工業(yè)廢水物毒性的測試與鑒別評價
伴隨經(jīng)濟(jì)的向前發(fā)展，工業(yè)廢水的大量排放，導(dǎo)致我國主要河流流域的水污染的種類和數(shù)量大量增加，傳統(tǒng)的檢測方法只能單純檢測出廢水中的污染物的主要成分的構(gòu)成，缺少對物質(zhì)毒性的相關(guān)性的綜合分析，本文針對廢水中存在的生物毒性種類進(jìn)行簡單介紹，對目前的工業(yè)廢水中的生物毒性測試進(jìn)行闡述說明，并結(jié)合實(shí)際對毒性鑒別進(jìn)行評價與分析，主要是為了確保生物能夠正常的生存與發(fā)展。
圖片來源于網(wǎng)絡(luò)
工業(yè)廢水的生物毒性分類
生物毒性的定義為工業(yè)廢水給生物本身帶來的損害的程度，一般表現(xiàn)為三種類型：
根據(jù)毒性的快慢程度分為急性和慢性。急性指的是生物體在接觸一次或短時間接觸外部化學(xué)成分后就會出現(xiàn)中毒反映，這種反映常常表現(xiàn)出來的快，反映效果也較為明顯。然而，慢性則恰恰相反，這種接觸反映的效應(yīng)也是特別遲緩，需要較長的時間才能有所反映，表現(xiàn)的效果不突出，時間的長短較大程度上取決于試驗(yàn)的物種對化學(xué)成分的抵御能力的程度。
導(dǎo)致基因突變進(jìn)而發(fā)生遺傳的特性。遺傳突變性是指生物機(jī)體在受到外部物質(zhì)的侵害后，自身的遺傳基因發(fā)生變化，基因的染色體發(fā)生病變，進(jìn)而在遺傳過程中突顯，往往造成遺傳物質(zhì)的發(fā)生錯誤的病變，導(dǎo)致遺傳特性發(fā)生較大的變化。
影響內(nèi)分泌的干擾特性。內(nèi)分泌干擾特性指是廢水中的化學(xué)成分對生物體的內(nèi)分泌系統(tǒng)造成的傷害，造成生物體的分泌異常。
生物毒性測試進(jìn)程
1. 急性毒性的測試
就目前我國的測試技術(shù)而言，急性毒性測試的方法主要包括發(fā)光細(xì)菌毒性測試、藻類毒性測試、魚的毒性測試和蚤類毒性測試等4種。
(1)發(fā)光細(xì)菌毒性測試。細(xì)菌的發(fā)光功能主要在其在正常生理過程中能夠發(fā)出藍(lán)綠色的光。當(dāng)這種細(xì)菌與有毒的物質(zhì)進(jìn)行接觸，呼吸功能就會受到抑制，不利于生物的生存與生長，自身的發(fā)光特性也會減弱。
根據(jù)此特性研究出來的毒性細(xì)菌測試與實(shí)際更加匹配，這樣就可以通過對廢水中的生物的發(fā)光強(qiáng)度來判別廢水的污染程度。
(2)藻類植物的毒性測試。藻類植物在水中是相對繁殖較快、培養(yǎng)快、體積小的生物體，且對水質(zhì)較為敏感，因此，藻類植物往往是生態(tài)系統(tǒng)中較為重要的生產(chǎn)者。通過對藻類的細(xì)胞進(jìn)行顯微鏡下的分析，可以區(qū)別出中毒后的細(xì)胞狀況，且這種分析簡單容易。正是因?yàn)樵孱惖倪@種特性，因此被選作廢水中污染程度重要依靠載體。
(3)魚的毒性測試。魚類本身對水的環(huán)境就比較敏感，當(dāng)生存環(huán)境發(fā)生變化時，魚類就會出現(xiàn)中毒的反映癥狀。魚類在水中的存活體相對較多，很容易捕捉，這就為毒性檢測提供了較大的幫助，可以通過魚類對廢水的毒性進(jìn)行測試，通過魚類的變化來分析水體的毒性污染程度。往往魚對污染的反映更加敏感，靈敏性也相對較高，這就為急性毒性的檢驗(yàn)提供了較大的幫助。
(4)蚤類的毒性測試。水蚤的繁殖能力是有目共睹的且對多種毒素的敏感性也是特別強(qiáng)的，在國際上使用的也非常廣泛，但是由于蚤類往往需要進(jìn)行養(yǎng)殖，這相對于藻類就很復(fù)雜。但有由于其敏感程度的重要性，常用于工業(yè)污染源的區(qū)分與毒性級別鑒定。
2. 遺傳毒性的測試
當(dāng)前對工業(yè)廢水的遺傳突變性檢測試驗(yàn)主要有Ames試驗(yàn)和umu試驗(yàn)兩種。其中，敏感、迅速、高效、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)是Ames試驗(yàn)所獨(dú)特具有的特點(diǎn)，因此，多用在混合型工業(yè)廢水的生物毒性測試方面，這可以全面反映出多種污染物造成的綜合作用效應(yīng)。
而umu試驗(yàn)指的是針對DNA損傷時誘導(dǎo)SOS反應(yīng)而表達(dá)umuC基因這一現(xiàn)象而構(gòu)建并逐漸完善起來的并用于檢測水體環(huán)境誘變物的短期性篩選試驗(yàn)。該方法具有經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、反應(yīng)靈敏、快速高效的特點(diǎn)，這與實(shí)際監(jiān)測過程中所使用的Ames試驗(yàn)結(jié)果基本一致。這種檢測還具有查找污染源的特性，這就為廢水的管理提供了新思路。
3. 內(nèi)分泌干擾性的測試
不同分泌干擾物的化學(xué)結(jié)構(gòu)特性相差較大，僅僅從結(jié)構(gòu)上對其進(jìn)行激素作用分析往往是片面的。在對檢測廢水中的類雌激素物質(zhì)檢測，常采用的檢測方法就是雌激素受體重組基因酵母，主要的工作原理就是水體環(huán)境內(nèi)分泌干擾物在生物體內(nèi)的作用，由于該檢測方法具有原理簡單、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、操作簡單的特點(diǎn)，因此使用廣泛。對于當(dāng)前廢水中的毒性分析，往往需要結(jié)合多種測試方法綜合分析、綜合評價。
毒性的評價方法
通過對毒性檢測方法和毒性評價標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，并借助相關(guān)儀器的功能，詳細(xì)地總結(jié)監(jiān)測技術(shù)的過程，以此來確定工業(yè)廢水毒性的評價方法，目前發(fā)展較成熟的檢測方法主要有美國毒性鑒別評價法和歐盟效應(yīng)導(dǎo)向分析法。
1. 毒性的鑒別評價法
毒性鑒別評價法最早是在1994年的美國完成，最開始主要是用于對工業(yè)廢水監(jiān)測，后漸漸發(fā)展到河流、湖泊、孔隙水、固體廢棄物浸出液的毒性鑒別。其目的主要還是為了快速、簡便地鑒別毒性物質(zhì)，現(xiàn)已被廣泛參考使用。該方法運(yùn)用WET得到廢水綜合毒性，再選擇合適的分析方法對化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行毒性識別，從廢水的多種污染物中篩選出需要優(yōu)先控制的有毒化學(xué)物質(zhì)。
2. 方法流程
TIE大致可以分為三個階段:
第一階段，致毒成分的物理化學(xué)性質(zhì)；鑒別也相對容易，包括溶解性、揮發(fā)性、可濾性等。第一階段是必要的，可以為毒性的方法提供數(shù)據(jù)支持。整個TIE中采用的都是水生生物進(jìn)行急性致死實(shí)驗(yàn)，選的種類不同結(jié)果是有差異的，因此要正確選擇受試動物，在TIE中常推薦使用水蚤類動物作為受試的物種。
第二階段，對初步確認(rèn)的毒性物質(zhì)進(jìn)行分離鑒定。
第三階段，進(jìn)一步確認(rèn)可疑毒物，即驗(yàn)證階段一和階段二的識別方法是否正確。為確保結(jié)論的準(zhǔn)確性，完成階段三須在限定的日期內(nèi)，因?yàn)殡A段一和二旨在鑒定物質(zhì)的急性毒性，時間過長可能會出現(xiàn)物質(zhì)的慢性毒性效應(yīng)而引發(fā)不良后果。但這不代表TIE不能進(jìn)行慢性毒性評估，仍需要進(jìn)行深入探究。
通過對所述生物毒性的分析，我們不難發(fā)現(xiàn)：對工業(yè)廢水的生物毒性研究是科學(xué)制定水質(zhì)處理與控制方案的關(guān)鍵，但生物毒性試驗(yàn)存在較大的缺陷，往往不能有效地對真正的毒性污染物進(jìn)行識別，對污染物的控制也是不明顯的。因此在實(shí)際的廢水進(jìn)行檢測時，應(yīng)將多種檢測技術(shù)進(jìn)行相互融合，使其更加有效地對水質(zhì)毒性進(jìn)行鑒別與區(qū)分，使檢測數(shù)據(jù)更加合理化，真正做到確保水質(zhì)安全。
而在現(xiàn)實(shí)的實(shí)際中，工業(yè)廢水中的有毒物質(zhì)的來源往往相對廣泛，有的甚至形成符合污染源，污染源之間相互作用，會形毒性物質(zhì)間的相互協(xié)同、相互疊加，這會造成原來的理化指標(biāo)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，但仍可能仍有生物毒性的風(fēng)險。
因此，在對工業(yè)廢水制定排放標(biāo)準(zhǔn)的同時，要設(shè)定毒素的綜合值，目的在于降低毒性的危害，這也驗(yàn)證了單一的生物毒性試驗(yàn)并不能完全正確地反映廢水的污染情況，這也對探索研究聯(lián)合毒性監(jiān)測試驗(yàn)方法提出了新的要求，推動工業(yè)廢水生物毒性處理工藝的發(fā)展朝著前進(jìn)的方向大步前進(jìn)。
