發(fā)光菌急性毒性測(cè)試方法的完善及其在工業(yè)廢水水質(zhì)監(jiān)督與管理中的應(yīng)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(yán)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(fù)雜的交互作用引起機(jī)體的綜合毒性。生物毒性測(cè)試方法不僅能夠反映水樣的綜合毒性，而且測(cè)試的過程相對(duì)簡(jiǎn)單，尤其是急性毒性測(cè)試所需時(shí)間短，成本低，因此使用生物法測(cè)試水樣的綜合毒性，評(píng)價(jià)有毒物質(zhì)對(duì)污水生物處理系統(tǒng)的影響有較大的優(yōu)勢(shì)。本研究通過實(shí)驗(yàn)對(duì)發(fā)光細(xì)菌法的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了優(yōu)化，并用優(yōu)化后的方法對(duì)選取的研究對(duì)象進(jìn)行了生物

2、急性毒性的相關(guān)研究，以期對(duì)污水廠確定重點(diǎn)監(jiān)控污染物及重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)，強(qiáng)化污水廠對(duì)企業(yè)排污標(biāo)準(zhǔn)的制定，指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)模式的改進(jìn)方向起到積極的作用。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 ⑴我國進(jìn)行發(fā)光細(xì)菌急性毒性實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)方法《水質(zhì)急性毒性的測(cè)定發(fā)光細(xì)菌法》(GB/T15441－1995)存在實(shí)驗(yàn)條件及操作過程規(guī)定不夠細(xì)致的問題，同時(shí)實(shí)驗(yàn)室采用的發(fā)光菌和儀器與國標(biāo)中不同，因而通過試驗(yàn)對(duì)測(cè)試條件進(jìn)行改進(jìn)完善。研究了pH、反應(yīng)時(shí)間和細(xì)菌密度三個(gè)條件對(duì)發(fā)

3、光細(xì)菌發(fā)光產(chǎn)生的影響。通過空白試驗(yàn)確定當(dāng)體系pH在5.5－8.0范圍之間時(shí)，pH的波動(dòng)不會(huì)對(duì)對(duì)發(fā)光細(xì)菌的發(fā)光產(chǎn)生抑制，超出此范圍則會(huì)明顯抑制發(fā)光，因此在測(cè)定不包括pH影響在內(nèi)的發(fā)光菌急性生物毒性時(shí)，當(dāng)體系pH在5.5-8.0范圍內(nèi)則無需調(diào)節(jié)pH。試驗(yàn)反應(yīng)的時(shí)間為15min、20min和50min時(shí)反應(yīng)物的半數(shù)抑制濃度EC50分別為0.105mg/L、0.068mg/L和0.050mg/L，反應(yīng)在15min時(shí)還在進(jìn)行，而在20min時(shí)基本

4、可以穩(wěn)定，所以將時(shí)間優(yōu)化為20min。細(xì)菌的密度可由發(fā)光強(qiáng)度表示，在空白發(fā)光強(qiáng)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(dāng)菌體密度過大時(shí)發(fā)光菌對(duì)毒性物質(zhì)的敏感度就越低，同時(shí)菌體密度過低也會(huì)造成結(jié)果偏差較大，因此確定T3明亮桿菌進(jìn)行毒性測(cè)試時(shí)空白樣的發(fā)光強(qiáng)度應(yīng)控制在1200～3200 mV之間。
　　 ⑵將改進(jìn)的發(fā)光菌毒性測(cè)試方法應(yīng)用于

5、選取的S污水廠進(jìn)水的毒性大小及沿程水質(zhì)毒性削減狀況的評(píng)價(jià)。S污水廠的進(jìn)水對(duì)發(fā)光菌的發(fā)光抑制率為75％～96％，毒性級(jí)別Ⅳ級(jí)，高毒水平；進(jìn)水的COD一日內(nèi)的波動(dòng)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(jìn)水在污染物和毒性兩方面對(duì)生物處理系統(tǒng)都有較大沖擊，從污水廠安全穩(wěn)定運(yùn)行方面考慮，對(duì)進(jìn)水進(jìn)行毒性監(jiān)測(cè)是十分必要的。廢水經(jīng)過污水廠處理后出水的檢測(cè)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(zhì)安全，同時(shí)也是一種監(jiān)測(cè)污水廠生物處理系統(tǒng)正常運(yùn)行的方法。
　　 ⑶廢水在經(jīng)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(qiáng)，發(fā)光菌的發(fā)光抑制率增幅超過50％，而后經(jīng)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(shù)據(jù)顯示水解酸化段對(duì)重金屬有削減作用，而氨氮、SCOD和UV254的量都會(huì)增大，發(fā)光菌對(duì)氨氮不敏感，氨氮的變化也不會(huì)引起發(fā)光菌發(fā)光的明顯變化。所以推測(cè)水解

7、酸化出水的毒性升高是由于有機(jī)毒物的增多造成的。
　　 ⑷進(jìn)行污水廠進(jìn)水毒性源頭的排查，選取工業(yè)園區(qū)排污入網(wǎng)企業(yè)中的15個(gè)典型企業(yè)作為研究對(duì)象，篩選了重點(diǎn)排污企業(yè)和重點(diǎn)監(jiān)測(cè)污染物。制革企業(yè)的6個(gè)樣品中有3個(gè)水樣原水的發(fā)光細(xì)菌發(fā)光抑制率超過50％，其中進(jìn)行毛皮鞣制的兩家企業(yè)(W5，W6)的排水對(duì)發(fā)光細(xì)菌的抑制程度最高，甚至達(dá)到了100％，毒性等級(jí)為最高級(jí)別，Ⅰ級(jí)，強(qiáng)毒級(jí)別；從毒性總量上看，企業(yè)W5月排毒總量相當(dāng)于19.85 kg H

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