測(cè)定工業(yè)廢水的發(fā)育毒性

1、測(cè)定工業(yè)廢水的發(fā)育毒性試驗(yàn)樣品的采集通過(guò)對(duì)江蘇省常州市各典型企業(yè)工業(yè)污水處理工藝流程、污水處理量以及排放情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)走訪調(diào)研，選取8 家工廠為采樣點(diǎn)。采集各工廠污水處理系統(tǒng)的進(jìn)出水水樣，用棕色瓶分裝并貼好標(biāo)簽， 4 下保存。工業(yè)廢水常規(guī)項(xiàng)目的測(cè)定現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量采樣點(diǎn)的常規(guī)理化數(shù)據(jù)(溫度、pH值、電導(dǎo)率等)，并將樣品 帶回實(shí)驗(yàn)室，按照水質(zhì)pH值的測(cè)定玻璃電極法(GB6920-86)水 質(zhì)化學(xué)需氧量的測(cè)定重鉻酸鹽法(GB11914 89) 水質(zhì)五日生化需氧量(BOD5H勺測(cè)定稀釋與接種法(HJ505 2009)水質(zhì)氨氮的測(cè)定納氏試劑分光光度法(HJ535 2009) 水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法(第4 版)分別

2、測(cè)定pH值、COD BOD5氨氮和電導(dǎo)率。工業(yè)廢水發(fā)育毒性的測(cè)定熱帶爪蟾胚胎的獲取挑選實(shí)驗(yàn)室養(yǎng)殖的性成熟熱帶爪蟾15對(duì)，采用人工注射人絨毛膜促性腺激素(HCG羽方法誘導(dǎo)產(chǎn)卵，每對(duì)爪蟾各 注射2次(初次注射20IU, 36h后注射100IU)。待爪蟾抱對(duì)產(chǎn)卵結(jié)束后， 從產(chǎn)卵較好的3對(duì)爪蟾中，挑選出達(dá)到NF10-11階段且發(fā)育正常的胚 胎。暴露實(shí)驗(yàn)采用 ringer 溶液作為對(duì)照組，與試驗(yàn)組各設(shè)4 個(gè)平行。在24孔板上試驗(yàn)，每孔放入10個(gè)胚胎，加入3mL水樣。暴露條件： 25多功能培養(yǎng)箱，24h 后換液，記錄孵化個(gè)數(shù)，并將未孵化的胚胎挑出， 48h 后統(tǒng)計(jì)死亡個(gè)數(shù)。胚胎的觀察與分析將存活胚胎用10

3、0mg/LMS 222麻醉處理后固定于4%的甲醛溶液中。取出經(jīng)固定的胚胎，在解剖鏡下觀察胚胎的發(fā)育狀況，用顯微照相系統(tǒng)(ZEISSAxioCamICc3)拍照。相關(guān)指標(biāo)有 4個(gè):孵化率（ 孵化出的幼體占受精卵的百分比）; 存活率 （ 胚胎在 48h 內(nèi)存活個(gè)體數(shù)占孵化出總個(gè)體數(shù)的百分比 ）; 體長(zhǎng) （ 胚胎頭部至尾尖的直線長(zhǎng)度 ）; 畸形率 （48h 后胚胎畸形個(gè)體數(shù)占總存活個(gè)體數(shù)的百分比 ） 。數(shù)據(jù)處理以每孔中的胚胎為一個(gè)平行樣，數(shù)據(jù)以平均值標(biāo)準(zhǔn)差（SD）表示，n=4。用SPSS16 0分析差異性，其中所有百分比數(shù)據(jù)的差異性均先平方根，反正弦轉(zhuǎn)換后再用 Tukey-test 分析，方差齊時(shí)用

4、Dunnett檢驗(yàn)組間差異，不齊時(shí)用 Dunnett，sT3檢驗(yàn)。結(jié)果工業(yè)廢水水質(zhì)狀況參照太湖地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠及重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值 （DB32/1072 2007）和污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978 1996），通過(guò)對(duì)比 8 組水樣的進(jìn)出水理化指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)污水處理系統(tǒng)處理后，水質(zhì)明顯好轉(zhuǎn)：S1、S2、S3和S4PH值分別由1.30、11.97、10.05和84恢復(fù)到了 69之間;S3、S4、S5和S8的氨氮值以及S& S7和 S8的BOD5直均明顯下降，滿足達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)；COD值也顯著降低，可 S2、S3和S6的COD直均已超過(guò)太湖地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠及重點(diǎn)工業(yè)行 業(yè)主要水污染物排

5、放限值，超標(biāo)量分別為 53 8%、 36 2%和 78 0%。污水處理系統(tǒng)進(jìn)出水對(duì)熱帶爪蟾胚胎的影響熱帶爪蟾胚胎測(cè)定污水處理系統(tǒng)進(jìn)出水發(fā)育毒性。各進(jìn)水水樣測(cè)定結(jié)果：S1、S2、S4和S6水樣中的胚胎均未孵化，S3的孵化率為27. 5% S5、S7和S8的胚胎全部孵化；S7的存活率為97. 5%其余點(diǎn)位全部死 亡。各出水水樣測(cè)定結(jié)果： S1、 S2 和 S4 水樣中的胚胎孵化率為100%，S6水樣中的胚胎孵化率較進(jìn)水水樣增加了7. 5%;S8水樣中出水存活率與進(jìn)水相比增加了 25% S5水樣中的胚胎也由進(jìn)水的全部死亡變?yōu)槿?部存活。各點(diǎn)位水樣對(duì)胚胎造成不同水準(zhǔn)的畸形，主要特征有色素減少、鰭變窄、

6、泄殖腔膨大、體軸彎曲和眼睛畸形等，見(jiàn)圖 1。進(jìn)水中，僅S7有存活，畸形率為2. 5%與對(duì)照組相當(dāng)。出水中，S2、S5和S7 與對(duì)照相比無(wú)顯著差異，S1的畸形率為25% S4和S8則分別達(dá)到了5%和 58 3%，試驗(yàn)表明，經(jīng)過(guò)污水處理系統(tǒng)處理后，出水水質(zhì)的整體狀況變好。熱帶爪蟾胚胎對(duì)工業(yè)廢水毒性的表征在監(jiān)測(cè)的 8 個(gè)點(diǎn)位中，進(jìn)水水樣總體孵化率極低，表明未經(jīng)處理的工業(yè)廢水具有很強(qiáng)的生態(tài)毒性，嚴(yán)重影響胚胎孵化。電子和電鍍行業(yè)廢水pH值過(guò)高或過(guò)低是導(dǎo)致胚胎均未孵化的主要原因。S5和S8的高氨氮也致使熱帶爪蟾胚胎在孵化后全部死亡。S6較S7的各項(xiàng)理化指標(biāo)值 均較低，胚胎孵化率卻分別為 0和100%這可能

7、是S6（印染企業(yè)）的進(jìn) 水中含有較多難降解有毒污染物所致。污水經(jīng)處理后，S3和S6的出水存活率依然為0,這與出水中較高的CO麗BODK平相關(guān)。S1、S4和S8 出水胚胎畸形率較高，表明廢水經(jīng)污水系統(tǒng)處理后依然具有較強(qiáng)的毒性，而理化指標(biāo)卻顯示水樣治理效果良好，已達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 S1 和S4出水理化指標(biāo)值較低，卻產(chǎn)生了較高的胚胎畸形率，表明出水水樣中可能水有未列入監(jiān)測(cè)范圍的有毒污染物，因此常規(guī)理化監(jiān)測(cè)有時(shí)無(wú)法反映廢水的毒性。鄒葉娜等采用成組生物毒性測(cè)試 （ 包括發(fā)光細(xì)菌急性毒性實(shí)驗(yàn)、大型溞急性毒性試驗(yàn)和單細(xì)胞凝膠電泳試驗(yàn)）研究了常州市典型企業(yè)污水處理廠進(jìn)出水的綜合毒性，同樣表明理化指標(biāo)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)

8、的出水，卻仍然具有較大的急性毒性和遺傳毒性。這些工廠的廢水直接排入城市河道，勢(shì)必會(huì)對(duì)城市水生生態(tài)系統(tǒng)和水質(zhì)安全產(chǎn)生威脅。綜上所述，S& S4 S6和S8的出水發(fā)育毒性明顯大于其他各樣 點(diǎn)，毒性大小順序?yàn)?S6 S3 S8 S4o S3. S4和S6分別為啤酒、電 鍍和印染工業(yè)，盡管我國(guó)也制定了相對(duì)應(yīng)的行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，可相對(duì)應(yīng)的理化指標(biāo)并不能反映出廢水排放到自然環(huán)境中對(duì)生物的綜合毒性。熱帶爪蟾胚胎檢測(cè)結(jié)果利用胚胎孵化率、死亡率、畸形率以及畸形類型等指標(biāo)可以對(duì)不同點(diǎn)位的工業(yè)廢水水樣進(jìn)行毒性表征。熱帶爪蟾胚胎在工業(yè)廢水監(jiān)測(cè)中應(yīng)用的可行性目前我國(guó)仍沒(méi)有工業(yè)廢水毒性測(cè)試方法及毒性排放控制標(biāo)準(zhǔn)。雖然，

9、利用生物檢測(cè)技術(shù)評(píng)價(jià)工業(yè)廢水的毒性已有大量試驗(yàn)基礎(chǔ)，但仍需篩選多種代表性敏感水生生物才能更加客觀準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)廢水毒性。 FETAX對(duì)低濃度的污染物表現(xiàn)出較強(qiáng)的敏感性，已作為評(píng)價(jià)化合物發(fā)育毒性的有效方法，被用于多種不同類型環(huán)境樣品的生態(tài)毒性檢測(cè)，為工業(yè)廢水的毒性檢測(cè)提供了一種快速有效的毒性監(jiān)測(cè)方法。此外，已有研究表明，不同的污染物導(dǎo)致熱帶爪蟾胚胎畸形現(xiàn)象也不一樣，且某些污染物能導(dǎo)致爪蟾胚胎產(chǎn)生獨(dú)特的畸形表型，如用環(huán)境濃度三丁基氯化錫(50ng/L400ng/LTBTCl)對(duì)熱帶爪蟾胚胎進(jìn)行 24h, 36h和48h暴露能夠?qū)е屡咛パ劬Ξ惓?、泄殖腔突出和鰭變窄等多種畸形現(xiàn)象。隨著對(duì)不同污染物致畸機(jī)制的深入研究，熱帶爪蟾胚胎的畸形表型可為污染物識(shí)別提供幫助。盡管將熱帶爪蟾胚胎應(yīng)用于工業(yè)廢水的生物監(jiān)測(cè)尚處于起步階段，但其所需要的時(shí)間短、經(jīng)濟(jì)成本低，暴露 48h 便可獲得各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，操作簡(jiǎn)便易行，表現(xiàn)出巨大優(yōu)勢(shì)。目前，僅參照現(xiàn)有的指標(biāo)無(wú)法進(jìn)一步區(qū)分不同工廠污水的水質(zhì)狀況，在以后的研究中應(yīng)考慮將畸形指標(biāo)量化、各個(gè)類型的畸形水準(zhǔn)等級(jí)化，并結(jié)合不同器官的致畸權(quán)重系數(shù)評(píng)判致畸等級(jí)?？傊?，熱帶爪蟾作為一種評(píng)價(jià)環(huán)境樣品毒性的生物已得到越來(lái)越多的認(rèn)可，隨著熱帶爪蟾模式生物在各領(lǐng)域研究的發(fā)展，其在工業(yè)廢水監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用也會(huì)更加廣泛深入。3 結(jié)語(yǔ)運(yùn)用熱帶爪蟾胚胎檢測(cè)常州 8 家典型行