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我国石化企业众多,大多沿江沿河沿海分布,石化废水的排放对相关水域生态及人群健康具有潜在的负面影响,常规理化指标的检测不能全面地反映石化废水的实际生物效应。本文以某大型石化企业的污水处理厂为研究对象,在苯胺生产装置检修及恢复正常生产的两种不同工况条件下,分别采集进水及出水水样,利用树脂的不同吸附特性,将水样分离为疏水性酸性有机物(HOA),疏水性碱性有机物(HOB),疏水性中性有机物(HON),亲水性酸性有机物(HIA),亲水性碱性有机物(HIB),亲水性中性有机物(HIN)六种组分。利用发光细菌急性毒性试验、SOS/umu试验及固相萃取-酵母双杂交试验分别测定石化废水不同水样及其组分的急性毒性、遗传毒性和环境内分泌干扰活性,并对水样及其组分进行三维荧光光谱扫描,为后续进行特征性生物毒性物质的鉴定与识别提供依据。结果表明：1)该企业排放的石化废水具有生物毒性,经过处理后,没有被有效清除；从急性毒性来看,对微生物表现为低毒、无毒,但遗传毒性和抗雌激素活性明显,呈现出剂量效应关系；生物毒性物质主要存在于疏水性物质中,其中,遗传毒性与疏水性的酸性芳香族物质可能有密切关系,而抗雌激素活性物质与疏水性非芳香族物质可能有一定关系。2)该企业现有的石化废水常规生化处理系统的处理效果不佳：其中,对DOC等有机污染物的去除率尚可,在70%以上；但对生物毒性物质的去除率较低,甚至出现不降反升的现象,提示在生化处理的过程中,有新的生物毒性物质产生。3)苯胺废水与其它不同性质的废水混合处理,加重了处理系统的负担,影响出水水质。4)常规的理化指标测定不能反映石化废水的实际生物效应,应结合生物毒性试验对废水水质进行全面评价。本研究结果定性与定量评价石化废水的生物毒性,对其他石化企业废水的水质评价与处理技术的优化具有借鉴意义；同时证实了对工业废水进行生物毒性评价的必要性：在工业废水的控制与管理中,传统的理化指标的测定不能反映工业废水对生态系统的影响,应与生物毒性评价方法结合进行全面评价；另外也说明,传统的不同性质工业废水的混合处理模式加重了处理系统负担,影响出水水质,应在对污染物浓度较高的废水进行必要预处理的基础上,再分类收集,分别处理,这种处理模式更有利于水质的改善与废水的资源化再利用,符合社会可持续发展的要求。