典型性印染廢水生物急性毒性水平分析

摘要：采用明亮發光細菌T3（Photobacterium p. T3）和DXY-2型生物毒性測試儀對22類典型性印染廢水樣品的急性毒性效應進行測定，綜合分析印染生產中印染前處理廢水、染色廢水、印花廢水以及印染處理廢水的生物急性毒性水平。

關鍵詞：印染廢水;污水毒性;毒物質

中途分類號：X83 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）12-0-03

Abstract： The bright luminescent bacteria T3 （Photobacterium p. T3） and DXY-2 type biotoxicity tester were used to determine the acute toxicity effects of 22 typical printing and dyeing wastewater samples. A comprehensive analysis of printing and dyeing wastewater， dyeing wastewater， and printing Biological acute toxicity levels of wastewater and wastewater from printing and dyeing processes.

Keywords： Printing and dyeing wastewater; Sewage toxicity; Toxic substances

土壤和污水毒性的測定主要有理化方法和生物學方法。傳統的理化分析方法只能定量分析環境中有限污染物種類的含量，而不能直接反映各種有毒物質的綜合毒性，生物毒性測試能夠彌補理化方法的不足。1995 年中國制定并頒布了利用發光細菌測定水質毒性的國家標準GB /T 15441-1995《水質急性毒性的測定發光細菌法》[1]。該標準介紹了明亮發光細菌T3的來評價生物毒性的檢測方法。明亮發光細菌T3菌（Photobacterium phosphoreum T3）是一類非致病的普通細菌，主要分布在海洋環境中，在正常的生理條件下能夠發射出可見光，當環境條件不佳或有毒物質存在時，發光細菌的熒光素酶活性或細胞呼吸受到抑制，其發光能力受到影響，導致發光強度減弱，且其減弱程度與毒性大小呈正相關，因此通過發光率的改變來顯示有毒物質對生物體的毒性作用。

本研究采用明亮發光細菌T3（Photobacterium p. T3）和DXY-2型生物毒性測試儀對22個污水樣品的急性毒性效應進行了測定和分析。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 菌株

將明亮發光細菌T3（Photobacterium p. T3）凍干粉（中國科學院院南京土壤研究所提供）用3% NaCl溶液溶解復蘇，轉接到新鮮斜面上培養后轉接于50mL的液體培養基中，在25℃，180r·min -1條件下培養12-14h。將培養后的菌液立即用3% NaCl溶液洗滌后在5000r·min -1下離心8min，后將菌液用3% NaCl溶液稀釋備用。

1.1.2 待測樣品

試驗所測的22個水樣編號分別為SH1～SH22;采樣時間為2019年2月28日。水樣來源：蘇州某集團印染廠廢水。對于其中含有固體懸浮物的樣品，事先經過過濾去除后再進行檢測。

1.1.3 主要儀器

DXY-2型生物毒性測試儀，南京土壤研究所研制。

1.2 實驗方法

生物毒性測試儀提前開機預熱30 min，將10mL待測樣品與0.3gNaCl充分振蕩混勻，吸取1.8mL混合液于玻璃測試管中，加入200 μL 菌液，加塞上下振蕩5次，靜置15 min 后測試發光度（每管在加菌液的當時精確計時，精確到秒）。每個檢測樣品采用3 個平行，實驗同時添加3個平行的對照（3% NaCl溶液）以保證實驗的有效性并以此為基礎計算樣品液的相對發光率和相對發光抑制率。

1.3 樣品檢測

1.3.1 樣品液的稀釋

樣品液預實驗：將10 ml 待測樣品與0.3 g NaCl 充分振蕩混勻，吸取1.8 ml混合液于玻璃測試管中，加入200μL 菌液，加塞上下振蕩5次，靜置15 min 后測試發光度。每個檢測樣品采用3 個平行，實驗同時添加3個平行的對照（3% NaCl溶液）以保證實驗的有效性并以此為基礎計算相對發光抑制率。將相對發光抑制率大于零的樣品進行樣品稀釋。

1.3.2 樣品液稀釋濃度的選擇：

探測試驗：將樣品液按對數系列稀釋成5個濃度：100%、10%、1%、0.1%、0.01%（它們的對數依次為0，-1，-2，-3，-4），按以上方法所述初測一遍視1%～100%相對發光度落在哪一個濃度范圍。

1.3.3 樣品檢測

在1%～100%相對發光度所落在的濃度范圍內增配6～9個濃度，并測定對應發光度，繪制濃度和發光度的相關曲線。

2 數據處理

2.1 計算樣品相對發光率、相對發光抑制率（%），并算出平均值

相對發光率（%）×100%

相對發光抑制率（%）×100%

相對發光率平均值（%）×100%

2.2 建立并檢驗樣品稀釋濃度（C）與其相對發光度（T）%均值的相關方程，繪制關系曲線

（1）求出一元一次線性回歸方程的a（截距）、b（斜率、回歸系數）和r（相關系數），列出方程：T=a+bC。

（2）根據建立的上述方程繪制關系曲線。將T=90和50代入上式，分別求出樣品的EC10和EC50值。EC10和EC50值以樣品的稀釋濃度（百分濃度）表示。

2.3 毒性等級劃分

根據《行業廢水毒性分級標準/發光菌》[2]， 把水質生物毒性分為五個等級用于本次水質毒性評價。

3 實驗結果及分析

3.1 樣品預實驗結果

測試結果表明：22個水樣中的9個樣品顯示對T3細菌的活性無抑制作用，SH4水樣對T3菌的相對抑制率為1.4%，毒性等級為Ⅰ級;SH14水樣的相對發光抑制率為35.1%，毒性級別為中毒，毒性等級為Ⅱ級;其他12個樣品包括SH1、SH2、SH4、SH8～SH13、SH18、SH21原始樣品的相對發光抑制率為100%，毒性級別為劇毒，毒性等級為Ⅴ級。

3.2 樣品稀釋相關曲線

對初步測定試驗中12個相對發光率低于90%的樣品（即相對抑制率大于10%的樣品）進行稀釋實驗，通過預實驗確定相對發光率在1～100%時，樣品所在的濃度范圍后，增加濃度梯度求得樣品的稀釋濃度C-相對發光率的一元一次方程曲線。如下圖所示，所有樣品的稀釋濃度—相對發光率的相關系數（R2）在0.9038～0.9886之間，具有較好的線性關系。

3.3 計算結果

通過以上圖1線性方程，求得樣品的EC10和 EC50值如下表。

4 總結

本次采樣共采得印染廢水22個樣品，其中9個樣品顯示對T3細菌的活性無抑制作用，SH4水樣對T3菌的相對抑制率為1.4%，毒性等級為Ⅰ級;SH14水樣的相對發光抑制率為35.1%，毒性級別為中毒，毒性等級為Ⅱ級;其他11個樣品包括SH1、SH2、SH4、SH8～SH13、SH18、SH21原始樣品的相對發光抑制率為100%，毒性級別為劇毒，毒性等級為Ⅴ級。12個水樣（包括SH1、SH2、SH4、SH8～SH13、SH18、SH21及SH14）的EC10的樣品稀釋濃度范圍為0.11%～35.5%;SH14原始樣品的抑制率為35.1%，不存在EC50值，其余11個樣品EC50值為0.16%～55.3%。

參考文獻

[1]國家環境保護總局.GB/T 15441—1995 水質急性毒性的測定發光細菌[S]北京： 中國標準出版社，1995.

[2]Farré M，Kloter G，Petrovic M，et al.Identification of toxic compounds in wastewater treatment plants during a field experiment[J]Anal Chim Acta，2002， 456（1）：19-30.

收稿日期：2019-10-21

作者簡介：宮蘇弟（1977-），男，漢族，研究生學歷，工程師，研究方向為環境監測。