專利名稱：一種利用熒光細(xì)菌檢測污水的錳含量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測污水的錳含量的方法的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
錳Mn廣泛分布于生態(tài)系統(tǒng)中，是機(jī)體的必需微量元素之一。地殼中錳的平均含量為1000mg/kg，環(huán)境中的錳污染會(huì)造成水體色度大、腥味高。錳含量過高會(huì)影響生命體的正常生長發(fā)育甚至致死。錳的過量攝入會(huì)造成某些器官病變，對(duì)人體產(chǎn)生慢性毒害。長期飲用錳含量較高的水，可引起食欲不振、嘔吐、腹瀉、胃腸道紊亂以及神經(jīng)系統(tǒng)損傷等疾病。隨著、工農(nóng)業(yè)、交通以及醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展，特別是近年來隨著無鉛汽油的廣泛應(yīng)用，人們接觸低濃度錳的機(jī)會(huì)日益增加，錳與環(huán)境健康的關(guān)系日趨受到重視。目前中國水域生態(tài)系統(tǒng)和土壤生態(tài)系統(tǒng)中包括錳在內(nèi)的重金屬污染日益嚴(yán)重，如鐵錳超標(biāo)的地下水占地下水總量的20%，且主要集中在松花江流域和長江中下游地區(qū)，黃河流域、珠江流域等部分地區(qū)也有分布。我國猛的生活飲用水水質(zhì)分級(jí)分別為一級(jí)0.lmg/L, 二級(jí)0.3mg/L,三級(jí)0.5mg/L。對(duì)環(huán)境中錳含量的監(jiān)測方法主要是儀器分析，如原子吸收和離子色譜等，這些儀器分析方法都需要昂貴設(shè)備，前處理步驟繁瑣，造價(jià)低昂，而且往往由于缺乏特異標(biāo)樣而無法獲得精確數(shù)值?；瘜W(xué)分析中包括過硫酸銨分光光度法、高碘酸銀鉀分光光度法和甲醛肟分光光度法等測定錳的方法，這些方法都需要大量藥品，步驟繁雜，工作量大，而且誤差較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要解決現(xiàn)有的檢測污水的錳含量的方法，存在設(shè)備昂貴、處理復(fù)雜，成本高，工作量大及誤差較大的問題，而提供了一種利用熒光細(xì)菌檢測污水的錳含量的方法。一種利用熒光細(xì)菌檢測污水的錳含量的方法，具體是按以下步驟完成的:一、配置為LB液體培養(yǎng)基:將酵母膏、蛋白胨和NaCl加入水中混合，在IlO0C 130°C滅菌10mirT30min，得到LB液體培養(yǎng)基；其中，所述的蛋白胨與酵母膏的質(zhì)量比為(1.5 2.5):1，所述的NaCl與酵母膏的質(zhì)量比為(1.5 2.5): 1，所述的水的體積與酵母膏的質(zhì)量的比為(0.8L 1.2L):1g ；二、稱取步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基，向其中加入熒光細(xì)菌，在36°C 38°C的溫度下，在50/mirT70/min的條件下震蕩培養(yǎng)8tTl2h，得到平臺(tái)期菌液；其中，加入的熒光細(xì)菌的體積與步驟一的酵母膏的質(zhì)量比為(ImLlmL):1g ；三、稱取步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基，向其中加入步驟二得到的平臺(tái)期菌液，得到稀釋平臺(tái)期菌液；其中，加入的步驟二的平臺(tái)期菌液與稱取的步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基的體積比為1: (10 1000);四、稱取步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液，向其中加入Mn2+，配制成Mn2+的質(zhì)量一體積濃度為0.lmg/L 10mg/L的菌液，然后，將菌液震蕩培養(yǎng)后，得到培養(yǎng)后的菌液I ;其中，震蕩培養(yǎng)的條件為在36°C 38°C的溫度下，在50r/mirT70r/min的條件下震蕩培養(yǎng)4tT6h ；
五、對(duì)步驟四得到的培養(yǎng)后的菌液I進(jìn)行熒光強(qiáng)度檢測，得到熒光強(qiáng)度；六、重復(fù)步驟四和步驟五，得到不同Mn2+含量的培養(yǎng)后的菌液的熒光強(qiáng)度；七、根據(jù)步驟六得到的數(shù)據(jù)，建立以Mn2+的質(zhì)量一體積濃度為橫坐標(biāo)，以相對(duì)應(yīng)的熒光強(qiáng)度為縱坐標(biāo)的直角坐標(biāo)系，并計(jì)算得到二元一次線性回歸方程；八、稱取步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液，向其中加入待測污水樣品，與步驟四相同的條件進(jìn)行震蕩培養(yǎng)，得到培養(yǎng)后的菌液II ;其中，加入的待測污水樣品與稱取的步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液的體積比為(f2):1000 ；九、對(duì)步驟八得到的培養(yǎng)后的菌液II進(jìn)行熒光強(qiáng)度檢測，得到熒光強(qiáng)度；十、將步驟九得到的熒光強(qiáng)度通過步驟七得到的二元一次線性回歸方程，計(jì)算得到污水樣品的錳離子的質(zhì)量一體積濃度，即完成了利用熒光細(xì)菌對(duì)污水的錳含量的檢測。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):一、本發(fā)明采用帶有熒光蛋白的大腸桿菌做標(biāo)定物，其實(shí)驗(yàn)方法規(guī)范，菌的生長培養(yǎng)操作簡易，使得檢測方法的成本低；二、本發(fā)明采用熒光檢測的方法，其敏感度強(qiáng)于傳統(tǒng)的測試方法，使得檢測方法更加快捷，采用LB液體培養(yǎng)菌株，觀察菌標(biāo)的生長狀況，使得檢測方法更直觀，易操作，同時(shí)，也比傳統(tǒng)的瓊脂擴(kuò)散法更準(zhǔn)確。


圖1為試驗(yàn)一中不同錳含量的菌液與熒光強(qiáng)度的關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一:本實(shí)施方式提供了一種利用突光細(xì)菌檢測污水的猛含量的方法，具體是按以下步驟完成的:一、配置為LB液體培養(yǎng)基:將酵母膏、蛋白胨和NaCl加入水中混合，在IlO0C 130°C滅菌10mirT30min，得到LB液體培養(yǎng)基；其中，所述的蛋白胨與酵母膏的質(zhì)量比為(1.5 2.5):1，所述的NaCl與酵母膏的質(zhì)量比為(1.5 2.5): 1，所述的水的體積與酵母膏的質(zhì)量的比為(0.8L 1.2L):1g ；二、稱取步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基，向其中加入熒光細(xì)菌，在36°C 38°C的溫度下,在50r/mirT70r/min的條件下震蕩培養(yǎng)8h 12h,得到平臺(tái)期菌液；其中，加入的突光細(xì)菌的體積與步驟一的酵母膏的質(zhì)量比為(ImLlmL):1g ；三、稱取步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基，向其中加入步驟二得到的平臺(tái)期菌液，得到稀釋平臺(tái)期菌液；其中，加入的步驟二的平臺(tái)期菌液與稱取的步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基的體積比為1: (10 1000);四、稱取步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液，向其中加入Mn2+，配制成Mn2+的質(zhì)量一體積濃度為0.lmg/L 10mg/L的菌液，然后，將菌液震蕩培養(yǎng)后，得到培養(yǎng)后的菌液I ;其中，震蕩培養(yǎng)的條件為在36°C 38°C的溫度下，在50r/mirT70r/min的條件下震蕩培養(yǎng)4tT6h ；五、對(duì)步驟四得到的培養(yǎng)后的菌液I進(jìn)行熒光強(qiáng)度檢測，得到熒光強(qiáng)度；六、重復(fù)步驟四和步驟五，得到不同Mn2+含量的培養(yǎng)后的菌液的熒光強(qiáng)度；七、根據(jù)步驟六得到的數(shù)據(jù)，建立以Mn2+的質(zhì)量一體積濃度為橫坐標(biāo)，以相對(duì)應(yīng)的熒光強(qiáng)度為縱坐標(biāo)的直角坐標(biāo)系，并計(jì)算得到二元一次線性回歸方程；八、稱取步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液，向其中加入待測污水樣品，與步驟四相同的條件進(jìn)行震蕩培養(yǎng)，得到培養(yǎng)后的菌液II ;其中，加入的待測污水樣品與稱取的步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液的體積比為(f2):1000 ；九、對(duì)步驟八得到的培養(yǎng)后的菌液II進(jìn)行熒光強(qiáng)度檢測，得到熒光強(qiáng)度；十、將步驟九得到的熒光強(qiáng)度通過步驟七得到的二元一次線性回歸方程，計(jì)算得到污水樣品的錳離子的質(zhì)量一體積濃度，即完成了利用熒光細(xì)菌對(duì)污水的錳含量的檢測。本實(shí)施方式通過檢測熒光強(qiáng)度反映菌株的生長情況。本實(shí)施方式提供的一種利用熒光細(xì)菌檢測污水的錳含量的方法，具有以下優(yōu)點(diǎn):用帶有熒光蛋白的大腸桿菌做標(biāo)定物，其實(shí)驗(yàn)方法規(guī)范，菌的生長培養(yǎng)操作簡易，使得檢測方法的成本低；發(fā)明采用熒光檢測的方法，其敏感度強(qiáng)于傳統(tǒng)的測試方法，使得檢測方法更加快捷，采用LB液體培養(yǎng)菌株，觀察菌標(biāo)的生長狀況，使得檢測方法更直觀，易操作，同時(shí)，也比傳統(tǒng)的瓊脂擴(kuò)散法更準(zhǔn)確。
具體實(shí)施方式
二:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于:所述步驟一中的蛋白胨與酵母膏的質(zhì)量比為2:l，NaCl與酵母膏的質(zhì)量比為2:1，水的體積與酵母膏的質(zhì)量的比為lL:lg。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一或二的不同點(diǎn)在于:所述步驟一中為在120°C滅菌20min。其它與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
四:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至三之一的不同點(diǎn)在于:所述步驟二中的熒光細(xì)菌為大腸桿菌0P50-GFP菌株。其它與具體實(shí)施方式
一至三相同。本實(shí)施方式所述的大腸桿菌0P50-GFP菌株來自美國NIH資助的國際線蟲種質(zhì)中心 CGC。
具體實(shí)施方式
五:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至四之一的不同點(diǎn)在于:所述步驟二中的加入的熒光細(xì)菌的體積與步驟一的酵母膏的質(zhì)量比為2mL:lg。其它與具體實(shí)施方式
一至四相同。
具體實(shí)施方式
六:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至五之一的不同點(diǎn)在于:所述步驟二中為在37°C的溫度下，在60r/min的條件下震蕩培養(yǎng)10h。其它與具體實(shí)施方式
一至五相同。
具體實(shí)施方式
七:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至六之一的不同點(diǎn)在于:所述步驟三中的加入的步驟二的平臺(tái)期菌液與稱取的步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基的體積比為1:100。其它與具體實(shí)施方式
一至六相同。
具體實(shí)施方式
八:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至七之一的不同點(diǎn)在于:所述步驟四中的配制的菌液中Mn2+的質(zhì)量一體積濃度為0.1mg/L、0.3mg/L、0.5mg/L、lmg/L、2mg/L、5mg/L或10mg/L。其它與具體實(shí)施方式
一至七相同。本實(shí)施方式所述的Mn2+的質(zhì)量一體積濃度是參考生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和污水排放濃度進(jìn)行定量的。
具體實(shí)施方式
九:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至八之一的不同點(diǎn)在于:所述步驟四中的菌液在37°C的溫度下，在60r/min的條件下震蕩培養(yǎng)5h。其它與具體實(shí)施方式
一至八相同。
具體實(shí)施方式
十:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至九之一的不同點(diǎn)在于:所述步驟八中的加入的待測污水樣品與稱取的步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液的體積比為1:1000。其它與具體實(shí)施方式
一至九相同。采用以下試驗(yàn)驗(yàn)證本發(fā)明的效果:試驗(yàn)一:一種利用熒光細(xì)菌檢測污水的錳含量的方法，具體是按以下步驟完成的:一、配置為LB液體培養(yǎng)基:將酵母膏、蛋白胨和NaCl加入水中混合，在120°C滅菌20min，得到LB液體培養(yǎng)基；其中，所述的蛋白胨與酵母膏的質(zhì)量比為2:1，所述的NaCl與酵母膏的質(zhì)量比為2:1，所述的水的體積與酵母膏的質(zhì)量的比為lL:lg;二、稱取步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基，向其中加入大腸桿菌0P50-GFP菌株，在37°C的溫度下，在60r/min的條件下震蕩培養(yǎng)10h，得到平臺(tái)期菌液；其中，加入的大腸桿菌0P50-GFP菌株的體積與步驟一的酵母膏的質(zhì)量比為ImL:1g ；三、稱取步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基，向其中加入步驟二得到的平臺(tái)期菌液，得到稀釋平臺(tái)期菌液；其中，加入的步驟二的平臺(tái)期菌液與稱取的步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基的體積比為1:100 ;四、稱取步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液，向其中加入MnCl2.4Η20，配制成Mn2+的質(zhì)量一體積濃度為0.lmg/L的菌液，將菌液在37°C的溫度下，在60r/min的條件下震蕩培養(yǎng)5h，得到培養(yǎng)后的菌液I ;五、對(duì)步驟四得到的培養(yǎng)后的菌液I進(jìn)行熒光強(qiáng)度檢測，得到熒光強(qiáng)度；六、重復(fù)步驟四和步驟五,得到Mn2+的質(zhì)量一體積濃度為0.3mg/L、0.5mg/L、lmg/L、2mg/L，5mg/L和10mg/L的培養(yǎng)后的菌液的熒光強(qiáng)度；七、根據(jù)步驟六得到的數(shù)據(jù)，建立以Mn2+的質(zhì)量一體積濃度為橫坐標(biāo)，以相對(duì)應(yīng)的熒光強(qiáng)度為縱坐標(biāo)的直角坐標(biāo)系，并計(jì)算得到二元一次線性回歸方程；其中，所述的二元一次線性回歸方程為Υ=_44.373Χ+991.45 ；八、稱取步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液，向其中加入待測污水樣品，在37°C的溫度下，在60r/min的條件下震蕩培養(yǎng)5h，得到培養(yǎng)后的菌液II ;其中，加入的待測污水樣品與稱取的步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液的體積比為1:1000 ；九、對(duì)步驟八得到的培養(yǎng)后的菌液II進(jìn)行熒光強(qiáng)度檢測，得到熒光強(qiáng)度為822.8AU ；十、將步驟九得到的熒光強(qiáng)度通過步驟七得到的二元一次線性回歸方程，計(jì)算得到污水樣品的錳離子的質(zhì)量一體積濃度為3.8mg/L,即完成了利用熒光細(xì)菌對(duì)污水的錳含量的檢測。對(duì)步驟七中的建立以Mn2+的質(zhì)量一體積濃度為橫坐標(biāo)，以相對(duì)應(yīng)的熒光強(qiáng)度為縱坐標(biāo)的直角坐標(biāo)系做圖，得到圖1。圖1為試驗(yàn)一中不同錳含量的菌液與熒光強(qiáng)度的關(guān)系圖。從圖中，可以計(jì)算得到二元一次線性回歸方程為Υ=_44.373Χ+991.45。
權(quán)利要求
1.一種利用熒光細(xì)菌檢測污水的錳含量的方法，其特征在于:利用熒光細(xì)菌檢測污水的錳含量的方法具體是按以下步驟完成的: 一、配置為LB液體培養(yǎng)基:將酵母膏、蛋白胨和NaCl加入水中混合，在110°C^130°C滅菌10mirT30min，得到LB液體培養(yǎng)基；其中，所述的蛋白胨與酵母膏的質(zhì)量比為(1.5^2.5):1，所述的NaCl與酵母膏的質(zhì)量比為(1.5^2.5): 1，所述的水的體積與酵母膏的質(zhì)量的比為(0.8L L2L):lg ； 二、稱取步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基，向其中加入熒光細(xì)菌，在36°C 38°C的溫度下，在50r/mirT70r/min的條件下震蕩培養(yǎng)8tTl2h，得到平臺(tái)期菌液；其中，加入的熒光細(xì)菌的體積與步驟一的酵母膏的質(zhì)量比為(ImLlmL):1g ； 三、稱取步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基，向其中加入步驟二得到的平臺(tái)期菌液，得到稀釋平臺(tái)期菌液；其中，加入的步驟二的平臺(tái)期菌液與稱取的步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基的體積比為1: (10 1000); 四、稱取步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液，向其中加入Mn2+，配制成Mn2+的質(zhì)量一體積濃度為0.lmg/L^lOmg/L的菌液，然后，將菌液震蕩培養(yǎng)后，得到培養(yǎng)后的菌液I ;其中，震蕩培養(yǎng)的條件為在36°C 38°C的溫度下，在50r/mirT70r/min的條件下震蕩培養(yǎng)4tT6h ； 五、對(duì)步驟四得到的培養(yǎng)后的菌液I進(jìn)行熒光強(qiáng)度檢測，得到熒光強(qiáng)度； 六、重復(fù)步驟四和步驟五，得到不同Mn2+含量的培養(yǎng)后的菌液的熒光強(qiáng)度； 七、根據(jù)步驟六得到的數(shù)據(jù)，建立以Mn2+的質(zhì)量一體積濃度為橫坐標(biāo)，以相對(duì)應(yīng)的熒光強(qiáng)度為縱坐標(biāo)的直角坐標(biāo)系，并計(jì)算得到二元一次線性回歸方程； 八、稱取步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液，向其中加入待測污水樣品，與步驟四相同的條件進(jìn)行震蕩培養(yǎng)，得到培養(yǎng)后的菌液II ;其中，加入的待測污水樣品與稱取的步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液的體積比為(廣2):1000 ； 九、對(duì)步驟八得到的培養(yǎng)后的菌液II進(jìn)行熒光強(qiáng)度檢測，得到熒光強(qiáng)度； 十、將步驟九得到的熒光強(qiáng)度通過步驟七得到的二元一次線性回歸方程，計(jì)算得到污水樣品的錳離子的質(zhì)量一體積濃度，即完成了利用熒光細(xì)菌對(duì)污水的錳含量的檢測。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用熒光細(xì)菌檢測污水的錳含量的方法，其特征在于:所述步驟一中的蛋白胨與酵母膏的質(zhì)量比為2:l，NaCl與酵母膏的質(zhì)量比為2:1，水的體積與酵母膏的質(zhì)量的比為lL:lg。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種利用熒光細(xì)菌檢測污水的錳含量的方法，其特征在于:所述步驟一中為在120°C滅菌20min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用熒光細(xì)菌檢測污水的錳含量的方法，其特征在于:所述步驟二中的熒光細(xì)菌為大腸桿菌0P50-GFP菌株。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種利用熒光細(xì)菌檢測污水的錳含量的方法，其特征在于:所述步驟二中的加入的熒光細(xì)菌的體積與步驟一的酵母膏的質(zhì)量比為2mL:lg。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種利用熒光細(xì)菌檢測污水的錳含量的方法，其特征在于:所述步驟二中為在37°C的溫度下 ，在60r/min的條件下震蕩培養(yǎng)10h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用熒光細(xì)菌檢測污水的錳含量的方法，其特征在于:所述步驟三中的加入的步驟二的平臺(tái)期菌液與稱取的步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基的體積比為1:100。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用熒光細(xì)菌檢測污水的錳含量的方法，其特征在于:所述步驟四中的配制的菌液中Mn2+的質(zhì)量一體積濃度為0.1mg/L、0.3mg/L、0.5mg/L、lmg/L、2mg/L、5mg/L 或 10mg/Lo
9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的一種利用熒光細(xì)菌檢測污水的錳含量的方法，其特征在于:所述步驟四中的震蕩培養(yǎng)的條件為在37°C的溫度下，在60r/min的條件下震蕩培養(yǎng)5h。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用熒光細(xì)菌檢測污水的錳含量的方法，其特征在于:所述步驟八中的加入的待測污水樣品與稱取的步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液的體積比為1:10 00。
全文摘要
一種利用熒光細(xì)菌檢測污水的錳含量的方法，涉及檢測污水的錳含量的方法的領(lǐng)域。本發(fā)明是要解決現(xiàn)有的檢測污水的錳含量的方法，存在設(shè)備昂貴、處理復(fù)雜，成本高，工作量大及誤差較大的問題。一種利用熒光細(xì)菌檢測污水的錳含量的方法一、配置為LB液體培養(yǎng)基；二、培養(yǎng)熒光細(xì)菌；三、稀釋菌液；四、配制不同錳含量的菌液并培養(yǎng)；五、進(jìn)行熒光檢測；六、建立直角坐標(biāo)系，計(jì)算回歸方程；七、檢測含有待測污水的菌液的熒光強(qiáng)度；八、計(jì)算得出待測污水的錳含量。本發(fā)明應(yīng)用于污水檢測領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G01N21/64GK103091290SQ20131000097
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月4日
發(fā)明者王云彪, 侯曉麗, 張鳳君 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所