蓝绿藻氯化形成卤乙酸的过程及影响因素.pdfVIP

摘 要 控制饮用水中消毒副产物（Disinfection By-Products ，DBPs ）是保障饮用水 安全的重要任务之一，卤乙酸 （Haloacetic acids ，HAAs ）是一类典型的消毒副 产物。研究藻类氯化生成HAAs 的过程对消毒副产物的控制具有重要意义。 本论文以淡水中常见的四种蓝绿藻为目标物，其中小球藻 （Chlorella vulgaris ）和斜生栅藻 （Scenedesmus obliquus ）作为绿藻代表，铜绿微囊藻 （Microcystis aerugrinosa ）和钝顶螺旋藻 （Spirulina platensis ）作为蓝藻代表， 研究了不同蓝绿藻氯化生成HAAs 的过程。在此基础上，重点研究了小球藻氯化 生成 HAAs 的影响因素，并考察了湘江原水氯化生成 HAAs 的特性，研究取得 了以下结果： （1）四种蓝绿藻氯化生成HAAs 的量均随着反应时间的增加而增加，在反 应24 h 时基本达到稳定。在pH 为6-8 时，HAAs 生成量随着pH 的增加而增加。 当反应时间为24 h ，pH=8 时，小球藻氯化生成二氯乙酸 （Dichloroacetic acid ， DCAA ）和三氯乙酸（Trichloroacetic acid ，TCAA ）的量分别达到34.5 μg/mgTOC 和42.0 μg/mgTOC 。与小球藻相比，斜生栅藻氯化生成DCAA 和TCAA 的量分 别高出25.0%和3.0%，铜绿微囊藻氯化生成DCAA 和TCAA 的量分别高出58.0% 和47.0%，钝顶螺旋藻氯化生成DCAA 和TCAA 的量分别高出17.0%和19.0% 。 四种蓝绿藻中铜绿微囊藻最易氯化生成 HAAs 。分析四种藻的生物化学组成表 明，HAAs 的生成量与藻细胞的蛋白质含量正相关。 （2 ）以小球藻作为代表，对蓝绿藻氯化生成HAAs 的影响因素研究表明： HAAs 的生成量随着温度的升高而增加，且 DCAA 和 TCAA 的生成量在 20 ℃-25 ℃达到最高，分别为38.0 μg/mgTOC 和42.0 μg/mgTOC。金属离子Cu2+ 促进了DCAA 的生成，但明显抑制了TCAA 的生成且抑制作用随着pH 的升高 而增强。当pH=8.0 ，Cu2+加入量为 1.0 mg/L 时，TCAA 的生成量与对照组相比 减少了25.0 μg/mgTOC 。对比分析表明Cu2+对蛋白质氯化生成HAAs 的影响与小 球藻相似，Cu2+对小球藻氯化的影响与小球藻的中蛋白质含量有关。水中阴离子 - 对HAAs 生成的影响表现为：HAAs 的生成量随着F 浓度的增加呈现先降低后增 - 加的趋势，F 浓度为0.9 mg/L 时，与对照组相比DCAA 和TCAA 分别降低了23.0% - 和30.0%，而当F 浓度为1.5 mg/L 时，DCAA 和TCAA 的生成量仅下降了15.0% 和1.0% 。SO42-和NO3-对小球藻氯化过程中HAAs 的生成影响较小。 （3 ）湘江原水氯化夏季生成HAAs 的生成量最高，冬季最低。原水夏季氯 化生成DCAA 和TCAA 的量分别为33.5 μg/L 和31.0 μg/L，冬季仅分别为17.0μg/L 和18.0 μg/L。 关键词：HAAs ；蓝绿藻；氯化；湘江原水 I Abstract Control the formation of the Disinfection By-Products (DBPs) in drinking water is one of the most important task for safety of drinking water. It is necessary to study the formation process of haloacetic acids (HAAs), a kind of typical DBPs d