湖泊水源蓝藻污染及安全阈值研究

被引量 : 0次 | 上传用户:tt1234554321
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
湖泊富营养化引发的蓝藻水华暴发、水质恶化对饮用水源区水质安全构成威胁,研究水源区的蓝藻预警阈值及水厂取水口的限值,制订水源区蓝藻预警体系,对富营养化湖泊饮用水源区水质安全保障具有重要意义。本论文研究了蓝藻不同生长阶段藻源有机物(藻毒素、嗅味物质)的生成特征及影响因子;监测研究了巢湖水源地和自来水厂出水的蓝藻生长阶段的藻密度、藻源有机物,建立了不同阶段蓝藻密度与多种藻源有机物及消毒副产物的线性关系;依据藻源有机物及消毒副产物的生活饮用水卫生标准限值,结合自来水厂对藻源有机物的去除率,获得了水源区蓝藻安全阈值及取水口蓝藻密度限值,建立了基于多种藻源有机物的水源区蓝藻预警值体系,为富营养化水体作为供水水源的饮用水安全生产提供理论支持。  不同温度培养条件下对巢湖水体中的优势种铜绿微囊藻(Microcystisaeruginosa)和鱼腥藻(Anabaena)生长及藻源有机物释放的情况以及消毒副产物生成势的测定结果,表明铜绿微囊藻比鱼腥藻耐受高温的能力更强,耐低温的能力较弱;溶解性有机碳(DOC)、藻毒素浓度和单位细胞藻毒素质量以及嗅味物质的浓度均随着培养时间的增加而增大,并在衰亡期达到最大值,这是因为蓝藻细胞数量增加导致藻源有机物的释放增加,藻毒素细胞当量的增加有利于单个细胞保持竞争优势。两种藻在10℃下藻源有机物释放量最低,而25℃和35℃时释放量大幅上升,这与自然水体中蓝藻在夏秋季节暴发并检测到高浓度的藻毒素和嗅味物质相一致。对胞外有机物和原藻液进行氯化实验,得到消毒副产物生成势,表明藻细胞存在时显著增加了单位碳产量和消毒副产物生成总量。另外,两种藻产生的藻源有机物及氯化消毒副产物的量并不一致。因此,应综合考虑多种藻源有机物并分阶段建立蓝藻预警值,以提高水源地蓝藻控制的效率。  巢湖东部水源区三个取水口的环境因子、浮游植物、藻毒素和嗅味物质的季节变化特征结果显示,蓝藻在水温和营养盐的影响下伴随着优势种微囊藻和鱼腥藻的更替。水体中藻毒素浓度与蓝藻密度显著正相关。基于单位细胞藻毒素质量和藻毒素限值,并根据单位细胞藻毒素质量的变化特征分别制定了蓝藻水华复苏期、快速生长期、衰亡期、休眠期的蓝藻安全阈值。该阈值的制定综合考虑MC-LR,MC-RR和MC-YR三种藻毒素,强调了基于不同藻毒素、并分阶段建立蓝藻阈值的重要性,这将使得水源区蓝藻控制工作更有效率,并趋于精细化。  常规自来水生产工艺对叶绿素a(Chl-a)、总磷和颗粒态代谢产物去除效果较好,但是对氮及有机物几乎没有去除作用,溶解态的微囊藻毒素(MCs)和嗅昧物质在处理过程中有不同程度的增加。该水厂去除工艺可以去除大部分胞内代谢产物,但是对胞外代谢产物去除不佳,所以除了β-环柠檬醛,代谢产物在胞内外的存在状态的季节变化是影响去除率大小的直接原因。在出水中,MC-LR在夏季、MC-RR和MC-YR在秋季的样品中浓度超过了1.0μg/L。而所有的嗅味物质在夏季均超过了其嗅阈值,土臭素在冬季、β-环柠檬醛在春季和秋季以及β-紫罗兰酮在秋季分别超过其嗅阈值。选取与蓝藻密度正相关的三种MCs计算取水口蓝藻限值,得到巢湖东部水源区春夏秋冬四个季节的取水口蓝藻限值。该方法可以适用于所有蓝藻与代谢产物可以建立相关关系的取水口,并且数据量越大,结果越精确,也更具有实际意义。  蓝藻水华暴发期间巢湖北岸水源区蓝藻占浮游植物密度的90%以上,并以微囊藻为优势种。Chl-a、藻类数量、蓝藻数量和微囊藻数量之间显著正相关,且水体有机物的主要来源是藻源有机物。从空间分布上来看,巢湖北部水源区藻及藻源有机物的浓度程大致呈现东低西高的变化趋势。根据所研究的藻源有机物包括藻毒素、嗅味物质以及以藻源有机物为前驱物的消毒副产物生成势与藻类指标的相关关系,筛选出与藻类指标正相关的物质(MC-LR、MC-RR、土臭素、2-MIB、β-环柠檬醛、β-紫罗兰酮、三氯甲烷生成势、氯乙酸生成势、二氯乙酸生成势和三氯乙酸生成势),建立蓝藻密度与这些特定代谢产物(均为胞内和胞外浓度之和)的一元线性回归模型,并根据这些物质的规定限值及在水厂中的去除率,分别计算巢湖北岸水源区蓝藻暴发期间对应藻源有机物限值的藻类指标浓度及最大允许值,最后根据最小容许原则,得到水源区蓝藻安全阈值和取水口蓝藻限值。这种建立水源区蓝藻预警值的方法综合考虑了多种藻源有机物对水源区水质的影响及在自来水厂中的去除率,可为水源区蓝藻控制及水厂生成工艺的改进提供科学依据。  本论文建立了保障饮用水源地安全的蓝藻预警值体系的方法:通过监测蓝藻水华发生不同阶段水源地蓝藻密度和藻源有机物浓度,建立不同阶段藻源有机物的单位蓝藻细胞当量或蓝藻密度与藻源有机物的线性关系式;依据藻源有机物或消毒副产物的生活饮用水卫生标准限值(若无相关限值可采用其他评价标准),获得水源区蓝藻安全阈值;结合自来水厂对蓝藻代谢产物的去除率,获得蓝藻密度的取水口限值;蓝藻安全阈值和取水口限值直接用于指导特定水源地的控藻措施实施和自来水厂生产。该方法的建立可为蓝藻浓度阈值的饮用水水源地质量标准制定提供参考,为完善富营养湖泊蓝藻水华污染控制技术提供科学依据。
其他文献
煤矸石是煤炭开采和洗选加工过程中排出的废弃物。这些废弃物不仅占用大量土地,而且还对土壤、植被、水和大气造成污染,危害人体健康,如何实现煤矸石废弃物的资源化利用,是我
随着绿色环保、可持续发展的理念深入人心,人们对纤维素这一天然高分子的加工和应用进行了广泛的研究。近年来,氢氧化钠/尿素溶解体系的发现为各种纤维素基材料的发展提供了更
指向高中生物学科核心素养的新课程理念,对《细胞生活的环境》中核心概念进行教学探索.使用核心素养梳理概念教学目标,教学设计围绕核心概念建构,创设问题情境驱动教学,深挖
对于高中生来说,生物是理科当中至关重要的一门科目,这门科目在一定程度上决定了其理科综合成绩的高低.但这门科目是很多学生的弱势学科.生物以实验为基础,高中的生物教学离
虽然生化法仍是经济有效的处理途径和方法之一,但是在工程应用上,由于焦化废水生物毒性大,水质、水量、污染负荷等冲击严重,微生物处理效果不佳,使得出水的NH-N、COD、色度等严重
如今高强高性能混凝土在建筑工程中使用的范围越来越广,高性能混凝土的耐久性广受重视。新一代高性能外加剂的聚羧酸减水剂相比传统外加剂有着更为优异的表现,故开展外加剂特别
公路建设对周边生态与环境破坏严重,是湿地资源不可忽略的重要影响因素之一。本文在野外调研、历史资料收集、实验室检测、数据统计分析等的基础上对环湖公路影响下异龙湖湿地
本文详细介绍了氮化硅陶瓷的结构、性能、制备方法及增韧机理,同时介绍了碳纳米管的发现及其力学性能。目前研究陶瓷材料的核心课题是补强增韧,而纤维增韧是目前补强增韧方法中
在金属模具快速制造技术中,等离子熔射快速制模工艺(RSHT)具有成本低、速度快、表面复制精度高,对模具材料和尺寸规格限制小等优点,适用于汽车、摩托车、家电和建筑装饰等行
对工程结构陶瓷性能要求日趋苛刻的今天,发展具有优异综合性能的复相陶瓷成为工程材料设计的关键。通过添加金属元素、陶瓷颗粒、纤维晶须等增强相可以提高陶瓷材料的韧性和