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《浙江工业大学》 2012年
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高藻原水藻类次生嗅味污染特征及光氧化控制技术研究

陈晨  
【摘要】:通过HS-SPME-GC/MS联用建立了典型嗅味污染物2-甲基异冰片(2-MIB)、土臭素(GSM)、二甲基三硫醚(DMTS)、β-环柠檬醛(β-cyclocitral)和β-紫罗兰酮(β-ionone)等多种痕量嗅味污染物的分析方法。 对杭州市水源水及景观水体进行了有关藻及其衍生污染情况的长期调研,水体藻类构成主要包括蓝藻、绿藻、硅藻、裸藻和隐藻五大门类,藻源次生嗅味污染物主要为β-cyclocitral、GSM和β-ionone。水质变化对藻类生长及其次生嗅味污染具有一定的影响。 模拟高藻原水在类藻华(厌、缺氧)环境中释放嗅味污染的特征,以水华常见铜绿微囊藻为代表,探讨了藻类生物量、藻溶液初始pH值及光照条件对藻类次生嗅味污染、有机分泌物及其生存水环境的影响。结果表明,铜绿微囊藻在类藻华模拟环境释放的次生嗅味污染物均以β-cyclocitral为主,为藻细胞裂解后β-胡萝卜素的双加氧裂解产物。同时伴有少量β-ionone和DMTS的产生,DMTS只存在于胞外溶液中,为藻细胞厌氧降解产物。嗅味物质释放量随藻细胞浓度增加明显升高;pH值对嗅味污染释放特征影响较大,碱性条件会推动嗅味物质的提前释放;光暗交替比全暗条件更易于促进嗅味释放。铜绿微囊藻胞外分泌物中主要以烷烃、醇类、醛类、酮类及酯类有机物为主。 采用紫外光氧化技术降解铜绿微囊藻特征衍生嗅味污染物β-cyclocitral,并对反应影响因素及反应动力学进行研究。结果表明紫外光照射对β-cyclocitral有较好的降解效果,降解反应符合一级反应动力学模型,增加反应物初始浓度和紫外光强度均可以提高β-cyclocitral的降解速率。原水配水条件下反应速率常数明显低于蒸馏水和自来水配水条件,原水中除了特定结构有机物对紫外光的吸收等影响外,悬浮物和色度等对光解过程也有影响。H_2O_2的存在会与紫外光产生协同作用,大大提升β-cyclocitral的降解速率。溶液pH值对β-cyclocitral光解反应影响较大,弱碱性条件下反应速率常数最大,其它条件下降解速率为强酸>弱酸>中性>强碱;溶液中阳离子的存在对β-cyclocitral光解反应有一定的影响,依次为K~+>Ca~(2+)>Mg~(2+),但影响不大;溶液中阴离子的存在对β-cyclocitral光解的影响较大,且是有利因素,反应速率常数从大到小依次为NO_3~->CO_3~(2-)>HCO_3~->SO_4~(2-)。
【学位授予单位】:浙江工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:X52

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