[发明专利]一种筛选和鉴定废水与处理出水中毒物的方法

说明书

技术领域

本发明是一种废水及处理出水的生态毒性评价方法，更具体的说是一种筛选和鉴定废水与处理出水中毒物的方法。

背景技术

现有的化学分析技术尚难对环境样品中各种污染物进行直接或有效的毒性鉴定，包括化学筛选和一些相关技术。要预测复合污染体系中存在的加成、拮抗或协成作用也是困难的，于是产生了环境样品生物毒性鉴别评价方法。

美国从1984年就开始实施从毒性上控制工业废水的排放和对有毒工业废水实行毒性削减政策。在实施排污许可证制度时，对有毒工业废水同时要执行两种排放标准，即水污染物(浓度)排放标准和工业废水毒性排放标准。通过工业废水毒性削减以实现有效的控制有毒污染物排放，其核心问题是要查明导致废水毒性的关键毒物，为废水的有效处理、去除关键毒物和实现废水毒性削减提供科学依据，这对于组分复杂的有毒工业废水尤其重要。这一政策推动了美国工业废水毒性鉴别评价(TIE)的发展。

同时，美国EPA采用了全废水毒性试验与化学分析手段相结合的方法，用于确定复杂废水中的毒物，该方法减少了化学分析工作量，提高了废水毒性原因鉴别的可靠性。在TIE程序的三个试验阶段中，样品的各种处理、分离和分析步骤都必须跟踪生物毒性试验，其最终目的是鉴别出导致废水毒性的关键有毒污染物。美国运用TIE技术对30多种工业废水和城市污水进行毒性鉴别评价的结果表明，TIE技术鉴别毒性原因的成功率可达90%。欧洲国家自90年代以来也陆续开发TIE技术及其应用的研究，英国在此研究的基础上，决定于2000年开始实行工业废水毒性削减政策，在实施排污许可证制度时要对废水排放要执行两种排放标准，即污染物浓度排放标准和毒性排放标准。近年来，在国外，TIE技术已成功应用于表面活性剂、非极性有机物、极性高分子有机物、氨、Cr、盐基离子(钙、氯)、农药、Ni、Zn、Cu、重金属、酚类等。

国内对TIE方法的研究，开展工作不多，在TIE工作上仅进行了一些初步研究。我国现行的环境监测方法还停留在常规污染物的传统监测水平。尤其是对组分复杂的水样分析更是缺乏多学科相互渗透的先进手段，这也是难以有效监督和控制有毒有机污染物排放的重要原因。这与我国现状是密切相关的，目前我国的生产工艺比较落后，缺乏有效的废水资源回收和处理技术，导致某些废水的毒性高而且组份复杂，致使很大一部分已经达到“排放标准”的废水仍具有很高的毒性。针对这种现状，在我国推广使用TIE技术，具有十分重要的现实意义。TIE方法的实际操作手段要求很严格，但随着分析手段的发展和环境科学的逐步深入，TIE方法将越来越受到我国环境保护工作者的重视。因为，污染物的治理和环境管理，要求鉴定引起污染的原因和污染物的种类，这样才能采取针对性的措施。

发明内容

1．发明要解决的技术问题

针对废水毒性高且成分复杂、污染物复合毒性效应机理复杂、现有废水排放标准难以界定处理出水的生态安全性、化学分析方法步骤繁琐且费用高等问题，本发明提出了一种筛选和鉴定废水与处理出水中毒物的方法，更快速、有效地筛选和鉴定废水和处理出水中毒物，本方法可快速而有效地判定出废水中存在毒物的理化特性，初步确定毒物所属类别，不仅可为进一步鉴别毒物提供重要依据，而且可为废水中毒物的去除方案提供重要参考依据。

2．技术方案

(1)第一步-毒物特性分析

①初始毒性分析：

废水到达实验室当天(第一天)，对废水进行急性毒性试验，暴露水平设置为100%、50%、25%、12.5%和6.25%，以便初步获得废水的24h LC₅₀值。若在24h时，100%废水的测试生物的死亡率小于50%，只能废弃所采水样，重新采集新鲜水样进行毒性试验。当初始LC₅₀<25%时，第一步的其它毒性试验的最高浓度组是废水LC₅₀初始浓度的4倍；当初始LC₅₀>25%时，其它毒性试验的最高浓度组为废水的100%初始浓度。本试验目的是为其他毒性试验设计提供理想的暴露浓度范围。

②基线毒性分析：

废水到达实验室的第二天，对未经处理的原废水进行毒性试验，基线毒性试验的结果作为同一天各种处理后废水毒性大小的比较依据，以判断各种理化处理对废水毒性的影响程度，确定毒物理化特性，划分毒物类别。此种比较可确定去除或改变各组毒物是否改变了废水的毒性。若基线测试LC₅₀与刚抵达实验室时的废水毒性差别很大，那就得再加快试验的时间。在完成第一步试验的第二天，也必须做基线试验，并作为其它添加试验的对照。