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选矿废水是矿山活动排放的主要污染物之一,其中的重金属和残余选矿药剂对生态环境及人类健康存在长期的、潜在的危害。开展选矿废水中典型污染物的毒性研究,为选矿废水污染控制及生态风险评价提供重要的依据。本研究利用富氨氧化菌活性污泥和氨氧化菌,分别从NO2--N产量、胞外聚合物EPS组成变化及脱氢酶活性的角度,开展了选矿废水中典型污染组分Cu、Pb和正丁基黄药的毒性研究。主要研究成果如下:Cu和Pb对氨氧化过程具有毒性兴奋效应;正丁基黄药对氨氧化过程具有显著的毒害作用,且随着浓度增加毒害性增加。污染物对氨氧化过程的毒性依次为黄药>>Cu>Pb。Cu-Pb、Cu-黄药以及Pb-黄药相互作用对氨氧化过程的毒害作用为协同作用。黄药在全部试验浓度范围内,Cu、Pb浓度超过其兴奋效应浓度后,随着毒物浓度的增加,富氨氧化菌活性污泥及氨氧化菌的EPS中的蛋白质和多糖的含量降低,核酸含量增加,脱氢酶活性降低。Cu、Pb浓度对氨氧化过程产生的影响分为三个阶段。第一阶段是污染物浓度低于1mg/L时,污染物促进细胞分泌更多的多糖和蛋白质来螯合Cu、Pb降低对体系的毒害,同时提高了系统的酶促反应效率而促进氨氧化过程;第二阶段是污染物浓度在1mg/L-100mg/L范围时,Cu、Pb降低氨氧化菌的酶活性抑制氨氧化过程从而加大了其生物毒性;第三阶段是Cu、Pb浓度大于100mg/L后,污染物不仅改变了氨氧化菌胞外分泌物和酶活性,而且可导致细菌死亡、细胞破裂等,从而导致其生物毒性剧增。与Cu、Pb相比,黄药浓度变化对氨氧化过程的影响仅有第二、三阶段。富氨氧化菌活性污泥法和氨氧化菌法测试的污染物毒性具有一致性,但氨氧化纯菌法对污染物毒性测试的灵敏度大于富氨氧化菌活性污泥法。