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利用发光细菌测定制浆废水及其所含酚类毒物毒性的研究

发布:多吉利        来源:www.duojili.cn  

利用发光细菌测定制浆废水及其所含酚类毒物毒性的研究

摘要:利用发光细菌测定浆废水及其所含八种酚类毒物的毒性,结果表明:此种快速简便的方法是可靠的;不同酚类的生物毒性不同;酚类化合物引入氯为氯代酚类后,毒性聚增,取代氯原子数越多,毒笥越大;次氯酸盐单段漂白废水毒性很强,值得重视,并予以严格控制。

     制浆造纸工业是我国工业的水污染大户。近年来,随着对工业污染物的环境影响的认识不断提高,人们对制浆造纸废水的环境危害,已不仅仅局限于考虑其化学生化耗氧的影响,而进一步关切其对生物的毒性、致突变性等长期、潜在影响。在我国,目前尚未引起足够重视,为此,建立必要的简便生物毒性测方法,进行一些基本调研工作,普遍提高人们在这方面的认识是非常必要的。

     目前国内对草类制浆蒸煮黑液或排放废水中酚类组成的研究有少量报道。FOLKE报告了对麦草浆及黑麦草浆漂白废水中有害物质的研究结果。解天民研究了非木材纸浆漂白废液中的几种代表氯代酚。但对制浆房水及其所含酚类、氯代酚类化合物的毒性的研究则较少。根据我国草类原料比重大,而碱法草浆物虽是麦草浆的漂白,通常采用单段次氯酸盐工艺的制浆特点,开展有碱法、单段次氯酸盐漂白草浆废水及其含毒物毒性的研究工作,提供这些毒物的基础数据,加深人们对酚类化合物污染危害的认识,评价制浆废水的毒性危害,具有重要意义。

利用发光细菌测定毒物的生物毒性的方法近来受到人们的重视,因其较用鱼、水蚤等水生动物为受试动物的常用生物监测方法快速、简例、也相当可靠。发光细菌是一类非致病睡的普通细菌,在正常的生理条件下能发出兰绿色的可见光,这种发光现象是细菌新陈代谢的结果。当细菌接触干扰和损害新陈代谢的物质特别是有毒的有害物质时,就会使细菌的发光强度下降或熄灭,而且毒物的浓度和细菌的发光强度呈负相关线性关系变化,因而可根据发光强度的变化确定毒物的急性生物毒性。

本文利用发光细菌测定八种酚、碱法草浆洗浆废水、单段次氯酸盐漂白废水及洗漂混合废水毒性

一    试验主要仪器、材料、试剂

      (一)试验用主要仪器

          1   生化培养箱

          2   SDJ-I生物毒性检测仪 南京无线电仪器厂

       (二)主要试剂,试样

          1   明亮发光杆菌  上海华东师范大学生物系

          2   洗漂废水    北京造纸七厂

          3    苯酚、愈创木酚及其氯代物

二     试验方法

1      菌种的活化

        取一环20℃下培养12小时的发光细菌,加入一定量的稀释液中,摇匀,制成菌悬液,在20℃下平衡一段时间,使其活化、待用。

2 样品的预处理

洗浆废水与洗漂混合废水,加入1:3盐酸,调PH至6.5-7.0。

次氯酸盐单段漂白废水PH为6-7 

酚及氯代酚配制成一定浓度的溶液,待测。

3 样品的测定

测试管中加入0.1ml菌悬液,0.1ml30%NaCl溶液及测试样品液定容至1ml,混合均匀后放入SDJ-1型生物毒性检测仪的测试室中,作用5分钟后每隔30秒钟依次测定样品光强度的变化 。

        若样品的发光强度很低甚至为零,则将样品稀释一定倍数后再测定。

4 结果的表示

(1) 用相对发光度表示。

(2) 用EC 50表示

EC50是使光强度减少50%的毒物浓度或废水的浓度。

3 试验结果与讨论

本试验测定了几种酚,洗浆废水、Hs漂白废水及其洗漂混合废水的毒性。

不同酚类的EC50值不同,表明其生物毒性大小不同,这是与其结构密切相关的。酚类化合物引入氯为氯化酚类后,毒性聚增,取代氯原子数越多,毒性越大。高氯代酚EC50值很低,毒性相当大,因此,应严格控制这类有毒物质的水体排放。这一结果与一些文献的报导是一致的。

对于用不同种生物测得同种毒物的毒性而言,其毒性值的不同是肯定的。但只要不同毒物毒性的相对值或相对大小顺序基本一致,也就可以说明用不同生物测得同种毒物毒性的可比性或相关性。

     从试验结果看,利用发光细菌测得酚的毒性与利用鱼作受试体测得的毒性,其相对大小顺序基本一致。说明利用这种快速简便的方法检测制浆废水的生物毒性强弱是可靠的。

2 由图可看出,Y浓度在双对数座标图上呈很好的线性关系。因此可利用这种线性关系,作某毒性物的Y浓度标准曲线,以插值方法已知Y值可推求该毒物的未知浓度。

3 洗浆废水EC50=37%,洗漂混合废水EC50=60%Hs漂白废水稀释5倍后EC50=64%,而未稀释水发光细菌的光强旋即或很快衰减为零。相比较,Hs漂白废水毒性较强,其次对洗浆废水、洗漂混合废水。发光细菌法评价工业放心水毒性的标准和毒性级别的方法,本试验采用百分数等级比较法。这个方法是直接按EC50LC50的大小来进行比较。比较标准及据此得出的废水的毒性级别等级分别见下。

             因此,从废水对水体的生物毒性影响方面考虑,应引起人们的足够重视。

4 Hs漂白废水对发光细菌的相对发光度值随浓度增大而衰减、即毒性随浓度增大而增强。

5 美国BULICH等人对235种不同种类工业废水的测试结果表明,工业废水对发光细菌抑制能力与对鱼的急性毒害作用有着较好的相关性。本试验采用发光细菌作为酚毒物及废水致毒性的指示生物来说明它们的致毒程度是可靠的、有意义的。

         利用发光细菌法将原来需要24小时、96小时才能完成的鱼类或蚤类生物毒性试验缩短至10-15分钟,且省去了许多仪器设备。试验生物和场地,较为方便、经济基础。当然,若是条件允许,同时作鱼类的急性毒性试验对照,则更为理想。

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