藻源型有机物氯化消毒副产物的生成特性

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.     

氯胺消毒对不同有机物生成消毒副产物的影响

在将有机物分级和分类的基础上,研究了氯胺消毒对不同类有机物生成消毒副产物的影响.试验结果表明:对于亲水性和强疏水性有机物,氯胺消毒主要减少溴代三卤甲烷(CHCl_2 Br和CHClBr_2)的生成;对于弱疏水性有机物,氯胺消毒主要减少二溴乙酸(DBAA)和三氯甲烷(CHCl_3)的生成;氯胺消毒能使分子量小于10 ku的有机物生成三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAAs)的量明显降低,并且随着有机物分子量的升高,氯胺消毒的影响效果有一定程度的减弱.     

铜绿微囊藻细胞内外有机物特性及氯消毒副产物

分析比较了铜绿微囊藻细胞内外溶解性有机碳(DOC)、溶解性有机氮(DON)、藻毒素、嗅味物质Beta环柠檬醛等有机物质量浓度以及相对分子质量分布和亲疏水特性特征.结果表明,不同生长时期细胞内有机物含量较细胞外高3倍以上(以DOC计算).藻细胞内有机物相对分子质量分布区间主要分成3个部分:小于1 kD(叶绿素,胡萝卜素,藻毒素,嗅味物质等)、40~800 kD(藻蓝蛋白)、大于800kD(核糖体,蓝藻淀粉等);细胞外有机物分布主要集中在1~200 kD之间(约占90%),小分子和大分子物质较少.此外,亲疏水性分析结果表明,细胞内外主要有机物均为中性亲水物质,质量分数分别为75.9%和52.7%.消毒副产物研究表明,细胞内外有机物三氯甲烷生成潜能分别为18.24μg和26.72μg.mg-1DOC;细胞内外总氯乙酸总生成潜能分别为66.98和58.56μg.mg-1DOC.此外,细胞内外有机氮/有机碳较普通原水高3倍以上,ρ(DON)/ρ(DOC)=0.23.可能造成以有机氮为前体物的含氮消毒副产物的大量生成.同时,细胞内还大量存在细胞外不存在的致嗅物质Beta环柠檬醛等,藻毒素含量较细胞外也高数倍.     

典型胺类物质的消毒副产物生成潜能

在pH为8.0的磷酸盐缓冲体系中,加氯量为 x (Cl₂):x (N)=8∶1、温度为(20±1)°C条件下测试甲胺、乙胺、二甲胺、甲基乙胺、二乙胺、苯胺和对氯苯胺等7种胺类物质的三卤甲烷、卤乙酸、卤乙腈、卤代酮、三氯硝基甲烷和水合氯醛等6类消毒副产物的生成潜能。结果表明,7种胺类物质的三卤甲烷、卤乙酸、卤乙腈、卤代酮、三氯硝基甲烷和水合氯醛的生成潜能分别为08～459.0 mmol／mol,13～35mmol／mol,0.01mmol／mol和0.06～39.00 mmol／mol;总消毒副产物潜能为14～480 mmol／mol,其中以三卤甲烷和卤乙酸两类占总消毒副产物生成量的99％以上(除在对氯苯胺中占87％以外)。由于二乙胺和对氯苯胺两种物质与氯的反应活性较高,消毒副产物生成潜能也最大。     

常规氯化消毒工艺中典型消毒副产物生成的数学模型

快速有效监控饮用水中消毒副产物的生成,是饮用水安全管理中的重要基础性工作.基于供水企业常规氯化消毒工艺过程,采用均匀试验设计,研究了水源地源水UV254值、氨氮含量、加氯量和pH值等关键因素对典型消毒副产物三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAAs)生成的影响,并以SPSS统计软件对数据进行了线性和非线性拟合.结果表明:线性模型能较好地描述THMs和HAAs的生成(相关度均大于0.9),而非线性模型中二者的相关度分别为0.924和0.883;考虑各因素交互作用下,THMs和HAAs生成的线性模型的相关度均为1,进一步改善了拟合效果.建立的快速预测上述消毒副产物生成的新方法,可为完善检测条件制约下饮用水安全风险管理提供理论依据.     

碳纳米管对天然有机质氯化消毒副产物生成的影响

以应用广泛的碳纳米材料多壁碳纳米管(CNTs)和水体中普遍存在的天然有机质(NOMs)为研究对象,探讨CNTs对两种不同种类NOMs(Suwannee river standard humic acid,HASR和Suwannee river standard fulvic acid,FASR)氯化生成消毒副产物的影响...     

引江原水不同预氧化和消毒条件下消毒副产物生成对比研究

以南水北调引江原水为研究对象,通过小试实验比较分析预氧化和消毒条件下投加液氯和次氯酸钠两种药剂时副产物的生成差别。结果表明,在控制出水余氯相同的情况下,引江原水和滤后水分别采用液氯和次氯酸钠进行预氧化或消毒时,出水的三卤甲烷、卤乙酸等主要消毒副产物指标均低于国标限值,但采用液氯进行预氧化生成的三卤甲烷明显高于采用次氯酸钠进行预氧化生成的三卤甲烷。     

富里酸氯化-消毒副产物生成的影响因子

３－氯－４－（二氯甲基）－５－羟基－２（５Ｈ）－呋喃酮（ＭＸ）及二氯乙酸（ＤＣＡ）和三氯乙酸（ＴＣＡ）是氯化消毒副产物（ＤＢＰｓ）研究的重点。水体中的腐殖质,特别是富里酸,是饮用水消毒副产物的重点前驱物。从太湖底泥中提取富里酸,进行模拟氯化,用ＧＣ／ＭＳ测定生成的ＭＸ和氯代酸,研究氯化条件对ＭＸ、ＤＣＡ及ＴＣＡ生成量的影响。结果发现,ＭＸ、ＤＣＡ、ＴＣＡ的生成量与总有机碳（ＴＯＣ）浓度呈正性相关;     

关于减少武汉市饮用水中藻源类消毒副产物的举措探讨

因受到各种因素影响,武汉市饮用水原水的含藻类情况已较为严重。藻类的主要危害之一在于增加了饮用水中消毒副产物的含量。文章分析了武汉市饮用水原水中藻类的分布情况,通过总结除藻技术与消毒技术的发展,探讨了一些减少藻类相关消毒副产物的举措。就当前状况而言,物理除藻技术结合氯胺或二氧化氯消毒应该有助于抑制藻类消毒副产物的生成。     

饮用水氯化消毒新副产物的研究

在深入研究饮用水中强致突变物MX的过程中,发现了一个前人从未研究过的氯化消毒副产物.在实验室模拟氯化,经分离、提纯制备得到了该新副产物的纯化合物,通过GC/MS、IR、1H NMR 和13CNMR和四圆X单晶衍射等多种现代仪器的分析表征,确定了该新副产物的结构,并将其命名为2,2,4-三氯-5-甲氧基环戊-4-烯-1,3-二酮(TCMCD).接着在实验室自行设计合成了TCMCD的标样,同时也用全合成的方法再次确认了TCMCD结构的正确性.研究建立了饮用水中TCMCD富集分离、定性定量的分析方法,并对一些水厂的水样进行了检测,最高浓度可达80.1 ng/L.采用Ames实验对TCMCD的毒性进行了初步研究,结果表明其具有一定的致突变性.     

饮用水中碘代消毒副产物的碘源生成机制研究进展

碘代消毒副产物(I-DBPs)是饮用水领域广泛关注的一类高毒性消毒副产物。综述了不同碘源下I-DBPs生成机制的最新研究进展,水中I-DBPs的碘源主要包括碘离子、碘系消毒剂、碘化显影剂等有机碘及最新发现的碘酸盐,天然有机物存在下,不同碘源在消毒处理过程中均可生成IDBPs。研究I-DBPs的不同碘源生成机制对于这种"三致性"消毒副产物的碘源前体控制进而削减其在饮用水处理过程中的产生具有重要的理论和现实意义。为控制I-DBPs的产生,对水体中的不同碘存在形态存在应予以关注,同时急需研发相关控制技术(如化学预氧化、深度处理、消毒方法优化等)来削减碘源前体的转化。     

溴离子对预氯化和常规水处理工艺中消毒副产物的影响

为了解低质量浓度溴离子对饮用水中消毒副产物的影响,以天津市某给水厂的水源水作为实验对象,模拟整个给水处理厂工艺流程,研究了溴离子质量浓度对预氯化和混凝沉淀、过滤、消毒等水处理工艺出水中受管制的三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAAs)质量浓度变化的影响,并分析了溴离子质量浓度(50～200μg·L-1)对不同水处理工艺中溴在THMs和HAAs中分配的影响.结果表明:随着溴离子质量浓度的增加,各工艺出水中的溴代三卤甲烷和总THMs的质量浓度均有一定程度的上升,三氯甲烷质量浓度则有所下降;二溴乙酸、一溴乙酸的质量浓度也有不同程度的升高,一氯乙酸质量浓度基本保持不变,二氯乙酸(DCAA)、三氯乙酸(TCAA)质量浓度逐渐下降,且各工艺出水中的DCAA和TCAA质量浓度均远高于其余几种HAAs的质量浓度;各工艺出水中THMs和HAAs的溴结合因子均升高.但是在本文设定的溴离子质量浓度变化范围内,各工艺中溴在THMs和HAAs中分配的比例分别为72%～79%和21%～28%,表明溴离子在低质量浓度情况下,对溴在THMs和HAAs中分配影响不大,且仅预氯化和消毒改变了氯代和溴代消毒副产物的比例.     

甘肃西成铅锌矿田有机质特征对沉积环境的判识

西成铅锌矿田位于西秦岭海西褶皱带,矿床主要产于中泥盆统西汉水组及安安岔组的灰岩和碎屑岩中,矿床与有机质含量具有明显的相关性。矿田内有机质中干酪根由镜质组、壳质体、藻质体、惰质组和矿物质等组成,主要来源于陆生高等植物的纤维素、木质素、丹宁等,可溶有机质也反映出了相似的信息,沉积环境为海陆过渡相强还原－还原的偏碱性环境,并且也反映出西成矿田东部比西部经历了较强的热作用,有机质的分析表明岩石中有机质是沉     

水华期水体中DOM组成及其消毒副产物生成潜能

以太湖水华期原水为实验水样,初步研究水华期水体中溶解性有机质(Dissolved Organic Matter,DOM)的组成及其消毒副产物生成潜能(DisinfectionBy-Products Formation Potential,DBPFP).利用XAD-8大孔树脂,将水体中DOM分离为亲水性物质(Hydrophilic Substances,HIS)、疏水碱性物质(Hydrophobic Bases,HOB)、疏水酸性物质(Hydrophobic Acids,HOA)、疏水中性物质(HydrophobicNeutrals,HOB).4种DOM组分的溶解性有机碳(Dissolved Organic Carbon,DOC)浓度分布情况为:HIS最高为10.2mg/L,占原水DOC浓度的72.86%.不同DOM组分的DBPFP实验表明,HIS的三卤甲烷生成潜能(Trihalomethanes FormationPotential,THMFP)和卤乙酸生成潜能(Haloacetic Acids Formation Potential,HAAFP)分别占4种DOM消毒副产物生成潜能之和的63%和31.25%,为主要的消毒副产物前体物.由于HIS为水华期水体中DOM的主要组分,且具有DBPFP高、不易在水处理过程中去除的特点.因此进一步考查了不同氯化条件(氯化剂用量、氯化时间、水体pH值)对HIS氯化生成DBPs的影响.研究结果表明:DBPs生成量与氯化剂用量及氯化时间成正相关.pH对HIS氯化生成THMs和HAAs的影响并不相同.在实验所选取的pH范围之内,THMs生成量随pH的升高,呈逐渐增加的趋势,而HAAs产量却表现为先增加后减少.     

贵州瓮安新元古代陡山沱组磷块岩中的有机化合物

对保存有多细胞藻类原植体、细菌和疑原类化石的贵州瓮安陡山沱组磷块岩所作的地球化学分析表明,磷块岩有机质演化程度较高,最高热解温度t_max达597℃。岩石抽提物中以非烃化合物和沥青质为主要成分,烃类含量不足20%。色谱-质谱(GC-MS)分析图谱显示正烷烃的碳数范围很宽,有显著的高碳数正烷烃峰群(C₁₉—C₃₁),奇偶优势明显,烃类有机组分中除正烷烃外还包含有萜烷、甾烷、芳香烃和类异戊二烯烃等。其中生物标记化合物及其组成特征指示了有机物的主要来源是当时生存的真核的多细胞藻类、细菌和古细菌,这与所观察到的磷块岩中保存的古生物化石组成相吻合。某些特征有机物和生物标记物还指示了磷块岩沉积环境特征：强还原性、高盐度、低陆源输入以及与水热活动相关的局部高温。这与沉积学和岩石学的观察相符。     

四川盆地灯影组藻云岩无机微量元素特征及生烃潜力预测

由于我国古老海相碳酸盐岩烃源岩演化程度高,剩余有机碳含量低,因此在应用常规有机地化指标进行评价时存在较大争议。四川盆地广泛分布的震旦系碳酸盐岩的有机碳含量多处于0.1%—0.5%之间,应用不同的评价标准则结果相差很大。应用一些无机地球化学指标如微量元素、碳氧同位素对四川盆地震旦系碳酸盐岩进行了分析。首先进行各元素含量相关性分析,继而挑选与TOC相关性较好的元素进行了古环境和古生产力的恢复,最后将无机与有机地化指标的结合,划分判识有效烃源岩的TOC下限。结果表明,一些无机地化指标在高演化地层,尤其是碳酸盐岩中仍具备较好的判识能力。Ba含量、δ13Ccarb对古生产力,Th/U、Ce/La值对古氧化还原条件的反映效果均较好。综合有机与无机地化指标;将TOC=0.2%作为四川盆地震旦系灯二段碳酸盐岩烃源岩有机质丰度下限,并认为在以后的高演化碳酸盐岩地层中可应用该类无机地化指标。     

贵州织金洞滴石类堆积物中的生物建造作用

本文作者首次较详细报导贵州织金洞滴石类堆积物中含有大量的藻类微体生物化石。并对其形态、结构进行了手标本、显微镜、扫描电镜的观察和研究,对其种属也进行了初步鉴决,结果表明,藻类具有明显的生长线和迭层构造,其生长受洞穴内外各种环境。尤其是气候环境的控制和制约,同时也是环境的直接反映。这一发现进一步揭示和丰富了洞穴堆积物成因理论,预计在第四纪环境预报方面将会起一定的作用。笔者较系统的研究洞穴滴石类堆积物中藻类生物的建造作用在国内外也属首次。     

藻类有机质的成烃机制探讨

通过有机地球化学，生物有机地球化学，微生物学，石油地质学等多种学科的交叉研究，进行了某些藻类在不同沉积环境和复杂生化条件下的生化产烃模拟，富藻湖底淤泥的加水。加压生烃热模拟，系统地研究了有机质从沉积早期的生化作用阶段－成岩作用中后期的低温热催化，热催化阶段的成烃机制，建立了不同沉积环境藻类有机质的生烃模式，研究了藻类，细菌等生烃的生物标志物特征及判识标志，并提出了藻类有机质的早期，多期连续生烃的成烃机制。     

基于智能Agent的蓝藻水华暴发过程模型及仿真

通过实验确定水华暴发关键因子,分析关键因子与藻类变化的关系,研究藻类水华生消机理,用智能Agent仿真技术建立了湖库水华产生与暴发过程模型。在一系列规范约束下,构建实体、Agent和Agent间的交互协作模型,动态地描述湖库藻类生消过程及其关键因子动态变化,对藻类生长趋势和湖库水系的能量流动以及物质流动状态进行有效分析。仿真实验结果表明,该方法为藻类水华形成机理的研究提供一种行之有效的建模新途经。