全 文 ：应 用 生 态 学 报 年 月 第 卷 第 期
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工业固体废弃物的急性生物毒性研究
谢思琴 顾宗赚 周德智 中国科学院南京土壤研究所
, 南京 。。。
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引 言
随着环境 中工业 固体废弃物累积量剧增 , 人
们开始注意到它对环境可能造成的危害 , 因此 , 固
体废弃物的污染控制是 当前急需解决的问题 自
。年代以来 , 有人运用发光细菌法研究了污染水
体 、 土壤的生物毒性 , 结果表明发光细菌对污染水
体和 土壤 的环境毒物较 为敏感 , 且发光细菌的相
对发光度与毒物浓度呈线性负相关 , ’
, 抽 」, 该法的
灵敏度 、可靠性可与鱼体试验相媲美川 , 且具有快
速 、简便 、 费用少的优点 然而 , 运用发光细菌法研
究工业废弃物的毒性 尚未见报道 本试验运用发
光细菌法研究 种工业 固体废弃物的生物毒性 ,
并为建立快速监测工业 固体废弃物生物毒性标准
方法提供信
』
息
取待测试液 对照为 纯溶液 于
试管内 , 加入 川 菌液 , 摇匀 , 静置 后置于
仪器样品室内 , 并记录读数 即发光细菌的发光输
出 , 以 数表示
每个样品设 个重复 , 个对照
毒性计算
将样品的发光输出 均数除以对照的发
光输出均数为相对发光度 以 表示 , 然后求出
样品浓度与相对发光度之间的相关方程 , 用样品
的 值 即发光细菌相对发光度为 时样品
的浓度 , 即半致死浓度 表征样品的毒性
结果与讨论
材料与方法
样品采集与处理
样品分别来 自北京市平谷县的尾矿湿渣 属
矿渣 , 沈 阳 冶炼厂 的烧结渣 砷钙渣 , 天津同生
化工厂的烧结渣 铬渣 , 北京 电镀厂 的湿渣 电镀
污泥 将样品风干 , 粉碎 , 过 筛 , 并分析样品
元素含量 表 用蒸馏水浸提 , 水平振荡 , 离
心 , 过滤 , 取滤 液 , 加 构 成 的样 品
液备用
毒性测定
取预冷至 一 ℃的 液 , 加入
内装发光细菌冻干粉的安培瓶内 , 摇匀 , 置于含冰
块的小冰瓶 内备用
发光菌毒性
由表 可知 , 样品毒性测定的浸提液渣 水比
范围 砷钙渣为 , 一 丁 , 铬渣为
, 一 ‘ , 尾矿渣为 , 一 ‘ , 电镀污泥
为 一 根据试验结果 , 求出浸提液的
渣水 比值与发光细菌相对发光度之 间的相关方
程 在测定值范围内 , 浸提液的渣水 比值与菌的相
对发光度呈显著负相关
当菌的相对发光度为 时 , 分别代入表
各方程 , 通过换算 , 分别获得 种固渣的 。值
渣水比值 砷钙渣为 一‘ , 铬渣为
闷 , 尾矿渣为 火 闷 , 电镀污泥为
年 月 一。 日收到 , 年 月 日改回
应 用 生 态 学 报 卷
表 种固体废渣水浸液的主要元素 阳 · 一 ,
万一
样品
是
尾矿渣
砷钙渣
渣 水
是一 妥一
浸提液
丢一
、
一
旧
、 子鱼
一
铬渣
电镀污泥
“
一 ‘
一
,
,、 表示单位为 拜 一 , , 浸提 。 浸提
表 固体废渣样品的生物毒性
’
样品名称
资一
样 品号
矛一
浸提渣 水
奋 是
,
回归方程 相关系数
通
, 一 一 一
, 一 一 一 一
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尾矿渣
叭护于
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砷钙渣
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叭产
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铬渣
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又
义 ,
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”十 石万万
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电镀污泥
壬一
一 一 一
,
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· 表中 为 , 菌加入 样 品液 中 后的发光输出数 , 为相对发光度 为样品浸提的渣水比 为
, 溶液
’ 实为 浸提液再稀释 倍
研 这说明发光细菌对供试废渣的毒性较敏感 这一发光反应的电子转移途径为
其 。值越小表明样品毒性越大 由此可见 , 供试
固渣对发光菌毒性顺序为 砷钙渣 。值
一 铬渣 叫 尾矿渣 只 叫
电镀污泥 沐 。闷
生物毒性依据
发光细菌之所以发光 , 是 由于 菌的发光系统
在细菌萤光酶的催化作用下发生了如下反应
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越 碱
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细菌萤光酶 、 、
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期 谢思琴等 工业固体废弃物的急性生物毒性研究
式中 , 表示还原型辅酶 表示还
原型黄素单核营酸 表示黄素单核昔酸
表 的生物毒性
户 一 一
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。
回归方程
一 壬一
相关系数
矛
》
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注 表 中 为 浓度 、 、 写同表 注
当菌细胞活性高 、并处于积极分裂状态时 , 菌
细胞 含量高 , 发光强 休眠细胞 含量明
显下降 , 发光弱 当细胞死 亡 时 , 立即消失 ,
发光停止 处于活性期的发光细菌 , 当加入毒性物
质 如 ’一 、 , 一
、 ‘一 、 ’一 、 , 一 、 , 一 、 五氧吩
嗦 、 福美双 、 对氨基苯 甲醚 、 酸和碱等 菌体就会
受抑制甚至死亡 , 体 内 含量随之降低甚至 消
失 , 发光度下降 甚至 为零
本试验的供试废渣之所 以对发光菌有较大的
毒性 , 其主要原因是 由于废渣内含有多量的有毒
元素所致 由表 可知 , 砷钙渣含大量的 和 ,
铬渣含较多的 , 尾矿渣主要含 , 还有少量的
、 等 电镀污泥主要含 , 还有少量的
、 、
等 种 固渣所显示 的毒性大小取决于有毒元
素的含量 砷钙渣毒性最大 , 其含 和 量特别
大 , 在 渣 水浸提下 , 含量 为 如
· 一
, , 为 产 · 一 , 其 次为铬 渣 , 在同样条
件浸提下 , 含量为 拌
· 一
, 毒性处于第
位的尾矿渣 , 在 渣 水 浸提下 , 含量为
料 · 一 , , 还有少量的
、
等其它元素 相对
而言 , 电镀污泥所含的有毒元素量最少 本试验所
得 种固渣的生物毒性大小顺序与其所含有毒元
素量的顺序完全一致 , 这表明发光细菌法检测工
业固体废弃物的急性毒性是完全可行的
参照毒物 —尽管发光细菌法检测环境毒性有其许多优
点 , 但其毒性定量表征 尚有问题 , 为此 , 可采用一
种毒性较为稳定的毒物 作为测定样品毒性
时的参比毒物 由表 可知 , 浓度与 菌相
对发光度之间呈高度显著负相关 , 说明
发光菌对 很敏感 因此 , 在用发光细菌法检
测环境毒性时 , 可用 作参 比毒物 以 定量表
征样品的毒性 对于毒性小的样品而言 , 可将该法
直接测得的样品毒性 即 菌相对发光度 代入
同时测得的参照毒物 “ 浓度一发光度 ”相关方
程 , 获得所对应的 浓度 , 即该样品对发光细
菌的毒性所相当的 浓度 对于毒性较大的
样品而言 , 用其 。值表征样品的毒性 , 本试验根
据表 的相关方程 求得 的 。值为 。
拌 · 一 , , 即当 菌相对发光度为 时 , 所
对应的 浓度为 拜
· 一
, 由此可知 ,
本试验所得 种固渣的 。值与 拌
· 一
, 的毒性相当
参考文献
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