QSAR模型預(yù)測石化廢水中芳香族物質(zhì)對厭氧菌群的綜合毒性

吳少奇，王黎,*，夏正海，孫義，張春雨，魯逸飛

1. 武漢科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，環(huán)境污染綠色控制與修復(fù)技術(shù)研究中心，武漢 430081 2. 中韓(武漢)石油化工有限公司發(fā)展技術(shù)部，武漢 430082

石化、焦化和鋼鐵制造等行業(yè)產(chǎn)生的工業(yè)廢水成分復(fù)雜，且普遍存在著芳香化合物[1]。芳香化合物是一類具有持久性、生物累積性和毒性的有機(jī)污染物[2]，對自然環(huán)境和人體健康有潛在威脅。含芳香化合物的有機(jī)廢水處理方式主要包括物理化學(xué)法(如超聲波處理、光化學(xué)氧化和電化學(xué)氧化等)[3]和生物法(如好氧降解和厭氧消化等)。其中，厭氧消化很好地克服了物理化學(xué)法和好氧降解所面臨的高成本、污染物降解不充分以及二次污染等問題[4]。但厭氧微生物對環(huán)境較為敏感，高濃度的芳香化合物廢水會對其活性產(chǎn)生明顯的抑制作用，從而影響出水水質(zhì)。因此，確定芳香族化合物對厭氧微生物的抑制閾值很有現(xiàn)實意義。

通過傳統(tǒng)的逐一毒性試驗獲取有機(jī)物毒性數(shù)據(jù)，不僅工作量大而且費時費力，已無法滿足當(dāng)下芳香化合物廢水處理的實際需求。定量構(gòu)效關(guān)系(quantitative structure activity relationship, QSAR)模型是一種通過統(tǒng)計學(xué)手段建立物質(zhì)結(jié)構(gòu)參數(shù)與有機(jī)體活性定量關(guān)系的分析方法，可實現(xiàn)對有機(jī)物性質(zhì)的有效預(yù)測[5]。同時，芳香化合物的毒性大小在很大程度上受其結(jié)構(gòu)參數(shù)(如物理化學(xué)參數(shù)和量子化學(xué)參數(shù))的影響[6]。因此，通過建立芳香化合物結(jié)構(gòu)與其毒性關(guān)系的QSAR模型，可探究影響芳香化合物毒性大小的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，從而合理預(yù)測芳香化合物的毒性。……