藻源型有机物氯化消毒副产物的生成特性

doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2014.05.008

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2014, Vol. 42 ›› Issue (5): 48-53.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2014.05.008

藻源型有机物氯化消毒副产物的生成特性

高乃云¹朱明秋¹周石庆¹黎雷¹戎文磊²周圣东²陆纳新²

1．同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海 200092; 2．无锡自来水公司，江苏无锡 214031

收稿日期:2013-06-14 修回日期:2013-11-24 出版日期:2014-05-25 发布日期:2014-04-01
通信作者: 高乃云(1950-)，女，博士，教授，博士生导师，主要从事饮用水处理技术研究． E-mail:gaonaiyun@sina.com
作者简介:高乃云(1950-)，女，博士，教授，博士生导师，主要从事饮用水处理技术研究．
基金资助:
国家水体污染控制与治理科技重大专项(2012ZX07403-001);国家自然科学基金资助项目(51178321);高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20120072110050)

Characteristics of Disinfection By- Products Formation from Algae Organic Matters in the Process of Chlorination

Gao Nai- yun¹Zhu Ming- qiu¹Zhou shi- qing¹Li Lei¹Rong Wen- lei²Zhou Sheng- dong²Lu Na- xin²

1.State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse,Tongji University,Shanghai 200092,China;2.Wuxi Waterworks Co.,Ltd.,Wuxi 214031,Jiangsu,China

Received:2013-06-14 Revised:2013-11-24 Online:2014-05-25 Published:2014-04-01
Contact: 高乃云(1950-)，女，博士，教授，博士生导师，主要从事饮用水处理技术研究． E-mail:gaonaiyun@sina.com
About author:高乃云(1950-)，女，博士，教授，博士生导师，主要从事饮用水处理技术研究．
Supported by:
国家水体污染控制与治理科技重大专项(2012ZX07403-001);国家自然科学基金资助项目(51178321);高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20120072110050)

摘要/Abstract

摘要： 通过亲水、疏水组分分离和电渗析获得 6 种不同特性的铜绿微囊藻细胞胞内外富氮有机组分，其中溶解性有机氮(DON)的质量浓度范围为 0．57 ～1．69 mg/L;三维荧光光谱图表明，疏水性有机物主要由类腐殖质物质组成，亲水性有机物主要由蛋白质组成．经过 3 天氯化培养实验，分析比较各有机物组分含碳(氮)消毒副产物的生成特性．结果表明，细胞内外强疏水性有机物组分的三卤甲烷生成潜能最大，以生成三氯甲烷为主;卤代酮生成潜能与细胞内外各有机物组分有明显相关性;细胞内亲水性有机物组分的含氮消毒副产物生成潜能(DBPFP)最大;各组分消毒副产物生成潜能并不完全由溶解性有机碳(DOC)与溶解性有机氮的质量浓度比值的大小决定，还由 DON 的性质决定;细胞外有机物组分的 DBPFP 高低与芳香性有机物的含量呈正相关，细胞内有机物组分的 DBPFP还受芳香性有机物性质的影响;细胞外有机物组分消毒副产物生成总量的顺序为:强疏水性组分＞亲水性组分＞弱疏水性组分;细胞内有机物组分消毒副产物生成总量的顺序为:亲水性组分＞强疏水性组分＞弱疏水性组分．

关键词: 铜绿微囊藻, 消毒副产物, 亲水性, 疏水性, 溶解性有机氮, 氯化

Abstract:

Six kinds of nitrogen- enriched intracellular and extracellular algae organic matters of Microcystic aerugi-nosa with different characteristics were obtained via the fractionation electrodialysis of hydrophilic and hydrophobiccomponents,with the mass concentrations of dissolved organic nitrogen (DON) ranging from 0.57 to 1.69 mg/L.Then,the 3D fluorescence spectrography was adopted to analyze the composition of hydrophilic and hydrophobiccomponents,finding that the former was mainly composed of humus- like substances and the latter mainly composedof protein.Afterwards,the formation characteristics of carbonaceous (nitrogenous) disinfection byproducts fromdifferent organic matters were analyzed and compared after a 3- day chlorination.The results show that (1) hydro-phobic intracellular and extracellular organic matters are of maximum trihalide methane formation potential,espe-cially for chloroform; (2) there is a significant correlation between haloketone formation potential and intracellularand extracellular organic matters; (3) the hydrophilic component in intracellular organic matters is of the greatestnitrogenous disinfection by- products formation potential (DBPFP); (4) the disinfection by- products formation po-tential of each component is not only determined by the value of DOC/DON (namely the mass concentration ratio ofdissolved organic carbon to DON) but also by the characteristics of DON; (5) the DBPFP of extracellular organicmatters is positively correlated with the content of aromatic organic materials,while that of intracellular organic mat-ters is mainly influenced by the properties of aromatic organic materials; and (6) the disinfection by- products pro-duced by extracellular organic matters are in a content order of hydrophobic by- products ＞ hydrophilic by- products＞ transphilic by- products,while those produced by intracellular matters are indicative of the following order: hy-drophilic by- products ＞ hydrophobic by- products ＞ transphilic by- products.

Key words: Microcystic aeruginosa, disinfection by- product, hydrophilicity, hydrophobicity, dissolved organic ni-trogen, chlorination

中图分类号:

X 703.1

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藻源型有机物氯化消毒副产物的生成特性

Characteristics of Disinfection By- Products Formation from Algae Organic Matters in the Process of Chlorination

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