城镇污水二级处理和再生水三级处理过程的雌激素活性变化

环境雌激素污染与野生动物性别比例和繁殖密切相关,是人体生殖功能紊乱、发育异常、心血管疾病和癌症发生等的重要因素之一。针对污水处理厂排水造成的环境雌激素污染,采用重组酵母菌方法研究大连、沈阳、哈尔滨和天津的5个典型城市污水厂和再生水厂水处理过程中雌激素活性的变化规律,分析二级处理和再生水厂三级处理对环境雌激素的削减效率。4个采用活性污泥法和紫外消毒工艺的污水厂出水的雌激素当量(EEQ)为0.5～1.5 ng·L~(-1)。再生水厂三级处理工艺的出水雌激素活性低于检测限(0.02 ng·L~(-1))。分级组分测试结果显示,污水雌激素活性主要由强极性组分和弱极性组分引起,紫外消毒后强极性组分雌激素活性升高。4个城市污水处理厂一级处理和活性污泥处理对环境雌激素的削减率为46%～81%,紫外消毒的削减率为5.2%～22%。某再生水厂混凝、微滤和反渗透对环境雌激素的削减率分别为63%、16%和98%。研究表明,活性污泥法二级处理排水回用仍造成一定程度环境雌激素污染,三级处理工艺可有效提高环境雌激素污染物削减率。     

西北地区城市污水再生回用技术

污水回用是解决城市缺水的一条有效途径。文章介绍了我国城市污水回用的现状和计划筹建的部分污水回用工程，探讨了城市污水再生回用的新技术、新模式。根据我国西北地区的地域特征和经济相对落后的状况，作者认为高效低能的污水处理技术，如土地处理、稳定塘和强化一级处理，是适合西北地区污水再生回用的处理工艺。     

成组生物毒性测试法综合评价典型工业废水毒性

为了更加准确地评估典型工业废水的综合生物毒性以及处理工艺对废水毒性的削减情况,采用发光细菌急性毒性实验、大型溞急性毒性实验和单细胞凝胶电泳实验,结合潜在生态毒性效应探测(potential ecotoxic effects probe,PEEP)指数对常州市7种典型工业废水的综合生物毒性进行了评价。结果表明,7种工业原水都表现出了急性毒性或遗传毒性,综合生物毒性强度的排序为电子厂>电镀厂>综合污水处理厂>印染厂>化工厂>食品厂>制药厂。而7种工业废水的处理后出水综合生物毒性强度的排序为印染厂>化工厂>电子厂>综合污水处理厂>食品厂>制药厂>电镀厂。其中,印染和化工厂出水综合生物毒性高于原水,分别增加了43.3%和38.7%,PEEP评价结果显示分别属于剧毒和高毒,而电镀、电子、综合污水处理和食品厂出水的综合生物毒性削减明显,分别比原水削减了76.9%、53.1%、48.3%和26.6%,PEEP结果表明基本无毒。建立在成组生物毒性实验基础上的PEEP评价方法可全面反映工业废水的综合生物毒性,进而更客观地评价废水对水生态系统乃至人类健康的潜在影响。     

我国污水处理的发展趋势

目前我国污水处理的总体发展趋势；一是普及城市污水处理，二是提高工业废水排放达标率，三是推广污水回用。论文重点介绍了城市污水的强化一级处理、数学模型用于精确控制的技术，清洁生产在提高工业废水排放达标方面的作用，以及再生水作为环境用水的回用方式。     

代表性二级处理、三级处理和湿地生态修复技术对城镇污水人源干细胞毒性的削减

污水中的难降解污染物往往具有浓度低但毒性强的特点,可以通过多种暴露途径直接或间接对人体健康产生有害影响,因此有必要评估污水处理技术对健康效应的削减效果.本研究选择人骨髓间充质干细胞(human bone marrow mesenchy-mal stem cells,hBMSCs)体外模型,评估典型二级处理、三级处理和湿地修复技术进水、主要工艺排水的综合毒性,并与发光菌急性毒性测试结果进行比较.水样萃取物对hBMSCs的细胞毒性呈剂量依赖性关系,进水毒性单位(toxicity unit,TU)在0.03～ 0.22范围内,出水TU为0.02 ～ 0.03.二级处理技术对细胞毒性的削减率为59.8％.三级处理过程中经混凝、微滤和反渗透处理后,出水无显著细胞毒性,但经臭氧消毒后最终排水的细胞毒性较进水无显著变化.湿地修复技术对细胞毒性的削减率为49.9％.66.7％ (14/21)水样品对于hBMSCs细胞毒性的TU值高于发光菌急性毒性的TU值.在相对富集倍数(related fold enrichment,REF)20％效应浓度(EC20)下,二级处理和三级处理技术对污水hBMSCs细胞毒性的削减率低于发光菌急性毒性,但湿地修复技术对细胞毒性的削减率高于发光菌急性毒性.结果 提示污水处理厂排水中残留的难降解有机污染物对人源干细胞具有较强的有害效应,为再生水水质安全性评价以及城镇污水资源化技术研发提供参考依据和方法.     

城市污水厂污泥倾倒对海洋生物的毒性研究

以广州市和佛山市的5个城市污水处理厂的污泥为实验对象,选取费氏弧菌、蒙古裸腹溞、卤虫、裸项栉鰕虎鱼仔鱼4种不同营养级的海洋生物为受试对象,结合化学分析方法,研究广州区域周边污水污泥浸出液的生物毒性效应。结果显示各污水污泥浸出液的毒性均较大,且浸出液的Cu污染浓度较高;广州市污水污泥对4种受试生物的毒性效应要高于佛山市。从污泥毒性对受试生物的选择性方面分析,发现卤虫筛分能力强且灵敏度高,而费氏弧菌则相关性好且方法简捷。研究结果为反映城市污泥的生物毒性强度和选择合适毒性评价受试生物提供基础数据。     

长江三角洲地区城市污泥的综合生物毒性研究

运用发光细菌法对我国长江三角洲地区16个城市中54个污泥样品的综合急性生物毒性进行了测定，并以毒性较为稳定的HgCl2作为参比毒物，以发光细菌抑光率、相当标准毒物HgCl2质量浓度及百分数等级比较法毒性划分标准评价城市污泥的毒性。结果表明，供试的不需稀释测定毒性的城市污泥中，有13个是剧毒的，占样品总数30．95％；需稀释测定毒性的城市污泥中，毒性等级为Ⅰ级的8个，占样品总数66．67％。长江三角洲地区城市污泥大部分有较高的综合急性生物毒性，这与含多种高量的有毒重金属有关。城市污泥对发光细菌毒性的大小与城市污泥来源、污水处理工艺及污泥类型等因素有关。上海地区的污泥毒性大于江苏和浙江地区；42个毒性较小的污泥中，大部分氧化沟处理的城市污泥的毒性要大于A^2／O（厌氧-缺氧／好氧）处理的，12个毒性较大的污泥中处理工艺多为活性污泥处理与A^2／O处理；大部分以生活污水和混流污水为主的城市污泥毒性要高于以工业污水为主的城市污泥。     

焦化废水A~2/O处理过程中的组成和毒性变化规律

焦化废水中含有大量毒性物质,具有较强的生物毒性。本文以实验室构建的A2/O焦化废水处理系统为研究对象,考察废水处理过程化学成分和急性毒性的变化。采用紫外扫描和三维荧光光谱分析考察了处理系统各阶段出水的物质组分,并采用固相萃取和超滤膜分离等手段对水样各组分的发光细菌急性毒性进行研究。结果表明,伴随着芳香族物质等毒物的去除,焦化废水的急性生物毒性在该处理系统中被逐步削减,最终出水的毒性当量仅为原水的28%;不同组分的生物毒性测试结果显示,废水水样的强极性和中等极性有机组分贡献了绝大部分的毒性当量,而这些物质主要在缺氧段及好氧段被削减;结合三维荧光光谱的分析结果,可推断焦化废水中一类很难在A2/O处理系统中被完全去除的芳香族蛋白质类似物(Ⅱ区)很可能具有较强的生物毒性,是构成出水毒性的主要物质。     

某石化废水的综合毒性评价及其处理工艺对毒性的削减规律研究

利用生物毒性测试对环境中的污染物进行生态风险评价,是目前风险评价中的研究热点。本研究以明亮发光杆菌(Photobacterium phosphoreum)、斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)和大型溞(Daphina magna)为受试生物,对某石化厂废水的处理流程中5个主要单元出水的急性毒性进行了测试,分析了其急性毒性与理化指标间的相关性;同时,为了解不同处理单元毒性去除效果及主要毒性来源,结合毒性鉴别评价(toxicity identification evaluation,TIE)技术对各阶段出水的毒性削减及其主要致毒物质类别进行了分析。毒性测试结果表明,该废水处理厂对石化废水的毒性去除效果比较显著,其中进水对明亮发光杆菌、斜生栅藻和大型溞分别表现为中毒、高毒和剧毒,最终处理后出水的毒性分别为无急性毒、中毒和微毒,对毒性的去除效率分别为96.4%、74.3%和99.5%。TIE结果表明,石化废水中的主要致毒物质是非极性有机物和可滤型物质。本研究结果为石化废水的综合生物毒性评价提供了研究基础,为探讨废水生物毒性的去除提供了实例参考。     

城市污水处理厂进出水中类雌激素暴露影响评价

以稀有鮈鲫（Gobiocypris rarus）为模型动物,利用卵黄蛋白原（VTG）和生长发育指标作为类雌激素污染的生物标志物,评价了沙湖污水处理厂进出水中类雌激素暴露对稀有鮈鲫仔鱼的影响.结果表明：暴露21d后,未稀释进水和一级处理出水对稀有鮈鲫仔鱼VTG有显著诱导,各级处理水对稀有鮈鲫的生长发育也造成了一定的影响,在进水和一级处理出水暴露组中有死亡现象发生.以17β-雌二醇（E2）为阳性对照,对稀有鮈鲫VTG的诱导作标准曲线,计算进水以及各级出水的类雌激素E2的活性当量,发现污水处理厂一级和二级处理工艺对污水的类雌激素活性的去除率分别为47%和95%以上.表明在现有污水处理工艺中,二级处理工艺可去除大部分的类雌激素,而一级处理工艺却不能有效去除类雌激素.     

利用大型蚤和斑马鱼评价腈纶废水好氧-厌氧处理过程的急性毒性和遗传毒性变化

腈纶废水毒性较强且难以去除,对腈纶废水毒性及污水处理过程毒性削减能力进行评价,可为开发该类废水毒性减排技术提供科学依据。利用大型蚤及斑马鱼评价某腈纶废水的急性毒性和遗传毒性,及厌氧-好氧工艺对该废水毒性的削减能力。采用大型蚤活动抑制率和斑马鱼致死率表征废水急性毒性,采用斑马鱼肝细胞彗星尾矩表征废水遗传毒性。腈纶废水处理前对大型蚤和斑马鱼的急性毒性单位(TU)分别为1.2和2.9,经厌氧-好氧工艺处理后分别降至0.4和0.5。遗传毒性结果表明腈纶废水对斑马鱼肝细胞造成DNA损伤作用,经处理后遗传毒性仍显著高于阴性对照组。理化指标与毒性指标相关性分析表明,该废水氨氮与毒性显著相关,推测氨氮可能是该废水中的重要致毒因子之一。研究结果表明该腈纶废水采用现有厌氧-好氧工艺无法有效削减毒性,对受纳水体水生态环境造成潜在危害。     

生化-物化-生态组合工艺用于离散型住宅小区污水处理与中水回用

以武汉市东西湖区园艺花城小区(3期)污水深度处理和中水回用系统建设为例,介绍和推广一套具有较强实用性的生活污水生化—物化—生态组合处理工艺。该项工艺特别适用于氮含量偏高情况下的离散型住宅小区生活污水深度处理与回用,具有占地省,处理效果稳定,易与周边环境协调等诸多优势。采用组合工艺,可使小区污水经处理后实现达标排放,中水处理系统的出水水质满足《城市污水再生利用(城市杂用水和景观环境用水)水质标准》;系统运行能耗低,污水处理和中水制水的总成本仅为0．69元/m~3。     

精神病类药物在城市污水中的分布与净化

精神病类药物直接作用于中枢神经系统,破坏神经内分泌信号,其在环境中的积累将给生态系统和人类健康带来巨大的潜在风险,城市污水是其最重要的环境排放源.本文介绍了精神病类药物的分类、使用情况及生物毒性,总结了环境水样中精神病类药物分析检测方法,综述了世界各地城市污水中精神病类药物分布情况,比较了不同类型污水处理技术对精神病药物的去除效率,为促进我国城市污水中精神病类药物排放控制提供了基础资料和科学依据.     

基于斑马鱼和发光细菌评估制革废水毒性及其削减效率

随着制革工业在我国的迅速发展,其导致的环境污染问题也逐渐受到人们的广泛关注。为评价制革废水的生物毒性以及处理工艺对毒性的削减效率,选择费氏弧菌、明亮发光杆菌、斑马鱼幼鱼及其胚胎作为受试生物,分析了制革废水的急性毒性和发育毒性,比较了不同受试生物对制革废水毒性的敏感性,并结合理化指标对废水的毒性削减进行了评估。结果表明:不同受试生物的敏感性大小为斑马鱼胚胎明亮发光杆菌斑马鱼幼鱼费氏弧菌明亮发光杆菌斑马鱼胚胎斑马鱼幼鱼费氏弧菌;发光菌及斑马鱼幼鱼急性毒性实验结果表明,制革废水经过整个工艺处理后,废水的急性毒性已降至检测线以下,即0TUa;斑马鱼胚胎毒性实验结果表明,经过处理的制革废水仍存在急性毒性,基础毒性当量为0.5 TUa,同时还对胚胎的发育存在一定影响,对胚胎孵化及畸形的毒性当量分别为0.7 TUa和0.13 TUa。综上可知,处理后的制革废水对环境的影响已得到初步的有效控制,但仍需进一步处理以达到更大程度削减毒性的目的。     

淹没复合式膜生物反应器技术

综述了膜生物反应器技术进展并分析，阐述了其优特点，提出了新型的淹没复合式膜生物反应器（SHMBR）以及用于污水处理和回用的工艺，从水处理工艺学，流体力学，水微生物学方面论述了其所具的特点，说明了淹没复合式膜生物反应器是一种高效，低耗，资源化的污水生物反应器，指出了今后需研究的问题。     

膜-紫外/氯组合工艺中微量有机污染物的去除及卤代消毒副产物的生成

本研究探究了膜-UV/氯组合工艺对污水二级出水中23种微量有机污染物(TrOCs)的降解动力学和降解机制,并考察了该组合工艺中卤代消毒副产物(X-DBPs)的生成及其生成潜能(X-DBPsFP),同时对处理后水样的细胞毒性和基因毒性进行了评估.结果 表明,膜预处理能有效促进UV/氯体系中TrOCs的降解,且纳滤(NF)比超滤(UF)的促进效果更明显.相比于UF,NF截留更多的溶解性有机质(DOM)从而更大程度地减弱了光屏蔽效应、对氯的消耗及对自由基的猝灭.研究发现TrOCs的降解机制可归为以下四类:HO·主导、活性卤素物种(RHS)主导、氯和RHS共同主导及氯主导.膜预处理能很好地削减X-DBPs的生成,其中UF和NF分别对卤代乙酰胺(HAMs)和三卤甲烷(THMs)的生成削减最明显,而NF对X-DBPs和X-DBPsFP的削减以及对水样毒性的削弱作用都远强于UF.此外,NF-UV/氯能显著去除X-DBPs的前驱体,从而有效控制后氯化过程水样细胞毒性和基因毒性的增强.研究结果推动了污水深度处理技术的发展并为相关研究提供了理论指导.     

焦化废水处理试验系统出水的生物毒性变化

焦化废水是一种典型的难降解工业废水,组分复杂,生物毒性高,大多采用生物处理联合物化深度处理的工艺,以满足炼焦化学工业的污染排放标准,但其排水安全性仍然令人担忧。为研究工艺排水安全性,选择发光细菌青海弧菌Q67、稀有鮈鲫(Gobiocypris rasus)血红细胞、活性污泥微生物群落为测试生物,研究了焦化废水及各处理阶段出水的急性毒性和遗传毒性变化,进而识别影响生物毒性的水质因子。焦化废水经过序批式生物膜反应器处理后,出水急性毒性比进水下降71%,遗传毒性下降为90%以上的轻度以下损伤,显示生物强化处理对焦化废水生物毒性有良好的去除作用。生物处理出水再经过深度处理后,则表现出不同的毒性变化:活性炭吸附法对生物急性毒性的消除最佳,但遗传毒性较生物处理出水有所升高;臭氧氧化法不仅水质改善效率差,且最终出水的生物急性毒性与遗传毒性均升高;臭氧催化氧化法对水中残留有机物去除效率较高,但也造成出水急性毒性与遗传毒性的升高。各水样对青海弧菌Q67的急性毒性与有机物、氮等水质指标表现出较强相关性,而遗传毒性与水质指标之间的相关性不显著。研究结果可为评价和改进处理工艺、保障水体生态安全提供参考。     

A~2/O工艺处理污水中雌激素活性和典型雌激素水平变化

针对水环境中内分泌干扰物低浓度、难去除和高危害的特点,为全面了解污水处理过程中雌激素水平和效应的变化情况,采用HPLC-UV-FLD分析了污水中4种固醇类雌激素的浓度水平,采用重组酵母菌雌激素筛检法(YES)评价了城市污水处理流程(A~2/O)中污水的雌激素活性,同时采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测污水处理过程中雌二醇(E2)的浓度水平。结果表明,出水中雌酮(E1)质量浓度最高,为87.97 ng·L~(-1),雌二醇(E2)质量浓度最低,为5.50 ng·L~(-1),固醇类雌激素水平去除率为88.83%~95.69%。A~2/O系统对雌激素活性的去除率为73.33%,但出水仍具有一定的雌激素活性,雌激素当量EEQ为1.92 ng·L~(-1)。ELSIA检测得雌二醇(E2)质量浓度为10.01~82.82 ng·L~(-1),去除率为88.23%,与YES法检测结果具有一致性。ELISA检测可以成为体外检测的一个重要补充。     

上海市典型污水处理厂污泥浸出液的化学和毒性评价

为了研究污水污泥在海洋环境中释放带来的生态风险,在分析上海7处典型污水处理厂污水污泥浸出液中重金属与溶解性有机碳的基础上,使用黑鲷,卤虫,三角褐指藻,纤细角毛藻和小球藻研究污水污泥浸出液对海洋生物的急性毒性作用和生长抑制作用。化学分析结果表明,所有样点的污水污泥浸出液中重金属总量均低于中国(GB5085.3-2007)与欧盟(EN12457.2-2002)关于危险废弃物的鉴别标准,但溶解性有机碳(DOC)含量超过欧盟标准1个数量级。毒性实验结果表明,黑鲷幼鱼对污水污泥浸出液的敏感性最强,其次是海洋微藻,卤虫无节幼体的敏感性较低;毒性综合分析结果表明,S2和S3点的污水污泥浸出液对海洋生物的综合生物毒性相对最高,而S4,S5的综合生物毒性最低,其中接纳污水为工业污水,且有机质与硫化物含量较低的污水污泥浸出液对海洋生物的综合生物毒性较低。     

基于毒性效应的间隙水致毒物质鉴别技术进展

沉积物作为污染物迁移转化过程中重要的"源"和"汇",与整个生态系统及人类健康有着密切联系。间隙水很大程度上反映了水体沉积物的污染状况,同时可以真实反映生物的实际暴露情况,间隙水中关键致毒物质的鉴别是科学准确地评价间隙水及沉积物毒性与风险的重要基础。毒性鉴别评估(Toxicity Identification Evaluation,TIE)和效应引导的污染物识别(Effect Directed Analysis,EDA)技术作为致毒物质识别的主要方法,已在沉积物和间隙水的致毒物筛选中得到了初步的应用。本文介绍并比较了常用的间隙水提取方法,总结了TIE和EDA在间隙水致毒物质异位及原位鉴别方面的应用与发展,及鉴别过程中使用到的基本毒性量化方法与其适用条件。在当前间隙水关键致毒物质识别研究的基础上,指出了异位分析难以避免毒性损失和有机污染物鉴别方面的局限等问题,并提出应推广原位毒性试验技术且进一步发展有机物的精细分离技术和质谱识别技术等发展方向。