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地表水发光细菌急性毒性研究

2016-11-21沃燕娜肖学喜王斌

资源节约与环保 2016年2期
关键词:水系断面水库

沃燕娜 肖学喜 王斌

(宁波市北仑区环境保护监测站浙江宁波315800)

地表水发光细菌急性毒性研究

沃燕娜肖学喜王斌

(宁波市北仑区环境保护监测站浙江宁波315800)

选取北仑区域内5个水库和10个河流监测断面,采用青海弧菌对区内地表水进行急性毒性试验研究,并结合理化检测指标进行相关性分析。2014年北仑区地表水发光细菌急性毒性基本处在低毒水平,且基本为冬季高于其它季节。通过对地表水发光细菌急性毒性与理化检测综合污染指数进行相关性分析可知,发光细菌法可与理化检测方法互为补充,能够全面客观地评价水体水质。

地表水;发光细菌;急性毒性;综合污染指数

在我国地表水环境质量监测和污染源废水监测中,目前仍以理化检测为主。理化检测虽能在一定程度上揭示水体中的主要污染物组分,却不能反映多种污染物互相作用之后的水体综合毒性[1]。而发光细菌毒性检测,虽然不能揭示水体中有哪些污染物质以及各污染物的浓度,但却能反映水体的综合毒性,近年来越来越受到人们的关注和研究[2~9],我国早在1995年就发布了用发光细菌法检测水质毒性的国家标准[10]。

北仑区内河流纵横交织,根据地形可分为小浃江(鄞东南)水系、岩泰河水系和芦江水系。河道总长654.5km,河面面积1150× 104m2,可蓄水量为1930余万立方米。其中小浃江水系的主要河流为小浃江,其源头是东钱湖,流经鄞州区的五乡,纵贯小港街道,经小浃江大闸入海。岩泰河水系的主要河流为岩河和泰河,岩河发源于太白山牡丹岩,流经大碶和新碶街道,在算山和下三山大闸入海;泰河发源于城湾,流经大碶、新碶,在下三山大闸入海。芦江水系的主要河流为芦江,发源于福泉山、灵芝山,经柴桥由穿山入海。本文选取北仑区域内5个水库和10个河流监测断面,采用青海弧菌对区内地表水进行急性毒性试验研究,并结合理化检测指标进行相关性分析。

1研究方法

1.1仪器与试剂

生物毒性快速检测仪、青海弧菌Q67冻干粉试剂、复苏稀释液、移液枪、样品测试管。

1.2样品采集

1.2.1采样点位:水库选择库容较大的千亩岙水库、新路岙水库、城湾水库、瑞岩寺水库和紫微岙水库等5座水库作为采样监测评价点位;小浃江水系设置下邵、小港水厂、小港桥)等3个采样监测评价点位;岩泰河水系设置北仑水厂、关圣桥、岩河桥和泰河桥等4个采样监测评价点位;芦江水系设置柴桥水厂、霞浦水厂、三门桥等3个采样监测评价点位。

1.2.2采样频次:6次/年,逢单月采样监测,同步进行发光细菌急性毒性检测和《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)24项基本项目检测。

1.3样品发光细菌急性毒性检测

1.3.1青海弧菌的解冻复苏

从低温(≤-20℃)冰箱内取一支青海弧菌Q67冻干粉试剂(1.1.2)置于室温(20℃左右)下平衡15min,用移液枪移取0.5mL复苏稀释液(1.1.3)加入到平衡后的青海弧菌Q67冻干粉试剂瓶中,正常干粉能很快溶解于复苏稀释液中,并呈乳白色均一液体。溶解后的冻干粉溶液置于室温下10min后用于样品测定。

1.3.2空白对照样品制备

用移液枪移取2mL复苏稀释液(1.1.3),加入到干净的测试管中,即为空白对照样品。

1.3.3地表水样品制备

用移液枪移取0.1mL渗透压调节液(1.1.4)加入到干净的测试管中,再移取1.9mL待测样品加入至管中混匀。

2结果与讨论

2.1北仑区地表水发光细菌急性毒性状况

根据发光细菌检测水质急性毒性分级标准,北仑区地表水发光细菌急性毒性基本处在低毒水平。

5个水库中,千亩岙水库、新路岙水库、城湾水库、瑞岩寺水库的发光细菌急性毒性水平基本相当;紫微岙水库的发光细菌急性毒性水平略高于其它4个水库,其在2014年1月的发光细菌急性毒性还达到了重毒水平;从时间上看,5个水库的发光细菌急性毒性水平基本为冬季(11月、1月)高于其它季节。

小浃江、岩泰河、芦江3个水系中,小浃江水系的发光细菌急性毒性水平最低,岩泰河水系最高,3个水系的发光细菌急性毒性水平基本为冬季(11月、1月)高于其它季节。岩泰河水系的4个监测断面中,关圣桥、泰河桥和北仑水厂3个断面在2014年1月的发光细菌急性毒性达到了重毒水平。芦江水系的3个监测断面中,三门桥断面的发光细菌急性毒性水平最低,柴桥水厂断面最高,霞浦水厂和柴桥水厂两个断面在2014年1月的发光细菌急性毒性分别达到了中毒和重毒水平。小浃江水系3个监测断面的发光细菌急性毒性水平基本相当,均处在低毒水平,但3个断面在2014年1月的相对发光强度监测结果均远大于100%,说明水体中含有刺激发光细菌发光的不明物质,水体的发光细菌急性毒性可能增加。

2.2北仑区地表水发光细菌急性毒性与理化检测结果比较

在对北仑区地表水进行发光细菌急性毒性检测的同时,按照《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)同步进行24项基本项目检测,选择易于参加综合污染指数计算及结果检出率在90%以上的项目作为综合污染指数计算指标。参与综合污染指数计算的项目确定为溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、总磷和氟化物等5项,此5项指标也是评价地表水水质的基本指标。

1.3.4发光强度测定

1.3.4.1打开生物毒性快速检测仪电源开关,仪器通过自检后进行仪器本底测试,即在仪器内部无任何试剂、水样、试管等物体时,对仪器进行的空机测试,根据空机测试数值来判断仪器的运行情况,当仪器本底测试值≤300S-1(检测温度≤30℃时)时即可判定仪器工作正常。

1.3.4.2向按照1.3.2、1.3.3方法制备的各样品测试管中依次加入50μL青海弧菌解冻复苏液(1.3.1),轻轻振荡,使之充分混匀,放置15min后再放入生物毒性快速检测仪中测定其发光值和相对发光强度。

1.4发光细菌急性毒性检测结果计算

青海弧菌是一种淡水型发光细菌,它可自身发出蓝绿色荧光且发光强度持续、稳定,它的发光不需要高盐度环境。青海弧菌一旦遭遇到外界不利因素的影响,如遇到有毒物质,它就会很敏感地反应,几乎会立即影响到它的发光,通常是发光受到抑制,抑制的程度跟所处的毒物浓度环境及毒物毒性大小相关。发光受抑制的程度被生物毒性快速检测仪的光电传感器检测出来,从而可以推算毒物的毒性大小,一般用相对发光强度或发光抑制率来表示。为污染物i的评价标准。根据《浙江省水环境功能区划分方案》,北仑区地表水目标水质为Ⅲ类,评价标准执行《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)Ⅲ类标准。

5个水库中,千亩岙水库、新路岙水库和城湾水库2014年综合污染指数变化不大,并无明显的季节变化规律,与发光细菌急性毒性检测结果变化规律无明显相关性;而紫薇岙水库和瑞岩寺水库2014年11月综合污染指数明显高于其它月份,与发光细菌急性毒性检测结果变化规律基本一致。

小浃江、岩泰河、芦江3个水系中,庐江水系综合污染指数最低,岩泰河水系综合污染指数最高。小浃江水系3个监测断面中小港桥断面的综合污染指数最高,小港水厂断面的综合污染指数最低,3个断面的综合污染指数均为冬春季节高、夏秋季节低,与发光细菌急性毒性检测结果及其季节变化规律均无明显相关性。岩泰河水系4个监测断面中,北仑水厂断面的综合污染指数季节变化不大,与发光细菌急性毒性检测结果变化规律无明显相关性;而其它3个断面的综合污染指数基本为冬季(11月、1月)高于其它季节,与发光细菌急性毒性检测结果变化规律基本一致。芦江水系3个监测断面中,柴桥水厂断面的综合污染指数最低,3个断面的综合污染指数与发光细菌急性毒性检测结果及其季节变化规律均无明显相关性。

3结语

3.1采用青海弧菌检测评价北仑区地表水生物急性毒性,根据发光细菌检测水质急性毒性分级标准,北仑区地表水发光细菌急性毒性基本处在低毒水平。

3.2 5个水库中,千亩岙水库、新路岙水库、城湾水库、瑞岩寺水库2014年发光细菌急性毒性水平基本相当,紫微岙水库的发光细菌急性毒性水平略高于其它4个水库,2014年5个水库的发光细菌急性毒性水平基本为冬季高于其它季节。

3.3小浃江、岩泰河、芦江3个水系中,小浃江水系的发光细菌急性毒性水平最低,岩泰河水系最高,3个水系的发光细菌急性毒性水平基本为冬季高于其它季节,岩泰河水系4个断面中有3个断面的发光细菌急性毒性在2014年1月达到了重毒水平。

3.4通过对地表水发光细菌急性毒性与理化检测综合污染指数进行相关性分析发现:5个水库中仅紫薇岙水库和瑞岩寺水库发光细菌急性毒性检测结果变化规律与综合污染指数基本一致,其它3个水库则无明显相关性;小浃江、岩泰河、芦江3个水系中,仅岩泰河水系4个断面中的3个断面发光细菌急性毒性检测结果变化规律与综合污染指数基本一致,其它水系及断面则无明显相关性。

[1]朱文杰,郑天凌,李伟民.发光细菌与环境毒性检测[M].北京:中国轻工业出版社,2009:113.

[2]杜慧文,李劲.发光细菌的急性毒性试验在洹河断面水质监测中的应用[J].河南化工,2000,11:40-42.

[3]王兆群,丁长春.发光细菌法监测河流水质状况[J].环境与开发,2001,16(1):49-50.

[4]王兆群,王芹.发光细菌法监测工业废水综合毒性[J].仪器仪表与分析监测,2002,1:33-35.

[5]蒋园芳.发光细菌检测水中综合毒性[J].科技咨询,2008,30:215-217.

[6]王兆群,徐清波.发光细菌法在环境监测中的应用[J].仪器仪表与分析监测,2009,3:1-7.

[7]马勇,黄燕.发光细菌急性毒性测试方法的优化研究[J].环境污染与防治,2010,11:48-52.

[8]阴琨,吕天峰.生物综合毒性分析仪的毒性测试方法及适用范围研究[J].中国环境监测,2010,26(4):48-51.

[9]李继影,吴昕贤,徐恒省,等.京杭运河(苏州段)水质急性综合毒性研究[J].中国环境监测,2013,29(3):56-59.

[10]GB/T 15441-1995,水质急性毒性的测定发光细菌法[S].

沃燕娜,女,1979年生,本科,工程师,主要从事环境监测与评价工作。

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