工业废水排放环境监管中的新手段：鱼类急性毒性试验应用

水环境问题已经成为制约中国社会经济科学发展的主要环境因素之一。现行的废水水质监测多以理化手段为主,具有简单方便的优点,但无法反映污染物的生物学毒性和综合累积效应。本文以斑马鱼、孔雀鱼为实验对象,对造纸、印染废水的急性毒性影响进行了研究,探索鱼类急性毒性试验作为评价工业废水毒性方法的可行性,以期为加强对重点废水污染源的监管提供技术支持和多样化的手段。     

制革废水和印染废水的综合毒性评估及鉴别

研究采用成组生物毒性试验(发光菌急性毒性、斑马鱼幼鱼急性毒性,斑马鱼胚胎发育毒性和小球藻急性毒性),结合理化指标,通过毒性单位、平均毒性(average toxicity,Av Tx)、毒性指数(toxic print,Tx Pr)、最敏感的测试(most sensitive test,MST)和潜在毒性效应指数(potential ecotoxic effects probe,PEEP)对不同工艺阶段印染及制革废水进行毒性削减评估.结果表明PEEP能兼顾废水排放量与毒性效应,更为客观地表征了废水综合毒性,PEEP评价结果显示制革废水和印染废水的毒性削减率分别达到36.8%和23.2%.最后,以发光菌作为受试生物,采用毒性鉴别评估(toxicity identification evaluation,TIE)技术,对印染废水进行毒性鉴别.结果表明,印染废水中主要的致毒物质为非极性有机污染,其次为可滤性化合物,然后是重金属、氧化性物质以及挥发性物质.     

印染废水处理过程中有机污染物及急性毒性变化规律研究

我国印染废水排放量大,对于印染废水中典型毒害物质的控制日趋严格,且生物毒性控制越来越受到重视.因此,本文以掌握典型印染废水处理中污染物去除特性和毒性转化机制为目标,解析印染废水水质特征及其在典型处理工艺中的变化.结果发现,典型印染废水处理工艺对典型污染物的去除效率较好,出水COD、苯胺浓度、色度分别为46 mg·L~(-1)、0.86 mg·L~(-1)、6倍,去除效率分别为78%、95%、86%;但对急性毒性的控制不足,尤其是有机组分的急性毒性控制不足.典型印染废水处理中,生物曝气处理是控制典型污染物的主要阶段,对COD、色度、苯胺的去除效率分别达60%、23%、50%,对生物毒性的去除率为48%.氯氧化和混凝沉淀是保障印染废水中苯胺类有毒物质和色度达到排放标准的重要深度处理阶段,对色度、苯胺的去除效率分别为86%、95%;然而,深度处理却会引发印染废水急性毒性急剧升高,升高比例达150%.印染废水中的急性毒性组分包括有机组分和无机组分,生物曝气主要去除有机组分毒性;氯化深度处理会增加有机组分毒性和无机组分毒性,其中,无机组分毒性可通过还原脱氯削减,但有机组分毒性控制需综合考虑前处理阶段提质增效或实施氯氧化替代工艺.     

应用生物发光技术评价炼油废水的综合急性毒性

本文应用生物发光技术对炼油废水的综合急性毒性进行了检测评价,该方法具有取材价廉,简便快速等优点,实用性强。试验表明:炼油废水具有较强的急性毒性特征,Ec_(50)=55.57%,毒性等级Ⅱ级(毒)。各车间废水的比较以催化裂化和千馏废水毒性最高,是废水急性毒性控制的重点对象。     

制浆造纸废水对水生生物急性毒性研究

目前我国工业废水排放的监督和管理主要以理化监测为主,而理化分析并不能实际反映出水污染源对水体中受害生物的综合毒害强度。该研究同时采用鱼类急性毒性试验、溞类急性毒性试验、发光细菌急性毒性试验和藻类生长抑制试验测定制浆造纸排放废水的生物毒性大小,根据上述毒性实验所测定的半数效应的体积百分比浓度,筛选出对该行业废水最为敏感的毒性试验方法和试验生物,同时结合毒性单位法和废水中的常规污染物浓度与特征污染物对该排放废水进行了综合评价。试验结果表明:该制浆造纸废水对斑马鱼的96 h LC50为33.24%、33.33%和32.96%,属中毒;对大型溞的48 h LC50为27.01%和37.47%,属中毒;对青海弧菌Q67的15 min EC50远远小于10%,属高毒或剧毒;对斜生栅藻的96 h EC50为50%~100%,属低毒。可见,发光细菌毒性试验方法对制浆造纸废水最为灵敏;同时测定4类生物急性毒性的方法为建立我国重点废水排放行业的生物毒性监测方法体系和适合不同污染源废水的试验生物目录库奠定了基础;虽然部分制浆造纸废水的理化指标已经达标,但是其生物毒性较强,这说明采用生物毒性监测配合理化监测方法监测水污染源排放的废水,才能更深刻了解污染物对水生态环境的实际影响,水生生物毒性试验是化学试验的必要补充。     

AnMBR-A-MBR和A2-MBR工艺处理焦化废水效果与急性毒性物质特征对比

焦化废水含高浓度难降解有机物,生物处理是应用最为广泛的方法.为探索并提高焦化废水生物处理的去除效果,采用实验室构建的厌氧膜生物反应器/缺氧/好氧膜生物反应器(An MBR-A-MBR)与厌氧/缺氧/好氧膜生物反应器(A~2-MBR)工艺处理实际焦化废水,对比了两套处理工艺在最佳工况下稳定运行对主要污染物的去除效果和对不同污染负荷的稳定性.采用固相萃取和组分分离、发光细菌Q67测试和三维荧光扫描等手段,对二者各级出水的急性毒性分布和变化以及毒性物质特征进行了研究.结果表明,An MBR的有机污染物去除率为15.3%,显著高于A~2-MBR系统的厌氧段(3.4%),An MBRA-MBR系统能够抵抗更高的污染负荷.An MBR-A-MBR系统各级出水的急性毒性均明显低于A~2-MBR系统,二者毒性当量总去除率分别为85.2%和79.2%.各级出水中极性组分的急性毒性最强,极性和弱极性组分贡献了绝大部分毒性当量.各级出水的急性毒性主要来自Ⅱ区芳香族蛋白类似物,且Ⅱ区芳香族蛋白类似物可能是极性组分中主要的急性毒性物质.     

A/A/O工艺对焦化废水生物毒性削减效果评价

厌氧-缺氧-好氧(A/A/O)工艺是目前常用的焦化废水处理工艺。但是关于该工艺过程对焦化废水生物毒性的去除情况还缺乏研究。研究考察了焦化废水对斑马鱼的生物毒性(急性毒性、氧化损伤毒性和遗传毒性)随A/A/O处理过程的变化规律。结果表明,A/A/O工艺有效地去除了焦化废水对斑马鱼的急性毒性,但对氧化损伤和遗传毒性的去除效果稍差;厌氧池对急性毒性的去除作用最大,缺氧池对氧化损伤毒性和遗传毒性的去除效果较好。     

典型炼化废水微生物功能结构与主要致毒物质响应关系研究

为探明典型炼化废水处理系统(简称“系统”)生物毒性削减效果、主要致毒物质类别及微生物功能响应关系,以费氏弧菌和鼠伤寒沙门氏菌为受试生物,测试系统沿程生物急性毒性及遗传毒性,并结合毒性鉴别评价方法甄别系统主要致毒物质,同时利用高通量测序技术探究系统微生物功能结构与主要致毒物质响应关系.结果表明：(1)系统沿程生物毒性总体呈下降趋势,生化处理单元进水为急性毒性微毒、遗传毒性阳性.其中,炼油废水急性毒性总削减率为86.514%,遗传毒性总削减率为96.221%;化工废水急性毒性总削减率为53.281%,遗传毒性总削减率为62.273%.(2)通过毒性鉴别评价方法 (toxicity identification evaluation,TIE)结果推断,炼油废水主要致毒物质可能为阳离子金属及非极性有机物,化工废水主要致毒物质可能为阳离子金属.(3)CCA分析表明,NH3-N浓度(r=0.819,p=0.001)、Cr浓度(r=0.777,p=0.002)、TPH (total petroleum hydrocarbon,总石油烃)浓度(r=0.752,p=0.002)与生化处理前微生物群落结构...     

某制药废水对发光细菌急性毒性的评价研究

采用发光细菌法测试某制药厂废水处理站工艺流程中5个节点废水的急性毒性.地下调节池水样EC50为3.44%,TUa为29,LID为625,为极强/高毒废水;地上调节池水样EC50为2.46%,TUa为41,LID为244,为极强/高毒废水;中间沉淀池水样EC50大于100%,LID=10,毒性较弱;二级沉淀池和总排放出口的废水EC50均大于100%,且LID均为1,无毒性.结果表明,现有处理工艺流程有效降低了制药废水对发光细菌的急性毒性,总排出口废水对发光细菌已经没有可见的生物毒性,达到相关制药废水排放标准.同时发现,低浓度废水对发光细菌的发光度不但没有抑制,反而有一定的增强作用.     

A/A/O工艺对焦化废水的处理效果研究

厌氧/缺氧/好氧(A/A/O)工艺是典型行业废水-焦化废水的常用处理工艺。但该工艺过程对焦化废水生物毒性的去除规律还缺少研究。研究以大型溞为受试生物,考察了焦化废水的毒性特征随A/A/O工艺的变化规律。结果表明,厌氧池对急性毒性的去除作用最大,好氧池对氧化损伤毒性去除作用较大。A/A/O工艺有效去除了焦化废水对大型溞的急性毒性,但对氧化损伤的去除效果稍差。     

羊角月牙藻在制药废水毒性评价中的应用

以羊角月牙藻(FACHB-271 Selenastrum capricornutum)作为测试生物,分别采用EC₅₀(半数抑制浓度)、TU_a(急性毒性单位)和LID(最低无效应稀释度)指标对某制药厂污水处理站4个工艺节点和总出水排放口的水样进行急性毒性效应评价. 结果表明:地下调节池(工艺节点①)水样EC₅₀为15.12%±3.82%,TU_a为6.6,LID为16,为极毒/中毒废水;地上调节池(工艺节点②)水样EC₅₀为15.81%±1.04%,TU_a为6.3,LID为16,为极毒/中毒废水;中间沉淀池(工艺节点③)水样EC₅₀为62.12%±3.83%,TU_a为1.6,LID为8,为中毒/低毒废水;二级沉淀池(工艺节点④)水样EC₅₀为89.10%±1.43%,TU_a为1.1,LID为4,为低毒废水;总出水排放口水样EC₅₀＞100%,TU_a＜1,LID为1,为无毒或微毒废水. 经过各污水处理工艺节点后,制药废水对羊角月牙藻的急性毒性逐级减弱,并且毒性指标与ρ(COD_Cr)具有较好的线性关系. 研究还发现,采用毒性指标LID表征该制药废水的生物毒性,对废水样品的毒性分辨能力更强.      

工业废水生物综合毒性监测与评价

蚕豆微核、发光细菌急性毒性、鱼类急性毒性等实验基础上，采用PEEP（潜在的毒性效应）和CHIMIOTOX（预测毒性）等指数对6个重点行业的10家受试企业的工业废水生物综合毒性进行了监测与评价。结果表明，受试企业所排放废水的生物毒性均较大，迫切需要治理.     

抚顺市不同行业废水生物毒性监测研究

废水生物毒性监测与评价,能全面地反映废水对水生态的影响状况和程度.本文采用发光菌、蚕豆根尖、鱼类等生物指标,应用生物毒理监测方法,对抚顺市石油、化工、金属、食品及制药等五大类行业废水的毒性进行了监测与评价.结果表明:各行业废水对鱼类的生物毒性依次为制药＞食品＞石油＞化工＞冶金;对发光菌急性毒性依次为制药＞冶金＞食品＞石油＞化工;对蚕豆根尖遗传物质DNA影响程度分别是制药＞食品＞冶金＞化工＞石油.     

常州市典型工业废水综合急性毒性评估

以不同营养级别的藻(生产者)、溞(消费者)和发光细菌(分解者)为指示生物,在发光细菌急性毒性、大型溞急性毒性和叶绿素荧光急性毒性实验这三者的基础上,采用毒性分级体系(toxicity classification system)对常州市六种典型企业原水和处理出水的综合急性毒性进行了评估及比较。结果表明,六种典型企业原水都具有明显的急性毒性,电镀厂、食品厂和综合污水处理厂的处理出水基本无毒,毒性削减明显,但化工厂、印染厂和电子厂处理出水具有较高的急性毒性,而理化指标监测结果表明这六种处理出水可以直接排放。废水综合急性毒性大小和理化指标结果没有必然联系,应进一步完善理化监测指标,强制性增加生物毒性指标的监测。     

炼油废水致毒物质甄别及微生物群落响应关系研究

文章以某石化废水处理厂炼油废水为研究对象,对处理流程各阶段废水进行毒性测试,评价各阶段对生物毒性的削减效果;为探明主要毒性来源及其对系统微生物群落结构的影响,该研究结合毒性鉴别评价技术甄别各处理阶段主要致毒环境因子类别,并利用高通量测序技术探究致毒类环境因子与微生物群落结构响应关系。毒性测试结果显示,系统对废水急性毒性与遗传毒性削减效率分别为(90.25%±3.19%)和(97.17%±1.95%),调节池与A/O池分别表现出对急性毒性与遗传毒性的显著削减效果。毒性鉴别评价结果表明,系统主要致毒环境因子类别为非极性有机物和金属阳离子。致毒类环境因子与微生物群落结构相关性分析结果表明,Ca(r²=0.80,p=0.01)和总石油烃(r²=0.90,p=0.01)显著影响系统微生物群落结构。研究结果为炼油废水处理工艺的优化提供了理论基础,为探究废水毒性物质对生物处理阶段潜在影响提供了实例参考。     

应用大型水蚤和斑马鱼对几种工业废水和生活污水的毒性监测

运用大型水蚤和斑马鱼急性毒性试验对几家乡镇企业污染源排放口的水样和某小区生活污水的毒性进行检测.研究结果表明:皮革厂沉淀池排水、生产车间排水和生活污水对斑马鱼均有较高的毒性,其96h LC50在17.27～35.93%之间,化工厂排污口出水毒性相对较小,96h LC50为59.18%.皮革厂和化工厂排污口出水对大型水蚤有较高毒性,48h LC50在20.61～29.39%之间,生活污水和生产车间排水毒性相对较小.上述几种废水对大型水蚤毒性大小顺序为化工厂排污口出水＞皮革厂沉淀池排水＞生产车间排水＞生活污水,对斑马鱼为皮革厂生产车间排水＞沉淀池排水＞生活污水＞化工厂排污口出水.大型水蚤和斑马鱼的急性毒性试验是一种灵敏、价廉和快速的毒性测试方法,可以用来监测上述几种工业废水和生活污水的毒性.     

生活与工业污水混合处理系统中关键毒物追踪

以常州市城北污水处理厂的进水和A^2O出水为研究对象，采用毒性鉴别评价（T IE）程序，对关键毒物进行了追踪。结果表明，进水对大型蚤（Daphnia magna）具 有24h急性毒性，经过A^2O系统的处理，出水已不显示24h急性毒性；因曝气可去除废水毒性，C18固相提取亦可去除废水毒性，据此判断进水中存在的主要毒物 为挥发性非极性有机化合物。进出水的GC／MS图谱显示，处理前后有机物浓度大大降低，关键毒物基本去除。     

化工废水对鱼的一致性及灵敏度的响应

运用不同鱼种的急性毒性试验对东北三省具有代表性的化工行业中五种企业污染源排放口水样进行监测,按照工业废水试验方法（鱼类的急性毒性测试）研究了化工废水对于敏感鱼毒性效应。研究结果表明：化工行业废水对不同鱼种均有一定的毒性,随着实际废水暴露浓度的增加,鱼死亡率呈明显的上升趋势,且呈现一定的梯度。同一浓度不同企业的水样,鱼的存活率不同,但有一定的抑制现象。在选取的化工行业中,以不同鱼种作为受试生物的生物毒性大小排序为：吉化1〉吉化2〉吉化3〉吉化4〉吉化5。     

生物发光技术在评估废水综合急性毒性中的应用

将生物发生技术应用于冶金类行业废水的综合急性毒性测试中，以发光细菌法替代原有的理化测试方法，废水毒性强弱评估其安全排放的可靠性。试验结果表明，以沈阳冶炼厂为代表的冶金类行业废水毒性呈剧毒水平，其处理后废水在符合废水排放标准的情况下，仍表现为低毒水平。这一问题就引起有关环境管理部门的重视。     

石化废水生物毒性监测与评价研究

应用蚕豆微核试验、发光细菌急性毒性试验、鱼类急性毒性试验单项指标及生物综合毒性PEEP（潜在的毒性效应指标）对石化行业5家企业、13个排放口废水的生物毒性和企业污水处理装置进行监测与评价。结果表明,受试企业污水处理装置设计合理,但总排PEEP指标均未达到排放标准。