鍍鉻化工廢水對發(fā)光菌的綜合毒性

引　言

電鍍是機械制造業(yè)中的一項基礎工藝,也是當今全球三大污染工業(yè)之一[1]。據統計全國工業(yè)和城 市生活污水排放總量為401億立方米,電鍍廠(chǎng)排放 廢水達40億立方米,占工業(yè)廢水排放量的10%, 并且約有50%的電鍍廢水未達到國家排放標準而 被排放到了環(huán)境中[2-3]。廢水含有重金屬離子、有 機化合物及無(wú)機化合物有害物質(zhì),這些物質(zhì)會(huì )對生 態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴重的危害[4]。但目前對電鍍廢水排放 的監督和管理主要根據理化指標進(jìn)行評價(jià),計算污 染物的等標污染負荷,進(jìn)行總量控制[5-6]。而以理 化指標為主要手段的控制方法具有較大的局限性。 美國EPA推薦了一個(gè)綜合方案,即通過(guò)化學(xué)定義 的理化標準和全水樣毒性限來(lái)控制排水質(zhì)量,后者 包括測試生物的急性和慢性毒性[7]。在眾多的生物 測試方法中,發(fā)光細菌法具有快速、簡(jiǎn)便、靈敏、 費用低廉的優(yōu)點(diǎn),是對廢水進(jìn)行急性毒性測試的較 好方法[8-11]。

本實(shí)驗對采自大連市開(kāi)發(fā)區某鍍鉻廢水處理廠(chǎng)不同工藝段的3種廢水,進(jìn)行了pH值、電導率和 COD等主要理化性質(zhì)的測定;同時(shí)測定對發(fā)光菌 的生物毒性,并進(jìn)行毒性分級;結合電導率和 COD進(jìn)行了初步的毒物鑒別評價(jià)。研究工作為確 定鍍鉻廢水的安全排放量、制定鍍鉻廢水排放標 準、進(jìn)行鍍鉻廢水的水質(zhì)評價(jià)以及污染應急性生物 毒性監測提供基礎數據。

1　實(shí)驗部分

1·1　儀器和試劑

DXY-2型生物毒性測試儀(中國科學(xué)院南京 土壤研究所制造); 85-2型恒溫磁力攪拌器(上海 司樂(lè )儀器廠(chǎng)); THZ-82氣浴恒溫振蕩器(江蘇金 壇儀器廠(chǎng)); DHP-9082電熱恒溫培養箱(上海一 恒科技有限公司); LDZX-40CI型立式自動(dòng)電熱壓 力蒸汽滅菌鍋(上海申安醫療器械廠(chǎng));不同量程 的精密移液器(Thermo公司); SJH型潔凈工作 臺(沈陽(yáng)市凈化儀器廠(chǎng)二分廠(chǎng));微波密封消解 COD快速測定儀(國家環(huán)保局華南環(huán)境科學(xué)研究 所); HS-3S數字酸度計和DDS-12A數字電導率 儀(杭州東星儀器設備廠(chǎng))等。實(shí)驗中使用的藥品 均為分析純。

1·2　水樣采集

所研究的3種鍍鉻廢水采自鍍鉻 污水處理廠(chǎng)的不同工藝段,即來(lái)自電鍍廠(chǎng)排放污水、加入H2SO4-FeSO4還原Cr6+為Cr3+后出水以及加入藥劑將Cr3+絮凝沉淀后出水。水樣采集密封后立即送往實(shí)驗室進(jìn)行pH值、電導率、化學(xué)需氧量[CODCr (O2, mg·L-1)]和對發(fā)光菌的生物毒性測定。

1·3　菌種的培養

明亮發(fā)光桿菌(Photobacterium phosphoreum) 凍干粉購自中國科學(xué)院南京土壤研究所微生物室。發(fā)光菌凍干粉劑的復蘇、斜面菌種的培養、 搖瓶菌液的培養、工作菌液的制備等過(guò)程見(jiàn)文獻

1·4　鍍鉻廢水特性分析方法

pH值、電導率的測定按國標方法進(jìn)行[13]; COD的測定使用微波消解COD快速測定儀。

1·5　鍍鉻廢水對發(fā)光細菌EC50的測定

由于鍍鉻廢水的pH值較低,鑒于檢驗酸度對發(fā)光菌毒性測試的影響,對廢水pH值調節前后的 生物毒性分別進(jìn)行了測試。為了防止調pH值時(shí)有 沉淀生成,需將廢水稀釋后再調節pH值到6~7, 然后進(jìn)行毒性測試。

對于pH值調節前的鍍鉻廢水,以采集的原廢水濃度為最高濃度,以逐級10倍稀釋法選擇中、 低限濃度進(jìn)行預試驗,獲得接近100%、0發(fā)光率 的廢水濃度。根據預試驗的結果,將待測水樣用 3% NaCl溶液稀釋配制成6個(gè)濃度梯度,各取5 ml加入到具塞磨口比色管中,以5 ml 3% NaCl溶 液作空白對照。每個(gè)濃度梯度設3組平行。將培養 好的工作菌液取0·3 ml于各比色管中(控制空白 對照管發(fā)光強度為300~900 mV),加塞充分振 蕩,去塞, 15 min時(shí)用生物毒性測試儀測定發(fā)光 強度。用直線(xiàn)內插法求出相對發(fā)光率為50%時(shí)所 對應的廢水濃度,即為該種廢水對發(fā)光細菌半數發(fā) 光抑制濃度EC50。對于pH值調節后的鍍鉻廢水, 以稀釋后的廢水濃度為最高濃度,毒性分析同pH 值調節前鍍鉻廢水的測試方法。

1·6　鍍鉻廢水毒性分級標準

Bulich[9]根據采用發(fā)光細菌、魚(yú)類(lèi)、蚤類(lèi)作為 受試生物測定工業(yè)廢水的急性毒性實(shí)驗結果,提出 了3個(gè)毒性比較方法標準: (1)有毒/無(wú)毒; (2) 百分數等級; (3)對數等級。其中百分數等級劃分 標準為國內多數科研人員所采用,這種分級方法直 接按EC50或LC50的大小進(jìn)行比較,按毒性由大到 小共分為強毒、毒、微毒和無(wú)毒4個(gè)等級。 來(lái)源：化工學(xué)報       作者: 董玉瑛 雷炳莉

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