水质综合毒性在线监测系统

一、行业背景

随着我国经济的快速发展，水污染问题日益突出，由化学工业引发的环境事件呈高发态势：2010年紫金矿业铜酸水渗漏、2011年云南曲靖铬渣污染和2012年广西龙江镉污染等水污染事件触目惊心，直接威胁着当地的饮用水源安全。

为推进水质在线监测预警体系建设，提升环境应急和监测预警能力，开展水质综合生物毒性在线监测十分必要。国务院《“十三五”生态环境保护规划》提出“实行全程管控，有效防范和降低环境风险”，要求加强风险评估与源头防控，开展废水综合毒性评估，严格环境风险预警管理，开展饮用水水源地生物毒性监测预警。

2020年疫情期间，生态环境部印发了《应对新型冠状病毒感染肺炎疫情应急监测方案》，要求加强饮用水水源地水质预警监测，在饮用水水源地常规监测的基础上，增加生物毒性疫情防控特征指标的监测。

二、水质综合毒性在线监测系统

雪迪龙MODEL9880水质综合毒性在线监测系统以微生物电化学法为基础，综合自动控制、计算机、通讯等技术对水质进行实时在线监测。整套系统产电菌为多菌种菌群，可以更合理的反映水中污染物对生态系统多种不同生物影响。

2.1 系统原理

MODEL 9880水质综合毒性在线监测系统依据微生物燃料电池原理，以具有电化学活性的产电微生物（产电菌）为阳极催化剂氧化分解水中的有机物，产生的电子沿着电极转移而产生电流，将化学能直接转化成电能，电流信号经过负载放大为电压信号。当有毒物质流入时，产电菌群活性降低，从而导致电流下降，；营养型有机物流入时，产电菌群活性增加，从而导致电流增强。通过电流（电压）急剧下降与增强判断有毒物或营养型有机物流入，实现对水体毒性物以及负荷有机物的实时监测分析。

正常水样流入时：

毒性物质流入时：

有机物质负荷超载时：

2.2 应用领域

• 饮用水水源地、交界水体、地下水

• 自来水厂

• 污水处理厂

• 工业聚集区、医院、企业

2.3 产品特点

灵敏度高

实时监测，对毒性物响应浓度达ppb级；

检测谱宽，可感应重金属、有毒有机物、营养型有机物等在内的几千种化学物质；

稳定性好

双路传感器，预警有保障；

抗浊度、色度干扰能力强；

运行费用低

使用寿命长、日常维护管理简单；

试剂及耗材价格低；

功能齐全

具备断电保护、缺水诊断、报警后自动启动修复保护、参数设定、自动记录数据日志等功能，运行智能，安全可靠。

2.4相关毒性试验数据

毒性物质: Cd

将5ppb镉水样注入到微生物电化学传感器时，电流信号值下降；中断毒性物质注入后电流信号快速恢复。 

毒性物质:有机磷杀虫剂

将有机磷杀虫剂（1、5、10mg/L）水样注入到微生物电化学传感器时，电流信号值下降；中断毒性物质注入后电流信号快速恢复。3次加毒试验，随着有机磷杀虫剂浓度增加，电流信号值下降幅度增大，毒性度增加，但中断加毒后，电流信号均能快速恢复。

毒性物质: Cr⁶⁺

将Cr⁶⁺（1、5、10mg/L）水样注入到微生物电化学传感器时，电流信号值下降；随着Cr⁶⁺ 浓度增加，电流信号值下降幅度增大，毒性度增加。

三、应用现场