飲用水源水及自來水廠微囊藻毒素的變化和去除方法的研究.pdf

1、水體富營(yíng)養(yǎng)化已成為全球水體的主要病癥，藍(lán)藻水華是水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要環(huán)境災(zāi)害，我國(guó)各大湖泊水庫(kù)已相繼檢測(cè)出了微囊藻毒素(Microcystins，MC)。紅楓湖作為貴陽市主要飲用水水源地，自1996年發(fā)生水華以來就已經(jīng)顯現(xiàn)出湖庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化狀況。2000年10月貴州省環(huán)科院中日合作研究項(xiàng)目曾對(duì)紅楓湖微囊藻毒素MC—LR作過初步監(jiān)測(cè)，但至今為止，國(guó)內(nèi)還沒有學(xué)者對(duì)深水湖庫(kù)微囊藻毒素開展過全面的調(diào)查研究，對(duì)以深水湖庫(kù)作為供水水源的自來水廠各工藝段對(duì)

2、微囊藻毒素的去除也尚未開展相關(guān)研究。本論文在對(duì)微囊藻毒素提取、富集、檢測(cè)方法進(jìn)行深入探索的基礎(chǔ)上，對(duì)深水湖庫(kù)紅楓湖和貴陽市西郊水廠常規(guī)水處理各個(gè)工藝段中微囊藻毒素的變化進(jìn)行了研究，并對(duì)微囊藻毒素的強(qiáng)化去除技術(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探索。研究得出如下主要結(jié)論： 1.2008年6-12月對(duì)紅楓湖中微囊藻毒素用高效液相色譜和酶聯(lián)免疫的方法進(jìn)行分析研究，結(jié)果表明，藻毒素在湖庫(kù)中變化趨勢(shì)和藻類生長(zhǎng)繁殖的變化趨勢(shì)有相同之處，均表現(xiàn)為夏、秋季高，但藻毒素

3、含量的峰值比藻類生物量的峰值略有滯后。微囊藻毒素在表層水中以胞內(nèi)藻毒素為主，在深層水中以胞外藻毒素為主。夏季紅楓湖水體分層穩(wěn)定，阻礙了水體在垂直方向的對(duì)流交換，藻和藻毒素在不同的水深有明顯的濃度梯度分布。研究結(jié)果證實(shí)，深層取水可在很大程度上避開藍(lán)藻水華帶來的影響。 2．自來水廠常規(guī)處理工藝對(duì)微囊藻毒素的去除能力有限，對(duì)總藻毒素的去除率為30％，對(duì)胞外藻毒素的去除率為7.996，對(duì)胞內(nèi)藻毒素的去除率為89.6％。對(duì)于胞外藻毒素，水

4、處理工藝中氯化消毒段的去除率最高；對(duì)于胞內(nèi)藻毒素，水處理工藝中混凝過濾段的去除率最高。因此，在自來水廠水處理中，當(dāng)水中藻毒素以胞外藻毒素為主要形態(tài)時(shí)，處理措施應(yīng)以氧化為主；而當(dāng)水中藻毒素以胞內(nèi)藻毒素為主要形態(tài)時(shí)，處理措施應(yīng)以強(qiáng)化混凝除藻為主。 3．高錳酸鉀對(duì)微囊藻毒素的氧化是準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)，藻毒素MC—RR的半降解時(shí)間(t1/2)為7.15min，藻毒素MC—LR的半降解時(shí)間(t1/2)為12.16min；溶液中CODMn為2和4m

5、g/L時(shí)對(duì)藻毒素的去除速度基本沒有影響，但藻毒素的去除率降低7％-11％；高錳酸鉀對(duì)藻毒素的去除兼有氧化和吸附的共同作用，新生態(tài)二氧化錳對(duì)藻毒素有很強(qiáng)的去除能力。 4．活性炭吸附微囊藻毒素在30min內(nèi)完成快速吸附，45min之后對(duì)藻毒素的吸附速度逐漸變緩；粉末活性炭投加量為100mg/L時(shí)，對(duì)藻毒素的去除率為40％左右，粉末活性炭投加量為300mg/L時(shí)，藻毒素的去除率達(dá)71％以上。實(shí)驗(yàn)表明：低投加量的粉末活性炭對(duì)藻毒素的去除

6、有限。 5．對(duì)于以溶解性藻毒素為主的水源水，在水中初始胞外藻毒素(EMC)為2、5、10μg/L時(shí)，如對(duì)應(yīng)的高錳酸鉀投加量分別為0.5、0.8、1mg/L，聚合氯化鋁的投加量為10mg/L的條件下，EMC的殘留量分別為：0.06、0.12、0.25μg/L，加上自來水廠后加氯的消毒工藝，能保證出水的EMC在0.2μg/L以下，降低了MC長(zhǎng)期暴露促腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于以胞內(nèi)藻毒素為主的水源水，化學(xué)氧化+活性炭+混凝工藝能在很大程度上提