藻源有機質的分離、表征及其生物穩(wěn)定性研究.pdf

1、我國飲用水水源富營養(yǎng)化帶來的藻源有機質以及相應生物穩(wěn)定性的問題日益凸顯，給飲用水的生物穩(wěn)定性和龍頭水達標帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)。本文利用一系列最新的測試手段和實驗方法，研究銅綠微囊藻和普通小球藻藻源有機質的分離、表征及生物穩(wěn)定性。以期為飲用水處理提供理論支撐。
　　本研究采用光學顯微鏡、調制葉綠素熒光儀、三維熒光光譜、超高效液相色譜、細菌平板計數(shù)和總有機碳分析儀等表征技術系統(tǒng)分析比較了兩種淡水藻華優(yōu)勢藻種銅綠微囊藻和普通小球藻藻源有機質

2、的異同。采用離心法和反復凍融法分離胞外有機質（EOM）和胞內(nèi)有機質（IOM），引用樹脂吸附法（XAD）將藻源有機質分離成極親組分、中親組分、強疏組分和弱疏組分，并對其特性進行表征，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。將藻源有機質在經(jīng)過濃度為10mg/L（以氯計）的次氯酸鈉進行氯化反應，模擬氯消毒過程，考察氯消毒對生物穩(wěn)定性的影響。
　　研究結果表明，不同藻種的藻源有機質存在明顯差異性，銅綠微囊藻藻源有

3、機質高分子生物聚合物遠多于小球藻，銅綠藻中富含藻藍蛋白有機物，小球藻的小分子有機物含量高。發(fā)現(xiàn)IOM主要為類芳香族蛋白物質，EOM主要為類腐殖質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，且相較于 EOM更易被生物降解。EOM組分多為結構復雜、芳香結構化程度高、分子量較大的類腐殖質有機物，因此較難被微生物降解利用。

4、　　組分分離結果表明藻源有機質 IOM和 EOM均主要以中親組分為主，質量分數(shù)為27~63%，IOM質量分數(shù)由大到小的順序為：中親>強疏>極親>弱疏，親水性物質易導致膜污染。親水組分以類芳香族蛋白質為主，疏水組分主要為類腐殖酸和類富里酸。親疏水性與生物穩(wěn)定性無顯著相關性。
　　藻源有機質在經(jīng)過濃度為10mg/L（以氯計）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質中高分子量有機物轉化成小分子量有機物，促使消毒副產(chǎn)物特別是N-DBPs大量產(chǎn)生，抑制微生