藻源有機(jī)質(zhì)的分離、表征及其生物穩(wěn)定性研究.pdf

1、我國(guó)飲用水水源富營(yíng)養(yǎng)化帶來(lái)的藻源有機(jī)質(zhì)以及相應(yīng)生物穩(wěn)定性的問(wèn)題日益凸顯，給飲用水的生物穩(wěn)定性和龍頭水達(dá)標(biāo)帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。本文利用一系列最新的測(cè)試手段和實(shí)驗(yàn)方法，研究銅綠微囊藻和普通小球藻藻源有機(jī)質(zhì)的分離、表征及生物穩(wěn)定性。以期為飲用水處理提供理論支撐。
　　本研究采用光學(xué)顯微鏡、調(diào)制葉綠素?zé)晒鈨x、三維熒光光譜、超高效液相色譜、細(xì)菌平板計(jì)數(shù)和總有機(jī)碳分析儀等表征技術(shù)系統(tǒng)分析比較了兩種淡水藻華優(yōu)勢(shì)藻種銅綠微囊藻和普通小球藻藻源有機(jī)質(zhì)

2、的異同。采用離心法和反復(fù)凍融法分離胞外有機(jī)質(zhì)（EOM）和胞內(nèi)有機(jī)質(zhì)（IOM），引用樹(shù)脂吸附法（XAD）將藻源有機(jī)質(zhì)分離成極親組分、中親組分、強(qiáng)疏組分和弱疏組分，并對(duì)其特性進(jìn)行表征，探究了胞內(nèi)外各親疏水組分分子量分布、三維熒光光譜特性和生物穩(wěn)定性。將藻源有機(jī)質(zhì)在經(jīng)過(guò)濃度為10mg/L（以氯計(jì)）的次氯酸鈉進(jìn)行氯化反應(yīng)，模擬氯消毒過(guò)程，考察氯消毒對(duì)生物穩(wěn)定性的影響。
　　研究結(jié)果表明，不同藻種的藻源有機(jī)質(zhì)存在明顯差異性，銅綠微囊藻藻源有

3、機(jī)質(zhì)高分子生物聚合物遠(yuǎn)多于小球藻，銅綠藻中富含藻藍(lán)蛋白有機(jī)物，小球藻的小分子有機(jī)物含量高。發(fā)現(xiàn)IOM主要為類(lèi)芳香族蛋白物質(zhì)，EOM主要為類(lèi)腐殖質(zhì)和溶解性微生物代謝物；IOM（BDOC/DOC=53％~64%）生物可降解率大于EOM（BDOC/DOC=21%~48%）， IOM中含有大量的氨基酸和蛋白質(zhì)，且相較于 EOM更易被生物降解。EOM組分多為結(jié)構(gòu)復(fù)雜、芳香結(jié)構(gòu)化程度高、分子量較大的類(lèi)腐殖質(zhì)有機(jī)物，因此較難被微生物降解利用。

4、　　組分分離結(jié)果表明藻源有機(jī)質(zhì) IOM和 EOM均主要以中親組分為主，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27~63%，IOM質(zhì)量分?jǐn)?shù)由大到小的順序?yàn)椋褐杏H>強(qiáng)疏>極親>弱疏，親水性物質(zhì)易導(dǎo)致膜污染。親水組分以類(lèi)芳香族蛋白質(zhì)為主，疏水組分主要為類(lèi)腐殖酸和類(lèi)富里酸。親疏水性與生物穩(wěn)定性無(wú)顯著相關(guān)性。
　　藻源有機(jī)質(zhì)在經(jīng)過(guò)濃度為10mg/L（以氯計(jì)）的次氯酸鈉氯化后，生物可降解性明顯降低，未加入次氯酸鈉氯化的銅綠藻 AOM的 BDOC平均濃度為2.18mg/L

5、，氯化后為0.93mg/L；小球藻AOM的BDOC平均濃度為2.25mg/L，氯化后為0.82mg/L。未加入次氯酸鈉氯化的銅綠藻AOM的AOC平均濃度為862μgC/L，氯化后為520μgC/L；小球藻AOM的AOC平均濃度為1026μgC/L，氯化后為540μgC/L。氯氧化對(duì)小球藻AOM生物穩(wěn)定性的影響大于銅綠藻，高濃度的消毒劑與能使藻源有機(jī)質(zhì)中高分子量有機(jī)物轉(zhuǎn)化成小分子量有機(jī)物，促使消毒副產(chǎn)物特別是N-DBPs大量產(chǎn)生，抑制微生