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近年来,我国工业废水排放量日益增长,污染现象愈发严重。工业废水中污染物的种类繁多,这些污染物环境中生物体中共同发生作用,呈现出复杂的交互作用引起机体的综合毒性。生物毒性测试方法不仅能够反映水样的综合毒性,而且测试的过程相对简单,尤其是急性毒性测试所需时间短,成本低,因此使用生物法测试水样的综合毒性,评价有毒物质对污水生物处理系统的影响有较大的优势。本研究通过实验对发光细菌法的实验条件进行了优化,并用优化后的方法对选取的研究对象进行了生物急性毒性的相关研究,以期对污水厂确定重点监控污染物及重点监控企业,强化污水厂对企业排污标准的制定,指导企业生产模式的改进方向起到积极的作用。主要研究内容如下:(1)我国进行发光细菌急性毒性实验的标准方法《水质急性毒性的测定发光细菌法》(GB/T15441-1995)存在实验条件及操作过程规定不够细致的问题,同时实验室采用的发光菌和仪器与国标中不同,因而通过试验对测试条件进行改进完善。研究了pH、反应时间和细菌密度三个条件对发光细菌发光产生的影响。通过空白试验确定当体系pH在5.5-8.0范围之间时,pH的波动不会对对发光细菌的发光产生抑制,超出此范围则会明显抑制发光,因此在测定不包括pH影响在内的发光菌急性生物毒性时,当体系pH在5.5-8.0范围内则无需调节pH。试验反应的时间为15min、20min和50min时反应物的半数抑制浓度EC50分别为0.105mg/L、0.068mg/L和0.050mg/L,反应在15min时还在进行,而在20min时基本可以稳定,所以将时间优化为20min。细菌的密度可由发光强度表示,在空白发光强度为4600、3200、2200和1500mV得到的HgCl2的EC50分别为0.125、0.117、0.107和0.104mg/L,说明当菌体密度过大时发光菌对毒性物质的敏感度就越低,同时菌体密度过低也会造成结果偏差较大,因此确定T3明亮杆菌进行毒性测试时空白样的发光强度应控制在1200~3200mV之间。(2)将改进的发光菌毒性测试方法应用于选取的S污水厂进水的毒性大小及沿程水质毒性削减状况的评价。S污水厂的进水对发光菌的发光抑制率为75%~96%,毒性级别Ⅳ级,高毒水平;进水的COD一日内的波动超过4倍,排污企业主要为制革和印染企业,废水排放具有间歇性。污水厂的进水在污染物和毒性两方面对生物处理系统都有较大冲击,从污水厂安全稳定运行方面考虑,对进水进行毒性监测是十分必要的。废水经过污水厂处理后出水的检测的发光菌发光率在104%~108%,说明废水的发光菌急性生物毒性已基本削减完全,可以保证处理后外排的工业废水的水质安全,同时也是一种监测污水厂生物处理系统正常运行的方法。(3)废水在经过污水厂水解酸化池的处理之后,发光菌生物急性毒性增强,发光菌的发光抑制率增幅超过50%,而后经过CASS工段处理后,发光抑制率降低至零以下,毒性几乎被完全削减。数据显示水解酸化段对重金属有削减作用,而氨氮、SCOD和UV254的量都会增大,发光菌对氨氮不敏感,氨氮的变化也不会引起发光菌发光的明显变化。所以推测水解酸化出水的毒性升高是由于有机毒物的增多造成的。(4)进行污水厂进水毒性源头的排查,选取工业园区排污入网企业中的15个典型企业作为研究对象,筛选了重点排污企业和重点监测污染物。制革企业的6个样品中有3个水样原水的发光细菌发光抑制率超过50%,其中进行毛皮鞣制的两家企业(W5,W6)的排水对发光细菌的抑制程度最高,甚至达到了100%,毒性等级为最高级别,Ⅰ级,强毒级别;从毒性总量上看,企业W5月排毒总量相当于19.85kg Hg,超过其他5个样品10~100倍不等,是园区中的重点排毒企业,其排水中Zn的平均浓度高达48mg/L,为典型污染物,需要进行重点监督管理。纺织印染企业的7个样品中只有2个企业的排水发光抑制率超过50%,毒性等级为Ⅱ级,中毒级别;7个企业排水的水量和毒性当量上的差异并不显著,月排毒总量在0.61~5.85kg范围内,没有出现像制革废水中特别突出的排污排毒重点企业。企业排水毒性的差异是由于生产工艺和原料以及企业废水的厂内预处理工艺等多个因素决定的。