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隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，水質(zhì)污染問題也日益突出，許多起重大水污染事故的接連發(fā)生，不僅造成了巨大的經(jīng)濟損失，而且嚴重危害了人們?nèi)粘ｏ嬘盟踩蜕鷳B(tài)環(huán)境健康發(fā)展。建立污染源和監(jiān)測點的水質(zhì)綜合毒性在線監(jiān)測系統(tǒng)，對水污染狀況進行實時、在線的自動檢測，是改善水污染狀況、控制污染物排放量的重要前提和保障。
水質(zhì)綜合毒性分析儀可以用發(fā)光抑制率來反應水體的綜合毒性。采用發(fā)光細菌法，其反應體系是熒光素-熒光素酶:在熒光素酶催化作用下，ATP、熒光素和氧氣會發(fā)生反應，生成氧化熒光素、PPi和發(fā)出熒光。在給定的實驗條件下，發(fā)光細菌可以產(chǎn)恒定的熒光強度，而毒性物質(zhì)會衰弱這種熒光強度。
發(fā)出的熒光需要高靈敏度的光電傳感器將光信號轉化為電信號才能進行后續(xù)的處理和分析。以STM32為核心，將獲取的微弱電流信號通過光電檢測電路進行放大、濾波、模數(shù)轉換等處理后轉化為0～5V的電壓信號并傳輸至單片機處理，外圍電路完成串口通訊、電機控制等系統(tǒng)需要的其它功能，以便準確測量出熒光強度變化。
水質(zhì)綜合毒性分析儀主要流程可以分為發(fā)光細菌復蘇和待測樣品綜合毒性檢測兩部分。針對傳統(tǒng)的毒性檢測儀結構簡單、運行不流暢等缺點，對該儀器整體結構采用優(yōu)化方法來對平臺結構進行優(yōu)化以提高其動態(tài)性能。采用雙滑塊并行導軌，直流電機和異步電機配合使用，可以有效減少機械動作阻力。其開發(fā)實施方案主要包括電機模塊、橫縱向導軌、光電傳感器、四聯(lián)水槽、蠕動泵、溶液存取器、凍干粉存儲器和制冷模塊等，整個系統(tǒng)通過各種導管和線路相連接。其中制冷模塊用于恒溫4℃制冷，將凍干粉維持4℃保存，即使關機，制冷模塊也要維持工作。
水質(zhì)綜合毒性分析儀有助于相關部門及時掌握水體毒性信息，預防事故發(fā)生。對該檢測儀的準確性及穩(wěn)定性做了系統(tǒng)驗證，適用于絕大多數(shù)水體的綜合毒性在線監(jiān)測。不過該檢測儀在傳輸距離上有所限制，以后可以考慮利用通信技術進行遠程監(jiān)控。
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