一種通過水生生物離子分子流速判別水源安全飲用性的方法
2024-04-05 09:18:05 3
一種通過水生生物離子分子流速判別水源安全飲用性的方法
【專利摘要】本發明利用水生生物體在長期自然進化過程中形成的對水環境有毒有害物質的敏感性來判別水源的飲用安全性。水生生物對有毒有害物質的反應往往表現為相關離子或分子流速的變化，因此通過比較人工控制成分的基準水源與被測水源中水生生物體離子或分子的流速是否有明顯改變就可以判斷被測水源是否可安全飲用。本發明有效克服了傳統方法可能漏檢有毒有害物質及不能表徵有毒有害物質相互作用等缺陷。
【專利說明】一種通過水生生物離子分子流速判別水源安全飲用性的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種通過水生生物離子分子流速判別水源安全飲用性的方法，是一種對水環境的生物檢測方法，屬於環境檢測【技術領域】。
【背景技術】
[0002]水是生命活動不可或缺的物質，與人體健康息息相關。對於飲用水的安全性，世界各國政府已經制訂了大量強制性的檢測標準或規範。目前的飲用水安全標準通過檢測一系列可能危害人體健康的化學物質是否超過規定的閾值來判別被測水源是否可安全飲用。上述傳統檢測方法存在兩個問題:一是被測物質難以涵蓋所有可能危害人體健康的物質，往往造成漏檢；二是如果被測水源中存在多種有害物質，有害物質之間可能發生相互作用使毒性增強，導致每種有害物質的含量都不超標但實際上被測水源會危及人體健康。
[0003]近年來，對環境質量的生物檢測方法日益受到重視。生物檢測方法充分利用生物長期進化中形成的對環境的敏銳感知能力，通過生物體在被測環境中能否維持正常的生理狀態來檢驗環境質量，有效規避了傳統環境檢測方法的弱點。
[0004]生物體能否維持正常的生理狀態可通過多種指標來表徵。流入或流出生物體的H+、Ca2+、O2等離子或分子的速度是反映生物體生理狀態的重要指標，已經公開報導的非損傷微測技術可以實現測量活體生物的離子或分子流速。
[0005]因此，選擇合適的水生生物樣品和特定的離子或分子作為檢測指標，就能夠建立相應的生物檢測方法，通過生物的生理狀態來判別水源的安全飲用性。
【發明內容】
[0006]本發明以生理功能完備的水生生物成體為測量樣品，通過測量水生生物體上某一離子或分子流入或流出速度的變化來判別水源的安全飲用性。
[0007]水生生物體對水環境的變化較為敏感，環境成分的改變會迅速引起其生理狀態的改變，而生理狀態的改變會立即引起離子或分子流速的改變。
[0008]通常水生生物對有毒有害物質的耐受能力遠低於人體。如果與人工控制成分、確保不含有毒有害物質的基準水源相比，在待測水源中水生生物的離子或分子流速沒有明顯變化，那麼人飲用該水源就是安全的；相反，若水生生物離子或分子流速有明顯改變，則飲用該水源會對人體產生危害。
[0009]通過水生生物離子或分子流速判別水源安全飲用性的實驗設計為:將生理功能完備的水生生物成體置於基準水源中培養24小時，之後測量生物體整體某一離子或分子的流速數值，每6-8秒測量一個數據共測量10分鐘，將10分鐘時間內獲得的數據的平均值作為基準水源流速值；隨後將基準水源中的生物體移入被測水源中培養5分鐘，之後測量生物體整體相同離子或分子的流速數值，每6-8秒測量一個數據共測量10分鐘，將10分鐘時間內獲得的數據的平均值作為被測水源流速值。通過比較被測水源與基準水源流速值的差異來判別被測水源的安全飲用性。測量離子或分子流速的具體操作方法按照非損傷微測技術已公開的文件執行。
[0010]通過水生生物離子或分子流速判別水源安全飲用性的具體判別方法為:當被測水源流速值與基準水源流速值的差值的絕對值小於基準水源流速值絕對值的50%時，判別被測水源為安全水源，長期飲用不會危害人體健康；當被測水源流速值與基準水源流速值的差值的絕對值大於等於基準水源流速值絕對值的50 %但小於100 %時，判別被測水源為次安全水源，可短期內飲用，但若長期飲用會對人體健康造成潛在危害；當被測水源流速值與基準水源流速值的差值的絕對值大於基準水源流速值絕對值的100%時，判別被測水源為不安全水源，不建議飲用。
[0011]通過水生生物離子或分子流速判別水源安全飲用性的方法，有效避免了傳統飲用水安全檢測方法漏檢有害物質、無法檢測有害物質組合毒性等缺陷，操作簡單易行，結果準確可靠，有利於節省人力物力成本。該方法可在普通家庭大面積推廣使用。
【具體實施方式】
[0012]下面以實施例對本發明進一步做出說明，但本發明不局限於這一實施例。
[0013]實施例:
[0014]水絲蚓氧流速檢測家庭飲水機出水口水源飲用安全性
[0015]本實施例選擇水絲蝴(拉丁學名Limnodrilus hoffmeisteri)為測量樣品,通過測量氧氣(化學式O2)流速的變化來判別水源的安全飲用性。
[0016]水絲蚓是一種常見的淡水底棲生物，可用做魚類的食餌。一方面水絲蚓對環境變化較為敏感，環境成分的改變會迅速引起其生理狀態的改變，另一方面水絲蚓的耐受能力較強，在不利環境中也不會立刻死亡。這些特徵決定了水絲蚓作為判別水源的安全飲用性的測量樣品非常適合。
[0017]呼吸是水絲蚓最為敏感和脆弱的機能之一。呼吸即氧氣吸入體內的過程，若呼吸機能改變，氧氣流入水絲蚓體內的速度也一定會發生變化，因此選擇氧氣流速為測量指標。
[0018]從市場購買全新的過濾式飲水機(即過濾自來水使自來水可以直接飲用的飲水機)，按其產品說明書安裝、清洗後投入使用，以出水口流出的水為被測水源，通過水絲蚓氧氣流速判別其飲用安全性。檢測結果為基準水源氧氣流速值-25.epicomol/cmVs，被測水源氧氣流速值-25.76picomol/cm2/s,被測水源氧氣流速值與基準水源氧氣流速值的差值的絕對值0.llpicomol/cm2/s,為基準水源氧氣流速值絕對值的0.43%。這表明飲水機出水口流出的水為安全水源，可放心飲用。
[0019]飲水機一個月時間不清洗內膽，檢測出水口流出的水。檢測結果為基準水源氧氣流速值-26.9picomol/cm2/s,被測水源氧氣流速值-13.33picomol/cm2/s,被測水源氧氣流速值與基準水源氧氣流速值的差值的絕對值13.57picomol/cm2/s，為基準水源氧氣流速值絕對值的50.4%。這表明飲水機出水口流出的水變為次安全水源不能長期飲用，飲水機內已經有一定的汙染。
[0020]按照飲水機產品說明書的要求徹底清洗內膽後再次檢測出水口流出的水。檢測結果為基準水源氧氣流速值_25.9picomol/cm2/s,被測水源氧氣流速值-17.33picomol/cm2/s,被測水源氧氣流速值與基準水源氧氣流速值的差值的絕對值8.57picomol/cm2/s,為基準水源氧氣流速值絕對值的33.1 %。這表明經過清洗飲水機已經消除了汙染，出口流出的水恢復為安全水源。
[0021 ] 購買飲水機的家庭如果每天檢測一次飲水機出口處流出的水，就能夠準確得知飲水機必須清洗多少天清洗一次，有效避免長期飲用次安全水源對身體造成潛在危害。
【權利要求】
1.一種通過水生生物離子分子流速判別水源安全飲用性的方法，其特徵在於，將生理功能完備的水生生物成體置於基準水源中培養24小時，之後測量生物體整體某一離子或分子的流速數值，每6-8秒測量一個數據共測量10分鐘，將10分鐘時間內獲得的數據的平均值作為基準水源流速值；隨後將基準水源中的生物體移入被測水源中培養5分鐘，之後測量生物體整體相同離子或分子的流速數值，每6-8秒測量一個數據共測量10分鐘，將10分鐘時間內獲得的數據的平均值作為被測水源流速值；通過比較被測水源與基準水源流速值的差異來判別被測水源的安全飲用性。
2.基於權利要求1所述的水生生物，其特徵在於，所述的水生生物指所有具備生命特徵、以水環境為正常生存環境的生物體。
3.基於權利要求1所述的離子或分子，其特徵在於，所述的離子或分子指與生物體生命活動相關的離子或分子，包括但不限於氫離子、鈣離子、氧分子等。
4.基於權利要求1所述的基準水源，其特徵在於，所述的基準水源是人工控制成分的、能夠確保水生生物處於正常生理狀態的水源，其成分為蒸餾水及至少達到分析純級別的、水生生物生存所必須的營養物質。
5.基於權利要求1所述的比較被測水源與基準水源流速值的差異來判別被測水源的安全飲用性，其特徵在於，當被測水源流速值與基準水源流速值的差值的絕對值小於基準水源流速值絕對值的50%時，判別被測水源為安全水源，長期飲用不會危害人體健康；當被測水源流速值與基準水源流速值的差值的絕對值大於等於基準水源流速值絕對值的50%但小於100%時，判別被測水源為次安全水源，可短期內飲用但若長期飲用會對人體健康造成潛在危害；當被測水源流速值與基準水源流速值的差值的絕對值大於基準水源流速值絕對值的100%時，判別被測水源為不安全水源，不建議飲用。
【文檔編號】G01N33/18GK103675223SQ201210353263
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月21日 優先權日:2012年9月21日
【發明者】許越 申請人:旭月(北京)科技有限公司