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(jī)械性,是新興碳納米材料。但是其制造或應(yīng)用后排放進(jìn)入環(huán)境水體的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)也缺乏研究。為此,本課題的研究內(nèi)容包括以下兩個(gè)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)律,并分析了焦化廢水的生物毒性與理化指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)。結(jié)果表明,隨著A/A/O工藝的進(jìn)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(jìn)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(jī)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(biāo)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(biāo)引入到廢水排放標(biāo)準(zhǔn)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)合光學(xué)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(jī)理進(jìn)行了初步探究。同時(shí)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(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)GO濃度達(dá)到1 mg/L時(shí)顯著推遲了母溞的頭胎出生時(shí)間,抑制母溞頭胎幼溞數(shù)、單胎最高產(chǎn)溞數(shù)和總產(chǎn)溞數(shù)。消化道堵塞和氧化損傷可能是GO對大型溞的主要致毒途徑。25 mg/L HA降低了GO對大型溞的急性毒性和氧化損傷。本研究為GO的工業(yè)化應(yīng)用前景提供了生態(tài)毒性數(shù)據(jù),為新興化學(xué)品在水環(huán)境中的毒性效應(yīng)研究奠定基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：X171.5;X784
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 生物毒性評價(jià)
        1.1.1 指示生物
        1.1.2 毒性評價(jià)指標(biāo)
    1.2 焦化廢水及其生物毒性研究現(xiàn)狀
        1.2.1 焦化廢水概述
        1.2.2 焦化廢水的處理現(xiàn)狀
        1.2.3 焦化廢水水質(zhì)化學(xué)分析
        1.2.4 焦化廢水生物毒性研究現(xiàn)狀
    1.3 氧化石墨烯及其生物毒性研究現(xiàn)狀
        1.3.1 氧化石墨烯概述
        1.3.2 氧化石墨烯的生物毒性研究現(xiàn)狀
    1.4 研究內(nèi)容及目的
2 材料與方法
    2.1 儀器與試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)用水樣的采集與保存
    2.3 焦化廢水理化指標(biāo)測定方法
    2.4 生物培養(yǎng)條件
        2.4.1 大型溞的培養(yǎng)條件
        2.4.2 斑馬魚的培養(yǎng)條件
    2.5 生物毒性實(shí)驗(yàn)方法
        2.5.1 大型溞的毒性實(shí)驗(yàn)方法
        2.5.2 斑馬魚的毒性實(shí)驗(yàn)方法
    2.6 暴露后大型溞的電鏡觀察
    2.7 氧化石墨烯的表征
        2.7.1 粒徑表征
        2.7.2 Zeta電位
    2.8 數(shù)據(jù)處理
3 A/A/O工藝對焦化廢水的生物毒性去除規(guī)律研究
    3.1 焦化廢水的化學(xué)分析
    3.2 焦化廢水的生物毒性特征隨A/A/O工藝的變化規(guī)律
        3.2.1 焦化廢水對大型溞的毒性效應(yīng)
        3.2.2 焦化廢水對斑馬魚的毒性效應(yīng)
    3.3 焦化廢水生物毒性與理化指標(biāo)的相關(guān)性分析
    3.4 本章討論
    3.5 本章小結(jié)
4 氧化石墨烯對大型溞的毒性效應(yīng)
    4.1 氧化石墨烯對大型溞的毒性效應(yīng)
        4.1.1 氧化石墨烯表征
        4.1.2 氧化石墨烯對大型溞的毒性效應(yīng)
        4.1.3 氧化石墨烯對大型溞致毒機(jī)制探究
    4.2 腐殖酸對氧化石墨烯生物毒性的影響
        4.2.1 腐殖酸對大型溞的毒性效應(yīng)
        4.2.2 氧化石墨烯表征
        4.2.3 腐殖酸對氧化石墨烯生物毒性的影響
    4.4 本章討論
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝

【相似文獻(xiàn)】

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