试析二氧化氯去除水中微囊藻毒素及氧化动力学的研究

《试析二氧化氯去除水中微囊藻毒素及氧化动力学的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、工学博士学位论文二氧化氯去除水中微囊藻毒素及氧化动力学的研究季颖哈尔滨工业大学2007年12月国内图书分类号：X52国际图书分类号：628.162工学博士学位论文二氧化氯去除水中微囊藻毒素及氧化动力学的研究博士研究生：季颖导师：黄君礼教授申请学位：工学博士学科、专业：环境工程所在单位：市政环境工程学院答辩日期：2007年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：X52U.D.C.：628.162DissertationfortheDoctoralDegreeinEngineeringREMOVALANDOXIDA

2、TIONKINETICSOFMICROCYSTINSINWATERBYCHLORINEDIOXIDECandidate：JiYingSupervisor：Prof.HuangJunliAcademicDegreeAppliedfor：DoctorofEngineeringSpecialty：EnvironmentalEngineeringAffiliation:SchoolofMunici.andEnvir.EngrgDateofDefence：December,2007Degree-Conferring-Institution：Har

3、binInstituteofTechnology摘要摘要由于内陆水体富营养化的加剧而引起的有毒有害藻类水华频繁发生，已成为国内外普遍关注的环境问题。其中，危害最严重的微囊藻水华所产生的微囊藻毒素为具有生物活性的环七肽肝毒素，是目前发现的最强的肝脏肿瘤促进剂。为此最新颁布实施的生活饮用水水质标准(GB5749-2006)中已将其列入非常规检测项目，并规定水中浓度低于1µg/L。常规工艺无法有效去除微囊藻毒素，因此急需找到新的技术控制水中微囊藻毒素的水平。本文针对这一热点问题，系统地研究了ClO2杀灭微囊藻的效果和ClO2去除MCs（MC-

4、LR，MC-RR和MC-YR）的效果及氧化动力学。选择水华蓝藻中的3种典型藻种惠氏微囊藻和铜绿微囊藻(905#和915#)，投加ClO2进行了杀灭效果研究，结果表明：ClO2对于微囊藻具有很好的杀灭效果。叶绿素去除率与ClO2投加浓度、反应时间呈正相关性，与叶绿素初始浓度呈反相关性，反应温度和pH值对于叶绿素去除率影响不明显。当ClO2投加量为2.5mg/L，温度25℃，pH=7.17时，反应15min后，惠氏微囊藻和铜绿微囊藻(905#和915#)的杀灭率分别可达到97.23%、96.2%和92.33%。通过对微囊藻毒素释放特性的研究

5、显示，当ClO2大于3.0mg/L时，胞内和胞外毒素都降到一个较低的水平，可以达到控制饮用水中微囊藻毒素含量的目的，保证饮用水安全。微囊藻毒素有多种异构体，其中以MC-LR，MC-RR和MC-YR最为普遍，研究了ClO2去除这3种典型MCs的效果，结果表明：ClO2对于MC-LR，MC-RR和MC-YR均具有很好的去除效果，对于100µg/L的MC-LR，MC-RR和MC-YR投加2.5mg/LClO2，10℃和pH6.48，反应60min时的去除率分别为94%，96.03%，94.9%。去除率与ClO2投加剂量和反应时间呈正相关性，与

6、MCs初始浓度呈反相关性，反应温度(5-25℃)和pH值(3.08-10.56)对于MCs去除率影响不明显。ClO2的去除混合MCs与MC-LR，MC-RR及MC-YR的去除规律是一致的，在去除效果方面没有明显的差距。在后消毒的水样中，90min的时间2mg/LClO2可以分别将10µg/L的MC-LR，MC-RR和MC-YR浓度降低至0.8，0.55和0.6µg/L；在预氧化水样中，90min的时间2mg/LClO2可以分别将10µg/L的MC-LR，MC-RR和MC-YR浓度降低至0.9，0.6和0.7µg/L。-I-哈尔滨工业大学

7、工学博士学位论文运用孤立变数法研究了ClO2氧化MC-LR，MC-RR和MC-YR的反应动力学，结果表明：ClO2分别与MC-LR，MC-RR和MC-YR发生的氧化反应中，各反应物所对应的反应级数均为一级，总反应级数都为二级，反应数2率常数(10℃和pH6.48)分别为k2(MC-LR)459.89L/(mol·min)(R＝0.9999)，22k2(MC-RR)583.15L/(mol·min)(R＝0.9998)和k2(MC-YR)488.43L/(mol·min)(R＝0.9999)。溶液pH和反应温度对各个反应速率常数的影响规律

8、是一致的：随着pH值的升高，反应速率常数逐渐减小，10℃时在pH3.44到10.41的区22间内，速率常数k2(MC-LR)的变化范围是从5.18×10L/(mol·min)到4.01×1022L/(mol