发光细菌法在煤化工废污水急性毒性评价中的应用

doi:10.19965/j.cnki.iwt.2021-0434

摘要/Abstract

摘要：

采用发光细菌法对某煤化工企业污水处理厂的进出水进行急性毒性测定。研究结果表明，该化工企业污水处理厂进水15 min和30 min的急性毒性测试结果趋于一致，进水毒性较高，高毒性污水经污水处理厂的A/O+BAF工艺处理后，出水的细菌急性毒性有较大程度降低。分析结果表明，发光细菌抑制率与COD_nb/COD存在一定关系：即废污水中不可降解化合物需氧量（COD_nb）所占废污水总化学需氧量（COD）的比例高时，细菌毒性实验的发光抑制率也高，即毒性越强。

关键词: 急性毒性, 发光细菌法, 毒性评价

Abstract:

The bioluminescent bacteria test was used to evaluate the toxicity of the incoming and the treated wastewater of chemical enterprise. The results showed that the influent wastewater had high toxicity，and the 15 minutes acute toxicity test were consistent with 30 minutes. High toxicity wastewater was largely reduced by A/O（pre⁃denitrification） biochemical treatment+BAF process of wastewater treatment plant. The results showed that there was a certain relationship between luminescent bacteria inhibition rate and COD_nb/COD. It was indicated that the proportion of non⁃biodegradable chemical oxygen demand（COD_nb） of the total chemical oxygen demand（COD） was higher，when the luminescent inhibition rate was higher，and the water was more toxic.

Key words: acute toxicity, bioluminescent bacteria test, toxicity evaluation

中图分类号:

X832

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https://www.iwt.cn/CN/Y2022/V42/I1/158

图/表 3

表1 样品稀释系列

Table 1 Sample dilution series

序号	测试组别	稀释水平D	样品稀释系列构成（1 000 μL）		测试悬浮液/μL
序号	测试组别	稀释水平D	样品/μL	稀释液/μL	测试悬浮液/μL
1	阴性质控组^a	2	0	1 000	1 000
2	阳性质控组^b	2	0	1 000	1 000
3	测试样组	2	1 000	0	1 000
4	测试样组	4	500	500	1 000
5	测试样组	8	250	750	1 000
6	测试样组	16	125	875	1 000
7	测试样组	32	62.5	937.5	1 000

表2 阴性质控实验（1~4号）和阳性质控实验（5号）结果

Table 2 The results of negative control batch（No. 1 to No. 4） and positive control batch（No. 5）

批号	稀释水平D	测试值			校正系数		均值		有效性检验
批号	稀释水平D	I ₀	I_k ₁₅	I_k ₃₀	I_k ₁₅/I ₀	I_k ₃₀/I ₀	$f ¯ k 15$	$f ¯ k 30$	与均值 $f ¯ k 15$ 的偏差/%	与均值 $f ¯ k 30$ 的偏差/%
1	2	101	94	93	0.931	0.921	0.940	0.904	±0.945	±1.892
1	2	97	92	86	0.948	0.887	0.940	0.904	±0.945	±1.892
2	2	101	73	66	0.723	0.653	0.729	0.638	±0.820	±2.430
2	2	98	72	61	0.735	0.622	0.729	0.638	±0.820	±2.430
3	2	90	78	71	0.867	0.789	0.859	0.780	±0.937	±1.204
3	2	87	74	67	0.851	0.770	0.859	0.780	±0.937	±1.204
4	2	95	73	66	0.768	0.695	0.752	0.684	±2.24	±1.55
4	2	98	72	66	0.735	0.673	0.752	0.684	±2.24	±1.55
		I ₀	I ₁₅	I ₃₀	校正值		H ₁₅/%	H ₃₀/%	$H ¯ 15$ /%	$H ¯ 30$ /%
		I ₀	I ₁₅	I ₃₀	I_c ₁₅	I_c ₃₀	H ₁₅/%	H ₃₀/%	$H ¯ 15$ /%	$H ¯ 30$ /%
5	2	100	37	20	93.96	90.37	60.62	77.87	61.9	78.0
5	2	101	35	20	94.90	91.27	63.12	78.09	61.9	78.0

表2 阴性质控实验（1~4号）和阳性质控实验（5号）结果

Table 2 The results of negative control batch（No. 1 to No. 4） and positive control batch（No. 5）

批号	稀释水平D	测试值			校正系数		均值		有效性检验
批号	稀释水平D	I ₀	I_k ₁₅	I_k ₃₀	I_k ₁₅/I ₀	I_k ₃₀/I ₀	$f ¯ k 15$	$f ¯ k 30$	与均值 $f ¯ k 15$ 的偏差/%	与均值 $f ¯ k 30$ 的偏差/%
1	2	101	94	93	0.931	0.921	0.940	0.904	±0.945	±1.892
1	2	97	92	86	0.948	0.887	0.940	0.904	±0.945	±1.892
2	2	101	73	66	0.723	0.653	0.729	0.638	±0.820	±2.430
2	2	98	72	61	0.735	0.622	0.729	0.638	±0.820	±2.430
3	2	90	78	71	0.867	0.789	0.859	0.780	±0.937	±1.204
3	2	87	74	67	0.851	0.770	0.859	0.780	±0.937	±1.204
4	2	95	73	66	0.768	0.695	0.752	0.684	±2.24	±1.55
4	2	98	72	66	0.735	0.673	0.752	0.684	±2.24	±1.55
		I ₀	I ₁₅	I ₃₀	校正值		H ₁₅/%	H ₃₀/%	$H ¯ 15$ /%	$H ¯ 30$ /%
		I ₀	I ₁₅	I ₃₀	I_c ₁₅	I_c ₃₀	H ₁₅/%	H ₃₀/%	$H ¯ 15$ /%	$H ¯ 30$ /%
5	2	100	37	20	93.96	90.37	60.62	77.87	61.9	78.0
5	2	101	35	20	94.90	91.27	63.12	78.09	61.9	78.0

表3 某煤化工企业污水处理厂进水、出水毒性检测和COD、BOD₅检测

Table 3 The luminescent bacteria toxicity，COD，BOD₅ test results of the inlet and outlet water of wastewater treatment plant of coal chemical enterprise

批号	稀释水平D	测试值			I_c ₁₅	I_c ₃₀	$H ¯ 15$ /%	$H ¯ 30$ /%	Γ ₁₅	Γ ₃₀	15 min结果		30 min结果		COD/ （mg·L^-1）	BOD₅/ （mg·L^-1）
批号	稀释水平D	I ₀	I ₁₅	I ₃₀	I_c ₁₅	I_c ₃₀	$H ¯ 15$ /%	$H ¯ 30$ /%	Γ ₁₅	Γ ₃₀	EC _20-15/%	EC _50-15/%	EC _20-30/%	EC _50-30/%	COD/ （mg·L^-1）	BOD₅/ （mg·L^-1）
1	2	96	7	4	90.20	86.75	88.8	93.0	7.90	13.26	9.83	19.20	7.76	15.05	173.0	41.60
	2	94	13	8	88.32	84.95	88.8	93.0	7.90	13.26
	4	94	26	18	88.32	84.95	62.9	73.7	1.694	2.799
	4	95	40	27	89.26	85.85	62.9	73.7	1.694	2.799
	8	95	70	61	89.26	85.85	21.7	28.0	0.278	0.389
	8	94	69	62	88.32	84.95	21.7	28.0	0.278	0.389
	16	92	77	64	86.44	83.14	12.0	21.1	0.136	0.267
	16	93	76	68	87.38	84.04	12.0	21.1	0.136	0.267
2	2	92	1	0	67.04	58.69	98.5	100	66.04	—	10.86	16.03	10.21	14.20	206.0	41.0
	2	92	1	0	67.04	58.69	98.5	100	66.04	—
	4	94	16	7	68.50	59.97	76.1	88.1	3.188	7.380
	4	90	16	7	65.59	57.42	76.1	88.1	3.188	7.380
	8	95	42	26	69.23	60.61	36.1	51.0	0.565	1.042
	8	94	46	33	68.50	59.97	36.1	51.0	0.565	1.042
	16	100	70	62	72.87	63.80	3.3	2.5	0.033 9	0.025 9
	16	93	66	58	67.77	59.33	3.3	2.5	0.033 9	0.025 9
3	2	95	98	96	81.57	74.05	-16.5	-25.7	0.142	0.205					80.0	39.10
	2	99	96	94	85.00	77.17	-16.5	-25.7	0.142	0.205
	4	89	101	97	76.42	69.38	-32.9	-41.3	0.248	0.292
	4	88	101	98	75.56	68.60	-32.9	-41.3	0.248	0.292
	8	94	100	94	80.71	73.27	-25.3	-26.9	0.202	0.212
	8	91	99	89	78.13	70.93	-25.3	-26.9	0.202	0.212
	16	85	98	93	72.98	66.26	-23.5	-27.4	0.190	0.215
	16	92	89	82	78.99	71.71	-23.5	-27.4	0.190	0.215
4	2	94	66	53	70.65	64.31	3.8	14.9	0.0390	0.176					83.0	40.8
	2	90	67	54	67.64	61.57	3.8	14.9	0.0390	0.176
	4	90	76	69	67.64	61.57	-13.9	-13.1	0.122	0.116
	4	91	79	71	68.39	62.25	-13.9	-13.1	0.122	0.116
	8	89	77	70	66.89	60.89	-11.2	-9.8	0.101	0.089 3
	8	88	71	63	66.14	60.20	-11.2	-9.8	0.101	0.089 3
	16	94	78	74	70.65	64.31	-11.1	-11.2	0.100	0.101
	16	94	79	69	70.65	64.31	-11.1	-11.2	0.100	0.101

表3 某煤化工企业污水处理厂进水、出水毒性检测和COD、BOD₅检测

Table 3 The luminescent bacteria toxicity，COD，BOD₅ test results of the inlet and outlet water of wastewater treatment plant of coal chemical enterprise

批号	稀释水平D	测试值			I_c ₁₅	I_c ₃₀	$H ¯ 15$ /%	$H ¯ 30$ /%	Γ ₁₅	Γ ₃₀	15 min结果		30 min结果		COD/ （mg·L^-1）	BOD₅/ （mg·L^-1）
批号	稀释水平D	I ₀	I ₁₅	I ₃₀	I_c ₁₅	I_c ₃₀	$H ¯ 15$ /%	$H ¯ 30$ /%	Γ ₁₅	Γ ₃₀	EC _20-15/%	EC _50-15/%	EC _20-30/%	EC _50-30/%	COD/ （mg·L^-1）	BOD₅/ （mg·L^-1）
1	2	96	7	4	90.20	86.75	88.8	93.0	7.90	13.26	9.83	19.20	7.76	15.05	173.0	41.60
	2	94	13	8	88.32	84.95	88.8	93.0	7.90	13.26
	4	94	26	18	88.32	84.95	62.9	73.7	1.694	2.799
	4	95	40	27	89.26	85.85	62.9	73.7	1.694	2.799
	8	95	70	61	89.26	85.85	21.7	28.0	0.278	0.389
	8	94	69	62	88.32	84.95	21.7	28.0	0.278	0.389
	16	92	77	64	86.44	83.14	12.0	21.1	0.136	0.267
	16	93	76	68	87.38	84.04	12.0	21.1	0.136	0.267
2	2	92	1	0	67.04	58.69	98.5	100	66.04	—	10.86	16.03	10.21	14.20	206.0	41.0
	2	92	1	0	67.04	58.69	98.5	100	66.04	—
	4	94	16	7	68.50	59.97	76.1	88.1	3.188	7.380
	4	90	16	7	65.59	57.42	76.1	88.1	3.188	7.380
	8	95	42	26	69.23	60.61	36.1	51.0	0.565	1.042
	8	94	46	33	68.50	59.97	36.1	51.0	0.565	1.042
	16	100	70	62	72.87	63.80	3.3	2.5	0.033 9	0.025 9
	16	93	66	58	67.77	59.33	3.3	2.5	0.033 9	0.025 9
3	2	95	98	96	81.57	74.05	-16.5	-25.7	0.142	0.205					80.0	39.10
	2	99	96	94	85.00	77.17	-16.5	-25.7	0.142	0.205
	4	89	101	97	76.42	69.38	-32.9	-41.3	0.248	0.292
	4	88	101	98	75.56	68.60	-32.9	-41.3	0.248	0.292
	8	94	100	94	80.71	73.27	-25.3	-26.9	0.202	0.212
	8	91	99	89	78.13	70.93	-25.3	-26.9	0.202	0.212
	16	85	98	93	72.98	66.26	-23.5	-27.4	0.190	0.215
	16	92	89	82	78.99	71.71	-23.5	-27.4	0.190	0.215
4	2	94	66	53	70.65	64.31	3.8	14.9	0.0390	0.176					83.0	40.8
	2	90	67	54	67.64	61.57	3.8	14.9	0.0390	0.176
	4	90	76	69	67.64	61.57	-13.9	-13.1	0.122	0.116
	4	91	79	71	68.39	62.25	-13.9	-13.1	0.122	0.116
	8	89	77	70	66.89	60.89	-11.2	-9.8	0.101	0.089 3
	8	88	71	63	66.14	60.20	-11.2	-9.8	0.101	0.089 3
	16	94	78	74	70.65	64.31	-11.1	-11.2	0.100	0.101
	16	94	79	69	70.65	64.31	-11.1	-11.2	0.100	0.101

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