談污水處理廠增設(shè)生物毒性排放標(biāo)準(zhǔn)

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摘要：本文總結(jié)了污水處理廠執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀，即目前各地污水處理廠執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)僅規(guī)定了常規(guī)理化指標(biāo)的限值，缺少能反映綜合毒性的生物指標(biāo)，并通過對生物毒性檢測方法及其應(yīng)用情況進(jìn)行梳理，探索了污水處理廠開展生物毒性檢測并將其納入污水廠排放標(biāo)準(zhǔn)的前景。

關(guān)鍵詞：污水處理廠；生物毒性；排放標(biāo)準(zhǔn)；水質(zhì)評價(jià)

疫情的暴發(fā)對城市污水廠出水的安全性提出了新的挑戰(zhàn)，國家規(guī)定接受醫(yī)療污水的城鎮(zhèn)污水處理廠出水糞大腸菌群數(shù)指標(biāo)應(yīng)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求。污水生物毒性的檢測除了理化方法，還有生物學(xué)方法。理化方法難以檢測出各種毒物成分；生物毒性檢測可以作為傳統(tǒng)水質(zhì)評價(jià)的重要補(bǔ)充，可直觀反映出水體中共存污染物的綜合毒性效應(yīng)，以評價(jià)水質(zhì)的安全性，對保護(hù)水質(zhì)安全及水生態(tài)環(huán)境具有重要意義。

1污水處理廠執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

污水處理廠作為污水處理的最后出口，出水的質(zhì)量對河流的水質(zhì)有重要影響。目前，現(xiàn)行國家污水處理廠執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)為《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918—2002），對化學(xué)需氧量、氨氮等主要指標(biāo)作出了規(guī)定。隨著對污水處理廠提標(biāo)改造的進(jìn)行，各地區(qū)也制定了一系列污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)，收緊了部分指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)限值。2012年北京市出臺的《城鎮(zhèn)污水處理廠水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB11/890—2012）[1]、2018年浙江省的《城鎮(zhèn)污水處理廠主要水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB33/2169—2018）[2]、2019年山西省的關(guān)于山西省人民政府令第262號[3]以及2020年昆明市出臺的《昆明市城鎮(zhèn)污水處理廠主要水污染物排放限值》（DB5301/T43—2020）[4]等均對污水處理廠主要指標(biāo)提出了更加嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，有的已經(jīng)要求城鎮(zhèn)污水處理廠的出水達(dá)到地表水Ⅴ類以上排放標(biāo)準(zhǔn)。以上眾多標(biāo)準(zhǔn)中污染物控制項(xiàng)目多為化學(xué)需氧量、氨氮等常規(guī)污染物，實(shí)際污水處理廠還會接納工業(yè)廢水，故排放的廢水中可能含重金屬、有毒有害污染物等。復(fù)雜多樣的城市污水經(jīng)過處理后，雖然出水能夠達(dá)到現(xiàn)有的排放標(biāo)準(zhǔn)，但是可能還含有生物毒性。因此，除了進(jìn)行傳統(tǒng)物理化學(xué)指標(biāo)檢測之外，還需要對污水處理廠尾水開展生物毒性監(jiān)測，分析水體中污染物的綜合生物毒性。

2生物毒性監(jiān)測方法

目前，生物毒性測試方法主要有急性毒性檢測、慢性毒性檢測、遺傳毒性檢測、生物累積毒性檢測和內(nèi)分泌干擾毒性檢測等[5]。水生生物急性毒性測試方法主要包括藻類急性毒性試驗(yàn)、大型溞急性毒性試驗(yàn)、魚類急性毒性試驗(yàn)、發(fā)光菌急性毒性試驗(yàn)等。發(fā)光細(xì)菌毒性檢測是微生物毒性試驗(yàn)中研究及應(yīng)用最為廣泛的一種。發(fā)光細(xì)菌毒性試驗(yàn)是水質(zhì)毒性檢測中技術(shù)最為成熟的方法之一[6]，有毒物質(zhì)會抑制發(fā)光細(xì)菌的發(fā)光強(qiáng)度，通過檢驗(yàn)抑制率大小可實(shí)現(xiàn)對水質(zhì)的急性毒性檢測。雖然發(fā)光菌毒性檢測在運(yùn)用過程中也存在一些不足，但其操作相對其他生物毒性測試方法更為容易和簡便。將該方法與化學(xué)分離、化學(xué)分析等技術(shù)相結(jié)合，可以為污水毒性物質(zhì)的鑒別和去除效果提供快捷準(zhǔn)確的評價(jià)方法。

3污水處理廠開展生物毒性監(jiān)測進(jìn)展

生物檢測已經(jīng)成為檢測和評價(jià)水體環(huán)境污染程度的重要手段之一。目前，發(fā)光細(xì)菌已經(jīng)應(yīng)用于工業(yè)廢水[7-8]、河流[9-10]、海水[11-13]等樣品的毒性檢測。近年來，越來越多的研究表明，污水處理廠化學(xué)需氧量等理化指標(biāo)在達(dá)標(biāo)的情況下仍可能對水生微生物產(chǎn)生毒害作用。陳芳等[14]采用發(fā)光細(xì)菌毒性儀測試錢塘江流域7家城鎮(zhèn)污水廠出水的發(fā)光細(xì)菌抑制率，結(jié)果顯示，污水處理廠出水水樣均對發(fā)光細(xì)菌呈現(xiàn)毒性效應(yīng)，并多數(shù)處于中等及以上毒性等級。馮亞靜等[15]利用發(fā)光細(xì)菌毒性測試法檢測污水處理廠進(jìn)出水的急性毒性，結(jié)果表明，進(jìn)出水經(jīng)過處理后毒性顯著下降，但對環(huán)境仍具有一定的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)性。劉家飛等[16]利用發(fā)光菌和大型蚤作為受試生物，測定了北方某城市污水各工藝出水的急性毒性，結(jié)果表明，各再生水原水對大型蚤和發(fā)光菌具有不同程度的毒性效應(yīng)。許多學(xué)者對污水處理不同工藝出水生物毒性也開展了針對性研究。劉存歧等[17]通過幾種急性毒性試驗(yàn)對砂濾+紫外線、臭氧+紫外線和潛流濕地工藝處理前后污水的毒性進(jìn)行研究，結(jié)果表明，深度處理工藝對生物遺傳毒性去除效果從大到小為臭氧+紫外線、潛流濕地、砂濾+紫外線。王志謹(jǐn)[18]對鄭州市某污水處理廠不同處理工藝處理的再生水進(jìn)行有機(jī)提取物急性毒性和遺傳毒性檢測，結(jié)果表明，該污水處理廠原水樣中有機(jī)物未表現(xiàn)出急性毒性和遺傳毒性，但在長期回用過程中有潛在的環(huán)境累積效應(yīng)和健康風(fēng)險(xiǎn)。王麗莎等[19]采用發(fā)光細(xì)菌毒性測試方法測定了城市污水工藝流程中生物毒性的變化，結(jié)果表明，二級生物處理能顯著降低污水的發(fā)光細(xì)菌毒性，但氯消毒顯著提高了污水的毒性，并且脫氮后污水的毒性仍保持在較高的水平，對生態(tài)安全有潛在威脅。有學(xué)者采用不同菌種對污水處理廠生物毒性開展了一些研究。田杰等[20]利用發(fā)光菌青海弧菌Q67對3個(gè)城市污水處理廠進(jìn)出水進(jìn)行急性毒性檢測，結(jié)果表明，污水處理廠出水生物毒性雖大幅降低，但仍對水環(huán)境中生物有不同程度的毒性效應(yīng)。李雪梅等[21]利用淡水發(fā)光菌Q67對某地區(qū)7座污水處理廠的進(jìn)出水進(jìn)行了急性毒性檢驗(yàn)，結(jié)果表明，總進(jìn)水經(jīng)處理后毒性顯著下降。蘇恩萍[22]以青島市李村河污水處理廠尾水為研究對象，利用青島常見雙殼類動物文蛤?yàn)橹甘旧镅芯课鬯畯S尾水的生物毒性，取得了較好的效果。于彩虹等[23]通過日本青鳉胚胎及幼魚暴露試驗(yàn)評估污水處理廠進(jìn)出水的綜合毒性效應(yīng)，結(jié)果表明，雖然各污水廠進(jìn)出水未對青鳉幼魚產(chǎn)生急性毒性效應(yīng)，但在青鳉早期階段亞慢性毒性試驗(yàn)中表現(xiàn)出了毒性。利用發(fā)光的在線自動監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前一種科學(xué)有效的實(shí)時(shí)生物監(jiān)測手段。薛銀剛等[24]運(yùn)用生物在線毒性系統(tǒng)對某污水處理廠不同工藝流程排水毒性進(jìn)行了監(jiān)控，結(jié)果顯示，初沉池、二沉池和排水口排水的理化指標(biāo)基本達(dá)標(biāo)，但各自的平均排水毒性較強(qiáng)。

4結(jié)語

城市污水深度處理后安全再生利用對于改善水資源供應(yīng)不足狀況具有重要意義。陸源入海排污口已將污水生物毒性評價(jià)納入排污口排污狀況評價(jià)項(xiàng)目中[25]。目前，已經(jīng)對城市污水處理過程中生物毒性效應(yīng)開展了較多研究，但缺乏相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)或地方標(biāo)準(zhǔn)對出水水質(zhì)的毒性進(jìn)行控制。因此，應(yīng)當(dāng)盡快篩選出一種成熟的方法用于城市污水廠進(jìn)出水的生物毒性檢測，并逐步將其納入污水排放標(biāo)準(zhǔn)中。

作者：郭楊 單位：遼寧省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心