水源水中微囊藻毒素预处理方法研究进展论文

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1、水源水中微囊藻毒素预处理方法研究进展论文近几十年由于富营养化水平的加剧，包括水源水库水在内的淡水水体经常发生蓝藻水华，蓝藻水华可导致水源水中微囊藻毒素(Microcystins，MC)含量升高，而水中MC对人类的健康构成潜在危害。MC对人体重要调节酶(蛋白质磷酸酶1和2A)有潜在的抑制作用〔1〕，被证实可导致人类、家畜和野生动物的死亡。许多国家根据世界卫生组织推荐值〔2〕建立了饮用水中MC-亮氨酸精氨酸(LR)限制标准，最高允许含量为10μg／L。我国的“生活饮用水卫生规范”〔3〕和“城市供水水质标准”〔4〕中都规定MC-LR最

2、高浓度为10μg／L。MC的化学性质非常稳定，常规水处理工艺对其去除率较低。因此.freelg／L的自由氯经60min处理后，水中仅有35％的MC被去除，当自由氯浓度增大到28mg／L时接触30min后，MC的去除率达99％。另外，MC的去除效果还依赖于pH值的大小，Nicholson等〔6〕发现，在高pH值条件下，NaClO和Ca(ClO)2的杀毒效果低。当pH值升高时，毒素的去除率大大降低，由pH值7时的79％降至pH值10时的04％。分析认为是由于氯溶于水中生成次氯酸，在pH值超过5后开始分解形成次氯酸根离子，pH值超

3、过10后完全离解，而次氯酸是一种比次氯酸根离子更有效的氧化剂，因而随pH值增大，次氯酸浓度的降低影响了有效氯的氧化作用。氯化提供了一个有效的去除饮用水中MC的方法，它对MC的去除效果依赖于有效氯的投加量和足够的余氯。但有关氯化去除MC的机制和经氯化后MC的降解副产物的特征至今尚未清楚。12预加高锰酸钾自20世纪60年代，欧美等地区开始大规模的将高锰酸盐应用于水处理技术中。高锰酸钾作为一种强氧化剂能氧化大量有机化合物，其对有机物分子中多键功能团的破坏能力非常强，甚至可以分裂苯环。在与MC水溶液作用时，它可以破坏MC分子中3-氨基-

4、9-甲氧基-2,6,8-三甲基-10-苯基癸-4,6-二烯酸(ADDA)上的不饱和双键，因此，在消除MC毒性方面十分有效。有文献指出〔7〕，1mg／L的高锰酸钾30min内可去除浓度为200μg／L的溶液中95％MC-LR。对用氯和高锰酸钾作氧化剂(浓度均为2mg／L)氧化MC-LR的实验〔7〕比较显示，2种氧化条件下毒素有相似的衰减曲线。但观察到高锰酸钾在去除MC上表现更迅速，且保持恒定的氧化还原电位。13预加臭氧(O3)臭氧的氧化能力极强，氧化还原电位为207V，在酸性溶液中仅次于氟。1886年法国最早进行臭氧技术研究，2

5、0世纪60年代末臭氧开始用于原水预氧化，主要用途为改善感官指标、助凝、初步去除或转化污染物等，目前它已被广泛应用于饮用水处理中。臭氧可以通过与有机物双键的迅速氧化反应生成羰基化合物。当臭氧作用于MC时，MC中ADDA的双键被氧化打开而使其毒性消失。早期的研究表明，1mg／L的O3对浓度为60μg/L的MC溶液的去除效果可达到100%。RositanoJ〔8〕等研究发现，用005mg／L的O3处理15s后，99％的MC被去除掉。O3比Cl2、H2O2、高锰酸钾等能更有效地去除MC-LR，这与O3具有更高的氧化电位有关。研究证实，臭

6、氧是一种去除饮用水中MC的有效方法。虽然关于臭氧分解MC的副产物的危害性方面仍需做进一步的研究，但臭氧氧化作为一种有效的净水方法，仍然具有很好的应用前景。2粉末活性炭法粉末活性炭(PAC)在水厂最初应用的目的是为了去除水中的色、嗅、味等〔9〕。20世纪70年代以来，随着水源污染的日益严重以及消毒副产物(DBP)的检出，研究人员发现PAC对饮用水源中的酚类、农药、消毒副产物及其前体物等也有很好的去除效果〔10〕。因此，PAC在水处理中得到了普遍的应用，且有逐年递增趋势。Hoffmann等〔11〕应用PAC去除藻毒素的实验研究发现，P

7、AC能去除蓝藻产生的MC，MC的去除效果依赖于PAC的投加量，要去除掉MC-RR和LR，PAC的投加量高达800mg／L(一般给水处理中PAC投加范围为5～30mg／L)，Falconer等〔12〕的报道也证实了这一点。在对活性炭去除MC-LR的研究中发现，影响活性炭吸附的主要因素是孔的体积而不是比表面积，对MC-LR吸附最好的是中孔体积(孔径12～26nm)的活性炭。另外，竞争吸附同样影响PAC对MC的去除效果，在对高纯水和原水中MC去除率的比较中发现，由于原水中有机物对活性炭吸附点的竞争导致了MC去除效率的下降，天然有机物

8、(NOM)的浓度尤其影响MC的去除。大量文献证实，PAC可成功应用于MC的去除，但在常规的水处理工艺中其性能会降低，另外MC是否吸附到活性炭上也不明确，它有可能被活性炭表面的生物膜降解而表现出安全性，也有可能被再次释放到水体中对健康造成危害。3生物