综合生物毒性指标在水体污染监测中的应用

工业废水中所含污染物种类复杂,内含有毒物数量大、种类多,采用现有的水质污染综合指标即 BOD、COD、TOC、DO 等化学指标只能监测出单一因子的直接影响,反映不出多种毒物的综合影响.只有选用能直接测定水体总毒性的方法才能准确地鉴别废水中有毒物的综合生物毒性效应.发光菌毒性试验、SOS 微生物显色反应检测法以及微核技术就是近年来国内外在生物急性毒性和遗传监测方面的研究成果.     

污水处理厂不同处理段水样的急性毒性和对MFO的诱导

利用化学耗氧量(COD)、色度、浊度等综合参数对Q67淡水发光菌(P.PhosphoreumQ67sp.)的急性毒性及对鲤鱼肝微粒体混合功能氧化酶芳烃羟化酶(AHH)和7-乙氧基试卤灵-脱乙基酶(EROD)的诱导来评价活性污泥法为主的城市污水处理效果.认为除利用常规的综合指标监测水体质量外,生物监测也是必不可少的.     

6种表面活性剂的生物毒性研究

石油工业在发展的中后期,大量使用表面活性剂以提高采收率,但大部分表面活性剂的生物毒性作用尚不明确。以502发光菌、重组大肠杆菌和大肠杆菌为受试微生物,综合研究了6种现役表面活性剂的急性毒性和Persoone毒性作用分级,通过体外凝胶电泳研究了表面活性剂的DNA损伤和作用机理。结果表明,6种表面活性剂均表现出较高的急性毒性,重组大肠杆菌较502发光菌和大肠杆菌更敏感,可能更适合作为生态监测测试菌;6种表面活性剂中有5种为高毒,1种为有毒,且均能引起质粒DNA损伤,可能原因为表面活性剂与DNA直接结合导致,其中2种磺酸型表面活性剂诱导DNA损伤的毒性较强,推测可能具有一定的遗传毒性。研究结果可为表面活性剂的健康、环境安全性指标和生物毒性的检测方法提供参考。     

基于荧光传感器Frex的特性检测水质环境中生物毒性物质

发光菌作为水环境生物毒性监控的有效手段,近年来越来越得到重视.本实验利用基因工程技术,将Frex荧光蛋白重组到大肠杆菌中,并通过测定菌体内NADH水平所引起的荧光强度变化,来监测水体中有毒物质对微生物代谢的影响,从而实现实时毒性监控.实验完成了Frex荧光蛋白在大肠杆菌中的正确表达,研究了培养温度、诱导时间及IPTG浓度等不同条件对Frex融合蛋白表达量和荧光活性的影响.将此重组荧光发光菌初步应用于环境水体中有毒物质的检测研究,选取氯化汞、苯酚、重铬酸钾、硫酸锌等4种国际荧光发光菌生物毒性检测标准物质进行检测,结果表明毒性物质均能对菌体的荧光产生一定的催灭作用.该毒物测试手段分别具有反应速度快和灵敏度高等特性.同时,实验优化了该重组菌应用于生物毒性检测试验的条件,为后续的应用研究提供了一定的实验基础,拓展了荧光发光菌在其他方面的适用范围.     

利用主动和被动采样技术和发光菌毒性测试评价水中有机污染物的毒性

提出利用能够模拟生物吸收过程的半渗透膜采样技术(SPMD)富集疏水性有机污染物,然后进行生物毒性测试．这一方法在原理上不同于传统主动富集．生物毒性测试技术体系,能够模拟生物富集和产生毒性的过程．用三油酸脂半渗透膜采样技术对洋河和北京市高碑店污水处理厂水样进行富集,并采用海洋发光菌P．phosphoreum T3和青海弧菌V．qinghainesis Q67发光菌对原水样和经过富集的水中有机污染物进行毒性测试．研究结果表明,洋河水中存在导致急性毒性的有机物,主要来自宣化工业区,以取代苯类化合物(如：硝基芳烃)为主,相比于此类物质,持久性有机污染物对急性毒性的贡献不大．对高碑店污水厂进行的实验表明,用发光菌方法直接测定污水,很难解释急性毒性变化规律．而采用SPMD技术富集水中有机污染物后进行毒性测试,结果和化学分析数据相当吻合．结合SPMD的优点,推荐用该方法作为环境有机有毒污染物毒性监测和生态风险评价的样品前处理手段．     

生物传感细胞ADP1_pWHlux在水环境急性毒性检测中的应用

针对天然发光菌和以模式微生物为宿主构建的生物传感细胞在急性毒性检测应用中对测试条件要求苛刻等适用性问题,本研究将1株基因工程构建的生物传感细胞不动杆菌ADP1_p WHlux应用于急性毒性检测,建立检测方法,考察其灵敏度及检测范围.结果表明,ADP1_p WHlux发光受急性毒物的抑制,毒物剂量与发光抑制存在剂量效应关系.在4 mg·L-1Hg Cl2诱导下仅5 min可作出响应,暴露30~60 min后可以给出较为准确的结果.对Hg Cl2的检出限可达0.04 mg·L-1.对我国生活饮用水卫生标准的指标中Be2+、Ba2+、Cu2+、Ni2+检出效果明显,对Be2+、Ba2+、Cu2+的检测范围均在0.025~250 mg·L-1,对Ni2+的检测范围在0.002 5~250 mg·L-1,对Pb2+、Br O-3、Cl O-2的检出限均在0.002 5 mg·L-1,对Cl O-3检出限为0.025mg·L-1.采用ADP1_p WHlux生物传感细胞检测方法对北京市清河水环境急性毒性进行评价,表明ADP1_p WHlux生物传感细胞检测方法可用于污染水样检测.     

明亮发光杆菌毒性试验在生活饮用水水质监测中的应用

5．12四川汶川地震发生以后,为保障救灾部队及灾区群众的饮水安全,成都军区环境监测中心站对成都军区联勤部设在北川的供水站进行了水质监测,采用明亮发光杆菌毒性试验测定饮用水的急性综合毒性。结果表明,该供水站出水对生物体的急性综合毒性为低毒。测定结果与pH、氰化物、挥发酚、六价铬、砷、汞、硝酸盐氮等理化指标的监测结果有可比性,建议将两类监测方法结合使用。     

明亮发光杆菌毒性试验在生活饮用水水质监测中的应用

5．12四川汶川地震发生以后,为保障救灾部队及灾区群众的饮水安全,成都军区环境监测中心站对成都军区联勤部设在北川的供水站进行了水质监测,采用明亮发光杆菌毒性试验测定饮用水的急性综合毒性。结果表明,该供水站出水对生物体的急性综合毒性为低毒。测定结果与pH、氰化物、挥发酚、六价铬、砷、汞、硝酸盐氮等理化指标的监测结果有可比性,建议将两类监测方法结合使用。     

生物毒性测试仪应用初探

探讨了发光菌的最适发光条件及其发光光度随毒物浓度的增高而呈线性降低的相关性。     

十溴联苯醚对大型蚤和发光菌的毒性研究

利用发光菌和大型蚤2种不同层级的水生生物研究十溴联苯醚(BDE-209)对其的毒性,为多溴联苯醚的生态风险控制提供基础数据和技术参数。大型蚤毒性试验结果表明:BDE-209在24 h和48 h内不足以引起大型蚤死亡,48-EC50>10 mg/L,属于低毒;BDE-209暴露浓度为1 mg/L时,对大型蚤的生长和繁殖没有显著影响。但BDE-209暴露浓度≥10 mg/L时对大型蚤的生存和繁殖会产生较大影响,这是由于BDE-209在慢性试验过程中降解成了多种毒性更强的低溴联苯醚。发光菌急性毒性试验表明,BDE-209对发光菌的剂量-效应曲线为非线性,且急性毒性较小,浓度越高,抑制率越高,高浓度下对发光菌的抑制率变化很小。     

天然水体有毒有机污染物毒性监测样品前处理

应用水样直接测试、ＣＨ２ＣＩ２萃取和被动透膜采样技术（ｔｒｉｏｌｅｉｎ－ＳＰＭＤ）富集洋河宣化至官不库沿线水样中污染物,并进行Ｐ．Ｐｈｏｓｐｈｏｒｅｕｍ Ｔ３和Ｖｉｂｒｉｏ－ｑｉｎｇｈａｉｅｎｓｉｓ ｓｐ．ＮｏｖＱ６７发光菌急性毒笥测试,分析探讨不同样品前处理方式对毒性测试结果的影响。结果由原河水样品直接进行了发光菌急性毒性测试会受水体中共存物质的干扰,将毒性掩盖,表现为制激发光。采用ＣＨ２ＣＩ２     

发光细菌生物毒性抑制率优化研究

发光细菌生物毒对水生生态环境有极大的破坏作用,为保护水体环境,提出发光细菌生物毒性抑制率优化研究。完成测试样品调制;设置菌悬液特征参数,利用pH、RLU及D600进行同步检测,完成发光细菌生物毒性重现;分析磺胺类药品于根际土壤的形态分布和生态毒性,完成发光细菌生物毒性抑制率优化研究。实验证明,三种磺胺类药品对发光细菌生物毒性的相对抑制率都小于30%,为低毒性;其中有机溶剂对发光细菌生物毒性的抑制率最大,水溶态较大,结合态最小。     

页岩气采出水与废弃泥浆的急性毒性分析研究

采用发光细菌生物毒性评价法和鱼类急性毒性评价法,对页岩气采出水和废弃钻井泥浆进行毒性评价,结果表明:三种采出水对斑马鱼的96 hLC_(50)值分别为大于10 000 mg/L;对发光细菌的EC_(50)值分别为9 000mg/L以上;三种废弃钻井泥浆水溶液对斑马鱼的96 hLC_(50)值分别为121 060 mg/L、116 681 mg/L、123 880 mg/L;对发光细菌的EC_(50)值都在在10 000 mg/L的临界值以下,废弃钻井泥浆对环境危害大于采出水。     

Formation and control of disinfection byproducts and toxicity during reclaimed water chlorination: A review

Chlorination is essential to the safety of reclaimed water; however, this process leads to concern regarding the formation of disinfection byproducts (DBPs) and toxicity. This study reviewed the formation and control strategies for DBPs and toxicity in reclaimed water during chlorination. Both regulated and emerging DBPs have been frequently detected in reclaimed water during chlorination at a higher level than those in drinking water, indicating they pose a greater risk to humans. Luminescent bacteria and Daphnia magna acute toxicity, anti-estrogenic activity and cytotoxicity generally increased after chlorination because of the formation of DBPs. Genotoxicity by umu-test and estrogenic activity were decreased after chlorination because of destruction of toxic chemicals. During chlorination, water quality significantly impacted changes in toxicity. Ammonium tended to attenuate toxicity changes by reacting with chlorine to form chloramine, while bromide tended to aggravate toxicity changes by forming hypobromous acid. During pretreatment by ozonation and coagulation, disinfection byproduct formation potential (DBPFP) and toxicity formation potential (TFP) occasionally increase, which is accompanied by DOC removal; thus, the decrease of DOC was limited to indicate the decrease of DBPFP and TFP. It is more important to eliminate the key fraction of precursors such as hydrophobic acid and hydrophilic neutrals. During chlorination, toxicities can increase with the increasing chlorine dose and contact time. To control the excessive toxicity formation, a relatively low chlorine dose and short contact time were required. Quenching chlorine residual with reductive reagents also effectively abated the formation of toxic compounds.     

化工废水对鱼的一致性及灵敏度的响应

运用不同鱼种的急性毒性试验对东北三省具有代表性的化工行业中五种企业污染源排放口水样进行监测,按照工业废水试验方法（鱼类的急性毒性测试）研究了化工废水对于敏感鱼毒性效应。研究结果表明：化工行业废水对不同鱼种均有一定的毒性,随着实际废水暴露浓度的增加,鱼死亡率呈明显的上升趋势,且呈现一定的梯度。同一浓度不同企业的水样,鱼的存活率不同,但有一定的抑制现象。在选取的化工行业中,以不同鱼种作为受试生物的生物毒性大小排序为：吉化1〉吉化2〉吉化3〉吉化4〉吉化5。     

醋酸盐类城市道路抑尘剂的生态毒性及生物降解特性

醋酸盐类抑尘剂因其具有良好的抑尘效果和生态友好性,被越来越多地用于城市道路抑尘.为了揭示醋酸盐类抑尘剂的水生态效应,选取水环境中占据不同生态位的4种水生生物(发光细菌、羊角月牙藻、大型溞和青鳉鱼)进行急性毒性测试.结果表明:4种水生生物对醋酸盐类抑尘剂的敏感程度依次为羊角月牙藻>大型溞>青鳉鱼>发光细菌.确定了抑尘剂与大型溞、发光细菌、青鳉鱼的剂量-效应关系,抑尘剂对三者的EC₅₀/LC₅₀(半数效应浓度/半致死浓度)分别为1.29、37.6、32.7 g/L.抑尘剂对羊角月牙藻的急性毒性及其质量浓度之间没有呈现出明确的数量关系,但是可推断EC₅₀为mg/L量级.以此为基础,推断醋酸盐类抑尘剂的预测无效应浓度范围为21.8～177 μg/L.不同温度下抑尘剂在水中的生物降解速率结果显示,在5和25 ℃时,醋酸盐类抑尘剂均易被降解,主要是微生物和藻类的共同降解作用所致.研究显示,醋酸盐类抑尘剂易于生物降解且生态毒性较低,但在使用时应注意区域总量控制,以防止对水生生物造成潜在威胁.      

常州市典型工业废水综合急性毒性评估

以不同营养级别的藻(生产者)、溞(消费者)和发光细菌(分解者)为指示生物,在发光细菌急性毒性、大型溞急性毒性和叶绿素荧光急性毒性实验这三者的基础上,采用毒性分级体系(toxicity classification system)对常州市六种典型企业原水和处理出水的综合急性毒性进行了评估及比较。结果表明,六种典型企业原水都具有明显的急性毒性,电镀厂、食品厂和综合污水处理厂的处理出水基本无毒,毒性削减明显,但化工厂、印染厂和电子厂处理出水具有较高的急性毒性,而理化指标监测结果表明这六种处理出水可以直接排放。废水综合急性毒性大小和理化指标结果没有必然联系,应进一步完善理化监测指标,强制性增加生物毒性指标的监测。     

制浆造纸废水对水生生物急性毒性研究

目前我国工业废水排放的监督和管理主要以理化监测为主,而理化分析并不能实际反映出水污染源对水体中受害生物的综合毒害强度。该研究同时采用鱼类急性毒性试验、溞类急性毒性试验、发光细菌急性毒性试验和藻类生长抑制试验测定制浆造纸排放废水的生物毒性大小,根据上述毒性实验所测定的半数效应的体积百分比浓度,筛选出对该行业废水最为敏感的毒性试验方法和试验生物,同时结合毒性单位法和废水中的常规污染物浓度与特征污染物对该排放废水进行了综合评价。试验结果表明:该制浆造纸废水对斑马鱼的96 h LC50为33.24%、33.33%和32.96%,属中毒;对大型溞的48 h LC50为27.01%和37.47%,属中毒;对青海弧菌Q67的15 min EC50远远小于10%,属高毒或剧毒;对斜生栅藻的96 h EC50为50%~100%,属低毒。可见,发光细菌毒性试验方法对制浆造纸废水最为灵敏;同时测定4类生物急性毒性的方法为建立我国重点废水排放行业的生物毒性监测方法体系和适合不同污染源废水的试验生物目录库奠定了基础;虽然部分制浆造纸废水的理化指标已经达标,但是其生物毒性较强,这说明采用生物毒性监测配合理化监测方法监测水污染源排放的废水,才能更深刻了解污染物对水生态环境的实际影响,水生生物毒性试验是化学试验的必要补充。     

抗生素废水对Q67的急性毒性和对AHH的诱导

利用Q67发光菌 (Vibrio qinghaiensissp .Nov . Q67)和鲤鱼肝微粒体芳烃羟化酶 (AHH)体外诱导实验评估某酸化处理工艺对抗生素废水的处理效果 ,探讨除利用常规的理化指标监测水质外 ,生物监测的必要性。