研究发光菌在污水处理技术中应用 3页

'一览水处理英才网http://scl.hbjob88.com/研究发光菌在污水处理技术中应用采用发光菌评估各种污水处理技术在污水处理领域应用广泛。常用的污水处理技术包括：高级氧化技术、厌氧膜生物反应器、厌氧塘和活性污泥法等。目前，评估污水毒性在处理前后的变化已成为研究热点之一，处理出水进人生态系统后对生物产生的影响也成为受关注的内容。传统的理化分析方法可对污染物定性定量分析，但不能说明物质问的相互作用及其对生物的影响。为此，人们提出了生物分析方法。目前已有多种生物被用于水质监测，常用的有发光菌、大型蚤和鱼类等。发光菌由于具有快速、灵敏等特点而被广泛应用，特别是在污水处理领域。1、评估化合物毒性发光菌毒性试验不仅可以评估水的总体毒性，还可以结合其他化学方法(如LC—MS)评估水中特定污染物的毒性，包括重金属、苯和萘的衍生物H以及酚等。Guerra对工业排水中的酚进行了研究，发现单一酚类化合物对总进水毒性的影响小，对苯二酚的浓度和Microtox的结果存在显著正相关引。高继军等应用Q67对铜锌、铜汞、铜镉、铜镍等4种重金属混合物的联合毒性进行了评价，发现铜锌混合物表现为加和作用，而铜汞、铜镉、铜镍3种混合物联合则表现为拮抗作用。通过探讨毒性与各种化学指标的联系，可以更全面地评估水质毒性。有研究发现，抑光率和BOD、COD及SS存在显著相关性，水中抑光率和BOD、COD及ss呈正相关，底泥中的相关性总体较弱(EC)和TOC具有负相关关系；其他研究也发现，有效浓度(EC)和COD之间具有显著的相关性，但另有研究发现，Microtox的结果和COD值呈显著负相关；而酚类化合物和其他生物(大型蚤、轮虫)呈显著负相关。对于复杂样品来说，COD和毒性之问不具显著相关性，并且毒性和持久性有机污染物(POPs)之间的相关性颇具争议。污水在处理前的毒性和POPs的浓度呈正相关，二沉水中两者则呈负相。另有研究发现，污泥的毒性和多环芳烃显著相关，但与多氯联苯相关性较小。尽管污水成分较为复杂，毒性指标和化学指标不是任何情况下都相关，但毒性分析仍是化学分析的有效补充，两者结合能有效评估污水排放和污泥处置的潜在危害。Farr6等认为毒性指标可以作为水质分析的初选参数，如果水对发光菌的抑光率< 一览水处理英才网http://scl.hbjob88.com/20％或毒性影响指数(TII50)<0.4，则不需进行化学分析，这样有利于减少样品的分析数量。2、评估工艺采用发光菌评估各种污水处理技术在污水处理领域应用广泛。常用的污水处理技术包括：高级氧化技术、厌氧膜生物反应器、厌氧塘和活性污泥法等。通过检测进、出水对发光菌的抑光率来评估处理技术的有效性，可为处理工艺的改造提供重要的数据支持。目前，已有学者采用fischeri评估高级氧化技术对污水毒性的去除情况。Kajitvichyanukul等采用fischeri和化学指标对高级氧化光助Fenton技术的处理效率进行了评估，未处理污水的抑光率为90％，处理后为30％，结果表明光助Fenton处理技术能增加污水中毒物的降解，降低污水毒性J。生物法能有效去除污水中大量的有机物，不能去除含量高的毒性物质(如杀虫剂)，而高级氧化技术能有效去除杀虫剂，因此高级氧化联合生物处理技术能有效去除污水中的毒性物质。目前，采用fischeri评估高级氧化联合生物技术对毒性的去除率已见报道。黄满红等发现A／0工艺对城市污水毒性具有较好的削减能力，对发光菌抑光率的削减率>72％。发光菌毒性试验也用来评估各种垃圾渗滤液处理工艺的效率。Gotvajna等采用fischeri及化学指标评估各种垃圾渗滤液处理工艺(包括曝气法、颗粒活性炭、絮凝法、光助Fenton技术)。采用曝气法处理时，随着气体的通入，渗滤液毒性降低；颗粒活性炭能有效降低渗滤液的毒性；采用Al(SO)和FeC1均能降低污水的毒性；在所有的处理技术中，光助Fenton技术最有效，滤液经处理后毒性显著降低。3、监测污水毒性为监测污水处理厂的处理效果，必须持续监测进、出水等的毒性。已有研究表明，经过处理后水的毒性明显降低。Katsoyiannis等采用fischeri评估了污水处理厂的进、出水和污泥的毒性，所有样品对发光菌都具有抑制效应，污泥对发光菌的抑制效应最大，抑光率为35％～85％，其次是进水，抑光率为25％～60％，最小的为二沉池出水，抑光率为6％～20％。Farre等对进、出水的毒性进行了研究，发现处理后的污水毒性降低(进、出水的抑光率分别为82．4％和44％)。人们还发现，初级沉淀不能有效降低污水的毒性，毒性去除主要发生在生物处理阶段。同时，Farr6等也发现，仅采用物化方法不能消除污水毒性，污水经初级沉淀后对发光细菌的抑光率增高，可能的原因是初级沉淀过程引入了新的物质。各种污水对发光细菌的抑光率见表1。 一览水处理英才网http://scl.hbjob88.com/可以看出，发光菌的抑光率没有超过100％，水的毒性和处理厂接收的污水类型有关，抑光率达100％的主要为纺织废水和制革废水等。水质的毒性和发光菌的抑光率之间存在相关性，Per—soone等根据毒性单位(TU)将样品分为无毒(TU=0)、微毒(0<1)、有毒(1<10)、极毒(11<100)和剧毒(TU>100)几种。已有研究对进水、二沉出水和污泥的Tu进行了计算，54％的进水为微毒、46％为有毒；仅有8％的二沉水为有毒、其余为微毒；与水相比，底泥毒性较大(46％为微毒、38％为有毒、15％为极毒)。同时可以查看中国污水处理工程网更多技术文档。发光菌检测污水毒性的表示方法如下：（1）用苯酚浓度表示：当未经稀释的样品（即样品稀释度为100％）的抑光率在5％～95％时，也即相对发光强度在95％～5％范围内，可以用相同抑光率时苯酚的浓度来表示样品的毒性。大多数水样均在此范围内。（2）用EC50值表示：EC50值是指受试物对发光菌作用后，发光强度下降为对照组的50%时（即相对发光强度或抑光率为50%时）的受试物浓度。EC50值是评价化合物生态毒性的重要参数，也是评价有机污染物对生物体毒理学效应的常用参数，常用于表征化合物对发光菌的作用结果。EC50值越小表明受试物的毒性越大。（3）毒性表达方法还应注明样品与发光菌作用的时间，因为作用时间也影响数值大小。发光菌作用时间10min和作用15min的数值是不同的，有时差异还很大，故必须表明作用的时间。一般可在数值表达后用括号加注作用时间，例如：EC50＝0.10%(15min),或抑光率45％（15min），表明是15min时实测数据。'