测定工业废水的发育毒性
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1试验
1.1样品的采集
通过对江苏省常州市各典型企业工业污水处理工艺流程、污水处理量以及排放情况进行现场走访调研，选取8家工厂为采样点。采集各工厂污水处理系统的进出水水样，用棕色瓶分装并贴好标签，4℃下保存。
1.2工业废水常规项目的测定
现场测量采样点的常规理化数据(温度、pH值、电导率等)，并将样品带回实验室，按照《水质pH值的测定玻璃电极法》(GB6920－86)《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》(GB11914－89)《水质五日生化需氧量(BOD5)的测定稀释与接种法》(HJ505－2009)《水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法》(HJ535－2009)《水和废水监测分析方法》(第4版)分别测定pH值、COD、BOD5、氨氮和电导率。
1.3.1热带爪蟾胚胎的获取挑选实验室养殖的性成熟热带爪蟾15对，采用人工注射人绒毛膜促性腺激素(HCG)的方法诱导产卵，每对爪蟾各注射2次(初次注射20IU，36h后注射100IU)。待爪蟾抱对产卵结束后，从产卵较好的3对爪蟾中，挑选出达到NF10～11阶段且发育正常的胚胎。
1.3.2暴露实验采用ringer溶液作为对照组，与试验组各设4个平行。在24孔板上试验，每孔放入10个胚胎，加入3mL水样。暴露条件:25℃多功能培养箱，24h后换液，记录孵化个数，并将未孵化的胚胎挑出，48h后统计死亡个数。
1.3.3胚胎的观察与分析将存活胚胎用100mg/LMS－222麻醉处理后固定于4%的甲醛溶液中。取出经固定的胚胎，在解剖镜下观察胚胎的发育状况，用显微照相系统(ZEISSAxioCamICc3)拍照。相关指标有4个:①孵化率(孵化出的幼体占受精卵的百分比);②存活率(胚胎在48h内存活个体数占孵化出总个体数的百分比);③体长(胚胎头部至尾尖的直线长度);④畸形率(48h后胚胎畸形个体数占总存活个体数的百分比)。
1.3.4数据处理以每孔中的胚胎为一个平行样，数据以平均值±标准差(SD)表示，n=4。用SPSS16．0分析差异性，其中所有百分比数据的差异性均先平方根，反正弦转换后再用Tukey-test分析，方差齐时用Dunnett检验组间差异，不齐时用Dunnett＇sT3检验。
2结果
2.1工业废水水质状况
参照《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》(DB32/1072－2007)和《污水综合排放标准》(GB8978－1996)，通过对比8组水样的进出水理化指标，发现经污水处理系统处理后，水质明显好转:S1、S2、S3和S4pH值分别由1．30、11．97、10．05和1．84恢复到了6～9之间;S3、S4、S5和S8的氨氮值以及S3、S7和S8的BOD5值均明显下降，满足达标排放标准;COD值也显著降低，可S2、S3和S6的COD值均已超过太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值，超标量分别为53．8%、36．2%和78．0%。
2.2污水处理系统进出水对热带爪蟾胚胎的影响
热带爪蟾胚胎测定污水处理系统进出水发育毒性。各进水水样测定结果:S1、S2、S4和S6水样中的胚胎均未孵化，S3的孵化率为27．5%，S5、S7和S8的胚胎全部孵化;S7的存活率为97．5%，其余点位全部死亡。各出水水样测定结果:S1、S2和S4水样中的胚胎孵化率为100%，S6水样中的胚胎孵化率较进水水样增加了7．5%;S8水样中出水存活率与进水相比增加了25%，S5水样中的胚胎也由进水的全部死亡变为全部存活。各点位水样对胚胎造成不同程度的畸形，主要特征有色素减少、鳍变窄、泄殖腔膨大、体轴弯曲和眼睛畸形等，见图1。进水中，仅S7有存活，畸形率为2．5%，与对照组相当。出水中，S2、S5和S7与对照相比无显著差异，S1的畸形率为25%，S4和S8则分别达到了87．5%和58．3%，试验表明，经过污水处理系统处理后，出水水质的整体状况变好。
2.3热带爪蟾胚胎对工业废水毒性的表征
在监测的8个点位中，进水水样总体孵化率极低，表明未经处理的工业废水具有很强的生态毒性，严重影响胚胎孵化。电子和电镀行业废水pH值过高或过低是导致胚胎均未孵化的主要原因。S5和S8的高氨氮也致使热带爪蟾胚胎在孵化后全部死亡。S6较S7的各项理化指标值均较低，胚胎孵化率却分别为0和100%，这可能是S6(印染企业)的进水中含有较多难降解有毒污染物所致。污水经处理后，S3和S6的出水存活率依然为0，这与出水中较高的COD和BOD水平有关。S1、S4和S8出水胚胎畸形率较高，表明废水经污水系统处理后依然具有较强的毒性，而理化指标却显示水样治理效果良好，已达到排放标准。S1和S4出水理化指标值较低，却产生了较高的胚胎畸形率，表明出水水样中可能含有未列入监测范围的有毒污染物，因此常规理化监测有时无法反映废水的毒性。邹叶娜等采用成组生物毒性测试(包括发光细菌急性毒性实验、大型溞急性毒性试验和单细胞凝胶电泳试验)研究了常州市典型企业污水处理厂进出水的综合毒性，同样表明理化指标达到排放标准的出水，却仍然具有较大的急性毒性和遗传毒性。这些工厂的废水直接排入城市河道，势必会对城市水生生态系统和水质安全产生威胁。综上所述，S3、S4、S6和S8的出水发育毒性明显大于其他各样点，毒性大小顺序为S6＞S3＞S8＞S4。S3、S4和S6分别为啤酒、电镀和印染工业，尽管我国也制定了相应的行业污染物排放标准，可相应的理化指标并不能反映出废水排放到自然环境中对生物的综合毒性。热带爪蟾胚胎检测结果利用胚胎孵化率、死亡率、畸形率以及畸形类型等指标可以对不同点位的工业废水水样进行毒性表征。
2.4热带爪蟾胚胎在工业废水监测中应用的可行性
目前我国仍没有工业废水毒性测试方法及毒性排放控制标准。虽然，利用生物检测技术评价工业废水的毒性已有大量试验基础，但仍需筛选多种代表性敏感水生生物才能更加客观准确地评价废水毒性。FETAX对低浓度的污染物表现出较强的敏感性，已作为评价化合物发育毒性的有效方法，被用于多种不同类型环境样品的生态毒性检测，为工业废水的毒性检测提供了一种快速有效的毒性监测方法。此外，已有研究表明，不同的污染物导致热带爪蟾胚胎畸形现象也不一样，且某些污染物能导致爪蟾胚胎产生独特的畸形表型，如用环境浓度三丁基氯化锡(50ng/L～400ng/LTBTCl)对热带爪蟾胚胎进行24h，36h和48h暴露能够导致胚胎眼睛异常、泄殖腔突出和鳍变窄等多种畸形现象。随着对不同污染物致畸机制的深入研究，热带爪蟾胚胎的畸形表型可为污染物识别提供帮助。尽管将热带爪蟾胚胎应用于工业废水的生物监测尚处于起步阶段，但其所需要的时间短、经济成本低，暴露48h便可获得各项评价指标，操作简便易行，表现出巨大优势。目前，仅参照现有的指标无法进一步区分不同工厂污水的水质状况，在以后的研究中应考虑将畸形指标量化、各个类型的畸形程度等级化，并结合不同器官的致畸权重系数评判致畸等级。总之，热带爪蟾作为一种评价环境样品毒性的生物已得到越来越多的认可，随着热带爪蟾模式生物在各领域研究的发展，其在工业废水监测中的应用也会更加广泛深入。
3结语
运用热带爪蟾胚胎检测常州8家典型行业工业废水的发育毒性，结果热带爪蟾胚胎对不同点位水样具有表现出不同毒性的效应，可以较好地应用于废水发育毒性的检测。单纯的理化指标已不能满足当今水质评价的要求，将理化检测与毒理学检测相结合，是综合评价水体质量的有效方法。（本文来自于《环境监测管理与技术》杂志。《环境监测管理与技术》杂志简介详见.）
作者：杨红伟黄宏朱静敏胡玲玲吴粒铰薛银刚单位：上海海洋大学海洋科学学院华东师范大学河口海岸学国家重点实验室常州市环境监测中心