微囊藻毒素在上海市水源地的分布狀況及去除研究.pdf

1、本文采用預(yù)氧化、粉末活性炭吸附、混凝和強化混凝工藝以及液氯消毒等工藝對兩種常見的微囊藻毒素及藻類的去除特性和機理進行了研究，此外，還對上海市水源水中藻類和微囊藻毒素的狀況進行了調(diào)查，初步研究了太陽光催化氧化對微囊藻毒素的去除效果、影響因素以及其對藻類的滅活和生長抑制作用。 針對上海市水源地的首次系統(tǒng)調(diào)查結(jié)果表明，上海市兩大水源地水中的藻類數(shù)目和微囊藻毒素濃度相對較低：兩大水源地藻類數(shù)目基本在6～1000萬個/L之間；黃浦江水中的

2、總MC-LR濃度在0～250ng/L之間，總MC．RR濃度在0～650ng/L之間，且主要為溶解性毒素，而長江水中毒素濃度則更低，許多月份低于100ng/L的檢測限，但形成原因各不相同。 預(yù)氯化和高錳酸鉀預(yù)氧化均可在一定程度上強化混凝工藝對藻類的去除效果。預(yù)氯化工藝非但不能有效降低細胞外微囊藻毒素濃度，反而會使藻細胞破裂釋放出藻毒素；高錳酸鉀預(yù)氧化雖然不能顯著降低細胞外微囊藻毒素的濃度，但不會明顯增加水中微囊藻毒素濃度，原因為高

3、錳酸鉀優(yōu)先與水中的溶解性微囊藻毒素反應(yīng)。 粉末活性炭可以有效吸附去除水中的微囊藻毒素，10mg/L的粉末活性炭在40min內(nèi)對MC-RR、MC-LR的去除率分別達到55％和45％；在一定初始濃度范圍下，對于給定的吸附時間、活性炭投加量，在天然有機物存在的條件下，兩種微囊藻毒素的去除效果與其初始濃度無關(guān)，應(yīng)用孔表面擴散模型(PSDM)、理想吸附理論(IAST)及當量背景化合物理論(EBC)從理論上證明了這一結(jié)果；與以往的結(jié)果不同，

4、粉末活性炭和氯同時投加時，氯會在一定程度上強化粉末活性炭對兩種微囊藻毒素的吸附去除效果(20％左右)，原因可能為粉末活性炭的表面官能團與氯作用生成羥基自由基，強化了對微囊藻毒素的氧化效果。 對處于高藻期的原水，調(diào)節(jié)原水的pH值到6.0左右并投加10mg/L左右的粉末活性炭可以有效去除原水中的藻類，并保證其細胞的完整性，此外還可解決高藻水的藻嗅問題；強化混凝工藝可以明顯提高細胞外微囊藻毒素的去除效果，去除率達到60～70％，去除機

5、理主要在于強化混凝工藝條件下，微囊藻毒素分子結(jié)構(gòu)中的羧基與水合金屬離子形成溶解度相對較小的化合物，而這種化合物較易在混凝過程加以去除，對有機物的分級測定結(jié)果表明，強化混凝明顯強化了對微囊藻毒素這類小分子弱疏水性有機物的去除；而強化混凝工藝不能強化對水中的阿特拉津和雙酚A這類微量有機污染物的去除。游離氯對兩種微囊藻毒素(MC-LR、MC-RR)具有一定的去除作用，兩種微囊藻毒素的氯化降解過程均符合二級反應(yīng)動力學(xué)模型，氧化過程與反應(yīng)時間和游

6、離氯濃度密切相關(guān)；在pH值為7.25時，將黃浦江水中10 μg/L的MC-LR降低到國家水質(zhì)標準中的要求值(1 μg/L)所需要的CT值為101.88mgmin/L，較低的pH值有利于兩種微囊藻毒素的氧化降解，原因為HOCl與微囊藻毒素分子之間的反應(yīng)為游離氯氧化微囊藻毒素的主要途徑；強化混凝+氯+氨聯(lián)合消毒工藝在有效保證消毒效果的同時，顯著降低了DBPs的生成量，該消毒工藝用于處理高藻水則可以有效去除水中的藻類細胞、細胞外微囊藻毒素。

7、 太陽光催化氧化工藝對飲用水中MC-RR、MC-LR兩種微囊藻毒素有很好的去除效果，兩種物質(zhì)的降解過程均符合一級反應(yīng)動力學(xué)模型；腐殖酸對太陽光降解水中微囊藻毒素具有促進和抑制的雙重作用，在太陽光/腐殖酸體系中，腐殖酸可以催化微囊藻毒素的光降解，而在太陽光/腐殖酸/TiO<,2>體系中，由于腐殖酸吸收了大量的太陽光，減弱了照射到TiO<,2>上的光強以及腐殖酸本身可以與羥基自由基反應(yīng)，從而弱化微囊藻毒素的光降解效果；溶解氧對太陽光催