电化学组合工艺削减垃圾渗滤液毒性的综合评价

以某垃圾填埋场的垃圾渗滤液为样本,将其在实验室以电化学氧化为主要工艺的废水处理装置出水作为研究对象。选择发光细菌、斑马鱼胚胎和斑马鱼仔鱼为受试生物,以发光抑制率及生物体死亡为观察指标,研究不同处理过程出水对3种受试生物的急性毒性效应。试验结果以半数效应浓度(Median Effective Concentration,EC50)和半数致死浓度(Median Lethal Concentration,LC50)表征。通过毒性单位(Toxicity Unit,TU)法、平均毒性(Average Toxicity,Av Tx)法、毒性指数(Toxic Print,Tx Pr)法、最敏感的测试(Most Sensitive Test,MST)法和潜在毒性效应指数(Potential Ecotoxic Effects Probe,PEEP)法等生物毒性评价方法对不同处理过程进行毒性削减评估。结果表明,出水对发光菌、斑马鱼幼鱼和胚胎的TU分别为0.63、9.82和8.55,与原水相比分别削减了81.52%、88.41%和89.65%。Av Tx、Tx Pr和MST法评价结果显示,经混凝沉淀-厌氧-电化学氧化-好氧组合工艺处理的出水仍具有一定的生物毒性,即现行的废水排放标准下不能完全阻止有毒废水的排放。此外在考虑废水排放量的基础上,PEEP评价法虽然表明出水无毒,但排放时需注意单项指标毒性。与成组生物试验相结合的PEEP评价方法可以反映垃圾渗滤液的综合生物毒性及评价其对生态系统的潜在影响。     

制药残留溶剂对废水生物降解系统微生物毒性的测定方法比较

水质生物毒性测定是评价水环境质量的重要内容,制药废水有机物含量高,有些成分可抑制污泥活性或具有生物毒性.为了更准确地评估制药废水的生物毒性,筛选出适用于准确评价污染物对废水生物降解系统中微生物生物毒性的方法,对发光细菌法、脱氢酶活性法、硝化抑制法及呼吸速率法4种生物毒性测定方法进行了比较研究,以甲苯、二甲基甲酰胺、三乙胺3种常见制药有机溶剂为研究对象、氯化汞为标准毒物.结果表明,各测定方法得出的结果不同,根据灵敏度和测定时间,4种方法排序为发光细菌法(2 h)、脱氢酶活性法(7 h)、硝化速率法(120 h)、呼吸速率法(48 h),与其他3种基于活性污泥毒性的测定方法相比,发光细菌法具有最高的灵敏度.3种活性污泥法对有机溶剂的毒性响应具有相同顺序,从高到低为二甲基甲酰胺、三乙胺、甲苯,而发光细菌法与之不同,顺序为三乙胺、甲苯、二甲基甲酰胺.综合考虑测定方法的灵敏度、测试时间、操作简便性,推荐选取灵敏度最高的发光细菌试验和以活性污泥为受试对象的脱氢酶活性法联合使用,将二者综合的测定结果作为判定依据,可以更准确地判定制药残留溶剂对废水生物降解系统的生物毒性.     

酵母融合菌-活性污泥曝气处理含镍废水研究

利用酵母融合菌RJ与活性污泥曝气处理含镍废水.实验结果表明,融合菌对废水中的镍具有很强的富集性能,投加10g/L菌体,处理20 mg/L含镍废水,去除率可达70.10%;同时投加6g/L活性污泥,去除率上升到80.73%,出水固液分离效果得到改善;且融合菌的pH值适用范围较广,当pH=3～9时,去除率均在75%以上;溶解氧是影响曝气生物吸附的重要因素,在缺氧或富氧环境下,生物吸附会受到抑制,DO为2.5～4.5 mg/L时吸附效果较好;融合菌-活性污泥曝气处理不同浓度Ni2 的吸附等温线符合Freundlich模型,相关系数为0.997 5.     

基于BP模型的土壤重金属对其生物毒性的贡献分析

通过BP神经网络模型对石油开采区土壤重金属的部分缺失试验数据进行补齐,并采用主成分分析法对石油开采区土壤中重金属进行源解析。结果表明,土壤中重金属的来源包括自然来源、农业来源、交通来源和燃煤来源。以不同来源重金属作为输入条件、土壤生物毒性作为输出条件构建不同来源重金属土壤发光菌生物毒性神经网络模型,模型验证结果表明,在0.05显著性水平下,25组验证样本模拟值和试验值之间的相关系数r为0.396,满足模型验证要求。结合相对灵敏度计算,获得不同来源重金属对土壤生物毒性的贡献率分别为自然来源26.68%、农业来源52.71%、交通来源4.67%、燃煤来源15.94%,即农业来源为石油开采区土壤中发光菌生物毒性的最主要来源。     

制药直排废水和处理后废水对不同营养级别水生生物的毒性

以沈阳市某制药厂制药废水为研究对象,比较制药废水对不同营养级别水生生物的毒性效应,并评估水处理过程对毒性的削减效率。结果表明,制药直排废水和处理过程中各工艺出水对斑马鱼、大型蚤的毒性单位(TU)在1.2~2.9,对斜生栅藻、发光细菌无明显生长抑制和发光抑制效应;进水、水解和好氧过程的草履虫毒性TU在1.2~1.5。生物对制药废水毒性反应的灵敏性从高到低依次为斑马鱼、大型蚤、草履虫、明亮发光杆菌和斜生栅藻。该制药废水经水解酸化-好氧法处理后,水质达到《化学合成类制药工业水污染物排放标准》,但出水仍对大型蚤和斑马鱼产生急性毒性作用。理化指标(COD、BOD_5、NH_3-N)与毒性指标值无显著相关性,毒性去除率低于理化指标去除率。制药废水的毒性随生物营养级别升高而增强,表明其对高等生物具有潜在危害。     

基于物质剂量效应曲线形状的联合作用分析

为探明能否从剂量效应曲线形状研究物质的联合作用,选择5种不同类型的标准物质,分别为十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、氟硅唑、三氯异氰尿酸、ZnSO_4·7H_2O、CdCl_2·2.5H_2O,借助青海弧菌Q67(Vibrio-qinghaiensis sp.-Q67)微孔板生物毒性检测法和非线性毒性单位法(TU'模型)进行了标准物质及二元混合物的急性毒性检测及联合作用评价分析。二元混合物按照经典的等毒性法配置,选择EC_5、EC_(10)、EC_(15)、EC_(20)、EC_(25)、EC_(30)、EC_(35)、EC_(40)、EC_(45)、EC_(50)等浓度水平。利用最小二乘法进行单一物质剂量效应拟合获得各物质的剂量效应方程。结果表明:5种不同作用机理的标准物质按照剂量效应曲线类型分为3类;SDBS的剂量效应曲线趋势与其和Q67的作用过程相吻合;曲线类型相同的3组二元组合均表现为加和作用;不同曲线类型的7组二元组合中有5组产生了不同程度的协同或拮抗作用,产生联合作用的百分比高达71.4%,强度最高达53%;从物质的剂量效应曲线形态特征研究物质的联合作用具有可能,且工作量较小。     

木浆清洁漂白废水中毒性物质的研究

为掌握木浆清洁漂白技术的毒性排放负荷及漂白废水的主要有机毒性成分,采用发光细菌急性毒性测试技术和GC/MS分析技术研究木浆清洁漂白废水的毒性及毒性物质.结果表明,木浆 OHMP漂白废水的总排放毒性因子(Toxicity Effluent Factor,TEF)为73.136TU·m3/t浆,其中H段废水TEF为48.356 TU·m3/t浆,占总量的66.1%;0段占总量的33.9%.木浆OHMP漂白总排放毒性当量约为7.314 g HgCl2/t浆.对漂白废水有机成分的分析表明,有机酸类约占H段废水检测总量的40.83%,烷烃类占13.62%.其中,氯代有机物3种(占检测总量的1.61%),分别为四氯化碳、2,2,2-三氯乙酸胺和2,4,6-三氯苯腈.与木浆CEH漂白相比,清洁漂白废水的毒性排放负荷小、有机毒性成份少,可以大力推广.     

污水处理与回用过程对生态毒性的削减和水质安全评价

利用发光细菌急性毒性试验、藻类生长抑制试验、斑马鱼幼鱼致死试验和SOS/umu试验对以A2O-MBR为主要处理工艺的污水处理及回用中生态毒性的变化进行研究,同时利用建立的水质安全性评价体系对再生水回用中的生物安全性进行评价,保障再生水回用的安全性。结果表明,A2O二级生物处理可有效削减荧光抑制毒性、藻细胞生长抑制毒性和斑马鱼幼鱼急性毒性,削减了94%以上,不过遗传毒性只削减了50.92%;由于消毒过程的引入,MBR处理出水的4种生态毒性呈现不同程度的升高,尤其是对遗传毒性和斑马鱼幼鱼毒性;当再生水回用于人工湖之后,4种生态毒性都明显降低,尤其是遗传毒性,削减了89.21%;水质安全性评价结果显示,经A2O生物处理后污水水质等级由C级升高至A级,产生的再生水回用于景观用水之后水质等级由B级升高到A级。研究表明,A2O二级生物处理和人工湖近自然系统能有效降低污水及再生水的生物毒性,而消毒副产物会使MBR-消毒出水毒性增大,并且开放式的生态系统可进一步去除在污水处理过程中未被去除的毒性物质,尤其是遗传毒性物质,从而改善水质。     

生物吸附-浮选法去除水中Pb2+的研究

以苦味诺卡氏菌作为Pb2 吸附剂,研究了采用生物吸附-浮选法去除废水中Pb2 的效果及其作用机理.先通过吸附条件试验确定了试验条件:当水中Pb2 浓度为200 mg/L时,培养5 d的苦味诺卡氏菌用量为1 g/L,试验温度为25 ℃,搅拌吸附时间为10 min,试验pH值范围为2～7.在此基础上,考察了吸附-浮选试验中不同溶液pH值与捕收剂(DA、DB、SLS与NaOL)对Pb2 去除效果的影响.结果表明,随着pH值的升高,捕收剂中DA与DB均能保持较好的捕收效果,且其所在试验组的Pb2 吸附率均较高,因此对Pb2 的去除效果较为理想.以DA为例,当其浓度为3.3×10-4 mol/L,浮选时间为10 min,pH=7.2时,其所在废水组的Pb2 去除率可达80%,表明采用该方法去除废水中的Pb2 是可行的.采用SEM及X射线光散射能谱(EDS)分析了苦味诺卡氏菌对Pb2 的生物吸附-浮选机理.结果表明,生物吸附-浮选过程可能与细胞壁上羧基阴离子(-COO-)和Pb2 的静电作用以及氨基(-NH2)、乙酰氨基(-NHCOCH3)中N和Pb2 的络合作用有关,同时也与离子交换过程的协同作用有关.     

生物吸附-浮选法去除水中Pb2+的研究

以苦味诺卡氏菌作为Pb2+吸附剂,研究了采用生物吸附-浮选法去除废水中Pb2+的效果及其作用机理.先通过吸附条件试验确定了试验条件:当水中Pb2+浓度为200 mg/L时,培养5 d的苦味诺卡氏菌用量为1 g/L,试验温度为25 ℃,搅拌吸附时间为10 min,试验pH值范围为2～7.在此基础上,考察了吸附-浮选试验中不同溶液pH值与捕收剂(DA、DB、SLS与NaOL)对Pb2+去除效果的影响.结果表明,随着pH值的升高,捕收剂中DA与DB均能保持较好的捕收效果,且其所在试验组的Pb2+吸附率均较高,因此对Pb2+的去除效果较为理想.以DA为例,当其浓度为3.3×10-4 mol/L,浮选时间为10 min,pH=7.2时,其所在废水组的Pb2+去除率可达80%,表明采用该方法去除废水中的Pb2+是可行的.采用SEM及X射线光散射能谱(EDS)分析了苦味诺卡氏菌对Pb2+的生物吸附-浮选机理.结果表明,生物吸附-浮选过程可能与细胞壁上羧基阴离子(-COO-)和Pb2+的静电作用以及氨基(-NH2)、乙酰氨基(-NHCOCH3)中N和Pb2+的络合作用有关,同时也与离子交换过程的协同作用有关.     

活性污泥呼吸抑制试验的微生物接种物研究

研究了污泥接种物中微生物活性差异对活性污泥呼吸抑制试验结果的影响.用17组不同来源、批次及相同干重质量浓度的污泥作为接种物进行3 h活性污泥呼吸抑制试验,根据满足EC50值5～30 mg/L质控要求的数据组拟合呼吸速率-EC50值曲线;对不同来源、批次及不同干重的20组活性污泥悬液中的活细菌数量及其3 h后的呼吸速率进行测定,建立了活细菌数量与呼吸速率间的函数关系.根据活细菌数-呼吸速率的拟合方程,结合呼吸抑制试验结果,认为在呼吸抑制试验中应控制每升污泥接种悬液中的活菌数在1010数量级以上,推荐将每批污泥中微生物接种物用量控制在每升污泥悬液1.50×1010～2.53×1010个活细胞之间,以进一步保证试验结果间的可比性及化学品安全评估研究的标准化.     

砜嘧磺隆降解菌的分离及特性研究

为了进行砜嘧磺隆污染的生物修复,从农药厂废水排放口的污泥中,通过富集培养和平板稀释法,分离筛选出一株具有较强降解砜嘧磺隆特性的菌株N2.通过形态观察及生理生化试验对其进行鉴定,同时对其性质进行了初步研究.结果表明,该菌株为沙雷氏菌属(Serratia marcecens);该菌株降解砜嘧磺隆的最适温度为30～35 ℃,最适pH值为6.0,适宜接种量(预培养24 h,离心后用缓冲液洗涤的菌种OD_600值为0.897)为1.0%(V/V),在72 h内对20 mg/L的砜嘧磺隆降解率为93.71%;随砜嘧磺隆质量浓度升高,降解率下降.研究表明该菌株有很好的实际应用价值.     

BFA-60微生物絮凝剂絮凝效果实验研究

从土壤中分离筛选得到一株产絮凝剂的菌株A-60,以其发酵液作为絮凝剂,取名为BFA-60.实验表明,BFA-60对各种菌悬液和固体悬浊液都有良好的净化效果.通过实际废水絮凝实验发现,该絮凝剂在污水处理行业及发酵工业的固液分离中具有较好的运用前景.     

4种农药对中华大蟾蜍蝌蚪和中国林蛙蝌蚪的急性毒性

为评价农药对两栖动物的毒性影响,以我国广布物种——中华大蟾蜍(Bufo gargarizans)和中国林蛙(Rana chensinensis)36期蝌蚪为试验材料,采用静态生物毒性试验方法测定了草甘膦、百草枯、马拉硫磷和溴氰菊酯对中华大蟾蜍蝌蚪和中国林蛙蝌蚪的急性毒性效应。结果表明,草甘膦、百草枯、马拉硫磷和溴氰菊酯对中华大蟾蜍蝌蚪的96 h-LC_(50)(半致死质量浓度)分别为205.52 mg/L、8.74 mg/L、1.81mg/L和69.14μg/L,对中国林蛙蝌蚪的96 h-LC_(50)分别为184.63 mg/L、6.49 mg/L、1.67 mg/L和65.17μg/L。依据LC_(50),所测试的4种农药对中华大蟾蜍蝌蚪和中国林蛙蝌蚪的急性毒性大小一致,从大到小均为溴氰菊酯、马拉硫磷、百草枯、草甘膦;但同一种农药对中华大蟾蜍蝌蚪和中国林蛙蝌蚪的急性毒性大小存在差异,表现为中国林蛙蝌蚪对上述4种农药的敏感性均高于中华大蟾蜍蝌蚪。依据《化学农药环境安全评价试验准则》,对中华大蟾蜍蝌蚪和中国林蛙蝌蚪而言,草甘膦的急性毒性级别为低毒,百草枯和马拉硫磷的急性毒性级别为中毒,溴氰菊酯的急性毒性级别为剧毒。     

DEHP降解菌对反硝化滤池启动和性能的影响

为研究DEHP降解菌对反硝化生物滤池启动和性能的影响,采用两座上向流反硝化生物滤池进行对比试验。两座反硝化生物滤池进水均投加120μg/L的DEHP,一座反硝化生物滤池(1~#滤池)按照1∶1000(V菌液∶V进水)仅在挂膜阶段投加DEHP降解菌菌液,另一座反硝化生物滤池(0~#滤池)不投加DEHP降解菌菌液作为空白对照。对比试验期间对反硝化生物滤池在1.5 m/h的滤速下运行,通过29 d的对比试验,结果发现,DEHP降解菌使反硝化生物滤池的挂膜时间由15 d变为9 d,加快了40%,稳定阶段0~#滤池和1~#滤池的COD去除率分别为90.45%和95.55%,硝氮去除率分别为69.35%和76.19%,DEHP降解菌提升了滤池对COD和硝氮的去除能力,但对出水亚氮的浓度无明显影响,出水亚氮浓度几乎为0。反硝化生物滤池对DEHP的去除也有明显的效果,0~#滤池和1~#滤池在稳定阶段的DEHP去除率分别为74.77%和86.66%,DEHP降解菌也提升了反硝化生物滤池对DEHP的去除率。另外,在反硝化滤池内部,COD、硝氮、DEHP的去除主要集中在进水端0~0.4 m内。0~#滤池的亚氮积累率随滤池的增高而降低,但1~#滤池的亚氮积累率随滤层高度的增加呈现先升高后降低的趋势。     

铁炭微电解处理制药废水效能影响因素研究

针对麻醉原料制药废水有机物浓度高、可生化性差、毒性大等特点,采用铁炭微电解法作为处理该制药废水的预处理工艺、考察了填料粒度、pH值、铁炭比、气水比和负荷等因素对铁炭微电解系统处理效能的影响.结果表明,在进水pH值为3,Fe/C体积比为1:2,铁屑、活性炭粒径为1 mm,负荷为175.5 kgCOD/(m3铁炭·d),气水比为10:1,反应时间为2h时,可使进水COD、色度分别为19000mg/L及600的制药废水,出水降至8 490 mg/L及20,去除率分别为55.29％和96.67％,同时可使废水可生化性得到增大,BOD5/COD由进水0.14提高至出水0.56.     

响应面法优化超声吹脱处理香兰素生产废水中的氨氮工艺研究

为了提高废水中氨氮处理效率,采用响应面分析法对超声吹脱处理香兰素生产废水中的氨氮工艺条件进行优化,建立了吹脱时间、pH值、超声波功率及气液比4个关键因素与氨氮去除率之间的回归模型。结果表明,各影响因素对氨氮去除率影响程度由大到小依次为超声波功率、气液比、pH值、吹脱时间。确定对氨氮去除的最佳工艺条件为在超声功率90 W,超声吹脱时间90 min,pH值12、气液比600∶1的条件下,氨氮的去除率达到91.60%,与预测值接近,表明拟合度好。试验模型可以用来指导超声吹脱法处理废水中的氨氮。     

产絮凝剂细菌的筛选及其培养条件研究

从活性污泥、农药厂土壤中分离筛选到8株产絮凝剂细菌,经过复筛得到一株高效絮凝剂产生菌NT-1.该菌产絮凝剂的适宜碳源为蔗糖,适宜氮源为酵母膏,初始pH值7.0～8.0,装液量45～75 mL/150 mL,接种量3%～6%,摇床转数为150 r/min,32 ℃培养36～72 h;产生具有高效稳定絮凝活性的絮凝剂,对高岭土悬液的絮凝率均在90%以上.     

热带海水中生物表面活性剂生产菌的筛选及特性研究

为评估生物表面活性剂生产菌对石油烃降解菌的辅助效应,从热带近海海域石油烃污染水样中筛选出一株生物表面活性剂生产菌BSM-301,通过生理生化试验和16S r DNA序列分析,确定该菌为微球菌属(Micrococcus sp.),利用薄层色谱法和傅里叶变换红外光谱法初步确定其产物为脂肽类生物表面活性剂。以菌株发酵液的表面张力值为评价指标,对其生活条件进行优化,并进行海水环境条件下的石油烃辅助降解试验。结果表明,该菌株最佳碳源为葡萄糖,最适初始p H值为7.5,最适培养温度为30℃,添加后石油烃降解率比两种降解菌SJDQ-112和SJDQ-1122单独作用分别提高了64.9%和86.2%。试验正向辅助效果较为明显,为进一步研究海水中石油污染的生物修复提供了理论依据。     

絮凝菌的筛选、培养条件优化及对屠宰场废水的处理

采用分离纯化技术从淤泥样品中筛选出一株高效絮凝剂产生菌,编号为M-3。通过形态学观察、生理生化鉴定及16S r DNA序列同源性比对,鉴定M-3菌为蜡样芽胞杆菌。对M-3菌株进行产絮培养条件优化,并测定了最佳培养条件下制备的活性絮凝物质对屠宰场废水的絮凝效率。结果表明:该菌最佳培养条件为p H=7.0,培养温度30℃,装液量200 m L/500 m L;活性絮凝物对高岭土悬浮液的絮凝率达88.4%;在屠宰场废水p H值超过8时有较好的絮凝效果,p H值为12时效果最佳,絮凝率和COD去除率分别为78.0%、34.6%,絮凝剂最佳投加比例为1~2 m L/100 m L,助絮剂1%Ca Cl2最佳投加比例为3~4 m L/100 m L。