發(fā)布時間：2020-06-17 15:27

【摘要】：隨著我國工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展,工業(yè)污水、農(nóng)業(yè)廢水和生活污水不斷排入湖泊水庫和海洋流域,水體富營養(yǎng)化嚴重,有害藻華的爆發(fā)愈發(fā)頻繁。有害藻華的頻繁爆發(fā),造成水體污染,破壞了淡水和海洋系統(tǒng)正常的生態(tài)平衡,對人體健康也有潛在的威脅。如何快速、高效、安全地殺滅有害藻華是解決水華和赤潮問題的重點和難點之一。本文基于大氣壓強電離放電協(xié)同氣液混溶技術(shù)產(chǎn)生羥基自由基(·OH)的技術(shù),通過制備高濃度的·OH,并建立·OH殺滅有害藻華的實驗系統(tǒng)裝置,對典型水華藍藻銅綠微囊藻、赤潮甲藻錐狀斯氏藻和東海原甲藻進行殺滅實驗。探究了不同TRO濃度的·OH對有害藻華殺滅的影響,進行了·OH殺滅有害藻華的形態(tài)學(xué)分析,并對比了常規(guī)化學(xué)藥劑的殺滅效果,主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:(1)利用以·OH產(chǎn)生設(shè)備為核心構(gòu)建的實驗系統(tǒng)裝置,以銅綠微囊藻和兩種赤潮甲藻為殺滅對象,確定了·OH殺滅藻類的劑量-效應(yīng)關(guān)系、時間-效應(yīng)關(guān)系和CT閾值。結(jié)果表明,·OH對藻密度為1.02×106cells/mL的銅綠微囊藻的殺滅閾值、殺滅時間和CT閾值分別為1.37 mg/L、3 s和0.07 mg·min/L;對于藻細胞密度為1.08×104 cells/mL的錐狀斯氏藻,·OH的殺滅閾值、殺滅時間和CT閾值分別為0.79 mg/L、6 s 以及 0.08 mg·min/L;對于藻密度為 1.05×104 cells/mL 的東海原甲藻,殺滅閾值、殺滅時間和CT閾值值分別為0.51 mg/L、6 s以及0.05 mg·min/L。在·OH的殺滅閾值處,藻細胞完全失去光合活性,銅綠微囊藻、錐狀斯氏藻及東海原甲藻的葉綠素a的降解率分別為32.4%、68.0%、75.0%。(2)掃描電鏡形態(tài)學(xué)觀察結(jié)果表明,在·OH完全致死藻的殺滅閾值處,銅綠微囊藻和兩種海洋甲藻的藻細胞整體結(jié)構(gòu)保持完整,未見藻細胞明顯變形和破裂的現(xiàn)象,水體中溶解性有機物DOC的含量基本未發(fā)生變化;而在2倍殺滅閾值下,觀察到藻細胞變形嚴重,部分藻細胞發(fā)生破裂,水體中DOC含量增加明顯,細胞內(nèi)容物大量溢出。(3)·OH和常規(guī)化學(xué)藥劑殺滅銅綠微囊藻的對比實驗表明,在與·OH殺滅該藻劑量相同的情況下,ClO2的殺滅CT閾值是13.70 mg·min/L,是·OH的196倍;CuSO4 的殺滅 CT 閾值是 1972.8 mg·min/L,是·OH的的28144倍;H2O2的殺滅滅CT值為3945.6 mg·min/L時,對銅綠微囊藻的殺滅率是75.8%,不能完全殺滅藻�！H和常規(guī)化學(xué)藥劑殺滅東海原甲藻的對比實驗表明,C1O2的殺滅CT閾值是 7.65 mg·min/L,是·OH 閾值的 153 倍;在 CT 值為 1468.8 mg·min/L 時,CuSO4的殺滅率為81.7%,H202的殺滅率為25.4%,都不能完全殺滅東海原甲藻。(4)在翔安水廠進行飲用水高藻水華·O]H預(yù)處理的試驗結(jié)果表明,TRO濃度為1.03 mg/L,·OH在管路中強氧化殺滅高藻20 s后,活藻密度由1.79×105 cells/mL降至280 cells/mL,滿足進廠水要求。相同劑量的NaClO預(yù)處理2 h后,活藻密度降為1.46×105 cells/mL,存活的藻類將進入管網(wǎng),增加了后續(xù)工藝處理的難度�！H預(yù)處理水源水后,死亡的聚團銅綠微囊藻細胞保持完整形態(tài),四類微生物指標均達到國家飲用水標準,其他常規(guī)水質(zhì)參數(shù)的值也明顯降低,有利于后續(xù)工藝的進一步處理。綜上,基于大氣壓下強電離放電生成的·OH,對有害藻華可以實現(xiàn)快速、高效、安全的殺滅,為防控水華和赤潮的爆發(fā)提供了一種新方法。
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X55
【圖文】：

６３３５逡逑注：本表僅列出最大面積超過１００平方千米（含）的赤潮過程。逡逑典型的錐狀斯氏藻和東海原甲藻如圖１－２所示。錐狀斯氏藻屬于甲藻綱、多逡逑甲藻目、膝溝藻科、斯克里普藻屬。適宜的生長溫度為１７？２５邋°Ｃ，喜高強光，逡逑適宜的ｐＨ為７．０￣９．0１３９］。藻細胞呈梨形狀，細胞直徑跨度較大，長約１６？３６邋ｎｍ，逡逑寬約２０￣２３邋ｐｍ。上椎部有頂端突起，下椎部一般為半球形，表面包裹窄的唇瓣，逡逑中央包含寬的橫溝，縱溝未達上殼及下端，細胞核通常位于中部。逡逑東海原甲藻屬于甲藻綱、原甲藻科、原甲藻屬，最適生長溫度為２２邋°Ｃ，喜逡逑長光照，最適培養(yǎng)光照為３０００邋ｌｕｘ，最適鹽度為２５？３１。東海原甲藻能利用硝酸逡逑鹽、亞硝酸鹽和銨鹽，優(yōu)先利用銨鹽，其適宜生長的氮磷比范圍為８？２０［４0１。藻逡逑細胞呈卵形

２．１邋？０！！殺滅有害藻華的實驗系統(tǒng)逡逑２．１．１實驗系統(tǒng)裝置的構(gòu)建逡逑實驗室利用？０�。缬泻υ迦A的實驗系統(tǒng)裝置如圖２－１所示，實驗裝置主逡逑要由進水水泵、流量計、高頻高壓電源、等離子體發(fā)生源、氧活性粒子檢測器、逡逑氣液混溶器、ＴＲＯ檢測器以及反應(yīng)主管路組成。逡逑尚溫T佳

本文編號：2717806