專利名稱：一種水質(zhì)毒性的分析裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種毒性分析，尤其是一種水質(zhì)毒性的分析裝置。
背景技術(shù)：
發(fā)光細菌法綜合毒性分析技術(shù)利用的是樣品中的毒物對特定細菌發(fā)光特性的抑
制程度來表征樣品的綜合毒性，在飲用水、廢水、液體食品、土壤浸出液等眾多領(lǐng)域毒性評
價有著廣泛的應(yīng)用。該方法對于待測樣品毒性進行定量分析的理論基礎(chǔ)為，比較發(fā)光細菌
分別與無毒對照樣品和未知待測樣品接觸后的發(fā)光度，計算得到發(fā)光抑制率 (j //(%) = 100 1- ~‘-
V >其中，、為與無毒對照樣品接觸后菌液的發(fā)光度；It為與未知待測樣品接觸后菌 液的發(fā)光度。發(fā)光抑制率大表示未知待測樣品毒性強，反之亦然，從而實現(xiàn)了對樣品毒性定 量化分析?；谏鲜鲈恚商mMicrolan公司研制了 Toxcontrol型水質(zhì)綜合毒性自動分析 儀。Toxcontrol型分析儀采用兩路平行對照分析技術(shù)，其中一路用于檢測空白對照樣品，另 外一路用于檢測被測樣品，兩路同時與受試菌液混合接觸，并平行檢測兩路混合液的光度 值Io、It，計算出被測樣品對發(fā)光細菌的發(fā)光抑制率。盡管上述儀器實現(xiàn)了水樣綜合毒性的自動分析，但仍不能滿足高毒或毒性變化范 圍較大等應(yīng)用場合的需求。例如，對于含Hg2+濃度分別為lmg/L和2mg/L的高毒性樣品，按 上述儀器的直接測量法獲得的發(fā)光抑制率均為100%，僅從這個結(jié)果只能定性地判斷出兩 個樣品均具有較高的毒性，但無法定量化地表征被測樣品的毒性大小，也無法區(qū)分兩個樣 品之間的差異。此外，發(fā)光細菌對多數(shù)毒物響應(yīng)時表現(xiàn)出來的發(fā)光抑制率和毒物的濃度遵循正相 關(guān)關(guān)系，但對一些特殊毒物(如Pb2+)，隨著毒物的濃度增加，所測得的發(fā)光抑制率呈先增加 后降低的現(xiàn)象，即響應(yīng)結(jié)果呈現(xiàn)非單調(diào)性。對于這些毒物，如果直接采用前述的現(xiàn)有技術(shù)， 則分析結(jié)果存在假陰性的風險。

實用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有的水質(zhì)綜合毒性自動分析技術(shù)僅能分析樣品單一濃度下的毒性，不 能滿足高毒或毒性變化范圍較大等應(yīng)用的問題，本實用新型提供了一種新的水質(zhì)綜合毒性 分析裝置，該裝置通過聯(lián)動調(diào)節(jié)被測水樣和稀釋液的流量，實現(xiàn)動態(tài)調(diào)節(jié)水樣稀釋度，并對 不同稀釋度水樣進行毒性檢測，獲得一系列與不同稀釋度相關(guān)的水樣毒性數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn) 了大動態(tài)范圍水樣毒性檢測，解決了毒性強度不確定、可能變化范圍大的樣品分析難題。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案一種水質(zhì)毒性的分析裝置，包括流量調(diào)節(jié)單元，用于調(diào)節(jié)被測水樣和稀釋液的流量之比，以獲得不同稀釋度的水樣；檢測液提供單元，用于提供檢測液；第一混合單元，用于混合檢測液、被測水樣和稀釋液，成為混合液；檢測單元，用于檢測混合液以獲得與不同稀釋度水樣對應(yīng)的信號；處理單元，用于處理所述信號，得到與不同稀釋度水樣對應(yīng)的毒性數(shù)據(jù)，根據(jù)該毒 性數(shù)據(jù)評判被測水樣的毒性特性。進一步，還包括第二混合單元，設(shè)置在流量調(diào)節(jié)單元和第一混合單元之間。作為優(yōu)選，所述混合單元是攪拌混合器或混合管路。作為優(yōu)選，所述流量調(diào)節(jié)單元是泵。進一步，還包括水樣調(diào)節(jié)劑提供單元，提供的水樣調(diào)節(jié)劑在第一混合單元和第二 混合單元之間進入分析流路。更進一步，在第一混合單元和檢測單元之間設(shè)置除氣泡單元。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點1、通過泵的流量調(diào)節(jié)，可以調(diào)節(jié)出多種稀釋度水樣，甚至實現(xiàn)連續(xù)變化稀釋度，可 以為水樣測試提供更加精細和豐富的毒性測量值。2、對水樣在一系列不同稀釋度下進行毒性測試，比現(xiàn)有的分析技術(shù)具有更大動態(tài) 范圍，能夠滿足各種水樣毒性分析。3、稀釋操作和毒性測試過程全自動化，提高了水樣分析效率，同時也減少了操作 過程引入的人為或者環(huán)境因素干擾。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中分析裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是實施例1中分析裝置的流路示意圖；圖3是實施例1中水樣的流速示意圖；圖4為實施例1中發(fā)光強度、水樣稀釋度和時間的關(guān)系示意圖；圖5為實施例1中發(fā)光抑制率和水樣稀釋度的關(guān)系示意圖；圖6為實施例2中分析裝置的流路示意圖；圖7為實施例2中水樣的流速示意圖；圖8為實施例3中分析裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
實施例1 如圖2所示，一種水質(zhì)綜合毒性分析裝置，包括流量調(diào)節(jié)單元、檢測液提供單元以 及依次連接的混合單元、檢測單元31和處理單元。流量調(diào)節(jié)單元包括泵11、12，泵11用于驅(qū)動稀釋液(如清潔的水樣或已經(jīng)濃度的 水樣)以一定的流量進入分析流路；泵12用于驅(qū)動被測水樣以一定的流量進入分析流路。 因此，可以通過泵11、12來調(diào)節(jié)被測水樣和稀釋液的流量之比，以獲得不同稀釋度的水樣。所述混合單元包括第一混合單元21和第二混合單元22，用于混合分析流路送來 的液體，可采用攪拌混合器、混合管路或其它混合器件。[0037]檢測液提供單元包括泵13和檢測液，檢測液內(nèi)包含發(fā)光細菌，被測水樣中可能存 在的毒性物質(zhì)會影響發(fā)光細菌的發(fā)光。所述檢測液在泵13的驅(qū)動下在第一混合單元21和 第二混合單元22之間進入分析流路。檢測單元采用光檢測器，用于檢測第一混合單元下游的混合液的光信號。處理單元，用于處理所述光信號，得到與不同稀釋度水樣對應(yīng)的毒性數(shù)據(jù)，進而根 據(jù)該毒性數(shù)據(jù)評判被測水樣的毒性特性。本實施例還揭示了一種水質(zhì)綜合毒性分析方法，也即上述分析裝置的工作過程， 包括以下步驟a、稀釋液在泵11的驅(qū)動下進入分析流路；被測水樣在泵12的驅(qū)動下進入分析流 路；進入分析流路的稀釋液和被測水樣匯合，流經(jīng)第二混合單元22，實現(xiàn)混合獲得稀釋水 樣；如圖3所示，在分析過程中，通過控制泵11，使得稀釋液按每5分鐘變化lml/min 的速度勻速由lOml/min下降至Oml/min ；同時，通過控制泵12，使得被測水樣按每5分鐘變 化lml/min的速度勻速由Oml/min上升至lOml/min，從而獲得一系列稀釋度的水樣，但稀釋 液和被測水樣的流量之和不變；b、包含有發(fā)光細菌的檢測液在泵13的驅(qū)動下，按0. 5ml/min的流速進入分析流 路，并與稀釋水樣匯合，流經(jīng)第一混合單元21，實現(xiàn)混合接觸；c、系列稀釋度水樣和檢測液液的混合液在分析流路中接觸15min后，按稀釋度由 低到高流經(jīng)光檢測器，光檢測器連續(xù)檢測混合液的光信號，并記錄與之對應(yīng)的水樣稀釋度， 如圖4所示；分析所述光信號，得到系列稀釋度水樣的發(fā)光抑制率，即毒性表征數(shù)據(jù)，如圖5所 示；根據(jù)被測水樣在不同稀釋度下的系列毒性數(shù)據(jù)，綜合評判水樣的毒性特性。實施例2 如圖6所示，一種水質(zhì)綜合毒性分析裝置，與實施例1不同的是1、設(shè)置第三混合單元23，第三混合單元設(shè)置在第一混合單元21和第二混合單元 22之間；2、設(shè)置水樣調(diào)節(jié)劑提供單元，包括水樣調(diào)節(jié)劑(如氯化鈉溶液)和泵14，在泵14 的驅(qū)動下水樣調(diào)節(jié)劑在第二混合單元22和第三混合單元23之間進入分析流路。稀釋液、 被測水樣和水樣調(diào)節(jié)劑在第三混合單元23內(nèi)充分混合。本實施例還揭示了一種水質(zhì)綜合毒性分析方法，也即上述分析裝置的工作過程， 包括以下步驟a、稀釋液在泵11的驅(qū)動下進入分析流路；被測水樣在泵12的驅(qū)動下進入分析流 路；進入分析流路的稀釋液和被測水樣匯合，流經(jīng)第二混合單元22，實現(xiàn)混合獲得稀釋水 樣；如圖7所示，在分析過程中，泵11每5分鐘快速調(diào)節(jié)一次流速，每次調(diào)節(jié)lml/min， 直至稀釋液的流速由lOml/min下降至Oml/min，同時泵12每5分鐘快速調(diào)節(jié)一次流速，每 次調(diào)節(jié)lml/min，直至被測水樣的流速由Oml/min上升至lOml/min ；從而獲得一系列稀釋度 的水樣，但稀釋液和被測水樣的流量之和不變；[0054]b、在泵14驅(qū)動下，水樣調(diào)節(jié)劑按0. 4ml/min的流速進入分析流路，并與稀釋水樣 匯合，流經(jīng)第三混合單元23，實現(xiàn)混合；包含有發(fā)光細菌的檢測液在泵13的驅(qū)動下，按0. 2ml/min的流速進入分析流路， 并與稀釋水樣、水樣調(diào)節(jié)劑匯合，流經(jīng)第一混合單元21，實現(xiàn)混合接觸；c、系列稀釋度水樣、水樣調(diào)節(jié)劑和檢測液的混合液在分析流路中接觸15min后， 按稀釋度由低到高流經(jīng)光檢測器，光檢測器連續(xù)檢測混合液的光信號，并記錄與之對應(yīng)的 水樣稀釋度；分析所述光信號，得到系列稀釋度水樣的發(fā)光抑制率，即毒性表征數(shù)據(jù)；根據(jù)被測水樣在不同稀釋度下的系列毒性數(shù)據(jù)，綜合評判水樣的毒性特性。實施例3 如圖8所示，一種水質(zhì)綜合毒性分析裝置，與實施例2不同的是1、在第一混合單元21和檢測單元31之間設(shè)置氣泡去除單元，除去混合液中的氣 泡。2、水樣調(diào)節(jié)劑采用氯化鈉和硫代硫酸鈉混合液。本實施例還揭示了一種水質(zhì)綜合毒性分析方法，也即上述分析裝置的工作過程， 包括以下步驟a、在泵11的驅(qū)動下稀釋液進入分析流路；在泵12的驅(qū)動下被測水樣進入分析流 路；進入分析流路的稀釋液和被測水樣匯合，流經(jīng)第二混合單元22，實現(xiàn)混合獲得稀釋水 樣；在分析初始泵12按16ml/min的流速驅(qū)動被測水樣，同時泵11按Oml/min的流速 驅(qū)動稀釋液，進入分析流路；b、在泵14驅(qū)動下，氯化鈉和硫代硫酸鈉的混合溶液按0. 3ml/min的流速進入分析 流路，并與稀釋水樣匯合，流經(jīng)第三混合單元23，實現(xiàn)混合；在泵3驅(qū)動下，含有發(fā)光細菌的檢測液按0. 3ml/min的流速進入分析流路，并與稀 釋水樣匯合，流經(jīng)第一混合單元21，實現(xiàn)混合接觸；c、水樣和檢測液的混合液在分析流路中接觸15min后，流經(jīng)氣泡去除單元脫除混 合液中的氣泡，最后流經(jīng)光檢測器，光檢測器檢測混合液的光信號，并記錄與之對應(yīng)的水樣 稀釋度；判斷該稀釋度水樣對發(fā)光細菌的發(fā)光抑制率是否大于80% ；若此時的發(fā)光抑制率小于80%，記錄該發(fā)光抑制率值和對應(yīng)的稀釋度，作為水樣 的毒性數(shù)據(jù)，測試結(jié)束；若此時的發(fā)光抑制率大于80%，則快速調(diào)節(jié)泵12的流速至原有的三分之二，同時 快速調(diào)節(jié)泵11的流速，保持泵12和泵11的總流速為16ml/min，返回到步驟b。上述實施方式不應(yīng)理解為對本實用新型保護范圍的限制。本實用新型的關(guān)鍵是 通過聯(lián)動調(diào)節(jié)被測水樣和稀釋液的流量，實現(xiàn)動態(tài)調(diào)節(jié)水樣稀釋度，并對不同稀釋度水樣 進行毒性檢測，獲得一系列與不同稀釋度相關(guān)的水樣毒性數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)了大動態(tài)范圍水 樣毒性檢測，解決了毒性強度不確定、可能變化范圍大的樣品分析難的問題。在不脫離本實 用新型精神的情況下，對本實用新型做出的任何形式的改變均應(yīng)落入本實用新型的保護范 圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種水質(zhì)毒性的分析裝置，包括流量調(diào)節(jié)單元，用于調(diào)節(jié)被測水樣和稀釋液的流量之比，以獲得不同稀釋度的水樣； 檢測液提供單元，用于提供檢測液；第一混合單元，用于混合檢測液、被測水樣和稀釋液，成為混合液； 檢測單元，用于檢測混合液以獲得與不同稀釋度水樣對應(yīng)的信號； 處理單元，用于處理所述信號，得到與不同稀釋度水樣對應(yīng)的毒性數(shù)據(jù)，根據(jù)該毒性數(shù) 據(jù)評判被測水樣的毒性特性。
2.如權(quán)利要求1所述的分析裝置，其特征在于還包括第二混合單元，設(shè)置在流量調(diào)節(jié) 單元和第一混合單元之間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的分析裝置，其特征在于所述混合單元是攪拌混合器或混 合管路。
4.如權(quán)利要求1所述的分析裝置，其特征在于所述流量調(diào)節(jié)單元是泵。
5.如權(quán)利要求1所述的分析裝置，其特征在于還包括水樣調(diào)節(jié)劑提供單元，提供的水 樣調(diào)節(jié)劑在第一混合單元和第二混合單元之間進入分析流路。
6.如權(quán)利要求1所述的分析裝置，其特征在于在第一混合單元和檢測單元之間設(shè)置 除氣泡單元。
專利摘要本實用新型涉及一種水質(zhì)毒性的分析裝置，包括流量調(diào)節(jié)單元，用于調(diào)節(jié)被測水樣和稀釋液的流量之比，以獲得不同稀釋度的水樣；檢測液提供單元，用于提供檢測液；第一混合單元，用于混合檢測液、被測水樣和稀釋液，成為混合液；檢測單元，用于檢測混合液以獲得與不同稀釋度水樣對應(yīng)的信號；處理單元，用于處理所述信號，得到與不同稀釋度水樣對應(yīng)的毒性數(shù)據(jù)，根據(jù)該毒性數(shù)據(jù)評判被測水樣的毒性特性。本實用新型能綜合評判被測水樣的毒性特性。
文檔編號G01N1/38GK201780294SQ20102028390
公開日2011年3月30日 申請日期2010年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月4日
發(fā)明者樊小燕, 項光宏 申請人:聚光科技(杭州)股份有限公司