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【摘要】如果水资源受到了污染,进而产生了毒性,那么不管是对于居民的生活或者是工业的生产都是十分危险的,因此,如何更好地、更有效地、更快速地监测出污水的毒性特征就显得尤为重要。本文重点阐述在现今比较盛行的污水毒性监测技术——生物监测技术,从污水中的生物入手,通过不同生物对于毒性的不同反应,进而监测出污水是否含有毒性,同时展望生物污水毒性试验今后的发展方向。
【关键词】污水毒性;检测技术;研究
中图分类号:R123文献标识码: A
0.引言
就污水毒性的监测技术而言,生物毒性监测技术不仅能够有效的监测出水体中的毒性的种类,还能够精确的监测出水体中的毒性的含量。因此,生物毒性监测已经成为了一种十分盛行的污水毒性监测技术。
1. 利用细菌监测技术
利用细菌进行污水的监测具有许多的优势,例如机体小、数量大、生长繁殖快、保存简易、试验费用低等,现今最常用的还是混合性的细菌监测方法。
1.1发光的特点
之所以能够利用细菌进行水体毒性的检测,一大因素就是利用了细菌的发光特点。这种监测技术非常的简便、灵敏以及廉价,能够很好的进行水体毒性的监测。但是需要注意的是,有些污水的毒性不能够单独靠发光这种特质监测出来,还需要配合其他的毒性监测方法才能成功。一种经常利用的细菌是明亮发光杆菌,这种细菌的体内有一种物质是萤光素,这种物质在和氧发生作用的情况下能够产生荧光。但是当它受到了废水的毒性的作用的时候,它的发光的程度就会减弱,根据这一特性就能很好的监测出水体中的毒性。在1978年美国一家公司就利用这一发光菌进行了生物毒性测定仪的制造,取得显著效果。进一步的研究发展,1985年我国的科学研究工作者提取出了一种青海弧菌,这种发光菌在淡水中同样可以发光,而不必借助于氯化钠的作用。
1.2呼吸受阻特点
利用细菌进行毒性监测还利用的细菌的第二个特点——细菌的呼吸是否受到了阻碍。当细菌的呼吸系统受到了毒性物质的侵入的时候,最明显的表现就是其氧呼吸的速度会呈现明显的下降趋势。细菌对于水质中的物质具有非常灵敏的嗅觉,如果它感觉到污水中的组分是无害的,那么它就会吸取水中的有机物同时消耗水中的溶解氧,否则其降解、利用有机物的速率就会减慢,甚至是出现停止的现象。
一种典型利用细菌、微生物的呼吸受阻的特点进行污水毒性监测的生物就是蚕豆根尖中微核。在我国以及世界上的相关研究中,最常见的就是以蚕豆根尖的细胞微核来进行实验。它能够在极短的时间内监测出结果,并且监测出的结果具有相当高的可靠性,实验的可操作性也比较强,简单实用。
1.3 细菌监测结果分析
对于利用细菌进行污水的生物毒性监测,有关专家以及研究者曾经做过相关的具体实验。在研究中,具体应用的是AnimaxBS-2000A系统。在实际的研究过程中,主要是时刻监控鱼的活动量来达到监测水质的生物毒性的目的.一旦观察的对象的活动迹象明显减弱,甚至是停止的时候,该系统就会发出相应的警报,进而通过相关的统计分析得出数据,并能够很好的保证数据、结果的正确性。针对于细菌检测这一块内容,也进行了相应的研究。具体研究的方面包括了微生物中的急性游泳阻碍以及繁殖阻碍两种类型,研究的物质具体包括了棕榈酸、丙二醇、四氯苯、蛋氨酸等九种物质,其中观察到的两种类型中的各项指标都是达到了相关标准的,因此,可以得出结论,利用细菌进行污水的毒性监测是一种可行、有效的方法。
2. 利用水生动植物技术
生物污水监测技术利用的第二种类型物就是水生动植物。利用水生动植物进行污水的毒性监测,能够直接的测定废水的毒性,还能够在一定程度上科学的确定废水的安全排放量以及更合理的制定废水的排放标准,通过对水生动植物进行毒性实验是水毒理学研究的重要之一,主要包括对鱼类、水蚤类以及水藻进行的急性毒性监测,还包括对慢性毒性及遗传毒性进行的监测。
2.1 急性毒性的监测
对于急性毒性的监测,主要有三种分别是鱼类、水蚤类以及水藻。下面主要对前两种进行阐述。
使用鱼类进行污水的急性毒性的监测,一大明显的优势就是简单、易行。就目前而言,国际上使用的监测标准鱼类是斑马鱼,而在我国,则是一般使用青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼或者是鳟鱼、金鱼等。但是,以上选择的鱼类进行的试验有一个不足的地方就是指标非常的单一,应用的范围也不是特别的广泛。近来,研究专家提出了一种新型的监测方法,不同于使用传统的鱼类,而是使用斑马鱼的胚胎发育。这种方法最大的特点就是成本较低、影响因素非常少、而且灵敏度还非常的高。该种方法、技术在今后的发展空间是非常广阔的。
第二种监测急性毒性的水生动植物就是水蚤类,该生物对于污水中的许多的毒性物质都十分的敏感,而且具有繁殖周期短,数量庞大,试验方法简便等特点。监测污水的毒性选择水蚤类的另一个原因就是在实验中出现的参数相对而言比较恒定,这就大大减少了试验统计的工作量。使用水蚤类进行污水毒性的监测的历史由来已久,在实验中经常使用的是大型的水蚤, 而且实验中使用的水蚤需要选择那些新生的水蚤,并且该新生水蚤多为单雌进行的繁殖,保证水蚤生长期不超过24小时。
第三种监测急性毒性的水生动植物就是藻类,它属于原植体类别的植物。在毒性污水中成长的藻类,由于受毒性的影响,其生物量会发生很大的变化。通过测定其生长过程中的有害生物作用,可以提取出水体所处生态系统的环境综合效用,对污水毒性进行划分与监测。也正由于藻类及其受环境影响的特性,在对藻类进行急性毒性试验时,要十分注重相关环境要素对实验结果的影响,选用恰当的试验指标,比如植物光密度指标、植物叶绿素指标和植物细胞数指标等。其中,对植物光密度指标及细胞数指标的测试操作简单,可重复率高,是进行藻类急性毒性监测最常采用的监测指标。
2.2 慢性毒性的监测
污水的慢性毒性监测主要是为了检查出污水中影响水生生物正常生长、发育以及繁殖的化学物质浓度的大小。进行水生生物的慢性毒性实验可以选择的生物可以是无脊椎的动植物,如大型水蚤,,也可以是脊椎动物,如鲤鱼。其监测结果受所选物种的影响较大,所以实验较常选取的是能囊括全部繁殖生命周期的动物。但是在实际的使用中,还需要考虑到各种各样的自然因素,充分了解所选水质的成分、化合物浓度和生物量利用率等,最佳的选择是进行野外实验。
2.3 遗传毒性的监测
污水中的遗传性毒性的监测相对于前两种急性毒性、慢性毒性的监测而言,使用的水生动植物又有所不同。在现有的研究上,多采用蚕豆根尖微核、显色试验等方法,通过这些方法可以更为系统的对污水的遗传毒性进行研究,提出相应的水质安全性改进措施。监测污水中的遗传性毒性,使用最多的生物有蚕豆根尖微核以及鼠伤寒沙门氏菌。其中,鼠伤寒沙门氏菌特别是适用于需要在短时间内确定影响水质的突变物,它能够很好地评价水质以及考核水处理的工藝的效率。
3.结束语
随着生物技术的飞速发展,生物毒性监测技术将更加完善,采用先进的污水毒性监测技术,对污水毒性的监测将更加全面及准确,对于今后的生产以及生活具有重大的意义。
参考文献:
[1] 赵建亮,方怡向,应光国. 工业废水毒性鉴定评价方法体系的建议及其应用示例[J]. 生态环境学报. 2011(03)
[2] 梁慧,袁鹏,宋永会,等. 工业废水毒性评估方法与应用研究进展[J]. 中国环境监测. 2013(06).
[3] 张云芳,陈楚. 淮北地区几种工业废水的遗传毒性检测[J]. 淮北师范大学学报(自然科学版). 2012(03).
【关键词】污水毒性;检测技术;研究
中图分类号:R123文献标识码: A
0.引言
就污水毒性的监测技术而言,生物毒性监测技术不仅能够有效的监测出水体中的毒性的种类,还能够精确的监测出水体中的毒性的含量。因此,生物毒性监测已经成为了一种十分盛行的污水毒性监测技术。
1. 利用细菌监测技术
利用细菌进行污水的监测具有许多的优势,例如机体小、数量大、生长繁殖快、保存简易、试验费用低等,现今最常用的还是混合性的细菌监测方法。
1.1发光的特点
之所以能够利用细菌进行水体毒性的检测,一大因素就是利用了细菌的发光特点。这种监测技术非常的简便、灵敏以及廉价,能够很好的进行水体毒性的监测。但是需要注意的是,有些污水的毒性不能够单独靠发光这种特质监测出来,还需要配合其他的毒性监测方法才能成功。一种经常利用的细菌是明亮发光杆菌,这种细菌的体内有一种物质是萤光素,这种物质在和氧发生作用的情况下能够产生荧光。但是当它受到了废水的毒性的作用的时候,它的发光的程度就会减弱,根据这一特性就能很好的监测出水体中的毒性。在1978年美国一家公司就利用这一发光菌进行了生物毒性测定仪的制造,取得显著效果。进一步的研究发展,1985年我国的科学研究工作者提取出了一种青海弧菌,这种发光菌在淡水中同样可以发光,而不必借助于氯化钠的作用。
1.2呼吸受阻特点
利用细菌进行毒性监测还利用的细菌的第二个特点——细菌的呼吸是否受到了阻碍。当细菌的呼吸系统受到了毒性物质的侵入的时候,最明显的表现就是其氧呼吸的速度会呈现明显的下降趋势。细菌对于水质中的物质具有非常灵敏的嗅觉,如果它感觉到污水中的组分是无害的,那么它就会吸取水中的有机物同时消耗水中的溶解氧,否则其降解、利用有机物的速率就会减慢,甚至是出现停止的现象。
一种典型利用细菌、微生物的呼吸受阻的特点进行污水毒性监测的生物就是蚕豆根尖中微核。在我国以及世界上的相关研究中,最常见的就是以蚕豆根尖的细胞微核来进行实验。它能够在极短的时间内监测出结果,并且监测出的结果具有相当高的可靠性,实验的可操作性也比较强,简单实用。
1.3 细菌监测结果分析
对于利用细菌进行污水的生物毒性监测,有关专家以及研究者曾经做过相关的具体实验。在研究中,具体应用的是AnimaxBS-2000A系统。在实际的研究过程中,主要是时刻监控鱼的活动量来达到监测水质的生物毒性的目的.一旦观察的对象的活动迹象明显减弱,甚至是停止的时候,该系统就会发出相应的警报,进而通过相关的统计分析得出数据,并能够很好的保证数据、结果的正确性。针对于细菌检测这一块内容,也进行了相应的研究。具体研究的方面包括了微生物中的急性游泳阻碍以及繁殖阻碍两种类型,研究的物质具体包括了棕榈酸、丙二醇、四氯苯、蛋氨酸等九种物质,其中观察到的两种类型中的各项指标都是达到了相关标准的,因此,可以得出结论,利用细菌进行污水的毒性监测是一种可行、有效的方法。
2. 利用水生动植物技术
生物污水监测技术利用的第二种类型物就是水生动植物。利用水生动植物进行污水的毒性监测,能够直接的测定废水的毒性,还能够在一定程度上科学的确定废水的安全排放量以及更合理的制定废水的排放标准,通过对水生动植物进行毒性实验是水毒理学研究的重要之一,主要包括对鱼类、水蚤类以及水藻进行的急性毒性监测,还包括对慢性毒性及遗传毒性进行的监测。
2.1 急性毒性的监测
对于急性毒性的监测,主要有三种分别是鱼类、水蚤类以及水藻。下面主要对前两种进行阐述。
使用鱼类进行污水的急性毒性的监测,一大明显的优势就是简单、易行。就目前而言,国际上使用的监测标准鱼类是斑马鱼,而在我国,则是一般使用青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼或者是鳟鱼、金鱼等。但是,以上选择的鱼类进行的试验有一个不足的地方就是指标非常的单一,应用的范围也不是特别的广泛。近来,研究专家提出了一种新型的监测方法,不同于使用传统的鱼类,而是使用斑马鱼的胚胎发育。这种方法最大的特点就是成本较低、影响因素非常少、而且灵敏度还非常的高。该种方法、技术在今后的发展空间是非常广阔的。
第二种监测急性毒性的水生动植物就是水蚤类,该生物对于污水中的许多的毒性物质都十分的敏感,而且具有繁殖周期短,数量庞大,试验方法简便等特点。监测污水的毒性选择水蚤类的另一个原因就是在实验中出现的参数相对而言比较恒定,这就大大减少了试验统计的工作量。使用水蚤类进行污水毒性的监测的历史由来已久,在实验中经常使用的是大型的水蚤, 而且实验中使用的水蚤需要选择那些新生的水蚤,并且该新生水蚤多为单雌进行的繁殖,保证水蚤生长期不超过24小时。
第三种监测急性毒性的水生动植物就是藻类,它属于原植体类别的植物。在毒性污水中成长的藻类,由于受毒性的影响,其生物量会发生很大的变化。通过测定其生长过程中的有害生物作用,可以提取出水体所处生态系统的环境综合效用,对污水毒性进行划分与监测。也正由于藻类及其受环境影响的特性,在对藻类进行急性毒性试验时,要十分注重相关环境要素对实验结果的影响,选用恰当的试验指标,比如植物光密度指标、植物叶绿素指标和植物细胞数指标等。其中,对植物光密度指标及细胞数指标的测试操作简单,可重复率高,是进行藻类急性毒性监测最常采用的监测指标。
2.2 慢性毒性的监测
污水的慢性毒性监测主要是为了检查出污水中影响水生生物正常生长、发育以及繁殖的化学物质浓度的大小。进行水生生物的慢性毒性实验可以选择的生物可以是无脊椎的动植物,如大型水蚤,,也可以是脊椎动物,如鲤鱼。其监测结果受所选物种的影响较大,所以实验较常选取的是能囊括全部繁殖生命周期的动物。但是在实际的使用中,还需要考虑到各种各样的自然因素,充分了解所选水质的成分、化合物浓度和生物量利用率等,最佳的选择是进行野外实验。
2.3 遗传毒性的监测
污水中的遗传性毒性的监测相对于前两种急性毒性、慢性毒性的监测而言,使用的水生动植物又有所不同。在现有的研究上,多采用蚕豆根尖微核、显色试验等方法,通过这些方法可以更为系统的对污水的遗传毒性进行研究,提出相应的水质安全性改进措施。监测污水中的遗传性毒性,使用最多的生物有蚕豆根尖微核以及鼠伤寒沙门氏菌。其中,鼠伤寒沙门氏菌特别是适用于需要在短时间内确定影响水质的突变物,它能够很好地评价水质以及考核水处理的工藝的效率。
3.结束语
随着生物技术的飞速发展,生物毒性监测技术将更加完善,采用先进的污水毒性监测技术,对污水毒性的监测将更加全面及准确,对于今后的生产以及生活具有重大的意义。
参考文献:
[1] 赵建亮,方怡向,应光国. 工业废水毒性鉴定评价方法体系的建议及其应用示例[J]. 生态环境学报. 2011(03)
[2] 梁慧,袁鹏,宋永会,等. 工业废水毒性评估方法与应用研究进展[J]. 中国环境监测. 2013(06).
[3] 张云芳,陈楚. 淮北地区几种工业废水的遗传毒性检测[J]. 淮北师范大学学报(自然科学版). 2012(03).