用发光菌评价油田采油污水综合毒性

　　环境监测与保护用发光菌评价油田采油污水综合毒性于晓丽李秀珍谢萍李斌莲范俊欣（中国石油天然气集团公司环境监测总站）定了发光菌稳定发光时间和pH值范围。通过8种单因子生物毒性实验，确定了金属离子、非金属离子对发光菌的半致死浓度。在此基础上，评价了某油田不达标采油污水的综合毒性以及有机化合物对生物的致毒机理。

　　主题词生物毒性发光菌发光强度毒性等级随着生产和科学技术的不断发展，人类逐步认识到即使化学分析非常精确，也只能测出污染物中化合物的成分、数量，而反映不出污染物对生物体危害的效应及程度。1992年， /北大西洋公约组织高科技讨论会0提出： /对于环境污染的监测，仅用化学方法是没有意义的，应该将化学方法和生物方法兼而并用0.

　　生物毒性法是一种快速监测分析方法。它能够反映各种有毒污染物对环境影响的综合毒性，是一项综合性指标。

　　1材料和方法发光细菌冻干粉，冰箱2 5 e冷藏保存，临用时活化。

　　3，均为分析纯。

　　DXY 2型生物毒性测定仪。

　　1. 3菌液活化从冰箱室（ 2 5 e ）取出发光细菌冻干粉安培瓶混匀。将安培瓶放入有冰块的1 1. 5 L小保温瓶。2 min后复苏，备用。

　　1. 4测试方法取6个测试管， 3个平行加入2 ml样品，其余3个平行加入3的NaCl溶液（空白样） ，之后，在各个测试管中加10Ll复苏发光菌液，盖上瓶盖，颠倒5次，以充分混合均匀。拔取瓶塞，将测试管放入生物毒性测定仪。当发光细菌与样品反应达到稳定时间时，记录各测试管发光度（ mV） ，由样品发光度与空白发光度计算样品相对发光度。

　　2结果与讨论2. 1条件实验2. 1. 1相对发光度与发光时间关系为基准毒性物质，选择Hg浓度为0. 06、0. 10、0. 14 mg/ l，分别测定发光细菌与样品反应5、10、15、20、25 min的相对发光度。测定结果如图1所示。

　　从图1可以看出，利用生物毒性测试仪测定样品毒性时，样品相对发光度与发光时间存在一定的相互关系。当发光细菌与样品接触15 min后，相对发光强度变化趋于平缓。15 20 min是*适宜的测定时间。

　　2. 1. 2相对发光度与样品酸碱度关系石油与天然气化工0、12. 0、14. 0，测定不同pH值样品的相对发光度。测定结果如图2.

　　相对发光度小于100.样品的酸碱度愈强，相对发光度降低越显著，样品毒性愈大。由此可见， pH值对生物毒性的测定结果有影响。因此，实际测定样品生物毒性时，如果考虑pH值的影响，则不需要调节pH值，直接测定否则，应当将pH值调节在4 8范围内。

　　2. 2金属离子和非金属离子生物毒性实验当分别用不同浓度的Hg、总等离子作用于发光细菌悬浮液时，相对发光强度与离子浓度有关，浓度较低，相对发光度较大浓度较大，相对发光度较小，离子浓度与相对发光度呈负线性关系（如表1）。此外， 8种离子的半致死浓度也不相同，毒性越大，半致死浓度越小毒性越小，半致死浓度越大。它们的生物毒性由大到小依次为Hg单一因子线性方程相关系数排放标准总铬注：/ L0为相对发光度/ C0为单因子浓度。

　　该实验结果还说明，利用发光菌测定Hg的半致死浓度EC为0. 072 mg/ l，在鱼体96 h半致死浓度。因此以汞作为基准物质来对污染物毒性进行等级划分与美国普遍采用的以鱼体作为指示生物的生物毒性等级划分标准可比。

　　2. 3生物毒性测定可靠性实验为了确保实验结果的可靠性，用不同批号的发光菌对同一浓度的Hg分别进行了重复性实验，每一批号重复9次测定结果的相对标准偏差，如表2.当发光菌的发光度 500 mV时，发光菌活性降低，相对标准偏差 10.因此，要使测定结果的相对标准偏差 10，*好选择发光量 600 mV的发光菌批号。

　　发光菌批号发光度9次测定平均值， mv相对标准偏差，　2. 4油田采油污水综合毒性试验2. 4. 1油田采油污水综合毒性测定以某油田不达标采油污水为实验对象，应用2.

　　2. 3的实验结果来评价其综合毒性。污水中金属离子、硫化物、总CN、COD、石油类及相对抑光率测定结果如表3所示。

　　污染物名称油田采油污水硫化物， mg/ l石油类相对发光度， 综合毒性重毒化物浓度均没有超过各自的半致死浓度，而COD、石油类分别超过5污水综合排放标准6（ GB 8978 1996）一级排放标准要求的5. 8倍和12. 3倍。显然，污水的生物毒性主要是由污水中有机物产生的。通过色）质联用仪分析，该污水中的有机物主要是由苯类（占（占31 ）组成。按照5水质生物毒性分级标准6污水综合毒性为重毒。

　　2. 4. 2有机化合物的致毒机理有机化合物对生物的致毒机理与重金属不同，除用发光菌评价油田采油污水综合毒性醛、酯、丙烯腈和一些低电离作用的化合物外，绝大多数属于非反应性毒物。非反应性毒物不与发光菌细胞ATP（生物量指标，化学名叫三磷酸腺苷磷酸化酶）发生化学反应，或干扰代谢途径，但可拟制发光菌生物活性，影响其细胞的合成与分裂，使发光菌的发光强度降低甚至消失3结论综合上述研究结果，可以得出以下结论：（ 1）利用发光菌可以准确判断采油污水的综合毒性和毒性等级。污水毒性主要是由污水中有机物产生的。

　　（2）测定生物毒性*佳测定时间控制在15 20 min范围内。如果考虑pH值对生物毒性的影响，则不需要调节pH值，直接测定否则，应当将pH值调节在4 8范围内。

　　（ 3）发光菌相对发光强度与物质浓度呈负线性关系。毒性越大，半致死浓度越小毒性越小，半致死浓度越大。几种金属离子和非金属离子的生物毒性由大到小依次为Hg（4）要使发光菌发光强度测定结果的相对标准偏差 10 ，*好选择发光强度 600 mV的发光菌批号。

　　参考资料1忘安利等。铜、锌、锰和铬对中国对虾、仔虾的急性致毒及相互关系2顾宗濂。发光细菌法检测水土环境毒性的进展和评价。土壤学进展，3周名江等。中国海洋生态毒理学的研究进展。环境科学研究， 1997，编辑：冯学军采用上述气相色谱法分别测定进料气中C浓度和尾气中C浓度。用皂膜流量计测定原料气流量和尾气流量，从而计算出一定反应时间内参与反应的C物料量以及尾气中C物料量，由于的量可计算出生成CO、CO所消耗的C量。再按照GB 3676 92规定的方法用NaOH标准溶液滴定尾气吸收液，求出生成的顺酐总量，从而也可以计算出生成顺酐所消耗的C量。C物料平衡检验结果见表3，表中数据均为数次分析结果的平均值。

　　检验结果表明，碳平衡率大于99，表明分析手段是足够准确的。

　　3结论对丁烷选择氧化制顺酐过程，本文采用的色谱分析方法仅需一台色谱仪，一个TCD检测器，两根色谱柱子并联，两次进样，在15 min内即可完成一个气相样品的检测。占用设备少，方法简单迅速，结果准确，可应用于工业上快速在线分析和实验室研究。

　　6王晓晗，马荣萱。华东理工大学学报， 2001， 27（ 3） ：285 288 7王宗祥，吴炜等。石油学报（石油加工） . 1998， 14（ 3） ：21 26 10邱夜明，于敬信等。北京理工大学学报，1999， 19（ 5 ） ： 627 630 11张兆斌，余长春等。分析测试技术与仪器， 1998， 4（ 2） ：98 102 13陈官容。金陵石油化工， 1998， 3： 62 64 15乔聪震，陈标华，李成岳。河南大学学报， 2000， 30（ 1） ：18 20潘向东：男，化学工艺专业硕士研究生。工程师。地址： （ 100029）北京化工大学35号信箱。

　　编辑：杨兰石油与天然气化工

(完)