废水生物处理中有毒物质毒性阀值影响因素分析

在废水生物处理过程中,存在对微生物具有抑制的毒性物质,影响废水的生物处理。不同控制条件下,有毒物质毒性阀值有很大差异。文中就pH、水温、溶解氧、处理工艺、水力停留时间、生物体浓度、驯化等因素对有毒物质毒性阀值的影响进行了较系统的分析,在此基础上提出研究废水生物处理中毒性阀值需要解决的问题。     

持久性有机污染物(POPs)及其生态毒性的研究现状与展望

持久性有机污染物(POPs)是一类具有持久性、易于生物富集、对人和生物具有毒性的有机污染物质。POPs已成为全球关注的热点问题，它们对人和生物具有免疫毒性、内分泌毒性、生殖发育影响、致癌性以及其它一些毒性效应。因此应加强POPs生态毒性的研究。     

环境遗传毒性研究中的生物标记

生物标记分析是在生物化学和分子生物学技术基础上发展起来的,研究毒性物质对生物体产生毒性效应的方法,正成为生态毒理学和环境风险评价研究中的一项重要技术手段。该方法对检测并定量分析各类混合毒性物质所引发的遗传毒性,具有积极的意义,包括以蛋白质特性为基础的蛋白质标记,检测亚细胞毒性水平遗传毒性的生理性标记,及以遗传物质DNA的结构和多态性为特征的分子标记等。该方法具有测定灵敏、快速的特性,在遗传毒性的研究中将发挥出越来越大的作用。     

生长调节物质在重金属污染植物中的应用研究进展

植物生长调节物质参与多种植物响应生物和非生物胁迫的调控。外源植物生长调节物质的应用有助于缓解植物重金属毒性,增强植物的重金属抗性,提高植物对重金属的提取能力。该文简述了重金属对植物的毒性,综述了植物生长调节物质对重金属毒害植物的毒性缓解及抗性增强的作用以及植物生长调剂物质在植物提取重金属过程中的作用及应用研究进展。提出了生长调节物质在农业生产以及重金属植物修复中的应用潜力及今后的研究和发展方向,旨在为中国重金属污染地区农业生产及植物修复的发展提供参考。     

基于荧光传感器Frex的特性检测水质环境中生物毒性物质

发光菌作为水环境生物毒性监控的有效手段,近年来越来越得到重视.本实验利用基因工程技术,将Frex荧光蛋白重组到大肠杆菌中,并通过测定菌体内NADH水平所引起的荧光强度变化,来监测水体中有毒物质对微生物代谢的影响,从而实现实时毒性监控.实验完成了Frex荧光蛋白在大肠杆菌中的正确表达,研究了培养温度、诱导时间及IPTG浓度等不同条件对Frex融合蛋白表达量和荧光活性的影响.将此重组荧光发光菌初步应用于环境水体中有毒物质的检测研究,选取氯化汞、苯酚、重铬酸钾、硫酸锌等4种国际荧光发光菌生物毒性检测标准物质进行检测,结果表明毒性物质均能对菌体的荧光产生一定的催灭作用.该毒物测试手段分别具有反应速度快和灵敏度高等特性.同时,实验优化了该重组菌应用于生物毒性检测试验的条件,为后续的应用研究提供了一定的实验基础,拓展了荧光发光菌在其他方面的适用范围.     

水质生物毒性检测方法的研究进展

生物毒性检测能直观地反映水体中各种污染物质对生物种群的综合毒性,因而得到了广泛应用和迅速发展.主要综述了应用于水质毒性检测的各种急性毒性实验、慢性毒性实验、遗传毒性实验方法的研究概况.并对其应用前景进行了展望.     

美国对油页岩开发利用中环境污染的治理策略

由于近期世界石油价格的上涨,油页岩的开发利用在全世界范围内被普遍重视起来。美国将油页岩开发利用作为一种储备技术而进行的研究从未间断过,而有关页岩油工业对环境的污染及治理方面也很受重视。本文将美国近十年来在这一领域的研究概况及未来趋势作一简要综述。 1.水污染及治理油页岩资源利用的水污染物主要是页岩汕生产过程中排放的干馏废水,其中含有大量有机污染物和金属元素。有关这些污染物对水体及水生生物(包括海洋生物)的毒性的研究很受重视。例如,上述污染物中究竟哪些污染物对生物的毒性作用明显;污染物在水体(水、底泥、藻类)中的分布和行为:对某一种有毒物质比较敏感的生物种类;毒性作用时间长短     

发光细菌法

目前,水体中有毒物质生物毒性的测定,一般用鱼、水生物、细菌或其他生物作指示生物,以其形态、运动性、生理代谢的变化或死亡率作指标来评价水体的毒性。这些方法大都操作繁琐,需要较多的仪器设备,结果不稳定,重复性差,需时长,因而难以推广应用。发光细菌法是一种简便快速测定环境水样中有毒物质生物毒性的新方法。该方法利用一种海洋发光细菌作指示生物,以其发光强度的变化作指标来测定毒物生物毒性。这方面国外研究较早,国内近年来也开始重视。下面根据国内外的研究和我们的工作,对这一方法作一简单介绍。     

单室MFC型生物毒性传感器对重金属离子的检测研究

构建了单室微生物燃料电池(air-cathode microbial fuel cell,ACMFC)型生物毒性传感器,以含重金属离子(Cd2+、Cu2+)人工配水为检测对象,分析了有毒物质对检测仪的抑制率与有毒物质浓度的线性关系.结果表明,①单室MFC型生物毒性传感器结构简单,操作方便,灵敏度较高,可用于水体重金属离子(Cd2+、Cu2+)生物毒性的快速检测;②在实验条件下,该生物毒性传感器检测时间4h,清洗时间2～10min,恢复时间4h;③检测结果显示,实验室自配Cd2+、Cu2+及其混合液IC20值分别为0.6、0.8和0.25mg/L,有毒物质浓度与MFC产电量的抑制率呈显著正相关,相关系数分别为0.9960、0.9744和0.9907.     

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...     

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.     

鱼类毒理蛋白质组学研究进展:以海洋青鳉鱼和斑马鱼为例

近年来由于水域生态系统污染的日益加剧,外源性化合物对水生生物,特别是鱼类毒性机制的研究引起了人们的重视。海洋青鳉鱼和斑马鱼在培养、生理和基因组信息等方面的优势使它们成为水域生态毒理学研究领域的代表性模式生物。特别是近年来它们在毒理蛋白质组学研究领域中的应用,不仅被用来研究外源性化合物的毒性作用机制,还用于筛选特异蛋白质作为外源性物质的危险性评价生物标志物。本文综述了近年来以海洋青鳉鱼和斑马鱼为模式生物的鱼类毒理蛋白质组学研究进展。     

利用成组生物测试评估不同深度处理工艺出水的安全性

针对北京北小河污水处理厂出水经深度处理后回用于奥运公园的生态安全性 ,用成组生物毒性测试方法比较了不同深度处理工艺对导致急性毒性的物质、内分泌干扰物质和Ah受体效应物质的去除效果 .结果表明 :城市污水厂出水中含有急性毒性、内分泌干扰和Ah受体效应毒性特征的污染物 ,超滤和活性炭对不同类型物质均有较好的去除效果 .活性炭吸附能基本有效去除具有急性毒性污染物 ,对Ah受体特征物质的去除率达到了98% ;超滤对非极性、具有急性毒性特征的物质和极性的类雌激素物质去除效果最好 ,经超滤处理后的出水非极性组分细胞存活率达100% ,极性组分雌激素当量由0.13pmol·L^-1下降到0.04 pmol·L^-1.微滤和反渗透工艺不能有效去除有毒有机污染物 .进行生物毒性测试时 ,不同组分之间可能存在相互作用 ,需要采用样品分级方法 .     

黄浦江某支流河水生物毒性研究

用鱼类回避试验和微生物毒性检测等两种生物检测技术来判断黄浦江某支流的生物毒性，结果表明，该支流河水能引起鱼类强烈回避，毒性显著，河水污染以有机物为主，河水中的１．２￣１．４μｍ悬浮颗粒物上吸附有大量的微生物抑制物，在碱性条件下，这些物质有释放趋势并产生生物毒性，可抑制微生物群落的功能，而酸性提取物不显微生物毒性。     

环境毒物的相对毒性对健康影响有重要意义

一家名为北美环境合作委员会(Commission for Environmental Cooperation of North America)最近发表的一份报告称,考察有毒物质的相对毒性而不仅是排入环境的数量对评价工业污染物对儿童健康的影响有重要意义.报告认为,考察有毒物质的相对毒性时,应结合有毒污染物的排放、转移和生物监测数据,以便对这些物质的潜在暴露有一个更加全面的了解.报告对美国有毒物质排放清单(TRI)和加拿大的国家污染排放清单中的化学物质进行了排序和比较,报告中使用了毒性当量的概念,发现排放在空气中的致癌物中,四氯化碳(CCl4)和铅及铅化合物对人群健康构…     

制药废水厌氧氨氧化脱氮性能与毒性机理的研究

采用上流式厌氧氨氧化污泥床反应器考察了制药废水的生物脱氮性能,并采用发光细菌急性毒性试验研究了制药废水、厌氧氨氧化处理进出水的生物毒性,以及制药废水对厌氧氨氧化污泥的蓄积毒性.结果表明,当制药废水稀释30倍以上时,毒性物质浓度低于毒性抑制浓度阈值,厌氧氨氧化反应器运行性能良好,平均氨氮和亚硝氮去除率分别达87.8%和95.6%,平均总氮容积负荷可达10.38 kg/(m3×d);但当进水稀释小于20倍时,毒性物质浓度高于毒性抑制浓度阈值,反应器运行性能恶化,平均氨氮和亚硝氮去除率降至24.6%和26.0%,直到完全消失.制药废水、厌氧氨氧化反应器进出水均具有较强的生物毒性,在相对发光度为50%时,所对应的制药废水、反应器进水、出水的稀释倍数分别为70.5,5.19,7.77倍.经厌氧氨氧化处理后,出水毒性增强,说明制药废水毒性物质可在厌氧氨氧化污泥中蓄积,具有蓄积毒性.     

滨海化工区废水预处理去毒技术耦合工艺研究

化工产业是天津滨海新区重要的支柱产业,该行业废水是滨海污染物控制的主要威胁。针对常规单一方法存在的问题,试验选取滨海某化工区实际废水从内电解-Fenton、内电解-混凝、内电解-超声及微波强化氧化-光催化4种耦合去毒预处理工艺进行了研究。试验表明,与传统方法相比,内电解-Fenton法中H2O2的加入增加了污染物的降解途径,提高了对污染物的去除效率;内电解-混凝法对于制药废水的生物毒性有比较好的去除作用,不加PAM或Ca(OH)2的效果更佳;内电解-超声法对制药废水的生物毒性去除率可达92%,其可生化性提高45%;微波强化氧化-光催化法对大多数难降解物质有效,而对酚类物质降解效果不佳。     

利用日本青鳉早期发育阶段暴露评估排水的急、慢性毒性和内分泌干扰效应

提出一套利用日本青鳉胚胎-幼鱼阶段生长、形态学改变和雌雄比例变化的指标体系评价排水的毒性和内分泌干扰效应的方法.该方法属于活体动物的短期和部分生命阶段暴露测试,整个实验周期为21 d,测试过程不依赖复杂的仪器设备,操作简单、成本低.通过在北京市污水、工业废水及其经过生物处理后的排水进行测试,表明其能够比较准确判断排水中是否存在急性毒性、致畸和内分泌干扰效应物质.将其应用于评价不同深度处理工艺出水毒性效果,结果表明反渗透工艺能够去除大部分毒性物质.     

二次有机气溶胶的形成及其毒理效应

有机物是大气气溶胶中非常重要的化学组分,对我国空气污染及灰霾事件发生具有显著的贡献,是当前大气化学研究的最前沿课题之一。有机气溶胶中包含大量有毒物质(如多环芳香烃、多氯联苯及有机胺类等),直接危害人体健康。目前气溶胶中有机组分的体内/体外生物毒性研究多集中于污染源直接排放的一次颗粒物,对于大气中二次有机气溶胶的形成和毒性效应的关注很少。本文以多环芳烃、有机胺及自然源萜烯类挥发性有机物为例,简要综述了大气中二次有机气溶胶的形成及其生物毒性效应,重点关注这些二次有机气溶胶的形成对母体有机组分生物毒性的增强作用,以增进对大气气溶胶污染的健康危害认识。     

多效应残差法(MERA)表征二甲亚砜-农药二元混合物毒性相互作用

采用直接均分射线设计(EquRay)构建二甲亚砜(DMSO)分别与3种常用农药乐果(DIM)、敌敌畏(DIC)和甲霜灵(MET)的二元混合物,应用微板毒性分析(MTA)测试单个物质及混合物对青海弧菌Q67(Vibrio qinghaiensis sp.-Q67)的发光抑制毒性.以浓度加和(concentration addition,CA)模型检测混合物的毒性相互作用,提出并应用多效应残差法(multi-effectresidual analysis,MERA)定量表征DMSO-农药二元混合物实验观测毒性相对于CA模型预测结果的偏离程度,即毒性相互作用强度.表征结果显示3组DMSO-农药二元混合物的毒性相互作用以拮抗作用为主,最强拮抗作用在-23%～-15%之间,发生拮抗作用的浓度范围及拮抗作用强度受混合物组成、组分浓度比和效应水平等因素的影响.综合分析比较MERA与传统等效线图及扩展毒性单位和对3组二元混合物的表征结果发现,MERA从生物效应角度表征毒性相互作用强度,受到混合物组成和效应水平的限制较少,适用于分析具有复杂相互作用的二元混合物.