腐植酸文献

铜绿微囊藻对摇蚊幼虫生成消毒副产物影响研究

作者:张树松
单位:东北林业大学
文献来源:东北林业大学;   时间:2015-04-01

摘要: 饮用水消毒工艺已有近百年的历史,但氯化消毒副产物可以引起严重的致突变,致畸和致癌作用。这类物质主要包括三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAas)。天然有机物(NOM),如腐殖酸和富里酸,是重要的消毒副产物前体物。藻细胞中含有大量的有机氮,如多糖类、蛋白质、氨基酸和其他有机酸,这些物质在氯化后可以转化为含氮消毒副产物。在一些实际情况下,富营养化的水体中不仅有大量的藻类,往往伴随着摇蚊幼虫的生长繁殖,摇蚊幼虫广泛分布于水库、湖泊等地表水中。摇蚊幼虫由于其强抗氧化能力强,不能有效地灭活,常规消毒方法不能有效对其进行去除。灭活的生物量或碎片会对用户的感官指标造成负面影响甚至恐慌。铜绿微囊藻和摇蚊幼虫经氯消毒后可生成消毒副产物,但二者共存条件下铜绿微囊藻对摇蚊幼虫生成氯化消毒副产物的影响规律尚不明确,以及在不同的水质条件下,氯化消毒产生的副产物会出现怎样的变化趋势,仍然是未知的。因此,本论文探讨铜绿微囊藻浓度对摇蚊幼虫对氯化消毒副产物的影响。以及在不同的条件下,包括反应时间、pH、温度、Cl:N等因素,研究铜绿微囊藻对摇蚊幼虫代谢产物及死体溶出物氯化过程中生成消毒副产物的影响。研究表明:在氯化过程中,都会产生三卤甲烷(THMs)、卤乙酸(HAas)、卤乙腈(HANs)、卤代酮(HKs)等,具体包括三卤甲烷(TCM)、二氯乙酸(DCaa)、三氯乙酸(TCaa)、水合氯醛(CH)、三氯硝基甲(TCNM)、三氯乙腈(TCAN)、1,1,1-三氯丙酮(1,1,1-TCP)、1,1-二氯丙酮(1,1-DCP)。铜绿微囊藻的存在不但会影响消毒副产物的生成量,而且还会改变某些消毒副产物的变化趋势。铜绿微囊藻会促进摇蚊幼虫TCM、CH、1,1-DCP、1,1,1-TCP、TCaN、 TCNM的生成,反而会抑制HAas的积累。铜绿微囊藻会改变TCAN和TCNM的变化趋势。延长反应时间TCM、DCAA、TCAA会相应增加,TCAN和1,1,1-TCP则增加到一定程度时会降低。代谢产物消毒后产生的TCNM和1,1-DCP延长反应时间先增大后减小,而死体溶出物消毒后产生的CH则先增大后减小。pH对消毒副产物的形成影响较大,对于铜绿微囊藻和摇蚊幼虫的代谢产物,TCM和DCaa逐渐增大,CH, TCaN、TCNM和TCaa则随着pH的变化先增大后减小,1,1-DCP和1,1,1-TCP逐渐变小。对于铜绿微囊藻和摇蚊幼虫的死体溶出物,TCM的浓度逐渐增大,CH、1,1-DCP、DCAA、TCAA表现出与TCM相反的变化趋势,1,1,1-TCP、TCAN、TCNM则随着pH的变化先增大后减小。在不同的温度下,消毒副产物的生成量也并不相同。升高温度会使铜绿微囊藻和摇蚊幼虫的代谢产物和死体溶出物氯化消毒副产物中TCM, DCAA、TCAA、TCNM的浓度提高。对于1,1-DCP和1,1,1-TCP,温度的升高反而会抑制他们的生成。在代谢产物中产生的TCAN温度越高生成量越低;在死体溶出物中产生的CH、TCAN在20℃生成量最高。对于大多数消毒副产物而言,其浓度都随着C1/N的降低而减少。

关键词: 铜绿微囊藻;摇蚊幼虫;消毒副产物