水中藻类代谢异味物质检测前处理方法研究
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生活饮用水藻类检测和去除技术探讨1 引言藻类是指一群在水中以浮游方式生活,能进行光合作用的自养型微生物,其种类繁多,均含叶绿素,在显微镜下观察是带绿色的有规则的小个体或群体,是整个水体生态系统不可缺少的因素。
近年来,随着我国气候变暖,大量的生活污水排入水体中,使得水中营养盐大量超标,造成水体富营养化,为藻类的滋生泛滥提供了物质条件。
根据笔者多年对水库原水藻类的监测,藻类数量多达每升水中上千万个,常造成滤池堵塞,严重影响了居民生活用水的供给。
因此,为了减少藻类对生活饮用水处理的影响,需要加强生活饮用水藻类的监测与控制。
2 藻类对生活饮用水处理的影响含藻类水进入水厂后,对制水生产工艺,水处理剂和消毒剂的用量和构筑物池壁及出厂水质都会造成一定影响,主要有以下几个方面2.1 堵塞滤池藻类进入滤池,可在滤池中大量繁殖,在滤池表面形成毯状物堵塞滤池,造成滤速减低,过滤周期缩短,冲洗频率加大,浪费冲洗水量,使产水量降低,影响出厂水质。
2.2 增加净水处理剂的用量在光合作用下,水中PH值升高,由于藻类存在,水中溶解氧增加,矾花密度降低,沉淀去除率下降,导致净水药剂的投入量增多。
2.3 产生色、臭味影响出厂水质藻类使水产生甜、苦、酸等不同味道。
有些藻类会使水产生鱼腥臭味。
色是藻类次生物,差不多藻类都有色,而用户对饮用水中有色相当敏感,常因此而反映抱怨,对水质影响更为严重的是有些藻类的降解产物中含有四氯乙烷,二甲基二硫化物等毒性物质,能引起人、动物中毒。
2.4 干扰水处理操作水中的藻类使水质发生变化,生长着和死亡的藻类都会使水的PH值、碱度、硬度、溶解氧和有机物质发生变化,造成处理上的麻烦。
藻类使水中的有机物增加,就增加了消毒剂的用量,有时要添加其它水处理剂。
3 生活饮用水藻类的检测技术3.1 藻类的检测技术水样中藻类的检测通常采用显微计数和测定叶绿素a两类方法。
借助显微镜和计数框对水体中藻类的数量或体积直接进行定量称为显微镜计数法。
水体微小藻类代谢组学研究及其在水环境监测中的应用随着人类经济的快速发展和人口的快速增长,水污染已经成为我们社会和经济发展的重要瓶颈之一。
水体中微小藻类代谢组学研究具有巨大的潜力,可以提供一种更为高效、敏感和精确的水环境监测手段。
一、水体微小藻类代谢组学研究的意义微小藻类是水体中最常见的生物类群之一,它们对水环境的生物、化学和物理等方面都产生着直接或间接的影响。
微小藻类的代谢产物在水体中可以反映其代谢活动、应激和适应等状态,因此微小藻类代谢组学研究可以通过对这些代谢产物进行分析来了解水体中微小藻类的生态学特征、生理状态和环境响应。
微小藻类代谢组学研究可以提供更为高效、敏感和精确的水环境监测手段。
与传统的水环境监测手段相比,微小藻类代谢组学研究可以解决以下问题:(1)传统的水环境监测手段往往需要大量的样品,而微小藻类代谢组学研究只需要极少量的样品即可进行分析;(2)传统的水环境监测手段的样品预处理和分析过程较为复杂,而微小藻类代谢组学研究可以通过高通量代谢组学分析技术来快速准确地分析大量的代谢产物;(3)传统的水环境监测手段只能检测少数污染物,而微小藻类代谢组学研究可以检测大量的代谢产物,从而可以发现更多的污染物种类和污染源。
二、水体微小藻类代谢组学研究的方法水体微小藻类代谢组学研究的方法主要包括高通量代谢组学分析和生态毒理学实验。
高通量代谢组学分析是通过质谱技术和液相色谱技术等手段对微小藻类代谢产物进行分析,从而了解微小藻类的代谢网络和环境响应等特征。
生态毒理学实验是通过对微小藻类在不同环境条件下的生长和生理活动进行实验室模拟来模拟自然环境的复杂性,从而研究微小藻类的生态毒性和环境适应性等特征。
三、水体微小藻类代谢组学研究在水环境监测中的应用水体微小藻类代谢组学研究已经在水环境监测中的应用得到了广泛的认可和推广。
以下是一些实际案例的介绍:1.优选污染源地和水质监测利用微小藻类代谢组学分析技术,可以对水体样品进行人工模拟和实际调查,对于水体中的污染源地进行识别,筛选出有较大风险的水区域,实现对水体质量的远程监测和引导。
珠海水库水中嗅味物质来源、变化规律和去除方法的探讨珠海水务集团有限公司水质监测研究中心苏宇亮不良嗅味是国内外饮用水处理中常见的问题,虽然其对人体健康的影响尚不明确,但它降低了饮用水的质量,引起用户的抱怨及对水质的怀疑。
饮用水中的嗅味物质以引起土霉味的二甲基异冰片(以下简称2-MIB)和土臭素最为常见,我国新的生活饮用水卫生标准附录A中将2-MIB和土臭素列入水质参考指标,并规定其限值均为10ng/L。
一. 2-MIB和土臭素的来源藻类、放线菌和真菌的生长是湖泊和水库产生2-MIB和土臭素的主要原因。
放线菌最初被认为是土臭味化合物的主要来源。
随后,人们的注意力转向藻类,水体富营养化的直接后果就是藻类大量繁殖,水中几乎所有的浮游性藻类都能产生嗅味物质,其中主要是蓝藻,如鱼腥藻、颤藻等。
此外,真菌中的部分霉菌、原生动物阿米巴,以及极少数植物和倍足纲节动物也能分泌2-MIB和土臭素。
二. 珠海水库水中2-MIB和土臭素变化规律水质中心建立了固相微萃取-气质联用检测水中2-MIB和土臭素的方法,对我市部分水库进行了采样检测,并与藻类检测结果进行对比,2009年5月至2009年12月部分数据见下图。
图1 凤凰山水库嗅味物质和蓝藻含量变化图2 南屏水库嗅味物质和蓝藻含量变化对检测结果进行分析,凤凰山水库和南屏水库的土臭素含量均低于嗅闭值10ng/L,而2-MIB在两个水库中均有月份含量大于10ng/L,因此2-MIB是两水库水中土霉味的主要来源。
两个水库2-MIB含量与蓝藻数量有着较好的相关性,检测结果表明,2-MIB含量超标月份蓝藻主要种类是丝状蓝藻。
南屏水库为典型抽水型水库,而凤凰山水库为相对的非抽水型水库,两者存在水滞留时间、富营养化、咸潮等因素的区别,这可能是两个水库2-MIB含量变化规律有所不同的原因。
不同于温带和寒带地区,珠海处于热带亚热带地区,任何时期都可能发生藻类大量繁殖的“水华”现象,因此对藻类和嗅味物质要全年进行监测。
土臭素和2-甲基异莰醇去除方法和路径研究进展古小超 姜伟 李泽利 高锴(天津市生态环境监测中心,天津 300191)摘 要:水中嗅味物质土臭素和2-甲基异莰醇为藻类代谢的次生代谢产物,在饮用水中存在时严重影响了人们用水的嗅觉感受,针对水中主要嗅味物质土臭素和2-甲基异莰醇,介绍了其产生过程、物理性质和化学结构,讨论了活性炭物理吸附、化学氧化、生物降解和组合去除工艺的去除效果,详细阐述了其工艺过程、影响因素和去除机理,同时针对当前水中嗅味物质去除过程中存在的一系列问题,提出了今后的主要研究方向。
关键词:土臭素;2-甲基异莰醇;吸附;氧化;降解路径中图分类号:X-1 文献标志码:ALatestresearchprogressontheremovalmethodsandmechanismofGeosminand2-MethylisoborneolGuXiaochao,JiangWei,LiZeli,GaoKai(TianjinEcologicalEnvironmentalMonitoringCenter,Tianjin300191,China)Abstract:Theodorcompoundsgeosminand2-methylisoborneolaresecondarymetabolitesofalgaemetabolism,andseriouslyaffectpeople'ssenseofsmell.Thegeneration,physicalpropertiesandchemicalstructureofgeosminand2-methylisoborneolwereintroducedinthisarticle.Theremovalprocessofphysicaladsorption,chemicaloxidation,biodegradationandcombinedremovalprocesswerediscussedandtheremovalprocess,influencingfactorsandremovalmechanismofgeosminand2-methylisoborneolaresummarized.Moreover,thefutureresearchprospectrelativetogeosminand2-methylisoborneolwasproposed.Keywords:geosmin;2-methylisoborneol;adsorption;oxidation;removalmechanism 饮用水中嗅味物质的存在严重影响了饮用水供水的水质,嗅味问题导致的饮用水突发事件发生频繁。
藻类以及产生的臭和味去除烧杯试验獐山水厂水源水取自东苕溪,东苕溪水体终年含藻,但随着季节变化,藻类种类和数量差异较大。
通过历年的跟踪检测与生产运行表明,当原水藻类含量低于5.0×106个/L时,对獐山水厂净水工艺影响不大,不会产生明显的臭和味,达到2.0×107个/L时,即可对净水工艺造成一定影响,经过前加氯后,沉淀池出水可嗅出藻腥味。
2 原水藻类异常情况水体环境:光照条件,氮、磷含量和比例,水温,pH,水体生态关系都对藻类的生长产生很大的影响,但有一定的规律性,通过历年东苕溪藻类的监测数据,大致可以分以下几个周期:一、低平衡期:11月下旬至次年3月,水温基本在10℃以下,藻类的新陈代谢微弱,生长、繁殖缓慢,原水藻类计数一般在2.0×105个/L以下,以硅藻为优势种群,蓝绿藻次之。
二、繁殖期:每年的4、5月份,水温逐渐升高,平均在10-20℃之间,光照逐渐充足,藻类新陈代谢开始旺盛,迅速生长繁殖,原水中藻类计数开始上升到6.0×105个/L左右,此时蓝绿藻、甲藻、裸藻成为优势种群,硅藻次之。
三、高平衡期:6月初至10月下旬,水温较高,基本维持在20℃以上,日照时间长,原水中的藻类达到一年中的最高含量,基本在1.0×106个/L以上,蓝绿藻占绝对优势,獐山水厂水源水藻类计数2014年最高检测值为3.2×106个/L。
四、衰亡期:11月,日照时间开始减少,尤其水温的降低制约了藻类的生长,藻类逐渐死亡,原水中的藻类计数下降到1.0×105个/L以下。
由此可见,在藻类爆发的高平衡期,主要以蓝绿藻为主,而蓝绿藻是产生异味和微囊藻毒素的主要原因,对水厂的安全优质供水构成一定了威胁。
其中,在2006、2014年藻类爆发时,水质中心对水源水样进行第三方委托检测,均未检出微囊藻毒素。
3 烧杯试验由于藻类爆发的最直接的影响就是出厂水臭和味异常,因此,监测室以除臭和味为重点,研究加氯、加粉末活性炭这两种除藻方法,并进行实验室烧杯试验。
藻类生长对水中嗅味的影响及其去除方法研究作者:李晴淘余凤琴来源:《中国科技博览》2015年第15期[摘要]通过对藻类生长繁殖的研究,阐述了水中嗅味的主要来源及其分类,着重探讨了藻类生长繁殖对水体嗅味的影响因素,从水源和净水厂两方面分析了去除藻类的方法及其可行性。
[关键词]藻类,生长繁殖,嗅味,去除方法,可行性研究中图分类号:X52 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)15-0229-01随着经济的发展,人们越来越注重生活质量,对于饮用水的质量也是十分关注,特别是在2007年5月爆发的太湖水危机事件中,自来水中的浓重的不良嗅味影响了无锡市几十万人的正常饮水。
郑州大学新校区有莘莘学子数以万计,然而近期我们发现,各园区供给的日常饮用水出现了不同程度的嗅味。
根据相关查阅的相关资料结合我们的走访调查推测出热水中的嗅味是由水源地的藻类过度生长繁殖产生的,由此我们进行了以下一系列的探讨研究。
1、水中嗅味的来源水中的嗅味(flavor)包括嗅(气味,odors)、味(味道,tastes)和口感(mouth feel)三个,其中嗅成为最主要的问题,从饮用水的生产过程来看,饮用水中产生的嗅味可能主要来源于以下的三个过程:一是原水中含有的致嗅物质。
二是原水通过水厂以及在水厂进行处理时,此过程中投加的药剂量致嗅与投入的药剂与原水中物质反应产生的致嗅物,例如,氯味、臭氧味等。
三是水从水厂出来通过配水管网运输到用户途中由于管网系统不干净引入的致嗅物。
根据来源,原水中的藻类微生物的生长与繁殖常常会产生致嗅物质,导致水源的污染。
例如,放射菌所释放的极少量的分泌物可以导致很浓的异嗅和异味。
2、藻类产生的嗅味的分类藻类产生的嗅味大致可分为几种:(1)鱼腥味:鱼腥味是由有色鞭毛和硅藻产生的,实践证明,当鱼腥味明显存在时,往往意味着有机物的大量存在。
(2)霉味和泥土味:产生泥土气味的有两种化合物,甲基-异冰片和土臭素这两种化合物,即使浓度很低,只有几纳克每升也能闻到。
藻类及其代谢物在水处理中的研究新方向摘要:我国水资源短缺和水体的富营养化问题日益严重,已经成为一个广泛关注的问题,由此带来的藻类特别是蓝藻爆发事件给人们的健康和和社会的发展带来了极大的危害。
其中,藻细胞及其代谢物给饮用水处理和水质安全带来了严峻的挑战。
关键词:藻类;代谢物;水处理水体富营养化危害极大,它使水体变得有异味,水中溶解氧降低,释放有毒物质进入水体,损害人体健康和水体功能。
在富营养化水体中,大量藻类形成浮渣,使水体浑浊,透明度降低,水体的感官特性大大降低。
藻类的过度繁殖,特别是藻类死亡后被微生物的分解,会发出强烈的臭味。
水源水发生富营养化会加大给水处理的难度,制水成本增加,供水水质难以保证。
当水体处于富营养化状态时,水的正常生态平衡会受到干扰,引起水生生物数量的波动,大大降低水生生物的稳定性和多样性。
为了保护水资源,一方面必须对富营养化水体进行修复,恢复水体功能;另一方面要控制非点源污染,加强污水处理,减少养分排放总量;我们还应加强水处理过程,有效地去除藻类和其他物质,以确保饮用水卫生安全。
以往研究对藻类的测试指标主要有藻的类型、数量、叶绿素及藻毒素浓度等。
藻细胞的检测一般先过膜或者加药沉降浓缩藻细胞,然后通过肉眼镜检藻的类型和数量,对藻细胞形态等细节无法有效观察,本底颗粒物(如泥沙等)对测试有一定影响。
此外,普通液相色谱法检测限高,需要萃取浓缩,且预处理步骤复杂,技术要求高,否则误差较大。
针对传统藻类测试指标少、预处理复杂、误差大等缺点,近几年,几种新型测试方法开始应用在藻类及代谢有机物AOM的研究上,主要包括:1)流式细胞仪:它可以高速地分析成千上万的细胞,并可以同时测量多个参数从一个细胞。
它具有速度快,精度高,精度好的优点。
是现代最先进的细胞定量分析技术之一。
近年来才开始逐渐应用于环境领域。
通常与荧光染色技术联合使用,通过不同的染色方法和荧光接收器可以测试判断藻细胞的数量、大小以及细胞的生命状态等。