摘要：綜述了發(fā)光細菌法的原理及在土壤重金屬毒性檢測中的影響因素, 并比較了該方法與傳統(tǒng)檢測方法的優(yōu)缺點。

關鍵詞：發(fā)光細菌; 有效毒性; 重金屬

隨著工業(yè)生產(chǎn), 特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的發(fā)展, 農(nóng)村環(huán)境迅速 惡化, 污水灌溉、工廠排放的廢氣飄塵、汽車尾氣中的鉛鎘 污泥和城市垃圾農(nóng)用等原因造成農(nóng)業(yè)生態(tài)領域的重金屬污 染日益嚴重 [1-2] 。進入土壤的重金屬因其不可降解的性質而 在土壤中累積, 達到一定程度后就會影響植物的生長和發(fā) 育, 進而影響農(nóng)作物的產(chǎn)量, 并通過各種途徑對環(huán)境產(chǎn)生危 害, 甚至污染食物鏈, 危害人類健康, 所以土壤的重金屬污 染及其控制引起了人們的廣泛關注 [3] 。因此, 建立有效的重 金屬污染檢測技術對環(huán)境監(jiān)測、質量評價以及污染治理等 都有重要作用。在環(huán)境污染物毒性評價中, 重金屬的生物 有效毒性能反映出重金屬對環(huán)境的危害,而發(fā)光細菌法能 夠很好地反映出土壤重金屬的生物有效毒性。目前已得到 廣泛的應用。為此, 筆者對重金屬污染土壤的發(fā)光菌法進行 了綜述。

1 重金屬生物有效毒性

在環(huán)境污染物毒性評價中, 重金屬的生物有效毒性比 重金屬的總量更能反映出重金屬對環(huán)境的危害。Farrell 等 證實, 重金屬對生物體產(chǎn)生的毒害作用取決于生物可利用 態(tài)的重金屬而非重金屬總量 [4] 。也有研究者利用 EDTA 或 乙酸來提取土壤中可溶態(tài)重金屬,認為抽提出來的重金屬量 就是生物可利用的重金屬量 [5-6] 。但是可溶性的重金屬和有效 生物毒性重金屬完全是 2 個不同的概念, 它能否正確表示 重金屬對生物造成的實際影響尚存爭議。

植物指示法雖然能準確檢測出土壤中重金屬對植物體 引發(fā)的毒性效應, 但由于植物的生長周期比較長, 而且易受 外界因素的干擾等原因, 不適合于土壤污染的快速診斷。動 物法主要是將原生動物飼養(yǎng)在污染的土壤中, 通過其生理、 生化和死亡等指標, 進行污染土壤的毒性研究。該類方法受 到動物本身的影響而費用昂貴, 且費時較多, 不能準確反映 出土壤重金屬污染的毒性 [7] 。傳統(tǒng)的微生物法利用細菌的生 長狀況或死亡率作為測定環(huán)境中毒物的指標也需要較長的 時間。因此, 發(fā)展新的快速、準確評價各類污染物的毒性的 有效方法顯得非常迫切、必要。

發(fā)光菌法通過檢測發(fā)光菌的發(fā)光強度來反映檢測體系 中的污染狀況。凡能夠干擾或破壞發(fā)光細菌呼吸、生長、新 陳代謝等生理過程的任何有毒物質都可以根據(jù)發(fā)光強度的 變化來測定。表 1 從檢測范圍和靈敏度 2 個方面對發(fā)光細 菌法和原子吸收法進行比較。由表 1 可知, 與儀器分析相 比, 發(fā)光菌法檢測重金屬含量的檢測范圍比較大, 靈敏度 比較高, 在較低濃度時就可以檢測到毒性污染物的存在。 Bontidean 比較了發(fā)光細菌法、植物檢測法和化學分析法 的相關性, 認為發(fā)光菌檢測法與 AAS 檢測的相關性優(yōu)于 傳統(tǒng)植物學方法 [8] 。但是, 由于發(fā)光菌法能很好地檢測出土 壤中重金屬的生物有效毒性, 且有毒物質僅干擾發(fā)光細菌 的發(fā)光系統(tǒng), 具有快速、簡便、靈敏、成本低、檢測下限低等 優(yōu)點, 所以利用發(fā)光細菌的發(fā)光強度作為指標來監(jiān)測有毒 物質, 在國內外越來越受到重視。我國于 1995 年將這一方法 列為環(huán)境毒性檢測的標準方法( GB/r15441!1995) [9] 。

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2 發(fā)光細菌法檢測原理

3 發(fā)光菌法檢測重金屬的影響因素

4 展望

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