工业废水毒性的环境评价与方法

姚科

摘要：本文首先介绍了毒性检测方法，然后论述了工业废水毒性鉴定评价体系，最后讲了毒性评价方法，如TIE等。供相关人员参考。

关键词：工业废水；毒性；评价方法

前言：

各种工业废水已成为自然环境中有毒污染物的主要来源。目前，工业废水排放的监督管理主要采用物化监测方法，根据理化指标进行评价。中国不断的更新制定工业废水污染物排放标准，如纺织印染、造纸等行业，在经济发展的过程中排放标准对于水质的保护起到了重要的作用。由于工业废水基质复杂，往往有毒物质不一定在监测范围内，因此有必要对废水进行综合毒性试验，鉴别出有毒物质，并采取相应的措施来减少废水排放对生物和生态系统的影响。

1.毒性检测方法

目前，应用于工业废水中污染物的评价指标主要包括pH值、单一污染物指标，根据这些物理和化学指标不能全面反映废水的毒性程度，废水就会通过国家排放标准进行排放，如此一来对对周围环境的水生生物产生严重的影响。

1．1单一污染物指标检测和综合毒性检测

水污染物环境监测方法可以分为两类：物理化学分析和生物毒性监测。常规的废水检测试验常采用物化分析法，具有简便、方便等优点。工业废水中污染物的理化指标监测项目有120多项，国内常规废水标准检测项目只有20多项。（1）单一指标一般是基于化学物质对人体健康的影响，不考虑对生态系统的影响；（2）对于生态系统几乎不予考虑，使有毒有害污染物种类繁多，难以控制有毒物质的缺乏。（3）在工业生产中化学品的生产和使用数量逐渐增加，有毒有害的化学物质不断出现各种新种类，正由于新出现有毒有害的化学物质在环境中的浓度很低，这将大大增加了分析技术的难度。

相比之下，生物毒性监测可以监测污染物对环境的联合作用，直接反映污染水体的综合毒性。因此，也称为综合毒性检测。它是一种预测和控制化学污染必不可少的辅助手段，可以用来寻找化学品或工业废水对水生生物的安全浓度，为制定合理的水质和污水排放的标准提供科学依据；它也可以用于检查废水的处理效果，测试水体污染的程度，并比较不同化学物质的毒性。

1.2急性毒性检测

生物毒性试验可分为急性毒性检测，慢性毒性检测，遗传毒性检测和内分泌干扰检测。本文主要总结了基于急性中毒的检测与评价方法。急性中毒实验是对于试验生物在24小时内多次染毒的试验，证明了环境污染物与机体在短时间内接触所造成的损害，找出污染物的作用途径，剂量与效应的关系。生物急性中毒实验可分为活动物实验、大型蚤实验等。

1.3全废水毒性测试法

全废水毒性试验是通过对水生生物的直接测试来衡量水样（如工业废水）的综合毒性。具体来说，在实验室中选择一种特定的生物物种放入不同浓度的水样中，在一定的时间内，观察它们的生物学效应（如生长率、存活率和繁殖率等），来评价水质。对于没有标准的化学物质可以进行表征，克服了单一污染指数监测的缺点，能够很好地预防和避免有毒物质排放所产生的不良影响。

总之，废水毒性测试方法能够有效地检测废水中有毒有机污染物的复杂成分，识别导致废水毒性的关键毒物，是点源污染控制和生态风险管理的重要手段。但在具体操作中，并不是完全用该方法取代传统的单一污染指标测试法，可以在采用这种传统方法的同时采用该法，可以相互补充，相得益彰。

2.工业废水毒性鉴定评价体系

通过上述研究，可以看出废水毒性评价包括三种污染物，即挥发性物质、金属和有机物。TIE方法主要适用于挥发性物质或气体（氨、氯等）、金属和非极性有机化合物，使用活体生物毒性试验；EDA方法在有机物鉴定方面具有优势，使用于更迅速的毒性试验。我们建议在实际应用过程中，结合TIE和EDA的两种方法，对有毒物质进行鉴定评价，并提出开展废水毒性鉴别评价方法体系的建议，如图1所示。

图一.提出的废水毒性鉴定评价方法体系

3.毒性评价方法

在明确的毒性测试方法及毒性评价标准中，结合相关仪器进行精确分析，系统地总结了监测技术方法，并以应用于工业废水为例，验证得出了工业废水毒性的评价方法。

3.1毒性鉴别评价法

(1)方法来源

毒性鉴定评价（TLE）在1994年完成，在美国最初用于工业废水的监测，开发后也适用于河流、湖泊等浸出液的毒性鉴定。其目的是迅速、方便地识别有毒的化学物质。该方法利用WET得到废水综合毒性，选择合适的分析方法进行化学毒性鉴定，从各种污染物中筛选出需要优先控制的有毒化学物质。

(2)方法流程

TIE分为三个阶段:

第一阶段是描述有毒成分的物理和化学特性；这些物理性能和化学性能都没有特别的标识，包括溶解性、波动性和过滤性。第一阶段是后续鉴定的基础，也为确定解毒方法提供了数据支持。因为在TIE中是利用水生生物进行急性致死实验，不同动物的测量结果是不同的，所以选择什么样的动物是关键，建议以水蚤类动物作为实验对象。

在第二阶段，将最初确认的有毒物质（以下称为疑似毒物）进行分离和鉴定。目前，美国环保局已明确给出了非极性有机化合物的鉴别方法，如用色谱质谱法鉴定大多数非极性有机化合物，而对于范围更广的有毒物质的鉴别方法还需进一步讨论。

第三阶段是对可疑毒物的进一步识别，即验证第一阶段和第二阶段的识别方法是可行的。所采用的方法包括相关性分析、症状分析等。为了保证结论的准确性，第3阶段需要在一定的时间限制内完成，因为第1阶段和第2阶段是对材料的急性毒性鉴定，时间过长可表现出物质的慢性毒性作用而造成不良后果。

结语：

美国和其他发达国家已经建立了大量的生物毒性测试指南，并已成功实施和应用。中国目前监测有毒工业废水的排放仍然是以传统的单一物理化学污染物监测为主要手段，并对其有明确的要求，包括急性毒性试验在工业制药行业的排放标准，规定该测定方法为发光细菌法。随着中国“十二年”计划，提高对环境保护的要求并对相关法律法规的建立进行完善，在工业废水中污染物浓度控制的基础上，加强水污染控制的综合毒性，借鉴国外先进的毒性试验及评价方法

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