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制革废水和印染废水的综合毒性评估及鉴别

环境科学 2015年第7期36卷 2604-2609页

作者：黄利陈文艳万玉山郑国娟赵远蔡强常州大学环境与安全工程学院常州213000 浙江清华长三角研究院浙江省水质科学与技术重点实验室嘉兴314006

研究采用成组生物毒性试验(发光菌急性毒性、斑马鱼幼鱼急性毒性,斑马鱼胚胎发育毒性和小球藻急性毒性),结合理化指标,通过毒性单位、平均毒性(average toxicity,Av Tx)、毒性指数(toxic print,Tx Pr)、最敏感的测试(most sensitive tes... 详细信息

研究采用成组生物毒性试验(发光菌急性毒性、斑马鱼幼鱼急性毒性,斑马鱼胚胎发育毒性和小球藻急性毒性),结合理化指标,通过毒性单位、平均毒性(average toxicity,Av Tx)、毒性指数(toxic print,Tx Pr)、最敏感的测试(most sensitive test,MST)和潜在毒性效应指数(potential ecotoxic effects probe,PEEP)对不同工艺阶段印染及制革废水进行毒性削减评估.结果表明PEEP能兼顾废水排放量与毒性效应,更为客观地表征了废水综合毒性,PEEP评价结果显示制革废水和印染废水的毒性削减率分别达到36.8%和23.2%.最后,以发光菌作为受试生物,采用毒性鉴别评估(toxicity identification evaluation,TIE)技术,对印染废水进行毒性鉴别.结果表明,印染废水中主要的致毒物质为非极性有机污染,其次为可滤性化合物,然后是重金属、氧化性物质以及挥发性物质.

关键词：印染废水制革废水成组生物毒性毒性评价毒性鉴别评估

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基于毒性效应的间隙水致毒物质鉴别技术进展

生态毒理学报 2016年第3期11卷 11-25页

作者：王玉婷于红霞张效伟史薇污染控制与资源化研究国家重点实验室南京大学环境学院南京210023

沉积物作为污染物迁移转化过程中重要的"源"和"汇",与整个生态系统及人类健康有着密切联系。间隙水很大程度上反映了水体沉积物的污染状况,同时可以真实反映生物的实际暴露情况,间隙水中关键致毒物质的鉴别是科学准确地评价间隙水及沉... 详细信息

沉积物作为污染物迁移转化过程中重要的"源"和"汇",与整个生态系统及人类健康有着密切联系。间隙水很大程度上反映了水体沉积物的污染状况,同时可以真实反映生物的实际暴露情况,间隙水中关键致毒物质的鉴别是科学准确地评价间隙水及沉积物毒性与风险的重要基础。毒性鉴别评估(Toxicity Identification Evaluation,TIE)和效应引导的污染物识别(Effect Directed Analysis,EDA)技术作为致毒物质识别的主要方法,已在沉积物和间隙水的致毒物筛选中得到了初步的应用。本文介绍并比较了常用的间隙水提取方法,总结了TIE和EDA在间隙水致毒物质异位及原位鉴别方面的应用与发展,及鉴别过程中使用到的基本毒性量化方法与其适用条件。在当前间隙水关键致毒物质识别研究的基础上,指出了异位分析难以避免毒性损失和有机污染物鉴别方面的局限等问题,并提出应推广原位毒性试验技术且进一步发展有机物的精细分离技术和质谱识别技术等发展方向。

关键词：间隙水关键致毒物毒性鉴别评估效应引导的污染物识别原位

有害结局路径(AOP)框架在水体复合污染监测研究中的应用

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生态毒理学报 2017年第1期12卷 1-14页

作者：张家敏彭颖方文迪史薇谢玉为于红霞张效伟污染控制与资源化研究国家重点实验室南京大学环境学院南京210023

水体复合污染包含低浓度、种类复杂的毒害化学污染物,威胁人类健康和生态安全。监测并识别水体关键毒害污染因子是进行水质管理的前提,也是复合污染研究的难点。目前国内外在水复合污染毒性监测研究上主要基于动物活体试验或者生物体外... 详细信息

水体复合污染包含低浓度、种类复杂的毒害化学污染物,威胁人类健康和生态安全。监测并识别水体关键毒害污染因子是进行水质管理的前提,也是复合污染研究的难点。目前国内外在水复合污染毒性监测研究上主要基于动物活体试验或者生物体外测试。由于受限于毒理学测试方法,常见的应用通常仅关注于某方面的毒性效应或者少数的分子指标,因而受到质疑和挑战。有害结局路径(Adverse outcome pathway,AOP)的概念将化学污染物的结构、致毒的分子启动事件和生物毒性的有害结局建立关联,为污染物的毒性测试、预测和评估提供了新的模式。本文旨在论述有害结局路径在复合污染毒性评估和关键毒害物质鉴别中的指导性价值和意义。在有害结局路径的指导框架下,借助于生物体外高通量测试技术、化学分析的靶向和非靶向分析技术和生物信息学技术,可以系统地分析化学混合物在分子、细胞水平上健康相关指标的响应水平,评估水体中复杂结构污染物,与不同生态和健康有害结局之间的关联,为水环境评价和优先污染物的筛选管理提供有效支撑。本文通过综述AOP框架在复合水体中毒害物质风险研究的现状和优势,对AOP在水环境环境管理上的应用前景提出展望。

关键词：地表水毒性鉴别评估效应引导的污染物识别环境风险评估水环境管理

点源炼油废水处理系统生物毒性削减及主要致毒物质识别研究

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点源炼油废水处理系统生物毒性削减及主要致毒物质识别研究

作者：秦榕中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

炼油废水作为主要的工业废水之一,具有生物降解难度大、毒性强等特点。在污水处理厂运行过程中,随着原油重质化、劣质化情况日益加剧,下游生化处理单元冲击风险加大,且在受到冲击后无法快速恢复其废水处理功能,造成污水处理厂无法长周... 详细信息

炼油废水作为主要的工业废水之一,具有生物降解难度大、毒性强等特点。在污水处理厂运行过程中,随着原油重质化、劣质化情况日益加剧,下游生化处理单元冲击风险加大,且在受到冲击后无法快速恢复其废水处理功能,造成污水处理厂无法长周期稳定运行。据此,本研究以两个典型污水处理厂炼油废水进水和不同处理单元出水为研究对象,综合评价废水的生物毒性,结合毒性鉴定评估方法(Toxicity Identification Evaluation,TIE)开展关键致毒物质识别工作,同时探讨关键毒性物质与微生物群落的响应关系,揭示在污水处理厂运行过程中各因素对微生物群落的影响机理。(1)综合评价污水处理厂处理工艺对实际炼油废水的污染物去除效果,并以费氏弧菌和鼠伤寒沙门菌作为测试菌种,考察了炼油废水处理过程中急性毒性和遗传毒性的变化。结果表明,西北某石化企业炼油废水处理系统生物毒性削减效果整体呈下降趋势。生物急性毒性去除规律表现为:进水A>一级气浮池C>调节池B>二级气浮池D>A/O池E;生物遗传毒性表现为:A>D>B>C>E。其中,调节池对废水生物急性毒性和生物遗传毒性削减效果最好。东北某石化企业生物急性毒性去除规律表现为:进水O>401中试装置P>调节池Q>一级气浮池R>二级气浮池S>A/O池T;生物遗传毒性表现为:O>P>Q>S>R>T。两个污水处理厂废水在进入生化处理系统前其急性毒性仍为微毒,因此,有必要改进废水预处理工艺从而加强毒性削减处理。(2)针对炼油废水毒性变化情况,结合TIE技术鉴别主要毒性物质种类。结果显示,非极性有机物是造成各单元废水急性毒性的重要因素,部分毒性来源于挥发性、可滤型物质和金属离子。(3)采用高通量测序方法对沿程废水微生物多样性和群落结构组成进行研究。结果显示,西北某石化企业进水微生物多样性显著低于各单元处理出水,而东北某石化企业进水与各单元处理出水微生物多样性差异不大。两个污水处理厂进水经处理后,各单元出水优势菌组成结构均发生变化。(4)微生物对环境因子及毒性物质的响应表明,两污水处理厂均显示COD、NH-N显著影响微生物群落结构,Na与大部分菌属之间具有较强正相关性。西北某石化企业废水中与石油烃显著相关的菌属有5种,分别为陶厄氏菌属(Thauera)、Syner-01、弓形杆菌(Arcobacter)、食酸菌属(Acidovorax)和水小杆菌属(Aquabacterium),东北某石化企业显著相关的菌属为管道杆菌属(Cloacibacterium)和Tepidiphilus。(5)同时,两个污水处理工艺处理后的样本中与“外源化合物生物降解”相关基因丰度升高,但在二级气浮池出水中多环芳烃、二噁英等外源化合物生物降解基因相关丰度明显降低,可能是遗传毒性削减下降的原因。

关键词：一级处理工艺点源炼油废水生物毒性微生物多样性毒性鉴别评估