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【摘要】目前,我国工业废水排放的监督和管理主要采用物理化学监测方法,根据理化指标进行评价、计算污染物等标污染负荷、及进行总量控制。文章对轻工业废水毒性的环境评价及其方法进行了论述。
【关键词】轻工业;废水毒性;环境评价
引言
废水毒性鉴定评价是指利用一系列模式生物,采用标准化测试方法,以存活、生长发育等作为测试终点,判断废水综合毒性,通过毒性测试与物理化学处理相结合,确定废水有毒物质成分。工业废水种类繁多、成分复杂、性质差异大,历来作为废水控制和管理的重点和难点。近年来,随着工业发展日益加快,包含复杂毒性物质的工业废水排放对水生态系统和人类健康构成了巨大威胁,同时给环境风险评估和管理带来了严峻挑战。仅依靠控制工业废水常规污染指标排放限值不能满足环境风险评估与管理的要求,应进一步重视废水毒性程度,因此,开展并规范的毒性检测与评估是环境风险评估与管理的关键之一。
一 轻工业行业有毒废水的调查和控制
轻工业有毒废水的种类繁多,成分复杂,排放方式各异,人们是无法直接比较它们的关系,必需经过“标准化”处理,进行相对的间接的比较,就好象商品之间难于直接交换,但可以通过钱来进行彼此的交换一样。精细化工废水中含有重金属、氯代苯胺、氯代硝基苯、腈类等数十种有毒有害污染物,而电镀废水中的铬、铜含量高达50~150mg/L。轻工业有毒废水的评价,是污染源工作三步曲的中间环节。这些有毒有害污染物在工业废水生物处理过程中可毒害微生物, 导致废水生物处理工艺处理效果下降。根据我国各地污染源调查评价工作的经验和我们自己的体会,无论哪个地区,不管污染物的种类多么复杂,经过科学评价后,总是只有上十种主要污染物,它们在总的污染物比重上却占百分之九十左右,这就为污染源的控制、环境监测、环境质量研究、环境区域规划、环境管理、环境治理、环境医学等环境保护各个方面提供了科学依据,避免了盲目性。
二 生物毒性检测技术
生物毒性检测技术是通过评价物质对生物的影响以综合评价其毒性的方法。生物毒性检测技术是工业废水水质安全评价的重要手段,其可以评价工业废水中未知有毒有害污染物对生物的影响,也可反映工业废水中众多污染物间复杂的相互作用和污染物的生物可利用性。生物毒性检测技术将在废水毒性控制和管理中发挥重要作用,可用于寻求某种化学物质或工业废水对水生生物的安全浓度,为制定合理的水质标准和废水排放标准提供科学依据,也可用于评价废水处理的有效程度,筛选合适的工业废水毒性削减技术。生物毒性检测技术按照毒性指标的不同,可以分成急性毒性检测、慢性毒性检测、遗传毒性检测和内分泌干扰性检测技术等。常见的生物毒性检测技术包括溞类运动抑制致死试验、发光细菌急性毒性试验、溞类生命周期评价等。这些技术受试生物各不相同,体现了对浮游动物(水溞)、鱼类、微生物(藻、发光细菌)等不同营养水平水生生物的保护。因此,在废水毒性评价时需要根据毒性指标类别和保护对象的不同,选择合适的生物毒性检测技术。各项生物毒性检测技术在不同国家所处的发展阶段,与各国关注的毒性指标类型和技术发展密切相关。美国、德国和ISO等国家和组织已建立了大量的生物毒性检测技术标准和指南,而我国生物毒性检测技术标准和指南则仍以急性毒性和遗传毒性检测为主,急需建立和健全我国废水生物毒性评价技术规范。从毒性检测技术类型来看,毒性检测技术关注点呈急性毒性、慢性毒性、遗传毒性、内分泌干扰性的发展方向。急性毒性检测技术被许多国家和组织列为标准方法,反映了各国均关注急性毒性指标。慢性毒性、遗传毒性检测技术则被美国、德国等少数国家和组织列为标准,而内分泌干扰性检测技术则仅在美国被列入指南。从毒性检测的受试生物类别来看,鱼类毒性检测法和水溞毒性检测法因其方法较为成熟、受试生物类别在水生态系统中占据重要地位,被较多国家和组织列入标准和指南。目前,毒性检测常只评价废水对少数标准种受试生物的毒害作用。美国国家环境保护局要求受试生物种类相对较多,但也仅要求不少于3种。我国地域广阔,生物多样性丰富,各地区水生生物种类众多且不同地区存在较大差异,废水对各地不同种生物的毒害作用亦各不相同。既使是同一种水生生物,其在不同地区的生长繁殖特性亦不同,废水对其的毒害作用仍存在差异。因此,仅仅评价废水对少数标准种受试生物的毒害作用不能有效反映废水对当地水环境的危害,需要筛选各地区代表性敏感种水生生物,以客观准确评价废水的安全性。在各种生物毒性检测方法中,水溞毒性检测法具有诸多优点:1)水溞是水生生态系统重要组成部分;2)方法灵敏度高;3)方法耗时较短,溞类生命周期评价试验仅需21d,而鱼类生命周期评价试验则长达1a;4)既可用于急性毒性评价、遗传毒性评价等,又可用于全生命周期甚至多生命周期评价(慢性毒性)。因此,水溞毒性检测法已成为环境污染物生物毒性评价的常见方法,在许多国家工业废水毒性评价和控制中发挥重要作用。根据我国的实际情况,建议将水溞毒性作为优先控制指标。
三 有毒废水在生物处理前的预处理方法
3.1 稀释法
当废水中毒物浓度超过生物处理的极限允许浓度时,为保证生物处理的正常进行,可采用简单的稀释法,将废水中毒物浓度降低到极限浓度以下。①有毒废水稀释法。不同的有毒废水中所含的物质不同,将它们混合起来,彼此稀释,可将毒物浓度降低到极限允许浓度以下,这便是有毒废水稀释法。②处理出水稀释法。这种方法适用于废水中的毒物为非稳定这一单一情况。③清水稀释法。这种方法只有在废水中的毒物为稳定性毒物,不能采用处理出水稀释,工厂内部及其附近又没有其它废水可以用来稀释它,这种毒物又不能采用分离法或转化法去除时才能使用。
3.2 转化法
化学物质只有在特定的情况下才会表现毒性,比如,硝基苯毒性较大,转化为苯胺后,毒性就大为降低。Cr6+的毒性很大,可是被还原为Cr3+后,毒性就大为降低。所以,可通过化学方法,将有机废水中的毒物转化为无毒或毒性较低的物质。
3.3 分离法
利用分离的手段,将废水中的毒物转移到气相或固相中去,以保证废水生物处理的正常运转,这便是分离法的原理。此法对稳定性或非稳定性毒物均适用。
四 结束语
随着水污染治理力度的加大,有毒有害污染物的评价和控制将逐渐成为我国工业废水污染治理工作的重要内容,但是现有研究表明,仅利用常规水质指标不能客观准确地评价废水的安全性。因此,在控制废水中污染物浓度的同时,重视废水生物毒性管理和排放削减,建立基于毒性控制的工业废水水质安全评价及管理方法体系,对有效控制工业废水污染,保障水环境安全有重要意义。要建立适合毒性控制的工业废水水质安全评价及管理方法体系,应开展以下几个方面的工作:1)筛选我国各地区水生生态系统的代表性敏感种水生生物,建立和健全我国废水生物毒性评价技术规范,以客观准确评价废水的安全性。其中,水溞生物毒性测试具有灵敏度高、耗时短、可用于急性和慢性毒性评价等优点,在我国工业废水毒性评价和控制中应优先考虑和使用。2)广泛开展工业废水生物毒性评价研究,建立适合我国国情的工业废水生物毒性控制标准和管理方法。
【参考文献】
[1]赵风云,孙根行.工业废水生物毒性的研究进展[J].工业水处理,2010
[2]胡洪营,魏东斌,董春宏.污/废水的水质安全性评价与管理[J].环境保护,2009
[3]胡洪营,吴干元,杨扬,等.面向毒性控制的工业废水水质安全评价与管理方法[J].环境工程技术学报,2011
【关键词】轻工业;废水毒性;环境评价
引言
废水毒性鉴定评价是指利用一系列模式生物,采用标准化测试方法,以存活、生长发育等作为测试终点,判断废水综合毒性,通过毒性测试与物理化学处理相结合,确定废水有毒物质成分。工业废水种类繁多、成分复杂、性质差异大,历来作为废水控制和管理的重点和难点。近年来,随着工业发展日益加快,包含复杂毒性物质的工业废水排放对水生态系统和人类健康构成了巨大威胁,同时给环境风险评估和管理带来了严峻挑战。仅依靠控制工业废水常规污染指标排放限值不能满足环境风险评估与管理的要求,应进一步重视废水毒性程度,因此,开展并规范的毒性检测与评估是环境风险评估与管理的关键之一。
一 轻工业行业有毒废水的调查和控制
轻工业有毒废水的种类繁多,成分复杂,排放方式各异,人们是无法直接比较它们的关系,必需经过“标准化”处理,进行相对的间接的比较,就好象商品之间难于直接交换,但可以通过钱来进行彼此的交换一样。精细化工废水中含有重金属、氯代苯胺、氯代硝基苯、腈类等数十种有毒有害污染物,而电镀废水中的铬、铜含量高达50~150mg/L。轻工业有毒废水的评价,是污染源工作三步曲的中间环节。这些有毒有害污染物在工业废水生物处理过程中可毒害微生物, 导致废水生物处理工艺处理效果下降。根据我国各地污染源调查评价工作的经验和我们自己的体会,无论哪个地区,不管污染物的种类多么复杂,经过科学评价后,总是只有上十种主要污染物,它们在总的污染物比重上却占百分之九十左右,这就为污染源的控制、环境监测、环境质量研究、环境区域规划、环境管理、环境治理、环境医学等环境保护各个方面提供了科学依据,避免了盲目性。
二 生物毒性检测技术
生物毒性检测技术是通过评价物质对生物的影响以综合评价其毒性的方法。生物毒性检测技术是工业废水水质安全评价的重要手段,其可以评价工业废水中未知有毒有害污染物对生物的影响,也可反映工业废水中众多污染物间复杂的相互作用和污染物的生物可利用性。生物毒性检测技术将在废水毒性控制和管理中发挥重要作用,可用于寻求某种化学物质或工业废水对水生生物的安全浓度,为制定合理的水质标准和废水排放标准提供科学依据,也可用于评价废水处理的有效程度,筛选合适的工业废水毒性削减技术。生物毒性检测技术按照毒性指标的不同,可以分成急性毒性检测、慢性毒性检测、遗传毒性检测和内分泌干扰性检测技术等。常见的生物毒性检测技术包括溞类运动抑制致死试验、发光细菌急性毒性试验、溞类生命周期评价等。这些技术受试生物各不相同,体现了对浮游动物(水溞)、鱼类、微生物(藻、发光细菌)等不同营养水平水生生物的保护。因此,在废水毒性评价时需要根据毒性指标类别和保护对象的不同,选择合适的生物毒性检测技术。各项生物毒性检测技术在不同国家所处的发展阶段,与各国关注的毒性指标类型和技术发展密切相关。美国、德国和ISO等国家和组织已建立了大量的生物毒性检测技术标准和指南,而我国生物毒性检测技术标准和指南则仍以急性毒性和遗传毒性检测为主,急需建立和健全我国废水生物毒性评价技术规范。从毒性检测技术类型来看,毒性检测技术关注点呈急性毒性、慢性毒性、遗传毒性、内分泌干扰性的发展方向。急性毒性检测技术被许多国家和组织列为标准方法,反映了各国均关注急性毒性指标。慢性毒性、遗传毒性检测技术则被美国、德国等少数国家和组织列为标准,而内分泌干扰性检测技术则仅在美国被列入指南。从毒性检测的受试生物类别来看,鱼类毒性检测法和水溞毒性检测法因其方法较为成熟、受试生物类别在水生态系统中占据重要地位,被较多国家和组织列入标准和指南。目前,毒性检测常只评价废水对少数标准种受试生物的毒害作用。美国国家环境保护局要求受试生物种类相对较多,但也仅要求不少于3种。我国地域广阔,生物多样性丰富,各地区水生生物种类众多且不同地区存在较大差异,废水对各地不同种生物的毒害作用亦各不相同。既使是同一种水生生物,其在不同地区的生长繁殖特性亦不同,废水对其的毒害作用仍存在差异。因此,仅仅评价废水对少数标准种受试生物的毒害作用不能有效反映废水对当地水环境的危害,需要筛选各地区代表性敏感种水生生物,以客观准确评价废水的安全性。在各种生物毒性检测方法中,水溞毒性检测法具有诸多优点:1)水溞是水生生态系统重要组成部分;2)方法灵敏度高;3)方法耗时较短,溞类生命周期评价试验仅需21d,而鱼类生命周期评价试验则长达1a;4)既可用于急性毒性评价、遗传毒性评价等,又可用于全生命周期甚至多生命周期评价(慢性毒性)。因此,水溞毒性检测法已成为环境污染物生物毒性评价的常见方法,在许多国家工业废水毒性评价和控制中发挥重要作用。根据我国的实际情况,建议将水溞毒性作为优先控制指标。
三 有毒废水在生物处理前的预处理方法
3.1 稀释法
当废水中毒物浓度超过生物处理的极限允许浓度时,为保证生物处理的正常进行,可采用简单的稀释法,将废水中毒物浓度降低到极限浓度以下。①有毒废水稀释法。不同的有毒废水中所含的物质不同,将它们混合起来,彼此稀释,可将毒物浓度降低到极限允许浓度以下,这便是有毒废水稀释法。②处理出水稀释法。这种方法适用于废水中的毒物为非稳定这一单一情况。③清水稀释法。这种方法只有在废水中的毒物为稳定性毒物,不能采用处理出水稀释,工厂内部及其附近又没有其它废水可以用来稀释它,这种毒物又不能采用分离法或转化法去除时才能使用。
3.2 转化法
化学物质只有在特定的情况下才会表现毒性,比如,硝基苯毒性较大,转化为苯胺后,毒性就大为降低。Cr6+的毒性很大,可是被还原为Cr3+后,毒性就大为降低。所以,可通过化学方法,将有机废水中的毒物转化为无毒或毒性较低的物质。
3.3 分离法
利用分离的手段,将废水中的毒物转移到气相或固相中去,以保证废水生物处理的正常运转,这便是分离法的原理。此法对稳定性或非稳定性毒物均适用。
四 结束语
随着水污染治理力度的加大,有毒有害污染物的评价和控制将逐渐成为我国工业废水污染治理工作的重要内容,但是现有研究表明,仅利用常规水质指标不能客观准确地评价废水的安全性。因此,在控制废水中污染物浓度的同时,重视废水生物毒性管理和排放削减,建立基于毒性控制的工业废水水质安全评价及管理方法体系,对有效控制工业废水污染,保障水环境安全有重要意义。要建立适合毒性控制的工业废水水质安全评价及管理方法体系,应开展以下几个方面的工作:1)筛选我国各地区水生生态系统的代表性敏感种水生生物,建立和健全我国废水生物毒性评价技术规范,以客观准确评价废水的安全性。其中,水溞生物毒性测试具有灵敏度高、耗时短、可用于急性和慢性毒性评价等优点,在我国工业废水毒性评价和控制中应优先考虑和使用。2)广泛开展工业废水生物毒性评价研究,建立适合我国国情的工业废水生物毒性控制标准和管理方法。
【参考文献】
[1]赵风云,孙根行.工业废水生物毒性的研究进展[J].工业水处理,2010
[2]胡洪营,魏东斌,董春宏.污/废水的水质安全性评价与管理[J].环境保护,2009
[3]胡洪营,吴干元,杨扬,等.面向毒性控制的工业废水水质安全评价与管理方法[J].环境工程技术学报,2011