发光细菌法测定有机工业废水综合毒性董玉瑛

2005年第52卷第1期化工环保NEVIRONMEAPLNTRDCTE[TOONFCllEMICALIDNUSYRT发光细菌法测定有机工业废水综合毒性董玉瑛`,2,冯霄,,王宗爽,(1.大连民族学院化学工程系,辽宁大连116600;2.河南师范大学化学与环境科学学院河南省高等学校环境科学与工程重点实验室,河南新乡453002;3.中国环境科学研究院大气所,北京l0(刃12)〔摘要」应用发光细菌法对啤酒、酿造、印染、化纤、造纸废水进行了生物毒性测定;根据水质毒性分级标准对水样毒性进行了评价。结果表明,不同行业废水的生物毒性与其TOC值之间不存在相关性,只有将二者相结合,才能正确反映废水的实际毒性大小。发光细菌法用于工业废水毒性评价具有快速、简便、灵敏和准确的优点〔关键词〕发光细菌;有机工业废水;综合毒性;测定「中图分类号」X503.2「文献标识码IA仁文章编号」1以)6一1878(2oo5)01一议)65一03随着近代工业的发展,工业废水对水生态系统及人类安全的影响日益严重`〕因此,工业废水的毒性评价和监测工作受到世界各国的普遍重视。目前我国工业废水排放的监督和管理主要采用理化监测方法,根据理化指标进行评价,计算污染物的等标污染负荷,进行总量控制。但是,理化方法所反映的只是废水中某一种污染物的浓度水平及贡献量,并不能反映出废水的综合毒性大小。生物测试则能够弥补理化检测在此方面的不足。传统生物毒性测试以水蚤、藻类或鱼等为受试对象,虽然能反映毒物对生物的直接影响,但是这些方法的最大缺点是实验周期长,实验比较繁琐。发光细菌法快速、简便且费用低廉,其灵敏程度可与鱼类%h急性毒性相媲美〔`1,并且可以与化学分析、化学分离等技术结合使用,是一种工业废水毒性快捷测定方法。本实验用发光细菌法快速测定河南省新乡市不同行业工业废水的综合毒性,并进行毒性分级,为确定废水的安全排放量、制定废水排放标准、进行水质评价以及开展工业废水毒性强度扫描性监测、水质污染应急性生物毒性监测提供基础数据和科学依据。1实验部分1.2水样采集采集水样前,先用水样清洗事先准备好的干净的试剂瓶及塞子两次。注满取样瓶,封好瓶口,即刻送往实验室进行TOC和生物毒性测定。1.3菌种培养明亮发光杆菌(尸hootabcetirumphosPhoer“m)冻干粉,购自中国科学院南京土壤研究所微生物室。冻干粉复苏、斜面菌、摇瓶菌、工作菌等菌种培养方法参见文献川。1.4发光细菌半数发光抑制浓度(E与)的测定[’〕以采集的原综合废水浓度为最高浓度,以逐级10倍蒸馏水稀释法选择中、低限浓度进行预实验。根据预实验的结果,将待测水样用3%NaCl(质量分数,下同)溶液稀释配制成5个浓度梯度,各取21llL加人具塞磨口比色管(小l.sem,h6cm),以2毗3%(质量分数,下同)NaCI溶液作空白对照。每个浓度梯度设3组平行试样。将培养好的工作菌液取0.11llL于各比色管中(控制空白对照管发光强度为700一800cd),加塞充分振荡,去塞,巧而n时用生物毒性测试仪测定发光强度。用直线内插法求出相对发光率为50%时所对应的废水浓度,即为该种废水对发光细菌半数发光抑制浓度(石C50)。所有数据均用oirign6.0软件处理。1.1仪器DXY一2型生物毒性测试仪(中国科学院南京土壤研究所制造);恒温磁力搅拌器;恒温振荡器;电热恒温培养箱;手提式高压灭菌锅;岛津TOC-5000型总有机碳分析仪;常规玻璃仪器。【收稿日期〕2x{科一07一10;仁修订日期」20(科一07一16。[作者简介」董玉瑛(1968一),女,辽宁省锦州市人,大连民族学院教授,大阪大学环境工学科博士后,主要从事有机污染化学研究。化工环保ENVIRONMENTALPROTECTOINOFCHEMCIALINDUSTRY2050年第52卷1.5废水综合毒性评价方法根据采用发光细菌、鱼类、蚤类测定工业废水的急性毒性的实验结果,可采用3种毒性比较标准:(l)有毒/无毒;(2)百分数等级;(3)对数等级。本实验采用Bolich百分数等级毒性划分标准来评价废水综合毒性强度〔’」。百分数等级划分标准应用较广,其描述见表1。表1百分数等级毒性划分标准E几。或LC,。毒性级别等级11xnIW25%25一75%75一100%100%或求不出石C印强毒中毒微毒无毒2结果与讨论2.1废水水样的TOC值废水水样TOC值的测定结果见表2。表2废水水样T(汇含量测定结果水样名称取样位置尸代犯质量浓度/(mg·L一,)啤酒废水啤酒厂总排废水处理装置进水口酿造废水酿造厂总排废水处理装置进水口637.!:片4印染废水灯芯绒厂印染车间出水口化纤黑液化纤厂第一车间出水口63.714化纤粘胶废水化纤厂第二车间出水口0.970别为中毒,属11级废水;化纤生化出水的ECS。为78.053%,毒性级别为微毒,属111级废水,仍对发光细菌具有生物毒性,不能安全排放,说明工业废水监测分析只采用理化方法是不全面的。以Ecs。为指标,所测废水毒性大小顺序为:化纤黑液、化纤粘胶废水、造纸黑液、印染废水、啤酒废水、酿造废水、化纤废水生化处理出水。2.3废水综合毒性与其TOC值的联合应用从表2和表3可知,不同行业废水的生物毒性与其TOC值之间不存在相关性。酿造废水的TOC质量浓度虽然较高,为637.o44m岁L,但毒性级别为中毒;化纤粘胶废水的TOC值很低,为0.970mg/L,其毒性级别却为强毒。酿造废水为高浓度有机废水,主要含有粗蛋白质、氮、磷以及一定量的消毒废液、防腐剂和残余碱性洗涤剂等,营养成分较多,虽然TOC值很高,但呈现中等生物毒性。化纤粘胶废水主要含有氢氧化钠、重铬酸盐以及少量纤维杂质,碱性较强,虽然TOC值很低,生物毒性强度却很大。由此可见,对种类繁多、组成不同的工业废水进行监测分析,只采用常规的理化指标如Toc值或coD等,或者是只采用生物毒性指标,都是不全面、不充分的,只有将二者相结合,才能正确反映废水的实际毒性大小。化纤生化出水造纸黑液化纤厂总排废水生化处理装置出水口造纸厂制浆车间出水口17.531*测量时因废水起泡沫未能得到其TOC值。2.2废水综合毒性测试及评价废水的生物毒性测试及评价结果见表3。表3废水综合毒性测试及评价结果水样名称E几。,%毒性级别等级啤酒废水酿造废水印染废水化纤黑液化纤粘胶废水化纤生化出水造纸黑液3结论a)啤酒、酿造、印染、化纤、造纸废水均对发光细菌呈现毒性效应,但毒性强度相差较大。以E认。为评价指标,废水毒性大小顺序为:化纤黑液、化纤粘胶废水、造纸黑液、印染废水、啤酒废水、酿造废水、化纤废水生化处理出水。b)不同行业废水的生物毒性与其TOC值之间不存在相关性,只有将理化方法与生物方法相结合,才能正确反映工业废水的污染负荷与生物学效应的关系,综合评价废水的毒性和水体污染状况。c)发光细菌法用于工业废水毒性评价具有快速、简便、灵敏和准确的优点。111111毒毒毒中中中毒毒强强微毒强毒参考文献伟jo了一勺,.人`件ō、àn,928200640584500042内、é4只ù6飞à洲勺1一7苦从表3可以看出,所测废水均对发光细菌呈现毒性效应。其中化纤黑液、化纤粘胶废水和造纸黑液的EC。分别为3.641%,4.844%,6.509%,毒性级别为强毒,属I级废水;啤酒、酿造、印染废水的E几。分别为38.923%,52.829%,34.005%,毒性级方战强,陈中豪,胡勇有等.发光细菌法在水质监测中的应用.重庆环境科学,2003,25(2):56一58南京大学环境生物教研室.环境生物学实验技术与方法.南京:南京大学出版社,1989145王连生,韩朔睽.有机污染化学进展.北京:化学工业出版社,1998.90一91第1期董玉瑛等.发光细菌法测定有机工业废水综合毒性DeterminationofComPrehensiveToxieityofOrganieIndustrialEmuentswithPhotobacteriumPhosPhoreumDong(1.Dep州1llentofCh~ealEngineering,h妙i,Dalian,2,凡ngxiaoZ,wang勘ngshuangNaitonaliitesnUivesrity,LiaonzngDalian1166(洲),Chlna;2.hTeKeyaLboartoryofEnviornmenatlSeieneeandTcehnologyofHenandEueationConull」ttee,SehoolofCheimstI’yandEnviornmenatlScienee,HenanNonn盖ilU城versity,eHnanXinxlang453X()2,China:3.AtomspheireReseacrhnIstitute,ChineseResearehAeademyofEnviornmenatlSeienees,Beijingl砚兀心12,China)Abstraet:Thebiologiealtoxiciitesofhteifveikndsofemuentsincludingbeer,berwing,Pirnitnganddyeing,ehe而ealifbreandPapermiakngweerdetenmnedwithPhotobacteirumPhosPhoerumto劝eiyttestmehtod,ande-valuatedaccordingothtestandardforassessingwaterqualiyttoxieity.hTeersultsshowhtathteotxicitiesofhteeffluentsaernoteorrelaetdwihthteirTOCandhteeraltoxieityofaneffluentcanbeonlydeten”inedeoerrctlybyeombiinngbiological’toxieityandTOC.hTebiometermehtodwihtphootbaeetirum尸ho印hoerumhasmanyad-vantagessuchaserlativesensiitviyt,Pereision,quieknessandeonveinenee.Keywords:PhootbacteirumPhosPhoerum;organieindustiraleffluent:eomPerhensiveotxieiyt:deetn们ination(编辑陈殿英)遭/言杏佗、少百健石吧厂小巴佗尺夕矛之/石\乡公己而吧夕石吧夕言说/言吧/补5信、乡石吧心嗯心健石、乡石\少石、乡万健而\乡侣\5信\乡万吧召\5偏告i硬石\乡侣吧石吧而\,乙卜少矿妞夕言、乙佗\乡万泛卜下、乡百吧入、少石吧石、5乍、乡石、乡矛·专利文摘·一种用锌、钥、镁盐类作水处理剂的方法该发明提供了一种用锌、钥、镁盐类作水处理剂的方法:将锌、钥、镁盐类溶解成溶液或直接投人废水中,其中锌盐的质量浓度为0.3一1.5m留L,铝酸盐的质量浓度为0.5一1.5m留L,镁盐的质量浓度为4.0一6.om以L。控制废水的初始pH为7一8,温度为25一30℃,经过6一48h的处理就可以使废水达到环保标准。该发明的优点:处理剂用量少,操作简便,运行成本低廉,高效,环境污染低,适用范围广,对系统本身的运行操作无影响,受环境条件变化的影响小,不需要专门的生产工艺,直接配制。/CN1539756,20()4一10一27一种净化酸性废气的装置工业生产过程中会产生各种各样的废气,含50:,HCI等酸性气体在工业废气中占有很大的比例,如直接排放将造成严重污染。喷淋是最常用的废气净化工艺,在工业中的应用也最为广泛。在利用碱性废渣处理酸性废气时,由于喷嘴极易造成堵塞和磨损,现有产品无法满足工艺的需求,造成资源的大量浪费。该实用新型专利以工业碱性废渣为原料,来源广泛,其关键设备—新型冲击式喷嘴成本低廉,运行维护方便,避免了喷嘴的堵塞、磨损、结垢等现象的发生,特别适用于含有杂质、小颗粒的喷淋液体。该实用新型专利在