水體中藻源致嗅物質(zhì)的辨識(shí)、分布與處理研究
發(fā)布時(shí)間:2018-06-12 09:18
本文選題:頂空固相微萃取 + 嗅味物質(zhì); 參考:《東南大學(xué)》2017年博士論文
【摘要】:從本世紀(jì)50年代末至今,已有二十多個(gè)國(guó)家先后報(bào)道了水體存在異味的問題并進(jìn)行了相關(guān)探索研究。近年來(lái),我國(guó)各地突發(fā)飲水污染事件頻發(fā),據(jù)調(diào)查其中很多和飲用水中藻類產(chǎn)生的異味相關(guān)。本文以水體中典型藻源嗅味物質(zhì)為研究對(duì)象,就嗅味物質(zhì)的檢測(cè)方法;在水體中的分布、遷移規(guī)律;與藻類、氣象、環(huán)境條件的相關(guān)性;水廠水處理工藝的去除效率以及電化學(xué)氧化降解方法等方面做了研究和探索。主要內(nèi)容和結(jié)果如下:(一)水中5種典型藻源致嗅物質(zhì)GSM,2-MIB,DMTS,β-cyclocitral和β-ionone的HS-SPME/GC-MS和PT檢測(cè)方法的建立、比對(duì)及改進(jìn)。通過(guò)優(yōu)化HS-SPME檢測(cè)的前處理方法,選擇DVB/CAR/PDMSS萃取纖維、60℃萃取溫度、30min萃取時(shí)間、5min解析時(shí)間、25%NaCl濃度。HS-SPME/GC-MS方法的回收率可以達(dá)到86%~112%,檢出限小于1.3ng/L,精密度RSD9.9%,能夠滿足飲用水國(guó)標(biāo)中GSM和2-MIB的標(biāo)準(zhǔn)值要求。(二)以太湖為例,深入研究了氣溫、藻種群、藻密度、葉綠素a、氨氮、溶解氧、耗氧量等氣象、環(huán)境因子對(duì)北太湖、西太湖和東太湖水體中嗅味物質(zhì)的影響,探討了藻源嗅味物質(zhì)產(chǎn)生和時(shí)空變化規(guī)律,分析了環(huán)境因子與藻源嗅味物質(zhì)的相關(guān)性。研究發(fā)現(xiàn),太湖產(chǎn)嗅藻類主要為藍(lán)藻門的微囊藻和顫藻;藻類的生長(zhǎng)主要受溫度的影響;嗅味物質(zhì)濃度:北太湖西太湖東太湖,夏季高于其他季節(jié);嗅味物質(zhì)濃度與藻種屬和數(shù)量密切相關(guān),水中溶解的嗅味物質(zhì)濃度僅占藻細(xì)胞內(nèi)濃度的15~220%,底泥中嗅味物質(zhì)濃度遠(yuǎn)高于水中;DO濃度與藻密度呈顯著正相關(guān)關(guān)系,監(jiān)測(cè)DO的變化可以預(yù)測(cè)、預(yù)警藻類繁殖和嗅味物質(zhì)的濃度。(三)調(diào)查了江蘇省4大不同水系的水源和采用不同水處理工藝的水廠各個(gè)水處理階段的嗅味物質(zhì)含量。江蘇省水源水中嗅味物質(zhì)濃度:太湖水系淮河水系長(zhǎng)江水系沂沭泅水系;各種類型的水處理工藝對(duì)GSM和2-MIB的去除效率有明顯差別,03-BAC深度水處理工藝可以較好的去除水中嗅味物質(zhì)。超濾對(duì)GSM和2-MIB的去除幾乎沒有影響。各種類型水處理工藝對(duì)2-MIB的去除效率均高于GSM;市售包裝飲用水中普遍檢出了GSM、2-MIB、DMTS和β-cyclocitral,提示即使是通過(guò)深度處理加工依然不能完全去除水中的嗅味物質(zhì)。(四)制備硼摻雜金剛石(BDD)薄膜電極對(duì)水中嗅味物質(zhì)GSM進(jìn)行降解研究,探討電催化氧化降解GSM的機(jī)理。通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)研究了 BDD電極電流密度、溶液流速、嗅味物質(zhì)初始濃度和溶液pH值對(duì)GSM降解的影響,得到最優(yōu)降解實(shí)驗(yàn)方案為:電流密度50 mA/cm2,溶液流速300 mL/min,GSM初始濃度30 ng/L,溶液pH值7.2。在最優(yōu)方案條件下,GSM去除率可達(dá)97.16%。實(shí)驗(yàn)表明·OH的強(qiáng)氧化性是降解GSM最主要的因素,降解過(guò)程中會(huì)生成醛、酮和醇類化合物,最終可以完全礦化為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,
本文編號(hào):2009172
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