水体中藻源致嗅物质的辨识、分布与处理研究

发布时间：2018-06-12 09:18

  本文选题：顶空固相微萃取 + 嗅味物质　； 参考：《东南大学》2017年博士论文

【摘要】：从本世纪50年代末至今,已有二十多个国家先后报道了水体存在异味的问题并进行了相关探索研究。近年来,我国各地突发饮水污染事件频发,据调查其中很多和饮用水中藻类产生的异味相关。本文以水体中典型藻源嗅味物质为研究对象,就嗅味物质的检测方法;在水体中的分布、迁移规律;与藻类、气象、环境条件的相关性;水厂水处理工艺的去除效率以及电化学氧化降解方法等方面做了研究和探索。主要内容和结果如下:(一)水中5种典型藻源致嗅物质GSM,2-MIB,DMTS,β-cyclocitral和β-ionone的HS-SPME/GC-MS和PT检测方法的建立、比对及改进。通过优化HS-SPME检测的前处理方法,选择DVB/CAR/PDMSS萃取纤维、60℃萃取温度、30min萃取时间、5min解析时间、25%NaCl浓度。HS-SPME/GC-MS方法的回收率可以达到86%～112%,检出限小于1.3ng/L,精密度RSD9.9%,能够满足饮用水国标中GSM和2-MIB的标准值要求。(二)以太湖为例,深入研究了气温、藻种群、藻密度、叶绿素a、氨氮、溶解氧、耗氧量等气象、环境因子对北太湖、西太湖和东太湖水体中嗅味物质的影响,探讨了藻源嗅味物质产生和时空变化规律,分析了环境因子与藻源嗅味物质的相关性。研究发现,太湖产嗅藻类主要为蓝藻门的微囊藻和颤藻;藻类的生长主要受温度的影响;嗅味物质浓度:北太湖西太湖东太湖,夏季高于其他季节;嗅味物质浓度与藻种属和数量密切相关,水中溶解的嗅味物质浓度仅占藻细胞内浓度的15～220%,底泥中嗅味物质浓度远高于水中;DO浓度与藻密度呈显著正相关关系,监测DO的变化可以预测、预警藻类繁殖和嗅味物质的浓度。(三)调查了江苏省4大不同水系的水源和采用不同水处理工艺的水厂各个水处理阶段的嗅味物质含量。江苏省水源水中嗅味物质浓度:太湖水系淮河水系长江水系沂沭泅水系;各种类型的水处理工艺对GSM和2-MIB的去除效率有明显差别,03-BAC深度水处理工艺可以较好的去除水中嗅味物质。超滤对GSM和2-MIB的去除几乎没有影响。各种类型水处理工艺对2-MIB的去除效率均高于GSM;市售包装饮用水中普遍检出了GSM、2-MIB、DMTS和β-cyclocitral,提示即使是通过深度处理加工依然不能完全去除水中的嗅味物质。(四)制备硼掺杂金刚石(BDD)薄膜电极对水中嗅味物质GSM进行降解研究,探讨电催化氧化降解GSM的机理。通过正交实验设计研究了 BDD电极电流密度、溶液流速、嗅味物质初始浓度和溶液pH值对GSM降解的影响,得到最优降解实验方案为:电流密度50 mA/cm2,溶液流速300 mL/min,GSM初始浓度30 ng/L,溶液pH值7.2。在最优方案条件下,GSM去除率可达97.16%。实验表明·OH的强氧化性是降解GSM最主要的因素,降解过程中会生成醛、酮和醇类化合物,最终可以完全矿化为H2O和CO2。
[Abstract]:Since the end of 1950s, more than 20 countries have reported the problem of the existence of peculiar smell in water and carried out related exploration and research. In recent years, drinking water pollution incidents occur frequently in China, and many of them are related to the odour produced by algae in drinking water. In this paper, the detection methods of odorous substances from typical algal sources in water are studied, the distribution and migration in the water body, the correlation with algae, meteorology, and environmental conditions are discussed. The removal efficiency of water treatment process and electrochemical oxidation degradation methods were studied and explored. The main contents and results are as follows: (1) Establishment, comparison and improvement of HS-SPME-GC-MS and PT for the detection of the odorous substances GSMN 2-MIBN DMTS, 尾 -cyclocitral and 尾 -ionone in water. By optimizing the pre-processing method of HS-SPME detection, The extraction temperature of 60 鈩，

本文编号：2009172