印染废水的生物毒性测试方法研究

摘要

印染纺织业是我国重要的经济行业之一,全国每年产生印染废水约为1.6×109t。印染废水种类多、毒性高,应用传统的活性污泥法已经难以有效降解印染废水中的有机物。由于我国水质安全的评估在国家和地方环境标准中仍然以物理化学指标为主,部分污染物在环境中的浓度相对较低,分析费用昂贵,给化学分析带来很大不便。基于分析方法的缺陷,采用水生生物毒性测试方法可有效的评价废水水质,为废水的排放提供安全保障。目前,采用多种生物不同测试周期的综合毒性评价废水的研究较少,所以采用急、慢性毒性测试的结果有利于人们对产生毒性效应的废水进行仔细分析并采取合理的处理方法,使废水毒性将低。
　　 基于国际标准和生物分布的广泛性选择大型蚤(Daphnia magna straus)和日本青鳉(Japanese Medaka)作为印染废水毒性测试的测试生物。
　　 大型蚤急性毒性试验周期为48h,试验结束时统计大型蚤死亡率并得出半致死浓度(LC50)。根据大型蚤急性毒性试验结果设计慢性毒性测试的试液稀释梯度,试验周期为14d。测试结束时统计大型蚤的存活率、繁殖总量、第一胎产蚤数、第一胎产蚤时间和产蚤胎数。得出各项指标的无观察效应浓度(NOEC)。以大型蚤LC50和繁殖总量NOEC得出废水的急、慢性毒性单位,评价废水毒性。
　　 日本青鳉幼鱼急性毒性试验周期为96h,试验结束时统计幼鱼死亡率并得出半致死浓度(LC50)。根据幼鱼急性毒性试验结果设计胚胎慢性毒性测试的试液稀释梯度。试验周期为17d,14d时统计胚胎死亡率、孵化率、孵化时间,17d时统计孵化成功后的鱼苗存活率。得出各项指标的无观察效应浓度(NOEC)。以幼鱼LC50和胚胎孵化NOEC得出废水的急、慢性毒性单位,评价废水毒性。
　　 本研究以印染废水为研究对象,采用日本青鳉幼鱼、胚胎和大型蚤进行急、慢性暴露试验,统计幼鱼和大型蚤死亡率、胚胎孵化率以及大型蚤繁殖量等生物指标评价印染废水对生物产生的毒性效应。本文获得了如下主要研究成果:
　　 (1)2、3、6、9和10水样对大型蚤产生了急性毒性效应。其中,9号水样的急性毒性等级为中毒,最为显著,毒性单位为16.2TUa。2、3、6和10号水样的急性毒性等级为低毒,毒性单位分别为1.12、1.01、1.28和5.02TUa。慢性毒性测试中,无急性毒性效应的水样对大型蚤未产生慢性毒性效应。9号水样稀释至0.50％时,大型蚤的繁殖与对照无显著性差异(p＜0.05),慢性毒性单位为200TUc。2、3、6和10号水样经过一定稀释后仍对大型蚤产生了慢性毒性效应,慢性毒性单位分别为8.89、1.37、10和40TUc。大型蚤急、慢性毒性呈现较好的相关性。
　　 (2)3、4、9和10号水样对青鳉幼鱼产生了急性毒性效应,9号水样的急性毒性单位为9.93TUa,毒性等级为中毒。其余水样的急性毒性单位均小于2TUa,为低毒或无毒。在胚胎慢性毒性试验中,对幼鱼产生急性毒性效应的水样均对胚胎孵化产生了慢性毒性效应,3、4、9和10号水样的慢性毒性单位分别为1.73、2.22、5和3.03TUc。7号水样对幼鱼无急性毒性效应,但对胚胎呈现出了显著的慢性毒性效应,胚胎孵化率的无观察效应浓度(NOEC)仅为2.50％,慢性毒性单位40TUc。因此胚胎慢性毒性试验对幼鱼急性毒性试验具有补充作用。
　　 (3)采用两个物种对印染废水进行不同生命阶段和不同暴露周期的测试,2、3、4、7、9和10号水样对水生态系统产生毒性效应,其余水样则无毒性效应。多种水生生物毒性测试方法能评价废水毒性效应,有效的弥补物理化学指标评价废水水质的不足。

目录

文摘

英文文摘

第一章 文献综述

1.1 国内印染废水排放现状

1.2 国内印染废水处理现状

1.3 国内工业废水水质监测状况

1.4 水生生物毒性测试物种及方法

1.4.1 水生生物毒性测试物种

1.4.2 水生生物毒性测试方法

1.4.3 水生生物毒性测试方法及分类

1.5 水生生物毒性测试应用现状

第二章 引言

2.1 立题依据

2.2 研究内容

2.3 研究技术路线

第三章 材料与方法

3.1 水样的采集

3.1.1 采样地点简介

3.1.2 水样采集

3.2 试验材料

3.3.1 大型蚤的培养

3.2.2 斜生栅藻的培养

3.2.3 日本青鳉的养殖

3.3 试验器材

3.4 测试方法

3.4.1 大型蚤急性毒性测试

3.4.2 大型蚤的14d和21d慢性毒性测试

3.4.3 青鱼:18幼鱼急性毒性测试

3.4.4 青鳉胚胎慢性毒性测试

3.5 数据处理方法

第四章 结果与讨论

4.1 测试生物的敏感性测定二

4.1.1 大型蚤敏感性测定

4.1.2 大型蚤14d和21d慢性毒性测试方法比较

4.1.3 青鳉幼鱼敏感性测定

4.1.4 青鳉胚胎敏感性测试

4.2 大型蚤急、慢性毒性试验对印染废水的测试

4.2.1 48h大型蚤急性毒性测试

4.2.2 14d大型蚤慢性毒性试验

4.3 青鳉幼鱼急性和胚胎慢性毒性试验对印染废水的测试

4.3.1 96h幼鱼急性毒性试验

4.3.2 17d青鳉胚胎慢性毒性试验

第五章 结论与展望

5.1 主要结论

5.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文和参加课题