焦化廢水及氧化石墨烯對水生生物的毒性研究.pdf

1、厭氧/缺氧/好氧(A/A/O)工藝是典型行業(yè)廢水-焦化廢水的常用處理工藝。但是，該工藝過程對焦化廢水生物毒性的去除規(guī)律還缺乏研究。另外，氧化石墨烯(GO)具有優(yōu)良的電性能和機械性，是新興碳納米材料。但是其制造或應(yīng)用后排放進入環(huán)境水體的潛在生態(tài)風險也缺乏研究。為此，本課題的研究內(nèi)容包括以下兩個部分：
　　(1)本研究以大型溞和斑馬魚為受試生物，考察了焦化廢水的毒性特征(急性毒性、氧化損傷和遺傳毒性)及其隨 A/A/O工藝過程的變化規(guī)

2、律，并分析了焦化廢水的生物毒性與理化指標之間的關(guān)聯(lián)。結(jié)果表明，隨著A/A/O工藝的進行，焦化廢水對大型溞和斑馬魚的急性毒性逐漸降低，厭氧池對急性毒性的去除作用最大，A/A/O工藝出水對大型溞和斑馬魚均沒有表現(xiàn)出急性毒性。好氧池和缺氧池分別降低了焦化廢水對大型溞和斑馬魚的氧化損傷，但A/A/O工藝出水對兩種生物仍表現(xiàn)出氧化損傷。隨著A/A/O工藝的進行，焦化廢水對斑馬魚的遺傳毒性逐漸降低，但A/A/O工藝出水對斑馬魚仍表現(xiàn)出遺傳毒性。由此

3、看出A/A/O工藝有效地去除了焦化廢水對大型溞和斑馬魚的急性毒性，但對氧化損傷和遺傳毒性的去除效果稍差。相關(guān)性分析結(jié)果表明，焦化廢水對大型溞和斑馬魚的急性毒性與廢水中有機物和氨氮濃度呈顯著正相關(guān)，而氧化損傷和遺傳毒性與理化指標無顯著相關(guān)性。本研究有助于了解傳統(tǒng)生物處理技術(shù)對廢水毒性的去除效果，為生物毒性指標引入到廢水排放標準提供研究基礎(chǔ)。
　　(2)本研究以大型溞為受試生物，從急性毒性和慢性毒性兩方面考察了GO的生物毒性效應(yīng)，并結(jié)

4、合光學顯微鏡觀察和體內(nèi)活性氧(ROS)水平、超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT)活力以及丙二醛(MDA)含量的測定對GO對大型溞的致毒機理進行了初步探究。同時考察了環(huán)境因素腐殖酸(HA)對 GO毒性的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明，GO對大型溞急性毒性的48 h半數(shù)致死濃度(48 h-LC50)為84.2 mg/L。GO對大型溞慢性毒性的21 d半數(shù)致死濃度(21 d-LC50)為3.3 mg/L。同時發(fā)現(xiàn)，當GO濃度達到1 mg/L