一种低毒性样品生物毒性检测的快速简便预处理方法

技术领域

本发明涉及环境水体的检测技术领域，特别涉及一种低毒性样品生物毒性检测的快速简便预处理方法。

背景技术

天然水体受人类活动影响,接纳了大量外源性有机污染物，如有机农药、多氯联苯、多环芳烃等持久性有机污染物，烷基酚类，内分泌干扰物、抗生素等多种药物。此类物质在受纳水体中可对水生生物产生危害。随着人们对水体生态安全的关注，以及检测技术的发展，生物毒性效应检测手段已经成为未来污水监测领域的必然趋势。对于水环境中低污染水体，采用固相萃取富集浓缩有机物，再利用有机溶剂洗脱水样得到浓缩样品。由于有机溶剂的存在不利于后续的生物毒性检测，因此在进行毒性检测前需考虑有机溶剂挥发时间、挥发效果和富集浓缩有机物再溶解充分性。目前，在进行生物毒性测试时，水样前处理得到的样品有机溶剂浓缩液，传统采用氮吹方法进行有机溶剂的挥发，并吹至尽干。由于进行大量样品生物毒性测试时，氮吹操作难度大，样品吹干时间长，污染物损失大，因此不能保证后续生物毒性测试的准确性和时效性。这就需要设计合理的样品预处理方法，在操作便捷的同时，一方面保证样品有机溶剂挥发时间短、操作简便，同时也要保证污染物的损失小。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种低毒性样品生物毒性检测的快速简便预处理方法，综合考虑传统预处理氮吹方法在大量样品生物毒性测试时，耗时长、挥发效果差、误差大等问题；能够快速高效地缩短样品预处理时间，保证样品生物毒性检测的准确性和时效性，为环境水体生物毒性评价提供检测技术。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种低毒性样品生物毒性检测的快速简便预处理方法，包括以下步骤；

(1)按照标准采样方法采集水环境中的低毒性水样，过滤水样，去除悬浮颗粒，盛于锥形瓶内，然后用稀硫酸调节水样pH，得到预处理样品；采用有机溶剂和超纯水依次活化HLB固相萃取小柱，得到活化后的HLB小柱；

(2)利用固相萃取装置对步骤(1)中得到的预处理样品在步骤(1)中得到的活化后HLB小柱进行上样；上样结束后，再用超纯水对上样结束后的HLB小柱进行清洗，并抽真空以排除小柱内的水分，采用有机溶剂洗脱HLB小柱上富集的有机物，收集洗脱液，利用氮吹仪，调节水浴温度，采用高纯氮气将洗脱液吹至一定体积，得到样品浓缩液；

(3)取步骤(2)中得到的样品浓缩液40μL于白色96孔板中，设置三个平行样，并使甲醇充分挥发，消除其对后续生物毒性测试的影响，待甲醇挥发后，加入后续生物毒性测试使用的溶液，充分再溶解污染物。

所述步骤(1)中，采用0.7μm玻璃纤维素膜过滤水样，将盛于锥形瓶内过滤后的溶液通过稀硫酸将水样pH调至2～3。

所述步骤(1)中，选用的固相萃取柱为HLB固相萃取小柱，采用10mL色谱级甲醇溶液和10mL超纯水活化小柱。

所述步骤(2)中调节固相萃取装置的真空泵压力使得水样以2-3mL/min速度上样。

所述步骤(2)中，再用10mL超纯水对小柱进行清洗，并抽真空30min以排除小柱内的水分，采用10mL色谱级甲醇溶液洗脱富集的污染物，收集洗脱液，利用氮吹仪，调节水浴温度为40℃，采用高纯氮气将洗脱液吹至1mL。

所述步骤(3)中，加入样品浓缩液的96孔板采用具有恒温加热功能的微孔板振荡器挥发样品中的甲醇。

所述步骤(3)中，甲醇的挥发操作过程具体参数为：加热温度为40℃，震荡速度为500rpm，挥发时间为1h。

所述步骤(3)中，再溶解污染物的具体参数为：加热温度为40℃，震荡速度为500rpm，时间为1h。

本发明的有益效果：

(1)本发明中，从低污染水体富集浓缩的有机物进行生物毒性检测结果，与氮吹方法得到的毒性值基本一致，为水环境生物毒性检测样品预处理提供了有效的方法。

(2)本发明中，针对96孔板中的甲醇溶液，采用恒温微孔板振荡器挥发甲醇并再溶解污染物，适用于高通量测试，具有操作简单，所用时间短，污染物损失小，采用的水样体积少等优点。

附图说明

图1为本发明流程示意图。

图2为实施例中优化方法示意图。

图3实施例中应用本发明方法和现有技术方法检测到的低毒性样品发光细菌生物毒性示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

按照标准方法从河水、湖水、某污水处理厂排放水三个采样点各采集1L水样，将所有水样按照上述发明方法进行样品处理。将各水样通过0.7μm的玻璃纤维滤膜过滤，去除悬浮颗粒，水样盛于锥形瓶内，然后用稀硫酸将水样pH调至2～3。采用10mL色谱级甲醇和10mL超纯水依次活化HLB固相萃取小柱。

利用固相萃取装置上样，调节真空泵压力使得水样以2-3mL/min速度上样。上样结束后，再用10mL超纯水对小柱进行清洗，并抽真空30min以排除小柱内的水分。采用10mL甲醇洗脱HLB固相小柱上富集的有机物，收集洗脱液。利用氮吹仪，调节水浴温度为40℃，采用高纯氮气将洗脱液吹至一定体积。取样品浓缩液40μL于白色96孔板中，设置三个平行样，将96孔板放入具有恒温加热功能的微孔板振荡器中，设置相应参数，使甲醇挥发。待甲醇挥发后，加入300μL 2％NaCl溶液，设置微孔板振荡器参数，充分再溶解污染物。准备好的96孔板用于进行微孔板式发光细菌急性毒性检测。发光细菌(Virbio fischeri)急性毒性试验参照修正的ISO11348方法进行测定，暴露时间为15min。(如图1所示)

在本发明中，对具有恒温加热功能的微孔板振荡器进行甲醇挥发时间、及有机物再溶解时间进行参数优化。以湖水样品为例，如图2所示，甲醇挥发时间越长、污染物再溶解时间越短，检测到的生物毒性越小。本发明中在保证生物毒性结果准确的情况下，微孔板振荡器所设参数最优为：加热温度为40℃，震荡速度为500rpm，挥发时间为1h。

将本发明方法和常用氮吹方法获得的再溶解有机物进行发光细菌生物毒性对比分析。如图3所示，本发明方法保证了在毒性检测结果与氮吹方法一致的情况下缩短了甲醇挥发时间和毒性检测上样时间，保证了样品有机溶剂挥发时效性和方法准确性。