水体中嗅味物质的来源以及生物降解性能

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1、水体中嗅味物质的来源以及生物降解性能-绿色环保论文导读:：又称土嗅素或土味素。和Geosmin的浓度在ng/L～μg/L的量级。湖泊、水库水中最普遍存在的致嗅物质。重点介绍生物降解2-MIB和Geosmin研究现状。该生物滤池长4m。论文关键词：土嗅素，2-MIB，致嗅物质，生物降解，微污染，水源水，生物滤池，X524　　引言：　　饮用水安全问题与人体健康密切相关，是关系到国计民生，影响经济和社会可持续发展、建设环境友好、人与自然和谐社会的重大问题。近年来，水体富营养现象日益加重，尤其是春夏季藻类大量繁殖，导致水体中藻源次生代谢产物—嗅味物质大量产生，严

2、重威胁饮用水安全。　　嗅味问题已经成为一个世界范围内的普遍问题。早在1876年Nichols就报道了藻类引发的嗅味问题(Persson1995)。日本最大的淡水湖琵琶湖(LakeBiwa)自从1969年首次爆发了嗅味问题后，几乎每年夏季都会面临这一问题(Kikuchi,Mimuraetal.1972;Terauchi,Ohtanietal.1995;Saadoun,Schraderetal.2001)。1969年秋,芬兰Oulu海域，由于鱼中的霉味导致当地居民失去大量经济收入(Persson1992)；70年代末生物滤池，挪威的Mjosa湖中大量的颤藻“

3、水华”所引起的霉味影响了20万人的饮用水供应(Vik,Storhaugetal.1988)。Suffett等对美国和加拿大的800多个水厂进行了调查，结果表明，43%的水厂曾经发生过持续时间超过1周的恶嗅事件，16%的水厂曾经发生过严重的嗅味问题，这些水厂平均消耗其运行费用的4.5%用于控制水体中的嗅味(Suffett1996)。　　在我国，水体的异嗅异味问题也普遍存在。2007年的太湖水体异味问题更是引发了全国的广泛关注。中国科学院水生生物研究所等单位对我国一些湖泊水体异味问题的调查研究表明，在滇池、太湖、巢湖、东湖等富营养化湖泊中这一问题十分严重(徐

4、盈,黎雯etal.1999;雷腊梅,宋立荣etal.2001;宋立荣,李林etal.2004)论文格式模板。以往仅见于相对静止的湖泊等水体的藻类繁殖现象在河流之中也开始出现，已危及我国大面积饮用水水源水的质量及饮用水安全。在饮用水水源污染日益加剧和饮用水标准不断提高的双重压力之下，我国饮用水行业面临空前的挑战。因此，开展嗅味物质的去除机理与技术研究的需求十分迫切。　　在目前的技术水平下，已经可以检测10余种水中产生嗅味的物质，主要有2-甲基异冰片(2-Methylisoborneol)、1,10-二甲基-9-十氢萘醇(Geosmin)、2-乙丁基-3-甲

5、氧基吡嗪(IBMP)、2-乙丙基-3-甲氧基吡嗪(IPMJP)、2,3,6-三氯茴香醚(TCA)和三甲基胺等(Lauderdale,Aldrichetal.2004)。其中2-Methylisoborneol(2-MIB)和Geosmin是除了氯以外，湖泊、水库水中最普遍存在的致嗅物质，也是研究最多的致嗅物质，在饮用水标准中规定了这两种物质的浓度限值。　　在天然水体中，2-MIB和Geosmin的浓度在ng/L～μg/L的量级，属于痕量物质，其嗅阈值均在10ng/L以下。由于这两种物质在自然环境中的浓度一般非常低，受到检测手段的限制生物滤池，对这两种物质

6、的研究是近年来随着色谱-质谱(GC-MS)技术发展才逐渐展开的。特别是固相微萃取技术（solid-phasemicroextraction，SPME）的发明，极大地推动了2-MIB和Geosmin的相关研究。目前，采用顶空法固相微萃取工艺结合GC-MS分析方法，可以定量测定5～100ng/L浓度范围的2-MIB和Geosmin(张德明，徐荣etal.2006；张锡辉，伍婧娉etal.2007)。　　本文主要介绍关于水体中致嗅物质的2-MIB和Geosmin的性质、来源、降解途径等方面的研究进展，重点介绍生物降解2-MIB和Geosmin研究现状。　　1.

7、致嗅物质2-MIB和Geosmin的性质　　2-MIB(2-methylisborneol)，2-甲基异莰醇，又称2-甲基异冰片，标准状态下为无色液体，是一种霉味物质，其嗅阈值为9ng/L(Elhadi,Hucketal.2004)。Geosmin，1,10-二甲基-9-十氢萘醇，又称土嗅素或土味素，标准状态下为黄色透明液体，是一种土味物质，其嗅阈值为4ng/L(Pirbazari,Borowetal.1992)。Gerber在1968年阐明了Geosmin的化学结构(Gerber1968)，Rosen及其合作者在1970年首次在天然水体中分离出Geos

8、min。这两种物质的分子结构图见图1。这两种物质都存在正反异构体生物滤池，只有(