文STANDARDIZATIONANDAPPLICATIONOFLUMINESCENTBACTERIATESTINTHEBIOTOXICITYDETECTIONOFMA

7、RINEPOLLUTANTSABSTRACTBiotoxicitytestofmarinepollutantisanimportantpartofthemarineenvironmentalprotection.Luminescentbacteriatest(LBT)canbeusedtoconfirmtherelationshipbetweentheconcentrationoftoxicantsandreactionofbacteria,anditcanreflecttheintegratedtoxi

8、ceffectsofpollutantsexertedontheenvironment.Inthisstudy,weusedtwogeneticallyengineeredluminescentbacteria,Acinetobactersp.Tox2andAcinetobactersp.Tox2,toevaluatethestandardizationofLBT.Firstly,weassessedtheaccuracyof