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工业废水的生物毒性研究

北极星环保网来源:环境与发展 王璐璐2018/5/11 10:29:57我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:工业废水 生物毒性 有毒物质

北极星环保网讯:伴随经济的向前发展,工业废水的大量排放,导致我国主要河流流域的水污染的种类和数量大量增加,传统的检测方法只能单纯检测出废水中的污染物的主要成分的构成,缺少对物质毒性的相关性的综合分析,本文针对废水中存在的生物毒性种类进行简单介绍,对目前的工业废水中的生物毒性测试进行阐述说明,并结合实际对毒性鉴别进行评价与分析,主要是为了确保生物能够正常的生存与发展。

1工业废水的生物毒性分类

生物毒性的定义为工业废水给生物本身带来的损害的程度,一般表现为三种类型:

根据毒性的快慢程度分为急性和慢性。急性指的是生物体在接触一次或短时间接触外部化学成分后就会出现中毒反映,这种反映常常表现出来的快,反映效果也较为明显。然而,慢性则恰恰相反,这种接触反映的效应也是特别迟缓,需要较长的时间才能有所反映,表现的效果不突出,时间的长短较大程度上取决于试验的物种对化学成分的抵御能力的程度。

导致基因突变进而发生遗传的特性。遗传突变性是指生物机体在受到外部物质的侵害后,自身的遗传基因发生变化,基因的染色体发生病变,进而在遗传过程中突显,往往造成遗传物质的发生错误的病变,导致遗传特性发生较大的变化。

影响内分泌的干扰特性。内分泌干扰特性指是废水中的化学成分对生物体的内分泌系统造成的伤害,造成生物体的分泌异常。

2生物毒性测试进程

2.1急性毒性的测试

就目前我国的测试技术而言,急性毒性测试的方法主要包括发光细菌毒性测试、藻类毒性测试、鱼的毒性测试和蚤类毒性测试等4种。

(1)发光细菌毒性测试。细菌的发光功能主要在其在正常生理过程中能够发出蓝绿色的光。当这种细菌与有毒的物质进行接触,呼吸功能就会受到抑制,不利于生物的生存与生长,自身的发光特性也会减弱。

根据此特性研究出来的毒性细菌测试与实际更加匹配,这样就可以通过对废水中的生物的发光强度来判别废水的污染程度。

(2)藻类植物的毒性测试。藻类植物在水中是相对繁殖较快、培养快、体积小的生物体,且对水质较为敏感,因此,藻类植物往往是生态系统中较为重要的生产者。通过对藻类的细胞进行显微镜下的分析,可以区别出中毒后的细胞状况,且这种分析简单容易。正是因为藻类的这种特性,因此被选作废水中污染程度重要依靠载体。

(3)鱼的毒性测试。鱼类本身对水的环境就比较敏感,当生存环境发生变化时,鱼类就会出现中毒的反映症状。鱼类在水中的存活体相对较多,很容易捕捉,这就为毒性检测提供了较大的帮助,可以通过鱼类对废水的毒性进行测试,通过鱼类的变化来分析水体的毒性污染程度。往往鱼对污染的反映更加敏感,灵敏性也相对较高,这就为急性毒性的检验提供了较大的帮助。

(4)蚤类的毒性测试。水蚤的繁殖能力是有目共睹的且对多种毒素的敏感性也是特别强的,在国际上使用的也非常广泛,但是由于蚤类往往需要进行养殖,这相对于藻类就很复杂。但有由于其敏感程度的重要性,常用于工业污染源的区分与毒性级别鉴定。

2.2遗传毒性的测试

当前对工业废水的遗传突变性检测试验主要有Ames试验和umu试验两种。其中,敏感、迅速、高效、经济的优点是Ames试验所独特具有的特点,因此,多用在混合型工业废水的生物毒性测试方面,这可以全面反映出多种污染物造成的综合作用效应。

而umu试验指的是针对DNA损伤时诱导SOS反应而表达umuC基因这一现象而构建并逐渐完善起来的并用于检测水体环境诱变物的短期性筛选试验[1]。该方法具有经济实惠、反应灵敏、快速高效的特点,这与实际监测过程中所使用的Ames试验结果基本一致。这种检测还具有查找污染源的特性,这就为废水的管理提供了新思路。

2.3内分泌干扰性的测试

不同分泌干扰物的化学结构特性相差较大,仅仅从结构上对其进行激素作用分析往往是片面的。在对检测废水中的类雌激素物质检测,常采用的检测方法就是雌激素受体重组基因酵母,主要的工作原理就是水体环境内分泌干扰物在生物体内的作用,由于该检测方法具有原理简单、经济实惠、操作简单的特点,因此使用广泛。对于当前废水中的毒性分析,往往需要结合多种测试方法综合分析、综合评价。

3毒性的评价方法

通过对毒性检测方法和毒性评价标准进行分析,并借助相关仪器的功能,详细地总结监测技术的过程,以此来确定工业废水毒性的评价方法,目前发展较成熟的检测方法主要有美国毒性鉴别评价法和欧盟效应导向分析法。

3.1毒性的鉴别评价法

3.1.1方法来源

毒性鉴别评价法最早是在1994年的美国完成,最开始主要是用于对工业废水的监测,后渐渐发展到河流、湖泊、孔隙水、固体废弃物浸出液的毒性鉴别。其目的主要还是为了快速、简便地鉴别毒性物质,现已被广泛参考使用。该方法运用WET得到废水综合毒性,再选择合适的分析方法对化学物质进行毒性识别,从废水的多种污染物中筛选出需要优先控制的有毒化学物质[2]。

3.1.2方法的流程

TIE大致可以分为三个阶段:

第一阶段,致毒成分的物理化学性质;鉴别也相对容易,包括溶解性、挥发性、可滤性等。第一阶段是必要的,可以为毒性的方法提供数据支持。整个TIE中采用的都是水生生物进行急性致死实验,选的种类不同结果是有差异的,因此要正确选择受试动物,在TIE中常推荐使用水蚤类动物作为受试的物种。

第二阶段,对初步确认的毒性物质进行分离鉴定。

第三阶段,进一步确认可疑毒物,即验证阶段一和阶段二的识别方法是否正确[3]。为确保结论的准确性,完成阶段三须在限定的日期内,因为阶段一和二旨在鉴定物质的急性毒性,时间过长可能会出现物质的慢性毒性效应而引发不良后果。但这不代表TIE不能进行慢性毒性评估,仍需要进行深入探究。

4结束语

通过对所述生物毒性的分析,我们不难发现:对工业废水的生物毒性研究是科学制定水质处理与控制方案的关键,但生物毒性试验存在较大的缺陷,往往不能有效地对真正的毒性污染物进行识别,对污染物的控制也是不明显的。因此在实际的废水进行检测时,应将多种检测技术进行相互融合,使其更加有效地对水质毒性进行鉴别与区分,使检测数据更加合理化,真正做到确保水质安全。

而在现实的实际中,工业废水中的有毒物质的来源往往相对广泛,有的甚至形成符合污染源,污染源之间相互作用,会形毒性物质间的相互协同、相互叠加,这会造成原来的理化指标达到标准要求,但仍可能仍有生物毒性的风险。

因此,我在对工业废水制定排放标准的同时,要设定毒素的综合值,目的在于降低毒性的危害,这也验证了单一的生物毒性试验并不能完全正确地反映废水的污染情况,这也对探索研究联合毒性监测试验方法提出了新的要求,推动工业废水生物毒性处理工艺的发展朝着前进的方向大步前进[4]。

延伸阅读:

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