全 文 ： 一
I f 第 l 6卷 第5期
1 9 9 6年 1 0月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
J
Vd ．1 6，No．5
Oct 1 996
几种氯苯对模拟氧化塘
系统生物群落的影响 ‘
墼 ．重至垄 ／高玉荣 ，_——-—一 —————
。曹 宏 陈俨梅 张书芳
摘要 研究一瓤苯，1，9·3-三氯苯及六氯苯对模扭氧化塘系统生物群落结构的髟喧及其净化机制
。 结果
表明·在 5 6(}95ms／[的一氯苯·1 9292 门的 1．2．3-三奉：苯及 0．1363 rag／l的六瓤苯实验条件下，系统
中杆菌属(& 竹 晰)、微球菌属(M／cr~ cm)及酵母菌属(Satzhar~a)ves)的种类 ，密度影响不明显 J对浮
游藻类的种，数量及叶绿紊a的合成有 明显地抑制作用，其影响大小的顺序为 ：卉氯苯>1，2，3三氯荤>
一 氯苯。在模拟氧化塘系统中．氯苯类能够降解 ．在多级 串联塘中水力停 留 7 d，3种瓤苯击除率均高达
99N 上 实验表明 自然挥发是主要的净化机制，微生物分解居第 2位，藻类对氯苯类的击除也有一定作
模拟氧化塘 生缚 群
EFFECTS OF CHLORINATED BENZENES ON
AQUATIC BIOCOMMUNITY IN SIMULATION
STABILIZATION POND SYSTEM
Zhao Zhongxian Huang Yuyao Gao Yurong Cao Hong
Cheng Yanmei Zhang Shufang
(Institute 。z“ 。 ．c m^ c^Ⅱd⋯ 0，Sc⋯ j，鼻e@ng，1O00s0)
Abstract This paper dealswiththe effects of ch10r0benzene(CB)，1．2，3 trich10r0benzene(1．
2，3-TCB)and hexachl0r0benzene(HCB)on aquatic community structure(and function)in
simuktion 4-eell stabilization pond systems．The purification of three chlorobenzenes in sys-
tems are also discus刊 ．The results show that the specific diversity and densities of Boxterium ．
M icrococcus and Soxcharomyces species of microorganisms were not affected while the specific
diversity·density and chlorophyll a synthesis。f the algae were inhibited significandy
． The in—
hibition order was；HCB> 1，2，3-TCB> CB．
Chlorobenzenes could be removed in high rate in the simulation pond systems
． The re-
move rate reached as high as> 99 of al 3 polutants in effluem s after 7 day retention time．
· 本为国家 自然科学基金资助项目。
收稿 日期：1994—1 O-04．修改精收到 日期 ；1995—06 28
精时
一
厂
趸
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5期 赵忠宪等 ：几种氯革对模拟氧化塘系境生物群落的影响 485
Most of ehlorobenzenes were emitted into the air and some were degraded by organisms and al
gae·
Key words： chlorinated benzenes，community effects，perification，simulation stabiliza
tion pond systems．
氯苯类广泛应用于有机物合成、有机溶剂、医药制剂、染料及农药 合成等方面，在水
体中易被生物浓缩，对人畜健康有害．其 中氯苯、三 氯苯及六氯苯 已被美国环保 局列入
129种需要优先考虑 的污染物名单中 。有关氯苯类 的毒性毒理研究工作 国内外均有报
道 ，但多偏重于单种毒物对单种生物的影响，群体效应的研究工作做得很少。近年来，
有不少学者进行过污水生物 的净化模拟实验，但多 以生化需氧量 (B()D)、化学需氧量
(COD)、总磷(TP)、总氮(TN)等综合指标为依据 ，有关氯苯类生物净化的研究报道不多。
作者在天津城市污水净化与污水养鱼中发现这类物质在鱼体中浓缩倍数很高 ，煮熟后异味
很浓。本实验拟通过模拟氧化塘系统 ，探索一氯苯(cB)、l，2，3一三氯苯 (1，2，3-TCB)及六
氯苯(HCB)，在多级池塘微生态系统中的行为、群体生态效应及生物净化规律，为城市污
水生物净化及污水综合利用提供参考资料。
1 材料与方法
实验在 4个模拟氧化塘系统中
进行。每个系列均 由污水贮蓄槽 、
4个串联氧化槽及出水收集槽组成
(图 1) ]。整个系统污水水流停 留
时间为 7 d。4个贮水槽中每天配
制一定量的 人工污水，其 中 TP为
5mg／1，TN为 40mg／1，可溶性淀
粉为 280mg／I 。A系列为对照组
(cK)，不加氯苯类，B系列加入一
氯苯 (CB)，浓度为 80 mg／1，C系
加 入 1．2，3-三 氯 苯 (1．2，3一
TCB)，浓度为 6 mg／1，D系列加
入六氯苯(HCB)，浓度为 3 mg／1
氯苯类浓度是根据 EC 。确定的 ]。
氯苯类用丙酮作溶剂 ，丙酮在水中
浓度
方法计数。
2 结果与讨论
2．1 氯苯类对微生物的影响
图 1 模拟氧化塘系统示意 图
FIg．1 Diagram of simulation stabllizatioa pond sy~ems
A～B 圬水贮水槽 Stooge tankas
a～d 出水啦集槽 Effluent tanks
1～4 氧化塘 Cels o1"stabillaation ponds
实验结果表明，实验组和对照组中．微生物主要由杆菌属(Bacterium)，微球菌属(M —
Ⅻ)及少量酵母菌属(Saccharomyces)组成。对照组与实验组微生物数量均随串联槽中
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有机物及营养盐含量的减少而递减，其关系式分别为：
对照组 ：ln Y一 2．8963+ 0．5866 X ( 一 4 r一 0．9910)
一 氯苯组 ：ln Y一 4．1186+ 0．3910 X ( 一 4 r一 0．9704)
1，2，3一三氯苯组：ln Y一 4．1501+ 0．4301 X ( 一 4 r一 0．9569)
六氯苯组 ：ln Y一 4．8183+ 0．2123 X ( 一 4 r一 0．9959)
式中 为营养盐含量(mg／I)，Y为总菌数 (M ·id／m1)。微生物数量的递减正常 ，其主要原
因是由于营养物质浓度的递减造成的。
2．2 氯苯类对藻类的影响
实验结果表明，3种氯苯对藻类的种类、密度、多样性指数及叶绿素 a的合成 ，均有明
显地抑制作用(表 1)。3个处理组相比，实验浓度最高的一氯苯组 ，藻类种类最多，而实验
浓度最低的六氯苯组，藻类种类最少，三氯苯组居中；从藻类密度情况来看，同样是一氯
苯抑制作用最弱，六氯苯最强，三氯苯居中I生物群落结构变化的多样性指数受其影响也
很明显，如对照组，由0．44增至 0．91，而一氯苯组则由 0．27增至 0．64，1，2，3一三氯苯组，
由 0．24增至 0．65，六氯苯组 ，由 0．19增至 0．63f对反映藻类生理状况的叶绿素 a含量的
影响更为明显，如对照组 ，叶绿素 a平均含量为 3．20mg／l，一氯苯组则 2．47mg／l，1，2，3一
三氯苯组为 2．15 mg／l，六氯苯组仅为 1．48 mg／I。
裹 1 氯苯娄对浮游藻娄的影响
Table 1 Effects 0f chjn—n-倒 ben扯ne‘on algae
浮游藻类的种类、数量变化与污水 中营养物质的含量和水流停 留时间关系密切，图 2
表明，对照和实验组浮游藻类的种类、数量随流程的延长、污水的逐步净化而递增 ，但均
以对照组增加得最为明显。这也表明氯苯类对浮游藻类有影响。
2．3 氯苯类对氮磷去除的影响
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图2 氯苯类对藻类种类、密度的影响(图中每一十数据为 5班统计平均值)
Fig．2 El{ects 0f chlOr。b㈣ es Oil species and denfity ot algae
A 对照组 CK， B 氯苹 CB， C 1，2．3一三氯苯 TCB． D 六氯苯 HCB
随着擂水流程和停 留时间的延长，柯水中总氮，总磷含量明显下降，经 7 d净化 ，对照
组和实验组对总氮、总磷的去除率均分别达到 98 和 6O 以上 ，说明在本实验浓度下，几
种氯苯对总氨、总磷的净化效果无明显影响(图 3)。
2．4 氯苯类的净化
实验结果表明，在多级串联氧化塘系统 中，氯苯类能得到较好地净化与去除 ，去除率
均高达 99％以上(表 2)。出水含量 ，一氯苯和 1，2，3一三氯苯略高于国家地表水允许标准
衰 2 多级模拟氧化塘对氯革粪的去除
Table 2 The rr¨ ve 0f stabnizatlon pond sys．m 0Ⅱchlor Inated benz蛆 es
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生 态 学 报 16卷
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图 3 氮磷在模拟氧化塘 系统中的降解曲线
F ．3 PuBfication of nitrogen and phosphorous
in s[rnularion stabili~lion pond sy~ems
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六氯苯远低于国家地表水 允许标船 ]。
本实验对氯苯类的去除，开始速度很快．
以后逐步减缓(囤 4)。氯苯类的 占除j：
要是 自然挥发的作用．其 趺星黻生物舒
解的结果，藻类对它们的去脒垃M接}勺．
但其作用不容 忽 。 。据报道 ，1．”
三氯苯在水温 12℃时，24 h的 自然
率为 28 ]，在水温 25 C时，6 h的 自
然挥发率 ．1，2，3-三氯苯为 35．2 ， 、‘
氯苯为 63．6 ，24 h则分别高达 89．8
和 92．1 。赵健夫报道 ，经活性污泥
化 2周后的细菌，6 h对一氯苯的去除率
高达 95 ，I，2，4-三氯苯在最 初 I周内
去除率不到 50 ．但 18 d后去除率可达
g5 上；六氯苯最难降解 ，4周内降解
率仅为 5 ～13 。本实验筛选 出两
●
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．＼ 盘 l ／L
图 4 氯苯类在模拟氧化塘系统中的降解曲线
F 一 Purification of ehlo
．
mbenzene．~is simulat[ort stabilization
，
株芽孢杆菌——枯草芽孢杆菌(Bacilus subtilis)和短芽孢杆菌(B．bre-ois)，在恒温 30"C的密
闭磨口三角瓶中，72 h对同为 10 rag~1的 1．2，3-三氯苯和六氯苯，去除率分别为 1 6．6 和
9．6 ，这和赵健夫的实验结果及有关报道大体一致 ” “。
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