水體毒性檢測裝置的微電極的清洗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水體監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水體毒性檢測裝置的微電極的清洗方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水體“毒性”是一個全新的水體生物學(xué)指標(biāo)，直接反映水體受污染情況。近年來，我國發(fā)生了多次突發(fā)性的水污染事件，給周邊的生活和生產(chǎn)以及生態(tài)系統(tǒng)帶來了嚴(yán)重的影響。因此，有必要對水體總毒性進行在線監(jiān)測。中國專利(公開號102520047A)公開了一種檢測水體毒性的檢測裝置及水體毒性的檢測方法。該方法利用待測水樣中的毒性物質(zhì)對微生物呼吸的抑制作用，阻礙微生物和電子媒介體之間的電子傳遞，從而通過電子傳遞的變化，判斷水體毒性。該裝置主要包括微生物培養(yǎng)裝置和與微生物培養(yǎng)裝置連通的電化學(xué)檢測裝置組成；其中，微生物培養(yǎng)裝置主要包括盛有待測水樣、電子媒介體和微生物的微生物培養(yǎng)皿；電化學(xué)檢測裝置主要包括電化學(xué)檢驗池、恒溫裝置和設(shè)置在電化學(xué)檢測池內(nèi)的三電極體系，三電極體系由工作電極、參比電極和對電極組成，參比電極和對電極采用本領(lǐng)域常用電極，但為增加檢測靈敏度，工作電極優(yōu)選采用微電極或者微電極陣列。
[0003]在水體監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，為保證檢測結(jié)果的穩(wěn)定性，在檢測前通常需要對工作電極進行清洗，以去除工作電極表面污染物、重新獲得干凈的工作電極。在線電化學(xué)監(jiān)測和分析設(shè)備中，清洗電極的方式主要為物理方法、化學(xué)方法、物理結(jié)合化學(xué)的方法、光化學(xué)的方法。物理方法主要是使用機械刷洗、脈沖水沖洗、超聲波清洗，通過物理作用使電極表面的污染物脫落，達到清洗電極的目的；化學(xué)方法主要是根據(jù)污染對象，采用適當(dāng)?shù)娜芤鹤鳛橄匆海ㄟ^浸泡等方式使電極表面的污染物溶解到洗液中；物理和化學(xué)結(jié)合的方法主要是結(jié)合物理和化學(xué)兩種方法的優(yōu)點，將化學(xué)溶解和機械剝離相結(jié)合，以達到強力清洗的目的。光化學(xué)的方法是利用紫外光輻射的方式對電極進行清洗。但是，在檢測水樣中有機污染物含量較高的情況下，檢測過程中，有機污染物會吸附到工作電極表面，污染電極，進而導(dǎo)致工作電極檢測的電流不穩(wěn)定，檢測結(jié)果不準(zhǔn)確，尤其當(dāng)工作電極為微電極時，這種影響更強烈。而現(xiàn)有技術(shù)中的各類清洗方法都不能解決這一技術(shù)問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中水體毒性檢測裝置的微電極在檢測過程中容易受到污染，以致檢測的電流不穩(wěn)定的技術(shù)問題，提供一種水體毒性檢測裝置的微電極的清洗方法。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案如下。
[0006]水體毒性檢測裝置的微電極的清洗方法:用清洗液清洗工作電極5min以上；
[0007]所述清洗液為待測水樣和微生物的混合溶液，清洗液中微生物的濃度0D600為0.02—0.1 ο
[0008]進一步的，所述清洗液通過稀釋加入微生物后的待測水樣獲得，所述稀釋溶劑為待測水樣。
[0009]進一步的，所述混合溶液中還含有電子媒介體，更進一步的，所述清洗液通過稀釋加入電子媒介體和微生物后的待測水樣獲得，所述稀釋溶劑為待測水樣。
[0010]進一步的，所述電子媒介體為鐵氰化鉀、中性紅、二茂鐵或二茂鐵的衍生物。
[0011]進一步的，所述清洗時間為5-60min。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
[0013]本發(fā)明的水體毒性檢測裝置的微電極的清洗方法，采用稀釋后的含有電子媒介體和微生物的待測水樣為清洗液，在工作電極工作狀態(tài)下，使清洗液持續(xù)與工作電極流動接觸，清洗液中的有機物與工作電極表面作用，污染物在工作電極表面達到吸附平衡，形成穩(wěn)定的污染物吸附層，在檢測過程中，由于工作電極表面已經(jīng)形成了穩(wěn)定的污染物吸附層，從而降低了檢測過程中測試樣對工作電極的污染，進而獲得了穩(wěn)定的電流信號輸出，即使多次測試之后的檢測電流的偏差也通常小于3%，最高不超過7%。
【附圖說明】
[0014]圖1為實施例1中不同檢測次數(shù)下的測試樣的極限電流與對照樣的極限電流的比值；
[0015]圖2為實施例2的檢測裝置記錄的實時電流值與檢測時間的關(guān)系曲線；
[0016]圖3為圖2中A的局部放大圖；
[0017]圖4為對比例I的檢測裝置記錄的實時電流值與檢測時間的局部關(guān)系曲線；
[0018]圖5為對比例4的檢測裝置記錄的實時電流值與檢測時間的局部關(guān)系曲線；
[0019]圖6為對比例5的檢測裝置記錄的實時電流值與檢測時間的局部關(guān)系曲線。
【具體實施方式】
[0020]為了進一步了解本發(fā)明，下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明的優(yōu)選實施方案進行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點而不是對本發(fā)明專利要求的限制。
[0021]本發(fā)明的水體毒性檢測裝置的微電極的清洗方法，適用于待測水樣中含有有機物，且工作電極為微電極的水體毒性的檢測裝置，適用于檢測時需要向待測水樣中添加微生物，且工作電極為微電極的水體毒性的檢測裝置，特別適用于中國專利(公開號102520047A)公開的一種檢測水體毒性的檢測裝置的清洗。而且該清洗方法不僅適用于單獨檢測，也能夠用于在線檢測。
[0022]本發(fā)明的清洗原理是:待測水樣中含有的有機物和/或添加的微生物后引入的有機物，在檢測過程中，吸附到工作電極表面，污染電極，影響檢測電流，本發(fā)明使清洗液先持續(xù)與工作電極流動接觸，清洗液中的有機物與工作電極表面作用，污染物在工作電極表面達到吸附平衡，形成穩(wěn)定的污染物吸附層，在檢測過程中，由于工作電極表面已經(jīng)形成了穩(wěn)定的污染物吸附層，從而降低了檢測過程中測試樣對工作電極的污染，進而獲得了穩(wěn)定的電流信號輸出。
[0023]本發(fā)明的水體毒性檢測裝置的微電極的清洗方法，是用清洗液清洗工作電極5min以上，即在工作電極工作的狀態(tài)下，使清洗液以連續(xù)水流形式?jīng)_洗工作電極5min以上，清洗后的工作電極可以直接用于檢測待測水樣，也可以保存在清洗液中，待檢測待測水樣時，取出直接使用即可，當(dāng)用于在線檢測時，一般采用先清洗電極，再檢測水樣，然后再次清洗電極，再次檢測水樣的連續(xù)循環(huán)工作方式。
[0024]其中，清洗液為待測水樣和微生物的混合溶液，電子媒介體對清洗過程沒有影響，所以也混合溶液中還可以含有電子媒介體，清洗液中微生物的濃度0D600為0.02-0.1o為便于操作和在線檢測，清洗液一般采用稀釋已經(jīng)加入電子媒介體和微生物的待測水樣獲得，但稀釋溶劑必須為待測水樣，否者無法達到本發(fā)明的清洗效果。需要說明的是，本發(fā)明的清洗時間如果低于5min，則有機物在電極表面的吸附時間較短，無法形成穩(wěn)定的吸附層，進而不能獲得穩(wěn)定的檢測信號。如果高于60min，雖然仍然可以保證清洗效果，但不滿足儀器的在線連續(xù)測試要求，所以本發(fā)明的清洗時間優(yōu)選5-60min。清洗液中微生物的濃度0D600如果低于0.01，則清洗液中的有機物含量過低，無法形成可以抑制電極進一步污染的有機吸附層，進而無法獲取可靠的檢測數(shù)據(jù)。如果高于0.2，則在長期運行過程中，容易在電極表面累積過多的有機物并形成微生物膜，影響微電極檢測器的長期穩(wěn)定輸出性能。
[0025]本發(fā)明中，添加的微生物的種類沒有限制，可以是單一菌種，也可以是多種菌種的混合，一般微生物通過待測水樣原位培養(yǎng)獲得，原位培養(yǎng)方法為現(xiàn)有技術(shù)，清洗液中微生物的種類與添加在待測水樣中的微生物的種類可以相同也可以不同，優(yōu)選相同；電子媒介體為鐵氰化鉀、中性紅、二茂鐵或二茂鐵的衍生物；微電極的材質(zhì)為金、鉑等貴金屬，沒有特殊限制。
[0026]以下結(jié)合實施例進一步說明本發(fā)明。
[0027]實施例1
[0028]步驟一、取待測水樣進行原位培養(yǎng)，得到微生物；
[0029]步驟二、再取待測水樣，向其中加入鐵氰化鉀和步驟一培養(yǎng)的微生物，得到測試樣，測試樣中，微生物濃度0D600為0.2，鐵氰化鉀的濃度為2g/L ；
[0030]步驟三、取部分測試樣，用待測水樣進行稀釋，至微生物濃度0D600為0.01，得到清洗液；
[0031]步驟四、取去離子水，向其中加入鐵氰化鉀和步驟一培養(yǎng)的微生物，得到對照樣，對照樣中，微生物濃度0D600為0.2，鐵氰化鉀的濃度為2g/L ；
[0032]步驟五、用清洗液清洗檢測裝置的微電極(20 μπι的鉑微電極)60min，然后用檢測裝置依次檢測經(jīng)微生物培養(yǎng)裝置培養(yǎng)后的對照樣和測試樣，記錄檢測過程中微電流的實時電流值；
[0033]步驟六、連續(xù)運行檢測裝置，重復(fù)步驟五，至共檢測400次。
[0034]實施例1采用的待測水樣為去離子水，檢測裝置為中國專利(公開號102520047A)公開的檢測水體毒性的檢測裝置。圖1為實施例1不同檢測次數(shù)下的測試樣與對照樣的極限電流的比值，從圖中可以看出，連續(xù)350次測試之后的檢測電流的偏差小于2%，說明本發(fā)明降低了檢測過程中測試樣對工作電極的污染，獲得了穩(wěn)定的電流信號輸出。
[0035]實施例2
[0036]步驟一、取待測水樣進行原位培養(yǎng)，得到微生物；
[0037]步驟二、再取待測水樣，向其中加入鐵氰化鉀和步驟一培養(yǎng)的微生物，得到測試樣，測試樣中，微生物濃度0D600為0.1，鐵氰化鉀的濃度為2g/L ；
[0038]步驟三、取部分測試樣，用待測水樣進行稀釋，至微生物濃度0D600為0.01，得到清洗液；
[0039]步驟四、取去離子水，向其中加入鐵氰化鉀和步驟一培養(yǎng)的微生物，得到對照樣，對照樣中，微生物濃度0D600為0.1，鐵氰化鉀的濃度為2g/L ；
[0040]步驟五、用清洗液清洗檢測裝置的微電極(25 μπι的金盤微電極)5min，然后用檢測裝置依次檢測經(jīng)微生物培養(yǎng)裝置培養(yǎng)后的對照樣和測試樣，記錄檢測過程中微電流的實時電流值；
[0041]步驟六、連續(xù)運行檢測裝置，重復(fù)步驟五，至共檢測100次。
[0042]實施例2采用的待測水樣為去離子水，檢測裝置為中國專利(公開號102520047A)公開的檢測水體毒性的檢測裝置。圖2為實施例2記錄的實時電流值與檢測時間的關(guān)系曲線，圖3為圖2的局部放大圖，即為清洗液、培養(yǎng)后的對照樣、培養(yǎng)后的測試樣一次依次連續(xù)流過微電極檢測器產(chǎn)生的電流信號，從圖2-3可以看出，雖然測試樣流經(jīng)微電極時會對電極產(chǎn)生污染，但經(jīng)多次測試后，對照樣和測試樣的電流信號差異依然小于3%。
[0043]實施例3
[0044]步驟一、取待測水樣進行原位培養(yǎng)，得到微生物；
[0045]步驟二、再取待測水樣，向其中加入鐵氰化鉀和步驟一培養(yǎng)的微