發(fā)光菌急性毒性測試方法的完善及其在工業(yè)廢水水質監(jiān)督與管理中的應用研究.pdf

1、近年來，我國工業(yè)廢水排放量日益增長，污染現(xiàn)象愈發(fā)嚴重。工業(yè)廢水中污染物的種類繁多，這些污染物環(huán)境中生物體中共同發(fā)生作用，呈現(xiàn)出復雜的交互作用引起機體的綜合毒性。生物毒性測試方法不僅能夠反映水樣的綜合毒性，而且測試的過程相對簡單，尤其是急性毒性測試所需時間短，成本低，因此使用生物法測試水樣的綜合毒性，評價有毒物質對污水生物處理系統(tǒng)的影響有較大的優(yōu)勢。本研究通過實驗對發(fā)光細菌法的實驗條件進行了優(yōu)化，并用優(yōu)化后的方法對選取的研究對象進行了生物

2、急性毒性的相關研究，以期對污水廠確定重點監(jiān)控污染物及重點監(jiān)控企業(yè)，強化污水廠對企業(yè)排污標準的制定，指導企業(yè)生產模式的改進方向起到積極的作用。主要研究內容如下：
　　 ⑴我國進行發(fā)光細菌急性毒性實驗的標準方法《水質急性毒性的測定發(fā)光細菌法》(GB/T15441－1995)存在實驗條件及操作過程規(guī)定不夠細致的問題，同時實驗室采用的發(fā)光菌和儀器與國標中不同，因而通過試驗對測試條件進行改進完善。研究了pH、反應時間和細菌密度三個條件對發(fā)

3、光細菌發(fā)光產生的影響。通過空白試驗確定當體系pH在5.5－8.0范圍之間時，pH的波動不會對對發(fā)光細菌的發(fā)光產生抑制，超出此范圍則會明顯抑制發(fā)光，因此在測定不包括pH影響在內的發(fā)光菌急性生物毒性時，當體系pH在5.5-8.0范圍內則無需調節(jié)pH。試驗反應的時間為15min、20min和50min時反應物的半數抑制濃度EC50分別為0.105mg/L、0.068mg/L和0.050mg/L，反應在15min時還在進行，而在20min時基本

4、可以穩(wěn)定，所以將時間優(yōu)化為20min。細菌的密度可由發(fā)光強度表示，在空白發(fā)光強度為4600、3200、2200和1500mV得到的HgCl2的EC50分別為0.125、0.117、0.107和0.104mg/L，說明當菌體密度過大時發(fā)光菌對毒性物質的敏感度就越低，同時菌體密度過低也會造成結果偏差較大，因此確定T3明亮桿菌進行毒性測試時空白樣的發(fā)光強度應控制在1200～3200 mV之間。
　　 ⑵將改進的發(fā)光菌毒性測試方法應用于

5、選取的S污水廠進水的毒性大小及沿程水質毒性削減狀況的評價。S污水廠的進水對發(fā)光菌的發(fā)光抑制率為75％～96％，毒性級別Ⅳ級，高毒水平；進水的COD一日內的波動超過4倍，排污企業(yè)主要為制革和印染企業(yè)，廢水排放具有間歇性。污水廠的進水在污染物和毒性兩方面對生物處理系統(tǒng)都有較大沖擊，從污水廠安全穩(wěn)定運行方面考慮，對進水進行毒性監(jiān)測是十分必要的。廢水經過污水廠處理后出水的檢測的發(fā)光菌發(fā)光率在104％～108％，說明廢水的發(fā)光菌急性生物毒性已基本

6、削減完全，可以保證處理后外排的工業(yè)廢水的水質安全，同時也是一種監(jiān)測污水廠生物處理系統(tǒng)正常運行的方法。
　　 ⑶廢水在經過污水廠水解酸化池的處理之后，發(fā)光菌生物急性毒性增強，發(fā)光菌的發(fā)光抑制率增幅超過50％，而后經過CASS工段處理后，發(fā)光抑制率降低至零以下，毒性幾乎被完全削減。數據顯示水解酸化段對重金屬有削減作用，而氨氮、SCOD和UV254的量都會增大，發(fā)光菌對氨氮不敏感，氨氮的變化也不會引起發(fā)光菌發(fā)光的明顯變化。所以推測水解

7、酸化出水的毒性升高是由于有機毒物的增多造成的。
　　 ⑷進行污水廠進水毒性源頭的排查，選取工業(yè)園區(qū)排污入網企業(yè)中的15個典型企業(yè)作為研究對象，篩選了重點排污企業(yè)和重點監(jiān)測污染物。制革企業(yè)的6個樣品中有3個水樣原水的發(fā)光細菌發(fā)光抑制率超過50％，其中進行毛皮鞣制的兩家企業(yè)(W5，W6)的排水對發(fā)光細菌的抑制程度最高，甚至達到了100％，毒性等級為最高級別，Ⅰ級，強毒級別；從毒性總量上看，企業(yè)W5月排毒總量相當于19.85 kg H

8、g，超過其他5個樣品10～100倍不等，是園區(qū)中的重點排毒企業(yè)，其排水中Zn的平均濃度高達48mg/L，為典型污染物，需要進行重點監(jiān)督管理。紡織印染企業(yè)的7個樣品中只有2個企業(yè)的排水發(fā)光抑制率超過50％，毒性等級為Ⅱ級，中毒級別：7個企業(yè)排水的水量和毒性當量上的差異并不顯著，月排毒總量在0.61～5.85kg范圍內，沒有出現(xiàn)像制革廢水中特別突出的排污排毒重點企業(yè)。企業(yè)排水毒性的差異是由于生產工藝和原料以及企業(yè)廢水的廠內預處理工藝等多個因