地表饮用水源突发性污染事故应急处理及生物毒性检测

摘要

近年来，国内外突发性水污染事故时有发生，严重影响到水源地生态环境安全和城市供水系统安全，亟需实现快速预警及有效处理。石家庄岗南水库作为饮用水源地，担负着河北省省会石家庄和下游铁路、公路、华北油田以及冀中平原地区农业、工业和城市供水的任务，对其水源可能发生的突发性污染事进行预警和处理处置意义重大。
　　本课题以岗南水库水源水为主要研究对象，模拟硝基苯泄露污染水域水质情况，通过考察影响活性炭吸附硝基苯的主要因素，确定活性炭最佳投加量、吸附时间、pH值、活性炭的最佳粒径，从而得到经济、快速的处理方案。试验结果表明:处理初始质量浓度1.7mg/L的硝基苯污染水样，处理硝基苯污染水样的原始质量浓度1.7mg/L时，分别投加粒径0.710mm-0.850mm、0.850mm-2.36mm、2.36mm-4.75mm的活性炭浓度为20g/L、30g/L、50g/L，吸附时间分别为15min、60min、75min，达到较好的处理效果，待处理的硝基苯污染水样pH值小于10，可以保证活性炭对硝基苯的吸附不产生影响。
　　参照《水质急性毒性的测定发光细菌法》(GB/T15441-1995)，利用发光细菌独特的生理效应，用氯化汞作为参比毒物建立发光细菌毒性标准曲线，发光细菌12h达到最大发光强度，后将菌液稀释65倍得到工作菌液，根据其发光细菌的相对发光强度，判定样品的毒性水平，建立饮用水水源毒性基准线，以此预警监测突发性地表水环境污染事件。试验结果为:改变活性炭的粒径，随着粒径的减小，水样中硝基苯浓度缓慢降低，菌液相对发光强度升高，毒性水平都处于高毒水平;改变活性炭投加量，随着投加量增加，出水硝基苯浓度大幅降低，菌液相对发光强度升高，毒性水平降至低毒水平;改变活性炭吸附时间，随着吸附时间的增加，硝基苯出水浓度缓慢降低，菌液发光强度升高，毒性水平降至重毒水平;利用二氧化氯处理硝基苯污染水样，毒性水平降至低毒水平，达到处理标准。
　　以硝基苯污染水样应急处理反应系统中的底泥作为样品，分析鉴定其中微生物的优势菌群，利用优势菌群的变化指示水生态环境的变化，将其作为硝基苯污染水样影响水生生物的重要指标。试验结果表明:藻类对硝基苯污染水样敏感，硝基苯污染水样对藻类有毒害作用，短时间内无法恢复。用活性炭处理硝基苯污染水样，对水体的生态环境有不同的影响，活性炭的吸附作用对藻类及细菌影响很小。用染色法进行水体细菌计数，细菌和藻类数量随着硝基苯浓度的升高而降底，试验证明可以通过藻类和细菌数量变化来指示水体被污染的情况。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 突发性水污染事故应急处理方法

1．3 生物毒性污染物检测技术研究进展

1．3．1 生物毒性检测技术

1．3．2 水环境中生物毒性污染物检测技术的应用

1．4 本课题研究目的

1．5 本课题研究内容

第2章 河北省地表水源水质调研

2．1 水资源状况

2．2 河流水质状况

2．3 水库水质状况

2．4 水样采集

2．5 本章小结

第3章 模拟突发性污染事故应急处理适用技术的选择

3．1 试验材料

3．1．1 试验用水

3．1．2 试验仪器与设备

3．1．3 活性炭选取及其预处理

3．1．4 硝基苯的性质及污染水样的配置

3．2 试验方法

3．2．1 确定活性炭投加量

3．2．2 确定活性炭吸附时间

3．2．3 确定最佳粒径活性炭

3．2．4 pH值对污染水样的影晌

3．3 试验结果与讨论

3．3．1 活性炭投加量的确定

3．3．2 吸附时间的确定

3．3．3 最佳粒径活性炭的确定

3．3．4 pH值的影响

3．4 本章小结

第4章 突发性水污染事故应急检测预警技术

4．1 试验材料

4．1．1 试验仪器

4．1．2 试验试剂

4．2 实验方法

4．2．1 工作菌液的制备

4．2．2 发光细菌冷冻干燥制剂复苏

4．2．3 氯化汞浓度表征急性毒性水平方法的建立

4．2．4 水样预实验

4．2．5 水样的测定

4．3 试验结果分析与讨论

4．3．1 改变活性炭粒径

4．3．2 改变活性炭投加量

4．3．3 改变活性炭吸附时间

4．3．4 二氧化氯处理硝基苯污染水样

4．4 本章小结

第5章 突发性水污染事故的环境生物效应

5．1 试验材料

5．1．1 试验仪器

5．1．2 试验试剂

5．2 试验方法

5．2．1 染色法

5．2．2 计数法

5．3 试验结果与讨论

5．3．1 测定水样中的优势菌群

5．3．2 不同硝基苯浓度对水体生物效应的影响

5．3．3 活性炭处理后硝基苯水样中生物相的影响

5．4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文

致谢