污水處理廠污水成份復(fù)雜，常含有一些難以降解的微量污染物，例如關(guān)注較多的藥、醫(yī)藥、個(gè)人護(hù)理品以及內(nèi)分泌干擾物等.污水處理廠出水在達(dá)到現(xiàn)行常規(guī)指標(biāo)要求時(shí)，對(duì)這些微量污染物的去除效果并不佳.因此，污水廠出水成為水環(huán)境中微量污染物的主要來(lái)源.這些微量污染物進(jìn)入水環(huán)境后會(huì)影響水生生物的正常生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖，進(jìn)而導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)破壞.通常，人們采用一些化學(xué)分析法對(duì)水樣中的微量污染物進(jìn)行定性或者定量分析，例如液相色譜、氣相色譜、液相色譜-質(zhì)譜法等.但這些化學(xué)分析方法需要較高的費(fèi)用以及熟練的操作技術(shù)，并且這些微量污染物共存于水環(huán)境時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生拮抗、協(xié)同或者加和作用，故單個(gè)物質(zhì)濃度不能反映水樣的生物效應(yīng).目前，污水處理廠出水成為水環(huán)境健康的一個(gè)重要的潛在危險(xiǎn)源.例如，Sponza發(fā)現(xiàn)紙漿和造紙廠出水達(dá)到了行業(yè)的排放標(biāo)準(zhǔn)，但生物毒性檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)其對(duì)魚(yú)類和藻類具有急性毒性.周海東等研究表明污水處理廠雖能較好地去除內(nèi)分泌干擾物，但污水廠的出水仍具有潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn).為實(shí)現(xiàn)城市污水的資源化和無(wú)害化，有必要對(duì)污水處理前后的生物毒性進(jìn)行全面的檢測(cè)和評(píng)價(jià).多數(shù)研究采用不同類型的單一生物毒性方法對(duì)工業(yè)廢水和生活污水進(jìn)行評(píng)價(jià)，而利用成組生物實(shí)驗(yàn)并采用綜合毒性評(píng)價(jià)方法對(duì)污水毒性削減程度進(jìn)行評(píng)價(jià)的研究尚缺乏.

　　本研究利用發(fā)光菌急性毒性實(shí)驗(yàn)、遺傳毒性實(shí)驗(yàn)和雌激素活性實(shí)驗(yàn)檢測(cè)了A2/O工藝對(duì)城市生活污水毒性的去除效果，并采用水質(zhì)安全分級(jí)法對(duì)生物毒性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià);同時(shí)通過(guò)雄性斑馬魚(yú)暴露實(shí)驗(yàn)分析了水樣對(duì)水生生物產(chǎn)生內(nèi)分泌干擾作用的機(jī)制，以期為污水處理工藝運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化及工藝改進(jìn)提供理論依據(jù)，進(jìn)一步保障受納水體的生態(tài)安全.

　　1 材料與方法 1.1 實(shí)驗(yàn)試劑

　　*(phenol)、4-硝基喹啉-1-氧化物(4-NOQ)、鄰硝基酚β-D-半乳糖苷(ONPG) 和雌二醇(E2) 購(gòu)自Sigma公司. HPLC級(jí)甲醇、乙酸乙酯購(gòu)于天津科密歐公司.

　　1.2 水樣的采集和預(yù)處理

　　從污水處理廠的細(xì)格柵、曝氣沉砂池、初沉池、好氧池、二沉池以及出水(加氯消毒后，如圖 1) 各采集3 L水樣于棕色玻璃容器中，并立即帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行預(yù)處理.其中1 L水樣用于發(fā)光菌急性毒性和遺傳毒性實(shí)驗(yàn)，2 L水樣用于雌激素活性檢測(cè)和斑馬魚(yú)暴露實(shí)驗(yàn).水樣經(jīng)玻璃纖維膜(0.8 μm, Millipore, GF/F) 過(guò)濾后進(jìn)行固相萃取.水樣中的諸如雌二醇(E2)、雌酮(E1)、雌三醇(E3) 以及雙酚A等雌激素或類雌激素屬于弱極性物質(zhì)[11]，根據(jù)相似相溶原理，針對(duì)不同的生物毒性，本研究采用不同的萃取方法，具體步驟如下.

圖 1 A2/O工藝流程及取樣點(diǎn)

　　對(duì)于發(fā)光菌急性毒性和遺傳毒性實(shí)驗(yàn)，水樣的萃取方法參照Ma等的研究，依次用14 mL甲醇、10 mL超純水活化Oasis HLB (200 mg，6 mL，Waters) 柱子;水樣以流速5~10 mL·min-1過(guò)柱，然后用10 mL超純水清洗管路，干燥30 min，離心15 min去除水份;進(jìn)樣完畢，用10 mL甲醇洗脫，洗脫液用氮?dú)獯蹈?zui后用1% DMSO將殘留物溶解，定容至5 mL用于實(shí)驗(yàn).

　　對(duì)于雌激素活性和斑馬魚(yú)暴露實(shí)驗(yàn)，水樣的萃取方法參照王昌穩(wěn)等的研究，依次用10 mL乙酸乙酯、10 mL甲醇和10 mL超純水對(duì)上述柱子進(jìn)行活化;水樣以流速5~10 mL·min-1過(guò)柱，然后用10 mL超純水清洗管路，干燥30 min，離心15 min去除水份;進(jìn)樣完畢，用10 mL乙酸乙酯洗脫，洗脫液用氮?dú)獯蹈?zui后用1 mL純DMSO溶解濃縮至2 000倍，吸取其中500 μL濃縮液用于雌激素活性，剩余濃縮液稀釋至400 mL (濃縮2.5倍) 用于斑馬魚(yú)暴露實(shí)驗(yàn).