環(huán)境因素對銅綠微囊藻產(chǎn)DBPFP能力的影響及作用機制.pdf

1、近年來，我國水體富營養(yǎng)化形勢嚴峻，80％的湖泊、水庫處于富營養(yǎng)化狀況。許多作為水源地的水庫、湖泊也因富營養(yǎng)化而導(dǎo)致藻類大規(guī)模繁殖，爆發(fā)水華。當這類含藻水在水廠中受到氧化和消毒處理時，藻細胞會大量死亡破裂，釋放消毒副產(chǎn)物前體物，這些前體物在氯消毒過程中又與氯作用，生成各種具有“三致”性質(zhì)消毒副產(chǎn)物。與天然有機物不同，藻類作為活體生物，對環(huán)境因素的變化具有一定的敏感性，環(huán)境因素發(fā)生改變勢必會對其產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物前體物的能力產(chǎn)生影響。這些影響會

2、導(dǎo)致消毒過程中消毒副產(chǎn)物的生成量發(fā)生變化，從而對供水水質(zhì)產(chǎn)生影響。研究消毒過程中不同類別藻類代謝產(chǎn)物與氯反應(yīng)條件下消毒副產(chǎn)物的生成速率，探索環(huán)境條件對藻類生長以及含藻水中不同類別消毒副產(chǎn)物前體物濃度的影響對于正確認識以含藻水為原水時的消毒風(fēng)險、優(yōu)化消毒工藝、保障供水安全有著十分重要的意義。
　　為了研究消毒副產(chǎn)物生成速率問題，本課題選用多數(shù)藻華爆發(fā)時的優(yōu)勢藻——銅綠微囊藻作為研究對象，研究了胞內(nèi)和胞外親水以及疏水性有機物與氯的反應(yīng)

3、特性。首先探討了銅綠微囊藻的各種代謝產(chǎn)物與足量的氯（1600mg·L-1）反應(yīng)的過程中生成三種典型消毒副產(chǎn)物CHCl3、DCAA和TCAA的動力學(xué)問題，發(fā)現(xiàn)三種消毒副產(chǎn)物均在反應(yīng)1天后達到穩(wěn)定，其最大生成量分別為7194.5μg·L-1、1983.8μg·L-1、185.1μg·L-1，且三種消毒副產(chǎn)物的生成反應(yīng)均符合一級反應(yīng)動力學(xué)模型，利用Origin軟件擬合的結(jié)果R2大于0.90，擬合效果良好。根據(jù)擬合得出的反應(yīng)速率常數(shù)k值的大小可

4、知：在胞外親水性物質(zhì)生成CHCl3的速率較快（k=1.113）；DCAA的生成速率普遍較慢，胞內(nèi)疏水部分k值僅0.158；TCAA的生成速率最快，胞內(nèi)疏水部分k值高達1.383。同時還考察了銅綠微囊藻的典型代謝產(chǎn)物及分泌物蛋白質(zhì)、多糖在氯化反應(yīng)中的性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)兩種有機物與足量氯的反應(yīng)符合一級反應(yīng)動力學(xué)模型，且蛋白質(zhì)（k=3.225）反應(yīng)速率要高于多糖（k=1.457）。
　　為了揭示環(huán)境因素對銅綠微囊藻產(chǎn)DBPFP能力的影響，本研究

5、以實驗室培養(yǎng)銅綠微囊藻為研究對象，分別考察不同生長期、溫度、pH值、光照以及氮、磷鹽的濃度等條件下，銅綠微囊藻的密度和含藻水中消毒副產(chǎn)物前體物濃度的變化規(guī)律，研究結(jié)果表明：（1）處于對數(shù)生長期的銅綠微囊藻產(chǎn)DBPFP的能力最弱；而穩(wěn)定期的銅綠微囊藻消毒副產(chǎn)物前體物主要集中于細胞內(nèi)，單位藻細胞產(chǎn)DBPFP的能力較強；與前兩者相比，處于衰亡期的銅綠微囊藻，單位藻細胞產(chǎn)DBPFP的能力最強。（2）20℃時銅綠微囊藻產(chǎn)DBPFP能力最強，25℃

6、是銅綠微囊藻產(chǎn)DBPFP總量最多。（3）pH=7是銅綠微囊藻產(chǎn)DBPFP總量最多，但在pH=8時。（4）在光照強度在3300lx~6600lx的范圍內(nèi)，銅綠微囊藻產(chǎn)DBPFP能力變化不大，但總量照強度的增強而下降。（5）氮鹽濃度對DBPFP的產(chǎn)量影響不大，磷鹽濃度過高或過低都會抑制銅綠微囊藻產(chǎn)DBPFP的能力。
　　不同條件下，銅綠微囊藻產(chǎn)DBPFP總量以及單位藻細胞產(chǎn)DBPFP的能力都會有所變化，一般來說在越適宜銅綠微囊藻生長的