制革废水处理系统各级出水的生态毒性评价-论文 8页

生态环境学报2014，23(6)：1014．1021http：／／www．jeesci．comEcologyandEnvironmentalSciencesE—mail：editor@jeesci．com制革废水处理系统各级出水的生态毒性评价曾国驱L，贾晓珊，陈进林，梅承芳1．中山大学环境科学与工程学院，广东广州510006；2．广东省微生物研究所，广东广州510070摘要：采用生态毒理学常用的大型涵(Daphniamagna)和活性污泥(activatedsludge)作为试验系统，对制革废水处理系统各个环节出水进行毒性试验，以评价其处理效果。按照OECD标准试验方法，选取本实验室繁殖的大型潘(涵龄小于24h)，和采自以处理生活污水为主的污水处理厂活性污泥，分别使用重铬酸钾和3,5一二氯酚作为参比物验证大型潘和活性污泥的毒性敏感性。以大型潘活动抑制和活性污泥呼吸抑制作为毒性终点，利用48h静态试验和3h曝气试验分别评价水样对于大型涵活动和活性污泥呼吸作用的急性毒性效应。统计各试验组大型潘的活动情况和活性污泥的呼吸速率，分别将其与空白对照组进行比较，计算大型涵的活动抑制率和活性污泥的呼吸抑制率，采用Bliss法统计制革废水处理系统各个环节出水对大型涵和活性污泥的半数抑制浓度(EC如)。结果表明：制革废水依次经过厌氧脱硫反应器、脱色厌氧反应器、微曝气反应器和厌氧氨氧化反应器的生物处理系统处理，其出水对大型湮和活性污泥的急性毒性已大为降低。进水、厌氧脱硫反应器出水、脱色厌氧反应器出水、微曝气反应器出水和厌氧氨氧化反应器出水对大型潘活动抑制试验的48h．EC50分别为41．3％、32．2％、48．0％、91．2％和无抑制作用；活性污泥呼吸抑制试验3hEC50则分别为178．2％、101．5％、689．7％、184．6％和无抑制作用。总体上毒性呈现逐渐降低的趋势，而且大型涵比活性污泥更为灵敏。大型涵和活性污泥的生态毒性结果与化学分析的结果相互补充，可为制革废水处理提供预警和效果评价提供科学依据关键词：大型滔；活性污泥；制革废水；生态毒性；评价中图分类号：X171．5文献标志码：A文章编号：1674．5906(2014)06．1014．08引用格式：曾国驱，贾晓珊，陈进林，梅承芳．制革废水处理系统各级出水的生态鼋陛评价[J】．生态环境学报，2014，23(6)：1014．1021．ZENGGuoqu，JIAXiaoshan，CHENJinlin，MEIChengfang．Ecologicaltoxicityevaluationofefluentsfromdiferentprocessfortannerywastewatertreatment[J]．EcologyandEnvironmentalSciences，2014，23(6)：1014—1021．制革废水污染物成份复杂，含有多种有毒有生物测试方法和化学分析方法，不但能够有效地害物质(李晓星等，2003)，而且是一种难处理的预测复杂体系对生态系统的毒理效应，而且可以工业废水。国内外的处理技术多种多样，主要方用于评价废水处理效果和筛选合适的废水毒性削法为物理化学处理法和生物处理法，两种方法单减技术(Wang等，2003；胡洪营等，2010；Fisher独或联合使用。针对这类废水中难降解有机污染等，1998；赵建亮等，2011)。其中水生生物的急物的处理技术效果评价主要包括理化方法和生物性毒性试验是生态毒理学最常用的指标，应用最毒性方法(刘薇，2007o其中物理化学评价指标为广泛(Carins和Pratt，1993)。而涵类毒性检测主要包括色度、生物需氧量(BOD)、化学需氧量具有方法灵敏度高、耗时短、适用于急性和慢性(COD)、氨氮等水质污染的常规指标。传统的物理评价等优点，为常用的生物毒性测试方法(Borrely化学方法能定量分析污染物，但大多数微量有毒等，2000；胡洪营等，2011；杨晓霞等，2008o污染物缺乏环境标准，加上可能存在毒性更大或活性污泥呼吸抑制试验作为一种生物测试方法，毒性特征不同的中间体(Sweeney等，1994)，难具有快速、灵敏的优点，在生物处理系统的毒性以直接和全面地反映各种有毒物质对环境的综合预警和评价废水处理的有效程度方面也得到应用影响(Pintar等，2004；USEPA，1996)。而生物(Kim，1994o测试能反映复杂体系中所有组分的综合作用，包本研究采用大型潘活动抑制试验和活性污泥括各组分之间可能存在的加合作用、拮抗作用或呼吸抑制试验，对制革废水处理系统各个环节出水协同作用(Sponza，2003)，可弥补理化检测方法进行试验，以评价其处理环节的效果，为同时脱硫、的不足。选择合适的生物测试方法或者结合使用脱色和脱氮的厌氧技术的应用提供参考。基金项目：国家高技术研究发展计划“863计划”(2006AA06Z322)；国家水体污染控制与治理科技重大专项(2012ZX07206002)作者简介：曾国驱(1966年生)，男，研究员，主要研究方向为生态毒理与环境安全评价。E—mail：zengguoqu@163．corn通信作者，E—mail：eesjxs@mail．Sysu．edu．cn收稿日期：2014．04．05\n曾国驱等：制革废水处理系统各级出水的生态毒性评价1015舨UASBHc脱色A降B解RH微曝气反应器Hc厌氧氨A氧BR饭器，H图1制革废水处理工艺流程图Fig．1SchematicdiagramoftannerywastewaterⅡleatmentprocess表1试验水样的水质指标Table1Qualityoftestedwastewater指标pHp(COD)／(mg·L。)p(BOD5)／(mg·L‘)p(S04)／(mg·L一)p(氨氮)／(mg·L‘)色度，f音进水7．842．24x10702109933．11010厌氧脱硫反应器出水6．771．19~1040622634．3．724脱色厌氧反应器出水7．9635614516835．6156微曝气反应器出水7．7215350．617916．192厌氧氨氧化反应器出水7．9311640．21631．56601材料与方法无离子水。1．1试验水样2．4试验培养基试验水样采自制革废水处理系统，其工艺流程活性污泥呼吸抑制试验使用蒸馏水配制合成示意图见图1。污水作为试验培养基，配方按文献(国家环境保试验水样分别为进水和经厌氧处理工艺处理护总局，2004；OECD，1984；全国危险化学品管后的出水，其中厌氧处理工艺处理后的出水依次为理标准化技术委员会，2008；ISO，2007)，如表厌氧脱硫反应器的出水、脱色厌氧反应器出水、微2所示。曝气反应器出水和厌氧氨氧化反应器出水，采样测表2合成污水的配方定的水质指标见表1。Table2Syntheticsewagefeed2．2仪器设备成分P／(g·L)PQX．280A一22H型光照培养箱(宁波莱福科技蛋白胨16公司)；DSR．THEXT温湿度计(杭州佐格通信设备牛肉浸膏ll脲3公司)；CPA225D电子天平(赛多利斯科学仪器公NaC10．7司)；HI8424NEW便携式防水型pH／mV／~C~]定仪CaC122H2OO．4(意大利HANNA公司)；Oxi330i型溶解氧测定仪MgS047H200．2(德国wTw公司)；AvantiJ．30高速冷冻离心机(美K2nao42．8国贝克曼公司)；BI．2000电解呼吸仪(Bioscience，Inc)等。2．5参比物2．3试验用水2．5．1大型滔活动抑制试验2．3．1大型潘活动抑制试验以重铬酸钾作为参比物，对大型潘作敏感性检按以下配方制备试验用水(国家环境保护总查。设置1个空白对照组和5个质量浓度试验组，质局，2004；ISO，1998；国家环境保护总局，1991；量浓度分别为0．50、0．89、1．58、2．81和5．00mg·L～，全国危险化学品管理标准化技术委员会，2008a，每组幼潘数量为20。2008b；OECD，2004o2．5．2活性污泥呼吸抑制试验1)氯化钙溶液：将11．76gCaCI2"2H2O溶解于使用参比物3，5．二氯苯酚检查参照物对活性污去离子水中，稀释至lL；2)硫酸镁溶液：将4．93泥的呼吸抑制率。参比物3，5．二氯苯酚购自AgMgSO4"7H2O溶解于去离子水中，稀释至1L；3)JohohsonMaRheyCompany。用lmol·LNaOH溶碳酸氢钠溶液：将2．59gNaHCO3溶解于去离子水液10mL溶解0．5g3，5一二氯苯酚，用蒸馏水稀释到中，稀释至lL；4)氯化钾溶液：将0．23gKCI溶lL，即为3，5一二氯苯酚溶液，该溶液的质量浓度为解于去离子水中，稀释至1L。500mg·L～，其pH值在7～8之间。试验质量浓度为各取以上4种溶液25mL加以混合并用去离子5、1O、20mg·L～，计算3h—EC50值。水稀释至1L。必要时用氢氧化钠溶液或盐酸溶液2．6试验生物调节pH值，使其稳定在7．8+0．2。大型~(Daphniamagna)是枝角类浮游生物，雌2．3．2活性污泥呼吸抑制试验雄异体，其体型小，长圆形，分为头部和躯干，头\n1016生态环境学报第23卷第6期(2014年6月)部有2对明显的触角，其中第2对触角是主要的运动预试验的结果，在包括使全部大型潘产生活动抑制器官，正常生长、繁殖的温度范围在15—25℃，在的最低体积分数和未产生活动抑制的最高体积分数适宜的条件下可进行孤雌生殖，环境条件恶化时进之间，按照等对数间距设置体积分数组，每个体积行两性生殖，分布于多种自然水体中，对污染物很分数组设置4个平行，每个平行放入的大型潘数量为敏感。5。在24h和48h计数大型潘的受抑制数量。本研究试验用大型潘来源于中国疾病预防控2．8．2活性污泥呼吸抑制试验制中心，在试验条件下驯养3d以上，潘龄≤24h。按表3配制各试验瓶中的溶液体系。设定电解活性污泥是微生物群体及它们所依附的有机呼吸仪从试验开始到试验结束期间，每隔O．1h记物质和无机物质的总称。微生物群体主要包括细录每个试验瓶的氧气消耗量。菌、原生动物和藻类等。运转良好的活性污泥，是2．9数据处理以丝状菌为骨架由球状菌组成的菌胶团，沉降性大型潘毒性以48h-EC5o表示，EC50以质量浓好，其性能指标包括：混合液悬浮固体、污泥沉降度或体积分数表示。应用DAS2．1．1软件，采用Bliss比、污泥指数(污泥体积指数、污泥密度指数)。法分析48h．EC50。活性污泥常用来处理污(废)水。活性污泥呼吸抑制试验：整理统计各组试验液本研究试验用活性污泥来源于广州某城市污的溶解氧浓度，计算各组试验液的呼吸速率和呼吸水处理厂，参照《化学品测试方法》(国家环境保抑制百分率。应用DAS2．1．1软件，采用Bliss法分护总局，2004)进行前处理：污泥取回实验室后用析3h．EC5o及其置信区间。自来水冲洗，离心，倒出上清液，重复操作3次，呼吸速率=(0一Rf)~60／~t取少量洗过污泥称质量、干燥。从该结果计算出试抑制百分率=[1-2Rd(c1+c2)]×100％验所需污泥的量，然后配制一定质量浓度的活性污其中：△f表示时间间隔；Ro表示0时刻的溶解泥混合悬浮液。测得污泥质量浓度为20．6g'L～，稀氧，mg·L～；R，表示终止时刻的溶解氧，mg·L～；释至约1Og·L用于试验，试验时活性污泥的最终质表示受试物试验组的耗氧速率，mg·L-1．h～；Rcl量浓度为1．5g·L～。表示试验对照组1的耗氧速率，mg·L-X．h～；Rc2表2．7试验条件示试验对照组2的耗氧速率，mg·L～·h～。2．7．1大型涵活动抑制试验2．1O生态毒性等级划分试验前24h选取怀卵的健康母潘置于试验环境根据Bulich(1982)提出的方法。EC50<25％为中驯养，光强为2000Ix，光照周期为16h光照，8h强毒，EC5o=25％一75％为毒，EC50=75％~100％为微为黑暗，温度为(20士1)℃，以实验室纯种培养的毒，EC50>100％或求不出EC50为无毒。小球藻(Chlorellavulgar~)喂养。正式试验时试验3结果温度为(20~1)℃，光强为2000lx，光照周期为163．1大型潘的生态毒性h，光照8h为黑暗，试验期间不喂食。3．1．1大型潘敏感性检查2．7．2活性污泥呼吸抑制试验重铬酸钾对大型潘的敏感性检查的结果如表4温度：(20~2)℃。所示。其结果表明参比物重铬酸钾的24h-EC50为2．02．8试验方法mg·L～，符合要求，可用于试验(OECD，2004)。2．8．1大型潘活动抑制试验3．1．2对大型潘活动抑制试验结果采用48h静态试验的方法，进行水样对大型潘的3．1．2．1进水对大型潘活动抑制试验急性活动抑制试验。首先进行24h预试验，然后根据进水对大型潘活动抑制试验结果，如表5所示。\n曾国驱等：制革废水处理系统各级出水的生态毒性评价表4大型涵敏感性检查表7脱色厌氧反应器出水对大型潘活动抑制试验结果Table4DeterminationofthesensitivityofDaphniamagnaTable7TheexperimentalresultsofacutetoxicityofefluentfromABRfordecolorizationtoDaphniamagna表5进水对大型涵活动抑制试验结果表8微曝气反应器出水对大型潘活动抑制试验结果Table5TheexperimentalresultsofacutetoxicityofinfluentTable8Theexperimentalresultsofacutetoxicityofefluentofmicroaerophilic结果表明，随着暴露浓度的增加和时间的延长，大型涵受抑制率呈明显的上升趋势。24h时，3．1．2．4微曝气反应器出水对大型渣活动抑制试验10．0％-22．5％体积分数组未发现大型潘有异常行微曝气反应器出水对大型涵活动抑制试验结为，33．7％～50．6％体积分数组部分大型潘活动受到果(表8)显示，24h时55．5％体积分数组大型潘活抑制；48h时，22．5％体积分数组大型涵活动开始受动未受抑制；在48h时55．5％体积分数组出现大型潘到抑制，50．6％体积分数组大部分大型潘活动受到活动受抑制现象，而98．4％体积分数组大型潘活动抑制。受抑制的数量翻倍。3．1．2．2厌氧脱硫反应器出水对大型潘活动抑3．1．2．5厌氧氨氧化反应器出水对大型潘活动抑制制试验试验厌氧脱硫反应器的出水对大型潘活动抑制试厌氧氨氧化反应器出水对大型潘活动抑制试验结果，如表6所示。从结果可以看出，24h和48h验的结果，如表9所示。该结果为预试验结果，结时，均从14．8％体积分数组开始部分大型涵活动受果显示100％体积分数组大型潘活动未受抑制，也未到抑制，而且同一体积分数组大型潘活动受到抑制见异常行为，不需要做正式试验。表明厌氧氨氧化的数量一样。段段出水对大型潘活动无抑制作用。衷6厌氟脱硫反应器出水对大型潘活动抑制试验结果表9厌氧氨氧化反应器出水对大型潘活动抑制试验结果Table6TheexperimentalresultsofacutetoxicityofeffluentTable9TheexperimentalresultsofacutetoxicityfromABRforsulfatereductionofefluentfromABRforAnammox3．1．3大型潘活动抑制试验结果统计和评价对制革废水处理系统各个环节出水进行大型3．1．2_3脱色厌氧反应器出水对大型潘活动抑潘活动抑制试验，其生态毒性结果，如表10所示。制试验结果显示，进水48h．EC5o、厌氧脱硫反应器的出水脱色厌氧反应器出水对大型潘活动抑制试验48h．EC50、脱色厌氧反应器出水48h．EC50、微曝气结果，如表7所示，48．0％体积分数组半数大型涵活反应器出水48h-EC50和厌氧氨氧化反应器出水48动受到抑制。h-EC50分别为41．3％、32．2％、48．0％、91．2％和无抑\n生态环境学报第23卷第6期(2014年6月)表10处理工艺各阶段对大型潘活动抑制试验结果统计表113。5一二氯苯酚的3h活性污泥呼吸抑制试验结果Table10TheresultsofacutetoxicityofinfluenttoDaphniamagnaTable11Theexperimentalresultsof3htestof3，5-diehlorophenol制作用，对应的毒性等级分别为毒、毒、毒、微毒或无毒(考虑到置信区间)、无毒。表明废水经过进水废水对活性污泥呼吸抑制率增大到40．1％。脱硫、脱色和脱氮等各环节处理后，对大型潘的急3．2．2．2厌氧脱硫反应器出水活性污泥呼吸抑制性毒性呈现逐渐降低的趋势。其中厌氧脱硫反应器试验的出水48h．EC50比进水的48h．EC5o值略低(即毒性从表13中可以发现，10％体积分数的厌氧脱硫增大)，厌氧氨氧化反应器出水(即废水处理系统反应器出水的呼吸速率比试验对照组的呼吸速率整体的出水)对大型潘活动无毒性作用。大，因此没有呼吸抑制作用，然而厌氧脱硫反应器3．2活性污泥呼吸抑制试验出水体积分数增加到50％，其呼吸速率明显变小。3．2．1活性污泥有效性验证结果3．2．2．3脱色厌氧反应器出水活性污泥呼吸抑活性污泥有效性验证结果，如表11所示。试制试验验结果显示，对照试验开始和结束时呼吸速率分别从脱色厌氧反应器出水活性污泥呼吸抑制试为22．2mg·(L-h)和21．4mg·(L．h)～，2组对照呼吸验的结果(表14)可以知道，不同体积分数脱色厌之差为2．2％，满足对照组呼吸之差在15％之内的要氧反应器出水呼吸抑制百分率变化不明显。求。通过DAS软件分析，参比物3h—EC5o为8．93．2．2．4微曝气反应器出水活性污泥呼吸抑制试验mg·L一，满足质量控制的要求。表15的结果显示，10％微曝气反应器出水的呼3．2．2活性污泥呼吸抑制试验结果吸速率与对照组相差不大，50％微曝气反应器出水3．2．2．1进水活性污泥呼吸抑制试验体积分数时，呼吸速率下降较明显；90％微曝气反进水活性污泥呼吸抑制试验结果，如表l2所应器出水体积分数时，呼吸速率则下降趋缓。示。结果表明，随着废水体积分数的提高，活性污3．2．2．5厌氧氨氧化反应器出水活性污泥呼吸抑制泥呼吸抑制率逐渐增加，10％体积分数的进水废水试验对活性污泥呼吸抑制率为8．5％，而90％体积分数的厌氧氨氧化反应器出水活性污泥呼吸抑制试表12进水活性污泥呼吸抑制试验结果Table12Theexperimentalresultsofinfluentactivatedsludge，respirationinhibitiontest表13厌氧脱硫反应器出水活性污泥呼吸抑制试验结果Table13Theexperimentalresultsofactivatedsludge，respirationinhibitiontestofefluentfTomABRforsulfatereduction\n曾国驱等：制革废水处理系统各级出水的生态毒性评价表14脱色厌氧反应器出水活性污泥呼吸抑制试验结果Table14Theexperimentalresultsofactivatedsludge，respirationinhibitiontestofeffluentfromABRfordecolorization表16厌氧氨氧化反应器出水活性污泥呼吸抑制试验结果和评价Table16Theexperimentalresultsofactivatedsludge，respirationinhibitiontestofeffluentfromABRforAnammox验结果，如表16所示。从结果中可以看出，不同体或微毒(考虑到置信区间)、无毒、无毒、无毒。积分数的厌氧氨氧化反应器出水的呼吸速率与对表明进水经过脱硫、脱色和脱氮等各环节处理后，照组的呼吸速率相差无几，对活性污泥呼吸抑制试对活性污泥呼吸抑制毒性总体上呈现逐渐降低的验无抑制作用。趋势。其中脱厌氧脱硫反应器出水3h-EC5o比进水3．2．3活性污泥呼吸抑制试验结果统计和评价的3h-EC50值略低(即毒性增大)，微曝气反应器对制革废水处理系统各个环节出水进行活性出水3h-EC50比进水的3h—EC5o值高，而比脱色段出污泥呼吸抑制试验，其生态毒性的结果，如表17所水3h．EC5o的低，厌氧氨氧化段出水(即废水处理示。结果显示，进水3h．EC5o、厌氧脱硫反应器出系统整体的出水)对活性污泥呼吸无抑制作用，求水3h．EC50、脱色厌氧反应器出水3h—EC5o、微曝气不出EC5o。反应器出水3h—ECo、厌氧氨氧化反应器出水3尽管得出的进水和各反应器出水的毒性等级为h—EC50，分别为178．2％、101．5％、689．7％、184．6％无毒或微毒，但仔细分析其中的毒I生差异较明显。和无抑制作用，对应的毒性等级分别为无毒、无毒4讨论表17处理工艺各阶段活性污泥呼吸抑制试验结果和评价废水中的毒性物质往往会抑制活性污泥中微Table17TheresuRsofactivatedsludge，respiration生物的活性，造成处理系统运转不稳定甚至失败。inhibitiontestofeachunit现有的常规监测指标COD、BOD、氨氮和色度等还不能完全准确、及时地反映进水水质的这种毒害性。制革废水处理系统的前期研究中，制革废水处理系统的厌氧氨氧化ABR的污泥对毒性敏感，遇到正在运行正常的厌氧氨氧化ABR失去厌氧氨氧化作用的问题。因此，污水水质的毒性检测极为重要(Copp和Spanjers，2004；Yoong等，2000)。\n生态环境学报第23卷第6期(2014年6月)常规的水质分析的数据显示，制革废水依次经脱色和脱氮等各环节处理后，COD、BOD、色度等过脱硫、脱色和脱氮等各环节处理，处理效果良好。水质指标尽管也呈现逐渐降低的结果，但就各反应生态毒性试验的结果表明制革废水依次经过脱硫、器情况而言，出现与大型涵和活性污泥毒性测试结脱色和脱氮等各环节处理后，对大型涵的急性毒性果不一致的情况。因此，将常规的水质指标结合生呈现逐渐降低的趋势，但其中厌氧脱硫反应器的出态毒性的结果来进行分析，可以得到全面的解析，水48h-EC50比进水的48h-EC50值略低(即毒性增可为废水处理提供预警和效果评价提供科学依据。大)。而活性污泥呼吸抑制的结果总体上也有类似5结论的趋势，同样出现厌氧脱硫反应器的出水3h．EC501)制革废水经过厌氧脱硫反应器、脱色厌氧比进水的3h-EC5o值低(即毒性增大)的情况，但反应器、微曝气反应器和厌氧氨氧化反应器的脱脱色厌氧反应器出水3h-EC5(】比厌氧脱硫反应器和硫、脱色和脱氮等各环节处理后，各处理单元出水微曝气反应器出水的3h-EC50值高。这与大型涵的对大型潘的急性毒性呈现逐渐降低的趋势，对活性急性毒性试验结果不同。分析厌氧脱硫反应器出水污泥呼吸抑制毒性总体上也呈现逐渐降低的趋势。的毒性增大的原因，推测其主要原因是进水经过厌2)大型潘和活性污泥可用作制革废水的毒性氧脱硫反应器的处理，废水中含有的硫酸盐质量浓快速检测，其中大型潘比活性污泥更为敏感。度大幅度降低，硫酸盐发生还原作用产生毒性很强3)大型潘活动抑制试验和活性污泥呼吸抑制的硫化物所致。即使在低体积分数(14．8％体积分试验的结果与化学分析的结果既相互补充，又相互数组)的情况下，部分大型潘活动开始受到抑制，验证，可为评价废水处理的效果及程度、指导废水这与陆慧锋等(2010)用发光细菌试验得出的结果处理提供参考和帮助。相类似。预示要对产生的硫化物进行处理。分析脱色厌氧反应器出水3h．EC50值比厌氧脱硫反应器出参考文献：水高，是由于厌氧脱硫反应器产生的硫化物进行了BORRELYSI，SAMPAMHO，PEDR0SOCB，eta1．2000．Radiationprocessingofwastewaterevaluatedbytoxicityassays[J1．Radiation吹脱处理，毒性得以降低；另外一个原因是脱色厌PhysicsandChemistry,57：507-5l1．氧反应器发生生物脱色降解，导致脱色厌氧反应器BULICHAA．1982．Apracticalandreliableformonitoringthetoxicityof出水的BOD5／COD的比值升高，可生化性提高，故aquaticsamples．ProcessBiochemistry,17(2)：42·47．脱色厌氧反应器出水3h-EC5o比厌氧脱硫反应器出CARINSJJr,PRATTJR．1993．Freshwaterbiomonitoringandbenthicmacroinvertebrates[M]．RosenbergDM，ReshVH(eds)．NewYork：水的3h-EC50值高。脱色厌氧反应器出水经过微曝Chapman&HallInc．气处理，其BOD5／COD的比值有所下降，可生化性COPPJB，SPANJERSH．2004．Simulationofrespirometry-baseddetection降低，因此厌氧脱硫反应器出水的3h-EC50值比微andmitigationofactivatedsludgetoxicity[J]．ControlEngineering曝气反应器出水高。Practice，12：305·313．DALZELLDJB，ALTES，ASPICHUETAE，eta1．2002．Acomparisonof尽管制革废水依次经过脱硫、脱色和脱氮等各fivedirecttoxicityassessmentmethodstodeterminetoxicityof环节处理后，对大型潘和对活性污泥的毒性趋势基pollutantstoactivatedsludge[J]．Chemosphere，47：535-545．本相同，但对大型潘的毒性等级比对活性污泥的毒FISHERDJ．KNOTTMH．TURLEYBS，etal_1998．Acuteandchronic性大。对微生物的毒性研究，一般从其生长速率、toxicityofindustrialandmunicipaleffluentsinMaryland，Us[J]．WaterEnvironmentResearch，70(1)：101-107．生物量等方面进行(Tzoris等，2005)。以往有研ISO．1998．ISO6341WaterQuality—DeterminationoftheInhibitionofthe究表明，测试方法和受试对象的不同，毒性评估结MobilityofDaphniamagnaStraus(Cladocera，Crustacea)[s】．Geneva果差异很大(Ricco等，2004)。还有Dalzell等(2002)ISO．对比研究了硝化抑制、ATP发光、呼吸测量、酶抑ISO．2007．ISO8192WaterQuality-Testforinhibitionofoxygenconsumptionbyactivatedsludgeforcarbonaceousandammonium制和Microtox5种毒性检测方法，得出呼吸法成本oxidation[S]．Geneva：ISO．最低，耗时最少，与活性污泥行为相关性最好。因KIMCW1994．Continuousandearlydetectionoftoxicityinindustrial此，呼吸法是研究对活性污泥毒害作用的一种快速wastewaterusinganonlinerespirationmeter[J]．WaterScienceand有效的方法。比较和综合制革废水处理系统各反应Technology,30(3)：ll-l9．OECD．1984．OECDGuidelinesforTestingofChemicals，209Activated器出水对大型潘活动抑制试验和活性污泥呼吸抑Sludge，RespirationInhibitionTest．Paris：OECD．制试验的结果，显然大型潘活动抑制试验比活性污OECD．2004．OECDGuidelinesforTestingofChemicals，202Daphniasp．泥呼吸抑制试验更为敏感，因此也适合用作制革废AcuteImmobilization"rest．Paris：0ECD．水的毒性快速检测。PINTARA，BESSoNM，GALLEZOTP，eta1．2004．ToxicitytoDaphniamagnaandlObrio费sche“ofkraftbleachplantefluentstreatedby将大型潘和活性污泥毒性测试结果与常规的catalyticwet-airoxidation[J]．WaterResearch，38(2)：289·300．水质分析结果进行比较，制革废水依次经过脱硫、RICCOGTOMEIMC，RAMADORIeta1．2004．Toxicityassessment\n曾国驱等：制革废水处理系统各级出水的生态毒性评价102lofcommonxenobioticcompoundsonmunicipalactivatedsludge：国家环境保护总局．1991．GB／T13266--1991水质物质对蚤类(大型蚤)ComparisonbetweenrespirometryandMicrotox[J]'WaterResearch，急性毒性测定方法[s】．北京：中国标准出版社．38(8)：2103-2110．国家环境保护总局．2004．化学品测试方法【M】．北京：中国环境科学出SPONZAD2003．Applicationoftoxicitytestsintodischargesofthe版社．pulp—paperindustryinTurkey[J]．EcotoxicologyandEnvironmental胡洪营，吴乾元，杨扬，等．2011．面向毒性控制的工业废水水质安全评Safety,54(1)：74—86．价与管理方法[J]．环境工程技术学报，1(1)：46．51．SWEENEYEA，CHIPMANJK，FORSYTHESJ．1994．Evidencefor胡洪营，赵文玉，吴乾元．2010．工业废水污染治理途径与技术研究发direct-actingoxidativegenotoxicitybyreductionproductsofazo展需求[J]．环境科学研究，23(7)：861．868．dyes[J]．EnvironmentalHealthPerspectives，102(Suppl6)：119—122．李晓星，俞从正，马兴元．2003．制革废水处理的研究进展[J】_中国皮革，TZORISA，FERNANDEZ．PETERZVHALLEAH．2005．Directtoxicity3(19)：26-31．assessmentwithaminiportablerespirometer[J]．SensorsandActuators刘薇．部分典型有机污染物及其主要降解产物的生态毒理效应研究【D]．B：Chemical，105(1)：39．49．大连：大连理工大学，2007：1-3．USENVIRONMENTALPROTECTIONAGENCY(usEPA)．1996．The陆慧锋，赖玢洁，蔡靖，等．2010．同步脱氮除硫工艺基质及产物对发光applicationoftoxicitybasedcriteriafortheregulatorycontrolof细菌的急性毒性[J]．环境科学学报，3O(5)：972—978．wastewaterdischarges[M]．Washington，DC：USEPA：234—287．全国危险化学品管理标准化技术委员会．2008．GB／T21796--2008化学WANGCXWANGYKIEFEREeta1．2003．Ecotoxicologicalandchemical晶活性污泥呼吸抑制试验[s】．北京：中国标准出版社．characterizationofselectedtreatmentprocessefluentsofmunicipal全国危险化学品管理标准化技术委员会．2008．GB／T21830--2008化学sewagetreatmentplant[J]．EcotoxicologyandEnvkonmanmlsafety,56(2)：品潘类急性活动抑制试验[s】．北京：中国标准出版社．2l1．2l7．杨晓霞，周启星，王铁良．2008．海上石油生产水的水生生态毒性[J]．环YOONGELANTPA，GREENFIELDPF．2000．／nsiturespirometryin境科学学报，28(3)：544—549．anSBRtreatingwastewaterwithhighphenolconcentrations[J]．Water赵建亮，方怡向，应光国．2011．工业废水毒性鉴定评价方法体系的建Research，34(1)：239—245．议及其应用示例[J]．生态环境学报，2O(3)：549．559．Ecologicaltoxicityevaluationofefluentsfromdifferentprocessfortannerywastewatertreatment’ZENGGuoqu1一JIAXiaoshan，CHENJinlin，MEIChengfang2，1．SchoolofEnvironmentalScienceandEngineeringofSunYat-SenUniversity，Guangzhou510006，China；2．GuangdongInstituteofMicrobiology，Guangzhou510070，ChinaAbstract：EcologicaltoxicityofefluentsfromdiferentprocessofthebiochemicaltannerywastewatertreatmentwasevaluatedusingDaphniamagnaandactivatedsludge，thecommontestsystemsinecotoxicity．AccordingtothestandardOECDtestingguidelines，thetestdaphniawerebredinourlaboratorywithage<24handtheactivatedsludgewascollectedfromthesewagetreatmentplantwhichpredominantlytreatsdomesticsewagewereselectedasbiomarkers，potassiumbichromateand3，5-dichlorophenolwereusedasreferencesubstancestoverifythesensitivitiesofDaphniamagnaandactivatedsludge，respectively．WiththetoxicityendpointsofacuteimmobilizationforDaphniamagnaandrespirationinhibitionforactivatedsludge，48hstatictestand3haerationtestwereperformedtoevaluatethewatersamplesfortheirabilitiestogenerateacutetoxicefectsonthemobilityofDaphniamagnaandontherespirationofactivatedsludge，respectively．Motilityofdaplmiaandrespirationratesofsludgeineachtestgroupweremeasured，whichwerecomparedwiththoseinblankcontrolgroupsandtheinhibitionrateswerecalculatedaccordingly．Theblissmethodwasadoptedtodeterminethemedianinhibitionconcentrations(EC50)ofeffluentsfromdiferentprocessofthebiochemicaltannerywastewatertreatment．TheresultsshowedthatthetoxicityoftannerywastewaterwassignificantlyreducedafterthedifferenttreatmentprocessofUASB(forsulfatereduction)，ABR(fordecolorization)，microaerophilicreactorandABR(forAnammox)insequence．48h—EC50valuestoDaphniamagnaand3h-EC50valuestoactivatedsludgewere4t-3％，32．2％，48．0％，91．2％and178．2％，101．5％，689．7％，184．6％forrawwastewater,UASB(forsulfatereduorion)effluent，ABR(fordecolorization)efluentandmicroaerophilicreactorefluen~respectively，andABR(forAnammox)efluenthadnotoxicitytoDaphniamagnaandactivatedsludge．ThestudyalsoindicatesthatDaphniamagnaismoresensitivethanactivatedsludgeinthetests．Ecologicaltoxicitytestingcanbealleffectivecomplementtochemicalanalysis，andprovidethescientificbasisforearlywarningandevaluationofoperationalefficiencyfortannerywastewatertreatment．Keywords：Daphniamagna；activatedsludge；tannerywastewater；ecologicaltoxicity；evaluation