电化学活性微生物测定水质毒性的原理（水质毒性检测发展前景）

电化学活性微生物(Electrochemically Active Bacteria，EAB)是一种具有独特胞外电子传递功能的环境微生物，已成功应用于空间科学、污水处理和水质监测等领域。EAB检测水质毒性技术核心在于其独特的能量代谢方式。与其他环境微生物不同的是，EAB可以将通过呼吸作用产生的电子传递至胞外，直接将有机物中的化学能转化为电能。

通过测量EAB产生的电流信号强度，可以直观观察到胞内的能量代谢水平。当EAB接触到水体中有毒污染物时，由于污染物的毒理学效应，其会降低微生物代谢活性并直接引起电流信号强度下降。基于这一原理，通过连续监测EAB电信号，即可实现水质毒性在线监测。

与其他现有生物监测技术相比，EAB直接将水质毒性信号转导为电信号，转换过程不依赖于光电等理化换能元件，检测结果不受水体色度、浊度等水况干扰。同时，EAB还可以通过形成具有电化学活性的生物膜，自适应水体流动，实现自维持、自修复。目前，EAB水质毒性检测技术已经是国内外生物监测领域研究热点，也被认为是目前最有前景水质生物监测技术之一。

纵观EAB水质毒性检测技术的国内外研究，当前我国这一领域正处于“并行”并超越欧美发达国家的关键阶段。目前，EAB水质毒性检测技术在实际应用中普遍存在灵敏度较低的难题，限制技术的推广应用。同时，由于生物检测普遍存在易受水体本底有机物影响这一固有缺陷，导致EAB检测水质毒性容易出现“假阴性”问题。此外，现有EAB水质毒性检测技术传感器均需要较长的启动时间，尚不满足水质毒性应急检测、机动检测的需求。

因此，解决这些技术难题，研制具有自主知识产权和更高技术性能指标的EAB水质毒性检测技术及设备，是我国在此领域实现超越乃至领先的重要途径。