珠江三角洲某市水厂中异嗅物质的降解效果研究

合集下载

饮用水中2-甲基异莰醇降解菌的筛选和生物降解能力初探

饮用水中2-甲基异莰醇降解菌的筛选和生物降解能力初探

饮用水中2-甲基异莰醇降解菌的筛选和生物降解能力初探王方睿;陈克云;赵宇;曹楠;郭庆园;于建伟【摘要】嗅味是饮用水中普遍关注的关键指标之一,其中2-甲基异莰醇(2-MIB)和土臭素(geosmin)导致的土霉味问题最为常见.以2-MIB为目标,探讨从水厂生物活性炭滤池中分离特定降解菌的可行性,并对2-MIB的降解效果进行评估.结果表明,试验筛选得到了三株对2-MIB具有降解能力的降解菌,经16S rRNA系统进化分析,分别为假单胞菌,鞘氨醇单胞菌以及金黄杆菌;初步的降解能力评价表明,三种降解菌对2-MIB的降解效果类似,且均表现出相对较高的降解能力,接种后不经延滞即开始2-MIB的降解;试验期内对2-MIB的降解率可达94%以上,最终可将初始浓度为200 ng/L的2-MIB降解至阈值浓度以下.后续将对于不同环境条件以及实际连续流操作条件下的降解效果和运行方式进行进一步的评价,探讨其用于实际工艺中强化生物降解2-MIB的可行性.【期刊名称】《净水技术》【年(卷),期】2018(037)0z2【总页数】4页(P1-4)【关键词】嗅味;2-甲基异莰醇;降解菌;降解效果【作者】王方睿;陈克云;赵宇;曹楠;郭庆园;于建伟【作者单位】人大附中朝阳分校,北京100028;中国科学院生态环境研究中心,北京100085;中国科学院生态环境研究中心,北京100085;北京市自来水集团,北京100031;北京市自来水集团,北京100031;中国科学院生态环境研究中心,北京100085;盐城工学院,江苏盐城224051;中国科学院生态环境研究中心,北京100085【正文语种】中文【中图分类】TU991.2嗅味是饮用水中普遍关注的关键指标之一。

水源水中藻类等微生物的过度增殖是季节性嗅味问题发生的主要原因之一,其中2-甲基异莰醇(2-MIB)和土臭素(geosmin)导致的土霉味问题最为常见[1-3]。

对此类嗅味物质,自来水厂的混凝沉淀过滤等常规工艺去除效果有限,一旦水源水中发生此类嗅味问题,多采用粉末活性炭(PAC)投加的方式加以应急处理。

水中藻类的嗅味及去除方法

水中藻类的嗅味及去除方法
Palmer认 为 ,腐 败 的 气 味 常 常 是 由过 多 的蓝 绿 藻 或 绿 藻 引 起 ,腐 烂 的 藻群 也 会 产 生 这 种 气 味
Seppovaara指 出 ,根 据他 本人 所做 的研 究 工作 得 到 的 数 据 表 明 ,特 别 的 嗅昧 是 由各 种 类 型 的 藻 产 生 的 。 倒 如 ,氯 酚 、三 碘 甲 烷 和 药 味的复 合 嗅 味 由藻 类 代 谢 物 的 氯 化和 副 产物 的分 解 作 用 产 生 ,产 生 气 味 代 谢 物 的 藻 类 的 临 界 浓 度 见 表 l。
临 界 界 限 ( 细胞 数 /r『j】)
360.000 20.000 3∞ 000 45.000 20.(DO
箨 类
隐 藻 属 星 秆 藻 属 小 环 蘸 属 直 链 藻 属 针 杆 藻 属
临 抖 限 {醒 甥 拉 敌 /mt)
l20.0∞ 瑚 .00。 220.000 250 000 Ⅻ O∞
常 见 的 是 单 细 胞 菌 落 型 和 丝 状 绿 藻 和 兰 绿
藻 、硅藻和 鞭 毛 藻。它 们可 以存 在 于水 中 ,在
水 中浮 游 ,有些 是 着生 藻类 (附着 别 的 杂 质 上
生 长 )。在 给 水 系 统 中 ,许 多 藻 类 .特 别 是 着
生 藻类会 产生 令 人 不 愉快 的异 嗅 和 异 味 ,已
注 :本 寝 摘 自 scPpP。岫 .The F..fe ̄ ∞ Fish of the M心 d呷
3 藻 类 的去 除 3.1.传 统 的 际 藻 法 对 吉 藻 水 处 理 的 传 统 方 法 是 用 硫 酸 铜 、
预氯 化 杀 藻 ,用 气 浮 法 除 藻 。含 藻 量 少 和 处 理 水 量 不太 时 ,可 用 硫 酸 铜 由于 硫 酸 铜 价 格贵 ,又具 有 毒 性 ,一 般 在 游 泳池水 处 理 中常 有使 用 。 原 水 中加 氯 ,可 杀 死 藻类 ,并 可 防止 藻类 堵 塞输 水 管 和 滤 池 。 但 原水 中若 藻 类含 量太 ,势 必加 氯 量增 加 ,会 导 致 出厂水 中的 氯 仿和 四氯 化碳 含 量 增 加 。

水厂除臭工艺

水厂除臭工艺

水厂除臭工艺水厂除臭工艺是处理废水中异味物质的过程,为了减小环境污染和保护人类健康,水厂必须采取有效的除臭措施。

本文将介绍常见的水厂除臭工艺,让大家更好地了解和掌握这一重要环保技术。

一、生理除臭工艺生理除臭工艺是通过微生物降解废水中的有机物质来消除异味,是一种较为环保的除臭方法。

常见的生理除臭工艺有好氧法、厌氧法、共生法等。

好氧法通过空气的引入,创造厌氧环境下缺失的氧气,利用好氧菌对废水进行氧化降解。

厌氧法则是让废水在缺氧的环境下进行微生物降解,其中的厌氧菌利用废水中的有机物质进行新陈代谢,去除异味。

共生法则是结合上述两种方法,让好氧菌和厌氧菌共同处理废水中的异味物质。

二、物理除臭工艺物理除臭工艺主要是通过吸附、吸附与化学反应结合、氧化等方式消除异味。

其中常见的技术包括活性炭吸附法、微生物滤池法和氧化法。

活性炭吸附法是利用活性炭的高比表面积和多孔性能,吸附废水中的气体及微小颗粒物质,达到除臭效果。

微生物滤池法通过浸渍废水的滤料,让废水中的微生物降解异味物质。

氧化法则是在废水中加入氧气或臭氧,使异味物质发生氧化反应,将其转化为无害物质。

三、化学除臭工艺化学除臭工艺是指加入化学物质来中和异味分子,改变其结构或分解成无害物质的方法。

常用的化学除臭方法主要包括中和法、氧化还原法和分解法。

中和法是指在废水中加入酸碱物质,中和异味物质的酸碱度,从而达到除臭效果。

氧化还原法则是在废水中加入还原或氧化剂,改变废水中的氧化还原平衡,使异味物质转化为无害物质。

分解法是通过加入分解剂,刺激异味物质中的化学键断裂分解,去除异味。

以上三种工艺各具特点,根据不同的水质和异味成分,应该灵活运用。

水厂在除臭处理时应该选择适用的除臭技术,并进行综合考虑,规划合理的废水处理系统,以保证其治理效果、经济性和环境友好性。

饮用水的异味问题和去除技术研究——专访中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室主任杨敏

饮用水的异味问题和去除技术研究——专访中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室主任杨敏

3http://www.jsbwa ter .com人物访谈I nt e r vi e w水工业市场年第期饮用水的异味问题和去除技术研究随着天然水体富营养化程度的加剧和工业农业向水体排放污染物量的增加,导致饮用水异味问题越来越普遍,引起人们的广泛关注。

为此,本刊记者邀请中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室主任杨敏教授对饮用水中致嗅味物质的种类、来源及其控制技术的研究进展进行全面的介绍。

饮用水中异嗅味的存在不仅影响生活质量,也会引起消费者对饮用水水质安全的疑虑。

但我国对于饮用水嗅味问题的关注刚刚开始。

水中致嗅物质来源于两大类,一类属于人为因素产生的嗅味,主要是工农业、畜牧业以及生活污水排入水体后直接产生;另一类属于自然因素产生的嗅味,主要是水中某些微生物(藻类、浮游动物、放线菌等)的代谢产物(如土嗅素和2-MI B 等)以及水中有机物的厌氧分解产物(如硫醇、硫醚、硫化氢等)等所导致。

文献调查可发现,我国太湖、巢湖、滇池、武汉东湖等湖库型水源,以及黄浦江、黄河、淮河、滦河、东江等河流型水源,均有嗅味问题的报道;国内一些主要城市,如上海、北京、深圳、郑州、天津、连云港、秦皇岛、无锡等地的饮用水中均出现过一定程度的嗅味问题;而在消费者投诉的主要水质问题中,嗅味投诉占有很大一部分。

年5月太湖水危机事件,自来水的严重异味影响了无锡市大部分市民的正常生活,引起了国内外的广泛关注。

从我们实验室(即中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室,以下简称“实验室”)前期调查来看,鱼腥味、腥臭味以及土霉味是我国饮用水中的主要嗅味问题,无论河流还是湖库型水源,2-甲基异莰醇在水源中广泛检出,而另一种土霉味物质土臭素(geosmin )在部分湖库水源中也有明显检出,这两种物质是季节性土霉味问题的主要来源之一。

另外,太湖、黄浦江、东江以及北江等水源中有较明显的腥臭味,但主要原因物质不明,实验——专访中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室主任杨敏文/刘夏伊国家重点实验室主任杨敏中国科学院生态环境研究中心环境水质学4200992007http://www.jsbwate r .com35I nt er vi ew人物访谈水工业市场年第期室正在投入很大力气开展研究。

饮用水中嗅味问题及其研究进展

饮用水中嗅味问题及其研究进展

情况下, 饮用水 中的异嗅昧并不会 给人体健康带来威胁 , 然而水中的异嗅味 容易引起人体感官上的不适而难以饮用 , 同样水中过量的嗅味物质及某些不 良的嗅味化合物容易影响人体健康。因此 , 如何避免饮用水中嗅味问题及其
解 决水 中 嗅味 问题 已引起 国 内外 学术 届 的广 泛关 注 。
相同, 从 而 导致其 测 定结 果 缺乏 客 观性 , 误 差 较大 , 精 密 度不 高 , 重 现性 较差 。
3 . 2仪 器分析 法
仪 器分 析 法就 是利 用 气相 色谱 一 质 谱联 用仪 ( G C — M S ) 对水 体 中 的嗅 味 物
质 进行 定 性定 量 的分 析 。 目前 , 该方 法 为测 定水 中痕量 有 机物 最 为有 效 的 方 法 之一 , 它 可 以对水 中 挥发 性及 半挥 发 性有 机物 很 好地 进 行定 性 定量 。仪 器
施 工技术 与应 用
饮用水 中嗅 味问题及其研 究进展
摘要 : 嗅味问题是我国饮用水 中存在的主要问题之一。本文主要阐述 了我国饮用水 中主要存在 的嗅味问题 , 并着重介绍 了国内
外在 此 方面 的研 究进 展 。从 饮 用水 水 源及 生产 输 配两 方 面阐述 了饮用 水 中嗅 味 问题产 生的 原 因。水 中嗅味检 测技 术 主要 包 括感 官 分析 法 、 仪 器分 析 法及 综 合分 析 法三 大类 , 本 文对 这 三 类方 法 的研 究进 展 进行 了综述 。 嗅味物 质 的去 除技 术 主要包 括 吸 附 去除 、 氧 化去 除及 其 他去 除技 术 , 对不 同 的致 嗅物 质 , 其 去 除 方 法各 不相 同。通 过 分析 比较 , 指 出 了各 检 测 技 术及 去 除技 术 的优 缺 点及 适用 范围, 并 为今 后 的研 究方 向提 出 了几 点建 议 。 关键 词 : 饮用水; 嗅味 ; 检 测技 术 ; 去除技 术

水体中嗅味物质的来源以及生物降解性能

水体中嗅味物质的来源以及生物降解性能

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(Persson 1995)。

日本最大的淡水湖琵琶湖(Lake Biwa)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, Mimura et al. 1972; Terauchi,Ohtani et al. 1995; Saadoun, Schrader et al. 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(Persson 1992);70年代末生物滤池,挪威的Mjosa湖中大量的颤藻“水华”所引起的霉味影响了20万人的饮用水供应(Vik,Storhaug et al. 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(Suffett 1996)。

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(徐盈,黎雯et al. 1999; 雷腊梅, 宋立荣et al. 2001; 宋立荣, 李林et al. 2004)论文格式模板。

臭氧去除饮用水中嗅味物质效果与原理的研究

臭氧去除饮用水中嗅味物质效果与原理的研究

臭氧去除饮用水中嗅味物质效果与原理的研究作者:陈学姝来源:《大东方》2019年第02期摘要:饮用水安全保障一直是人们普遍关注的热点问题,然而随着太湖流域经济水平的不断提升,水体污染日益严重,富营养化引起的藻类嗅味问题已极大地影响了水源地水质,太湖流域饮用水安全受到严重威胁。

本研究全面探究臭氧预处理对嗅味物质的去除效果及机理,从而为对水体嗅味问题提供理论依据。

关键词:臭氧预氧化;嗅味物质;去除效果一、近年我国饮用水水质状况水是人类生存的根本,水库与湖泊是重要的淡水资源。

但是随着人类社会的进步,城市化的快速发展,生活污水、生产废水等的大量排放,水库、湖泊等水体污染日益严重,富营养化问题日益突出。

《2014 年中国环境状况公报》指出,中国重点湖泊、水库及主要河流主要污染指标为 BOD5、TP 和 COD,在 968个国控地表水检测断面(点位)中只有 33.8%达到 II 类水质标准,重点湖、库仅有 18 个达到 II 类水质标准或以上,无一个达到 I 类水质标准。

太湖总体平均为IV 类水体,环湖河流中 5.9%为 II 类水质。

二、嗅味物质对饮用水的影响水体中嗅味的产生与微生物、藻类有着密切的关系。

2007 年夏天,无锡市内太湖区域出现 50 年来最低水位。

在天气连续高温情况下,加剧了太湖水体富营养化问题,引发蓝藻水华提前爆发,使大批市民家饮用水水质发生变化,并伴随难闻气味。

太湖水污染事件引起了各界的高度重视。

在我国,普遍存在水体中藻类大量繁殖,形成异嗅、异味的现象。

随着生活水平的提高,人们越来越注重生活质量,对饮用水水质的要求就愈来愈高。

饮用水的色、嗅、味是人们评价其安全性最直接参数。

水体异味的产生严重影响了饮用水可饮用性,降低了消费者对饮用水的感官评价。

三、主要嗅味物质及其危害根据人的感觉感官可将水中嗅味分为 3 大类 13 种,分别为味觉异味(4 种)、嗅觉异味(8 种),以及口鼻感官异感(1 种)。

珠江三角洲地区臭氧及其前体物非线性响应特征及控制对策研究

珠江三角洲地区臭氧及其前体物非线性响应特征及控制对策研究

硕士学位论文珠江三角洲地区臭氧及其前体物非线性响应特征及控制对策研究作者姓名李泽琨学科专业环境工程指导教师郑君瑜教授所在学院环境与能源学院论文提交日期2015年5月Characterization of the nonlinearity of ozone and its precursor emission changes and control strategies in thePearl River Delta regionA Dissertation Submitted for the Degree of MasterCandidate:Li ZekunSupervisor:Prof. Zheng JunyuSouth China University of TechnologyGuangzhou, China分类号:X5 学校代号:10561 学号:201220118067华南理工大学硕士学位论文珠江三角洲地区臭氧及其前体物非线性响应特征及控制对策研究作者姓名:李泽琨指导教师姓名、职称:郑君瑜教授申请学位级别:硕士学科专业名称:环境工程研究方向:大气环境与污染控制论文提交日期:2015 年 5 月 5 日论文答辩日期:2015 年 6 月 5 日学位授予单位:华南理工大学学位授予日期:年月日答辩委员会成员:主席:叶代启教授委员:黄少斌教授;石林教授;张太平副教授;朱云副教授;张颖仪讲师摘要近年来,随着城市化、工业化的快速发展以高浓度臭氧(O3)为特征的光化学烟雾污染在珠江三角洲地区(以下简称珠三角)时有发生,臭氧成为该地区首要污染物的频率越来越高。

由于臭氧与其前体物挥发性有机物(VOCs)和氮氧化物(NOx)呈显著的非线性响应关系,且受气象条件、排放源分布和土地利用类型等影响,臭氧污染仍然是珠三角地区大气污染控制研究的重点和难点之一。

本研究在本地化模型物种谱建立与对比的基础上,利用经验动力学方法(Empirical Kinetics Modeling Approach,EKMA)建立了珠三角典型地区臭氧及其前体物的非线性响应关系。

珠海水库水中嗅味物质来源变化规律和去除方法的探讨.

珠海水库水中嗅味物质来源变化规律和去除方法的探讨.

珠海水库水中嗅味物质来源、变化规律和去除方法的探讨珠海水务集团有限公司水质监测研究中心苏宇亮不良嗅味是国内外饮用水处理中常见的问题,虽然其对人体健康的影响尚不明确,但它降低了饮用水的质量,引起用户的抱怨及对水质的怀疑。

饮用水中的嗅味物质以引起土霉味的二甲基异冰片(以下简称2-MIB)和土臭素最为常见,我国新的生活饮用水卫生标准附录A中将2-MIB和土臭素列入水质参考指标,并规定其限值均为10ng/L。

一. 2-MIB和土臭素的来源藻类、放线菌和真菌的生长是湖泊和水库产生2-MIB和土臭素的主要原因。

放线菌最初被认为是土臭味化合物的主要来源。

随后,人们的注意力转向藻类,水体富营养化的直接后果就是藻类大量繁殖,水中几乎所有的浮游性藻类都能产生嗅味物质,其中主要是蓝藻,如鱼腥藻、颤藻等。

此外,真菌中的部分霉菌、原生动物阿米巴,以及极少数植物和倍足纲节动物也能分泌2-MIB和土臭素。

二. 珠海水库水中2-MIB和土臭素变化规律水质中心建立了固相微萃取-气质联用检测水中2-MIB和土臭素的方法,对我市部分水库进行了采样检测,并与藻类检测结果进行对比,2009年5月至2009年12月部分数据见下图。

图1 凤凰山水库嗅味物质和蓝藻含量变化图2 南屏水库嗅味物质和蓝藻含量变化对检测结果进行分析,凤凰山水库和南屏水库的土臭素含量均低于嗅闭值10ng/L,而2-MIB在两个水库中均有月份含量大于10ng/L,因此2-MIB是两水库水中土霉味的主要来源。

两个水库2-MIB含量与蓝藻数量有着较好的相关性,检测结果表明,2-MIB含量超标月份蓝藻主要种类是丝状蓝藻。

南屏水库为典型抽水型水库,而凤凰山水库为相对的非抽水型水库,两者存在水滞留时间、富营养化、咸潮等因素的区别,这可能是两个水库2-MIB含量变化规律有所不同的原因。

不同于温带和寒带地区,珠海处于热带亚热带地区,任何时期都可能发生藻类大量繁殖的“水华”现象,因此对藻类和嗅味物质要全年进行监测。

珠江水中有机物分子量分布及其去除研究

珠江水中有机物分子量分布及其去除研究

珠江水中有机物分子量分布及其去除研究
叶挺进;何君;刘超斌;刘伟;梁咏梅
【期刊名称】《供水技术》
【年(卷),期】2010(004)003
【摘要】采用超滤膜分级方法考察了常规混凝、高锰酸钾和粉末活性炭预处理等工艺对珠江水中各级分子量有机物的去除效果.结果表明,珠江水中有机物以分子量小于1 kDa的小分子有机物为主,各级分子量有机物TOC和UV254具有良好的相关性.常规混凝工艺主要去除大分子有机物,且去除率随分子量的减小而降低.高锰酸钾预处理能够全面提高各级分子量有机物的去除效果;粉末活性炭主要吸附中小分子有机物,对各级分子量有机物的去除效果与常规混凝成互补.
【总页数】5页(P12-16)
【作者】叶挺进;何君;刘超斌;刘伟;梁咏梅
【作者单位】中山大学环境科学与工程学院,广东广州,510275;佛山市水业集团有限公司,广东,佛山,528000;中山大学环境科学与工程学院,广东广州,510275;中山大学环境科学与工程学院,广东广州,510275;中山大学环境科学与工程学院,广东广州,510275;中山大学环境科学与工程学院,广东广州,510275
【正文语种】中文
【中图分类】TU991.2
【相关文献】
1.东江水源水中有机物分子量分布特征研究 [J], 韩瑾
2.粉末活性炭投加量对原水中有机物的去除及其分子量分布的影响 [J], 陈国强;王剑
3.絮凝-超滤去除城市污水中有机物的实验研究 [J], 孙茜萍
4.Fenton氧化去除焦化废水纳滤浓水中有机物的研究 [J], 范铃琴; 马欣; 任静; 李剑锋; 程芳琴
5.水中有机物分子量分布的研究 [J], 何其虎
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

我国饮用水中嗅味问题及其研究进展

我国饮用水中嗅味问题及其研究进展

我国饮用水中嗅味问题及其研究进展李勇,张晓健,陈超(清华大学环境科学与工程系,北京 100084)摘要:综述了我国饮用水中的嗅味问题及其国内外研究进展,着重讨论了我国面临的饮用水中嗅味问题的现状、水中嗅味来源及饮用水中嗅味的定性定量分析技术、致嗅物质组成特性、典型致嗅物质的去除技术及工艺.旨在阐明除了土嗅素(geosmin)和2 甲基异莰醇(2 MIB)等微生物代谢产物外,硫醇硫醚类厌氧分解产物也是我国饮用水中重要的致嗅物质.硫醇硫醚类致嗅物质于2006年首次在东莞饮用水中发现,后被证明也是2007年太湖饮用水危机中的主要致嗅物质.Geosmin 和2 MIB 的吸附效果好于氧化,而硫醇硫醚类致嗅物质易于被氧化去除,不易被吸附去除.需要尽快开展我国饮用水中致嗅物质组成特性及典型致嗅物质去除技术和工艺的研究,形成应对不同水源、不同季节、不同致嗅物质嗅味的饮用水处理工艺.关键词:饮用水;嗅味;硫醇;硫醚;微生物代谢产物;土嗅素;2 甲基异莰醇中图分类号:X52;TU991 21 文献标识码:A 文章编号:0250 3301(2009)02 0583 06收稿日期:2008 02 23;修订日期:2008 04 07基金项目:国家自然科学基金项目(50778097);国家科技支撑计划项目(2007BAC26B03)作者简介:李勇(1979~),男,博士研究生,主要研究方向为饮用水深度处理,E mail:yongli05@Review on the Tastes and Odors Compounds in Drinking Water of ChinaLI Yong,ZHANG Xiao jian,C HE N Chao(Department of Environmental Science and Engineering,Tsinghua Universi ty,Beijin g 100084,China)Abstract :T astes and odors problems (T&Os)in China and studies on T&Os are reviewed,especially on aspects of the present situation in China,sources of T&Os in water,T&Os qualitative &quantitative technology,odorant composing characters,removal technologies and p rocesses on typical odorant in drinki ng water.This review aims to elucidate that besides microbial metabolism product such as geosmin and 2 MIB,organic anaerobic decomposi tion p roduct such as thiol thioether were also main odoran t in drinking water of China.T hiol thi oether odorant which was found in drinking water of Dongguan in 2006for the first ti me,was proved to be the main odorant in Taihu Lake drinking water risk in 2007as well.Geosmin and 2 MIB were more easily removed by adsorption than oxidation,but thiol thioether was easily removed by oxidation not by adsorption.In order to cope with T&Os i n different water source,different season and different odorant,studies on odorant composing character,removal technology,mechanism and process of typical odoran t should be carried out as soon as possible in China.Key words :drinking water;taste and odor;thiol;thioether;microbial metabolism product;geosmin;2 MIB随着人们对饮用水的质量的要求越来越高,水中的嗅味(tastes and odors)已经引起人们的重视.我国新的 生活饮用水卫生标准 (GB 5749 2006)已经于2007年7月1日颁布并实施.新标准中非常规检验项目数量多、要求高,但通常水源中都不会超标,加上水厂的净化工艺,一般都能保证水质合格[1].而常规检验中,嗅味列入了出厂水、管网水的必测项目,水的合格率将会因此而受到影响,因此必须给予足够的重视.国外自20世纪50年代就开始了对水体异味的研究,至今已成为当今世界水环境[2]研究热点之一,而我国在这方面的研究相对较晚,相关研究工作也刚刚起步.本文就我国面临的饮用水中嗅味问题的现状,水中嗅味的危害、分类、来源和水中嗅味的定性定量分析技术、致嗅物质组成特性、典型致嗅物质的去除技术及工艺等方面的国内外研究进展进行综述.1 饮用水中的嗅味问题饮用水中的嗅味问题在国内外普遍存在,成为各供水者必须面临的重要问题.早在1850年,美国就发现了水体异味.1944年,美国Niagara Falls 水厂由于酚污染产生嗅和味后,引起广大居民投诉.1997年在美国Phoenix 市发生的一次饮用水异味事件中,该市水务部门每星期都要接到几百个投诉电话[3].1969年5月,日本的琵琶湖发生严重饮用水异味事件,影响了日本京都、大阪、神户地区的居民供水.在我国,许多城镇都以湖泊、河流作为主要的供水水源.近年来,随着城市建设、工农业生产的发展以及城市人口的增加,大量未经处理的污水与废水排入天然水体,饮用水异味的报道越来越多.表1列出了近年来文献报道的国内饮用水中的嗅味问题,从中可以看出我国面临的饮用水中嗅味问题非常严重,而且分布范围广,已经是一个比较普遍的问题.特别是在2007年5月暴发的太湖水危机第30卷第2期2009年2月环 境 科 学ENVIRONME NTAL SCIENCEVol.30,No.2Feb.,2009表1 近年来文献报道的饮用水嗅味问题Table1 Tas tes and odors accidents reported i n drinking water of China 地区,水源时间报道的TON测定结果江苏,太湖1996200[4]辽宁,浑河1999100[5]湖北,东湖200270[6]安徽,巢湖2002100[4]山东,玉清湖水库200416[7]山东,15个城市水源2004均存在嗅味问题,其中2 M B在100~200 ng L,最高达到700 ng L[7]北京,密云水库2004(每年9~10月)24[8],2 MIB浓度在200ng L以上内蒙古乌素梅尔海,黄河2004黑臭[9]内蒙古包头,黄河200670[10]广东深圳,深圳水库2006>100[11]广东东莞,东江春季、夏季50上海,黄浦江长期(每年7~10月)以2 MIB为主,浓度在50~150ng L河南郑州,黄河春季鱼腥味江苏无锡,太湖2007 05200河北秦皇岛,北戴河2007 091000事件中,自来水中的严重异味影响了无锡市几十万人的正常饮水,引起了国内外的广泛关注.2 饮用水中嗅味的危害一般情况下,水中的嗅味不会对人体健康造成威胁,但人及其它生物通过感知这些不良嗅味而避免饮用.饮用水中的异嗅和异味不仅影响水的可饮性,严重损害饮用水的质量,而且产生不良嗅味的某些化合物,还会直接损害人体健康.1998年9月22日,某地居民饮用了有异味的水后,先后发生腹痛、腹泻等消化道症状病例38例.出现症状者,于饮用该村自来水后最早1h,最晚者3h[12].3 饮用水中嗅味的来源及分类3 1 水中嗅味分类水中的嗅味(flavor)包括嗅(气味,odors)、味(味道,tastes)和口感(mouth feel)3方面,以嗅的问题为主,是水中某些化学物质,即致嗅物质对人的舌、鼻及口等处感觉末梢神经刺激的一种综合感觉.在欧美国家,让一组训练有素的专业人员,饮用待测水,并采用日常用语对水中的嗅味进行描述和评价.依据长时间积累的资料,他们提出了一个嗅味分析轮型图(drinking water taste and odor wheel),在这个图上把人的感官性状描述与水中存在的化合物联系起来(如图1)[13].3 2 饮用水中致嗅物质来源从饮用水的生产过程来看,致嗅物质可能主要来源于3个过程.首先是原水中本身含有致嗅物质.目前国内外关于水中嗅味的问题的研究大多集中于该方面.二是原水经过水厂进行处理时,投加的药剂及其同原水物质反应所产生的物质带来的异嗅和异味(氯味、臭氧味等).国外对活性炭去除嗅味及消毒过程所产生的嗅味方面已有详细研究,而我国在该方面的研究还有待进一步开展.三是处理后的水在经过配水系统输送到用户过程中,在管网系统中引入的杂质产生嗅和味.国外对该方面的研究已经开始,而国内鲜见相关报道.根据其来源,原水中的致嗅物质可分为2大类:一类属于天然来源,大多数是从土壤、岩石中析出的矿物质,如铁、锰等;另一类是人类活动影响的结果,这类致嗅物质是水中致嗅物质最主要的来源.一方面人类直接向水体中排放致嗅化合物,如酚类化合物等,另一方面人类排入水中有机物的分解产物(如硫醇、硫化氢、胺类等)以及水中某些微生物的代谢产物的释放,如土嗅素(geosmin)和2 甲基异莰醇(2 MIB)等,使水产生嗅味.4 水中嗅味问题研究人们对嗅味的研究,最早开始于食品工业,20世纪40年代开始引用于饮用水的研究.水中嗅味问题的研究是一个多学科交叉的研究领域,它涉及化学分析、生物生理、湖沼、食品与数理统计等学科领域[14].其中饮用水中嗅味问题的研究主要集中在嗅味的定量分析技术、典型致嗅物质的去除技术及工艺方面.4 1 水中嗅味的定性定量分析技术水中嗅味的定性定量分析技术是解决水中嗅味问题的前提和基础.通常情况下,水中嗅味组成非常复杂,并且水中致嗅物质的嗅阈值(odor threshold concentration,OTC)浓度极低,因而对水中致嗅物质的定量分析技术比较困难,成为水中嗅味问题研究的关键.水中嗅味的定性定量分析方法有很多,一般可以分为3种,感官分析法、仪器分析法和综合分析法.4 1 1 感官分析法感官分析法主要包括臭阈值法(threshold odor number,TON)、嗅味等级描述法(flavor rating assessment,FRA)和嗅味层次分析法(flavor profile analysis,FPA)[15]等.FPA法首先应用于美国[16],它由584环 境 科 学30卷图1 嗅味分类轮图Fi g.1 Tas tes and odors wheel经过严格训练的分析者对水样进行集体评定嗅味强度与特性.此法不需对水样进行稀释,可对嗅味的种类及强度进行较精确的描述,且具有一定的定性和定量分析能力.该法逐步被欧美等国的许多水厂采用,并已被列入美国水质分析标准方法中,但此法对分析者的要求很高,并且需要专门的培训,还没有在国内推广.感官分析法可以了解水中气味的物理特性,但由于人们对嗅的敏感度各不相同,在感知气味的过程中可能会出现疲劳现象,往往会导致数据客观性不足,重复性差,不同时间、地点的数据也难以比较,而且对于混合气味,由于不同气味间的协同和中和效应,感官分析法难以区别,对气味难以恰当描述,对引起气味的物质也无法判断[17].另外,使用FPA法检测水的味道时首先必需确保样品水的卫生安全饮用性,不适宜含有某些危险性化合物样品的检测.4 1 2 仪器分析法色质联检GC MS是分析痕量有机物的有效手段,可以很好地完成挥发性和半挥发性有机物的定性定量.此法测定结果的选择性强、灵敏度高,故在美、日各国普遍采用[18],而水中气味的分析关键在于气味的富集,气味物质的富集方法有密闭循环吹脱法(closed loop stripping analysis,CLSA[19])、开口循环吹脱法(open loop stripping analysis,OLSA)、吹扫捕集法(purge and trap,P&T)、液液萃取(liquid liquid extraction,LLE)、水蒸气蒸馏萃取(steam distillation extraction,SDE)、固相萃取(solid phase e xtraction, SPE)、固相微萃取(solid phase Microextraction,SP ME)等.其中,C LSA GC是目前世界上各国公认最精确的异味测定方法.但该方法对系统的压力控制和循环泵质量要求较高,国内采用OLAS、P&T和SPME等5852期李勇等:我国饮用水中嗅味问题及其研究进展方法替代[17],并在以土嗅素和2 MIB为主的异味物质检测方面取得一定效果.4 1 3 综合分析法FPA法适用于确定给水是否有异于无臭水和评价人们在使用过程中的接受程度,如果使用经验丰富的评定人员,将会是一个低成本高效率的检测方法,但灵敏度差,不能精确定量.仪器分析法虽然灵敏度高,可以精确地反映水中嗅味物质的量,但是由于其设备比较昂贵,分析周期长,且每次只能对某一种或几种特定物质进行分析,受富集方法及仪器精度的影响,对浓度很低或难萃取污染物的分析具有一定的局限性.因此人们希望通过模型建立一种既快捷、又可以比较精确地测定水中嗅味物质总体数量的方法. 2004年,Davies等[20]对加拿大各湖泊水进行嗅味定量分析,并考察原水各项水质指标,发现水中嗅味物质总量和水中总磷含量存在某种函数关系.因此,通过对具体某地水体的主要水质指标进行模型分析,建立水质指标同致嗅物质浓度的关系也可能成为一种新的快速、较准确评价水体嗅味的方法.现今常用的方法是先用FPA法对样品水进行分析检测,初步确定引起水中不良口感的物质,如有必要,再用化学或仪器分析法进行进一步的鉴定及定量化分析.此外还有一种酶联免疫法(ELISA),是基于抗原 抗体反应原理发展起来的一种新检测方法,因其具有专一性强、灵敏度高、简便快速等优点,近年来广泛应用于生命科学领域.但由于嗅味化合物的相对分子质量一般<300,故不易得到高效的抗体,对2 MIB的检测灵敏度低.4 2 致嗅物质组成特性研究原水中致嗅物质的组成特性,是解决饮用水中异嗅问题的基础,国外对饮用水中致嗅物质的组成开展了大量研究.研究发现国外饮用水中的致嗅物质主要有土嗅素(geosmin)、2 甲基异莰醇(2 MIB)、2 甲氧基 3 异丙基吡嗪(IPMP)、2 甲氧基 3 异丁基吡嗪(IBMP)、2,3,6 三氯苯甲醚(TC A)等.土嗅素和2 MIB最为常见,是导致湖泊、水库等水体中产生土霉味(土腥味)和霉烂味的主要原因.它们主要是藻类和放线菌的代谢产物,嗅阈浓度很低,约为10 ng L,即使在水中的含量很小,也能产生嗅味问题.此外,也有文献报道芳香烃及氧化中间产物[21],2,3 丁二酮(2,3 butanedione)[22]造成了饮用水中的嗅味.我国水污染比发达国家严重,饮用水中致嗅物质的组成要复杂得多.除了土嗅素和2 MIB等微生物代谢产物类致嗅物质外,还有随径流进入江河湖库的污染物和厌氧分解产物中的致嗅物质,比如硫醇、硫醚类物质[23,24].在我国南方,河流密布雨水多,市内河渠成为污染物的排放地,受厌氧分解产物类致嗅物质污染的情况尤其普遍和严重.硫醇硫醚类物质正是2007年5月太湖水危机事件中的最主要的致嗅物质[25].因此,需要尽快开展适合我国国情的不同水源、不同季节、不同原因致嗅物质组成的研究.4 3 饮用水中致嗅物质的去除技术对于土嗅素和2 MIB等微生物代谢产物类致嗅物质的去除技术,国外已有一定研究基础,主要是采用吸附法去除,氧化法也有一定的去除效果.对于其他类型的饮用水致嗅物质,已有研究较少,特别是对硫醇、硫醚类致嗅物质的去除技术鲜见报道,而这类致嗅物质也是我国饮用水中普遍存在的致嗅物质组成的一部分.清华大学2006年在东莞饮用水处理研究中发现了硫醇、硫醚类致嗅物质的存在,并率先展开了对硫醇硫醚类致嗅物质的去除技术研究[23,26],研究成果直接指导了无锡水事件的应急处理[25].4 3 1 氧化技术对于水中土嗅素和2 MIB的去除,在水厂通常所用的氧化剂投加量下,KMnO4、NaClO、H2O2等氧化剂的效果较差,例如在臭氧投加量为2mg L左右时,去除率也只在35%左右[27].因此,对于这类致嗅物质,较低浓度时采用氧化方法可能有效,但无法应对较高浓度的土嗅素和2 MIB类致嗅物质.对于硫醇硫醚类物质的去除,氧化法的去除效果很好[26].在水厂常用投加量条件下,初始浓度相近时,完全氧化乙硫醇所需要的接触时间,臭氧最短,其次为二氧化氯,水厂普遍使用的氯和KMnO4所需要的接触时间>1h.氧化技术的研究主要集中在氧化剂和氧化条件,根据目标去除率确定氧化剂的投加量,缺乏对去除机制的探讨[28],不能直接应用到不同的水源、不同季节、不同原因、不同致嗅物质的去除[29].4 3 2 吸附技术大量的研究表明活性炭可以有效吸附土嗅素和2 MIB,土嗅素的吸附效果稍好于2 MIB[30].但是活性炭吸附容量有限,对于采用颗粒活性炭过滤需要对炭进行周期再生,增加炭床的费用也较高.当嗅味问题只是偶尔存在时可以使用粉状活性炭去除土嗅586环 境 科 学30卷素和2 MIB,但需要根据水源水中致嗅物质的种类和浓度、水源水中其他有机物的性质等确定粉末炭的投加量[31,32].当原水2 MIB为110ng L时,要使出水浓度低于嗅阈值,粉末炭的投加量需40mg L 以上.硫醇硫醚类致嗅物质的活性炭吸附效果较差.乙硫醇30min内的吸附去除率仅为30%左右,30 min以后浓度变化不大.吸附技术去除嗅味的研究主要集中在吸附剂的选择和用量方面,对去除机制的探讨还不够深入.4 3 3 其他技术除了常见氧化、吸附技术外,还有膜技术、生物降解技术和催化氧化技术对土嗅素和2 MIB的去除研究,未见这些技术对其它类致嗅物质去除的报道.膜技术:由于水中致嗅物质的分子量较小,单纯使用超滤膜或微滤膜无法有效去除水中的致嗅物质,必须与活性炭吸附联合使用,以去除水中嗅味.生物降解技术:土嗅素和2 MIB的生物降解速率相对较慢,因此,生物降解技术不适用于水厂净水工艺.Izaguirre等[33]的研究表明,2 MIB从290ng L降解到17ng L需要11d的时间,土嗅素需要的时间稍短些.Lim等[34]采用浸没式生物反应器处理韩国的Daechung湖水时发现,水力停留时间为30min,土嗅素进水为52ng L时,出水为30 4~25ng L,去除率为41 5%~51 9%,在藻类高发期仅采用生物处理难以去除水中的嗅味.Terauchi等[32]研究表明,当进水2 MIB浓度为110ng L时,经生物处理后出水为40ng L,去除率为63 6%.当进水浓度较高时,经过生物处理后的出水嗅味物质难以达到要求.高级氧化技术:高级氧化技术通过氧化剂(O3、KMnO4、H2O2等)与某种催化剂( Al2O3[35]、TiO2光催化、UV)的相互作用,产生 OH氧化分解水中致嗅物质,取得很好的除嗅效果.但该技术需要很高的设备投资,仍然处于试验阶段.4 4 饮用水中致嗅物质的去除工艺同致嗅物质去除技术的研究一样,去除致嗅物质的饮用水工艺的研究多是集中在土嗅素和2 MIB 等微生物代谢产物类致嗅物质上,对其它类致嗅物质的研究鲜见报道.4 4 1 常规工艺常规给水处理工艺难以去除水中的嗅味,如武汉团山水厂现有工艺(预氯化 混凝 接触过滤工艺)对土嗅素的去除率只有23%,滤后水为72 8 ng L[6].Kim等[36]研究认为常规处理工艺对5种致嗅物质的去除率为25%~40%,其中对IPMP的去除率最高为41 3%,其次是土嗅素为33 3%.4 4 2 臭氧 生物活性炭深度处理臭氧生物活性炭除嗅工艺的优势在于可以较长时间保持活性炭的能力,延长了活性炭的工作寿命.日本东京某水厂采用混凝沉淀 臭氧 生物活性炭处理工艺对含2 MIB的原水进行处理,常规处理后2 MIB为16~26ng L,经过O3 B AC技术处理后出水浓度为0~10ng L,去除率达60%~100%[37].臭氧生物活性炭深度处理工艺可高效地去除嗅味物质,同时也可去除水中的有机污染物和消毒副产物的前体物,提高水厂出水的生物稳定性,因此有很好的应用前景.但目前国内外对于臭氧活性炭工艺去除致嗅物质的机制还有待进一步研究.5 结论(1)饮用水嗅味问题是我国当前普遍存在的问题,而此方面的研究与国外存在一定的差距,必须给予足够的重视.(2)由于水污染较发达国家严重,我国饮用水中致嗅物质组成比较复杂,除了常见的微生物代谢产物土嗅素、2 MIB等物质外,还有一些外排的污染物和水体污染厌氧分解产物硫醇、硫醚等.(3)水厂实际运行的对饮用水中致嗅物质的去除技术主要是吸附技术和氧化技术,其中对土嗅素、2 MIB等微生物代谢产物类致嗅物质的去除,吸附法要优于氧化法;对硫醇、硫醚类致嗅物质的去除,宜采用氧化法.(4)国内外对去除致嗅物质的饮用水处理工艺研究大多集中于对土嗅素和2 MIB的去除,并多限于特定水源、一定浓度致嗅物质的去除工艺参数的确定,不能直接应用到不同水源、不同致嗅物质浓度、不同工艺的情况,对于去除技术机制的研究还有待深入.(5)当前,应该尽快开展我国不同地区、不同季节饮用水中致嗅物质组成特性研究,开展针对典型致嗅物质提高饮用水处理技术及工艺除嗅效果及机制的研究,形成可应对不同水源、不同季节、不同致嗅物质种类的饮用水处理工艺.参考文献:[1] 王占生.预计的臭味争议与水质督察[J].给水排水,2007,33(3): 1.[2] Sagehas hi M,Shirais hi K,Fujita H,et al.Oz one decomposition of2 methylisoborneol(M IB)i n ads orpti on phase on hi gh silica zeolites5872期李勇等:我国饮用水中嗅味问题及其研究进展wi th preventing bromate formation[J].Water Research,2005,39(13):2926 2934.[3] Demps ter T A.Taste and odor problems in source waters and watertreatment faci li ties[D].US:Arizona State Universi ty,2006.[4] 李镜明,叶舟,蒋海涛.富营养化湖泊水除臭试验研究[J].给水排水,1996,22(3):5 7.[5] 徐振林.二氧化氯除浑河水、水库水的臭味实验[J].辽宁城乡环境科技,1999,19(5):80 81.[6] 蒋海涛,韩润平,高廷耀.LFSA GC技术测定水体臭气[J].江苏环境科技,2002,15(1):1 2.[7] 刘强.高锰酸钾 湿式粉末活性炭除臭技术研究[D].西安:西安建筑科技大学,2004.[8] 刘洋,张声,张晓健.溶气气浮工艺处理密云水库水的研究[J].工业用水与废水,2004,35(6):17 20.[9] 张亚彤,霍庭秀,王瑞萍,等.黄河内蒙古段 6.26 水污染事件原因及对策[J].内蒙古水利,2006,105(1):62 64.[10] 王春娥,曾慧,赵劲涛,等.二氧化氯预氧化工艺处理微污染黄河水研究[J].环境科学与管理,2006,31(7):115 117.[11] 乔铁军,安娜,尤作亮,等.梅林水厂臭氧 生物活性炭工艺的运行效果[J].中国给水排水,2006,22(13):10 14.[12] 魏良勤,孙桂学,姜伟李,等.一起自来水污染事件[J].预防医学文献信息,1999,5(4):366.[13] Suffet I H,Khiari D,Bruchet A.The drinking water tas te and odorwheel for the millennium:Beyond geosmin and2 me thylis oborneol[J].Water Science and Tec hnology,1999,40(6):1 13.[14] 宋立荣,李林,陈伟,等.水体异味及其藻源次生代谢产物研究进展[J].水生生物学报,2004,28(4):434 439.[15] Young J M,Trask B J.The sense of smell:genomics of vertebrateodorant receptors[J].Human Molecular Genetics,2002,11(10):1153 1160.[16] Morran J,Marchesan M.Taste and odour tes ti ng:how valuable istraini ng?[J].Water Science and Technology,2004,49(9):69 74.[17] 周勤,孙伟.给水中的致味物质及其检测方法[J].工业水处理,2004,24(1):5 7.[18] Alfredo D,Francesc V M,Teres a G.Determi nati on of odorous mi xedchloro bro moanisoles in water by s olid phas e micro extraction and gaschromatography mas s detection[J].J ournal of Chromatography A,2005,1064:97 106.[19] Zhang L,Hu R,Yang Z.Routine analysis of off flavor compounds inwater at s ub part per trillion level by l arge volume injection GC MSwi th programmable temperature vaporizi ng inlet[J].Water Research,2006,40(4):699 709.[20] Davies J M,Roxborough M,M az umder A.Origi ns and i mplications ofdrinki ng water odours in lakes and reservoirs of British Columbia,Canada[J].Water Res earch,2004,38(7):1900 1910.[21] Satc hwill T.Dri nki ng water tas te and odor:Compound identi ficationand treatment[D].Canada:Universi ty of Calgary,2001.[22] Diaz A,Ventura F,Galceran M T.Identification of2,3 butanedione(diacetyl)as the c ompound causing odor events at trace levels in theLlobregat Ri ver and Barcelona s treated water(Spain)[J].J ournal ofChromatography A,2004,1034(1 2):175 182.[23] 李勇,张晓健,陈超,等.臭氧活性炭工艺对东江原水中臭味的去除研究[R].浙江嘉兴:中国土木工程学会水工业分会给水深度处理研究会年会,2006.[24] Zhang X J,Li Y,Chen C,et al.Determination and Removal of a kindof R otten Odor i n Surface Water of Southern China[R].Perth,Austrualia:2nd IWA ASPIRE Conference and Exhibiti on,2007. [25] 张晓健,张悦,王欢,等.无锡自来水事件的城市供水应急除臭处理技术[J].给水排水,2007,33(9):7 12.[26] 李勇,张晓健,陈超,等.我国饮用水中致嗅物质组成及其去除技术研究[R].北京:第一届全国博士生学术会议,2007. [27] Robert N,Ri tti mann B E,Soucie W J.Ozone biofil tration forremoving MIB and geos min[J].Journal of American Water Works As soci ation,2000,92(12):85 95.[28] Bruchet A,Duguet J P.Role of oxi dants and disinfectants on theremoval,masking and generation of tastes and odours[J].WaterScience and Technol ogy,2004,49(9):297 306.[29] Peter A,von Gunten U.Oxidation kinetics of selec ted tas te and odorcompounds during oz onati on of drinking water[J].EnvironmentalScience&Technology,2007,41(2):626 631.[30] As hitani K,His hida Y,Fuji wara K,et al.Behavior of musty odorouscompounds during the process of water treatment[A].In:2.IAWPRCInternational Symposi um on Off flavours i n the Aquatic Environment[C].Japan:Kagoshi ma,1988.[31] Newcombe G,Morrison J,Hepple white C,e t al.Simultaneousadsorpti on of MIB and NOM onto activated carbon .Competitiveeffects[J].Carbon,2002,40(12):2147 2156.[32] Terauchi N,Ohtani T,Ya manaka K,e t al.Studies on a BiologicalFilter for Mus ty Odor Removal in Drinki ng Water Treatment Process es[J].Water Science and Technol ogy,1995,31(11):229 235. [33] Izaguirre G,Wolfe R L,Means E G .Degradation of2 M ethylis oborneol by Aquatic Bacteri a[J].Applied andEnvironmental Microbi ol ogy,1988,54:2424 2431.[34] Lim K H,Shin H S.Operating characteris tics of aerated s ubmergedbiofil m reactors for drinking water treatment[J].Water Science andTechnol ogy,1997,36(12):101 109.[35] 陈忠林,齐飞,徐冰冰,等. Al2O3催化臭氧氧化水中嗅味物质MIB效能研究[J].环境科学,2007,28(2):322 328.[36] Kim Y,Lee Y,Gee C S,et al.Treatment of taste and odor causi ngs ubs tances in drinking water[J].Water Science and Technology,1997,35(8):29 36.[37] M ura moto S,Udagawa T,O kamura T.Effective removal of mus ty odorin the Kanamachi puri fication plant[J].Water Sci ence andTechnol ogy,1995,31(11):219 222.588环 境 科 学30卷。

饮用水中嗅味物质的研究进展

饮用水中嗅味物质的研究进展

饮用水中嗅味物质的研究进展发布时间:2022-12-07T08:57:34.127Z 来源:《城镇建设》2022年第15期8月作者:钱莹莹[导读] 在即将施行的《生活饮用水卫生标准》( GB5749-2022)将土臭素( Geosmin,GSM) 和2-甲基异莰醇( 2-methylisoboneol,2-MIB)由现行标准中的生活饮用水水质参考指标改变为水质扩展指标。

钱莹莹合肥供水集团有限公司摘要:在即将施行的《生活饮用水卫生标准》( GB5749-2022)将土臭素( Geosmin,GSM) 和2-甲基异莰醇( 2-methylisoboneol,2-MIB)由现行标准中的生活饮用水水质参考指标改变为水质扩展指标。

因此对饮用水中嗅味物质的研究进展加以关注具有重要意义。

1.饮用水中典型嗅味物质类型对于饮用水的嗅味分类,国外普遍采用饮用水嗅味轮图,将饮用水中嗅味分为3大类13种,其中鼻子可嗅到的主要有8种,其主要物质和来源见表1。

表1 饮用水中典型嗅味物质及来源2.饮用水中典型嗅味物质的去除技术吸附处理因其便利和经济的特性,常被各水厂采用。

活性炭是最常用的吸附剂,常用活性炭吸附剂有粉末活性炭( PAC) 、颗粒活性炭( GAC) 和活性炭纤维( ACF) ,具有比表面积大、微孔发达、吸附能力强、优先吸附有机物的优点,对嗅味物质的去除效果较好。

其作用机理主要是通过活性炭的物理吸附和微生物降解作用。

目前应用最多的是活性炭吸附。

化学氧化技术主要依靠氧化剂的高氧化电位对目标污染物进行降解,从而实现了污染物的去除。

常使用的氧化剂主要有氯、高锰酸钾、臭氧等。

与氯、二氧化氯等氧化剂相比,臭氧对嗅味物质有着较高的去除能力,但是当臭氧投加量大则会抑制氧化作用,易生成溴酸盐等副产物。

而以臭氧为氧化剂的催化氧化技术既可提高臭氧的氧化能力,还能减少副产物的产生。

近些年兴起的光催化化法则是在光催化剂( TiO2) 的作用下,利用光能降解难降解有机物的新型水处理技术,该方法具有分解能力高、操作简便、不需额外氧化剂等优点。

次氯酸钠预氧化去除水中硫醚类致嗅物的试验研究

次氯酸钠预氧化去除水中硫醚类致嗅物的试验研究

86 城镇供水NO.6 2011CITY AND TOWN WATER SUPPLY次氯酸钠预氧化去除水中硫醚类致嗅物的试验研究陈贻球 戴晓莹 李 慧(东莞市东江水务有限公司, 广东东莞 523109)摘要:本试验根据水中硫醚类致嗅物的可氧化性,采用次氯酸钠预氧化对水中的三种硫醚进行处理,试验结果表明:在去离子水条件下,在氧化时间为5min的情况下,0.20mg/L的氯投加量对1.80μg/L的甲硫醚和1.0mg/L的氯投加量对100~120μg/L的二甲基二硫醚和二甲基三硫醚的去除率均达到99.0%以上。

在原水条件下,在氧化时间为5min时,0.20mg/L的氯投加量对1.80μg/L的甲硫醚和1.0mg/L的氯投加量对100~120μg/L 的二甲基二硫醚的去除率可以达到95.0%以上,但是1.0mg/L的氯投加量对100~120μg/L的二甲基三硫醚的去除率却只有79.5%,在氧化时间为30min时,3.0mg/L的氯投加量对119μg/L的二甲基三硫醚的去除率才达到98.0%。

关键词: 次氯酸钠 预氧化 甲硫醚 二甲基二硫醚 二甲基三硫醚1 前言2007年,无锡市主要取水口(南泉水源厂)遭受漂流而至的污水团侵袭,导致城区出现大范围自来水发臭,引发了罕见的供水危机事件,严重影响了社会生活和经济生产[1]。

无锡饮用水嗅味突发事件中,以二甲基三硫醚为主的硫醚类有机腐败体产物被证实是其主要致嗅物[2]。

本试验根据水中硫醚的可氧化性,采用次氯酸钠预氧化对水中的三种硫醚进行处理,为自来水厂应对水源突发嗅味事件提供技术依据。

2 实验条件和方法实验用水以去离子水和南方某水厂原水配制含有一定浓度的甲硫醚、二甲基二硫醚和二甲基三硫醚污染物的水样。

污染物水样的实验浓度根据在南方某市进入污水处理厂的污水中检测到的2010年平均甲硫醚浓度为0.20μg/L,以及2007年无锡市饮用水事件中检测到污染团的最高浓度的二甲基三硫醚为11.40μg/L [2]为依据,配制约10倍检测浓度的以上三种污染物溶液,甲硫醚的浓度范围为1.00~2.00μg/L,二甲基二硫醚、二甲基三硫醚的浓度范围为100~120μg/L。

天然水体中两种主要异嗅物质的来源及迁移转化研究进展

天然水体中两种主要异嗅物质的来源及迁移转化研究进展

基金项目:国家自然科学基金项目(21277175);深圳市战略性新兴产业发展专项资金项目(JCYJ20120618164317119)作者简介:李冲炜男,硕士研究生。

主要从事水体异嗅物质的汇源及控制方面研究。

E-mail :132311085@csu.edu.cn *通讯作者。

女,教授,博士生导师。

研究方向为饮用水安全。

Tel :0731-********,E-mail :lihaipu@csu.edu.cn 收稿日期:2015-11-12;修回日期:2015-12-28天然水体中两种主要异嗅物质的来源及迁移转化研究进展李冲炜1,邹攀1,杨兆光1,2,李海普1*(1.中南大学化学化工学院,湖南长沙410083;2.中南大学深圳研究院,广东深圳518057)摘要近年来,水中嗅味问题逐渐引起关注。

研究发现,天然水体中异嗅物质主要是微生物和藻类的挥发性次级代谢产物。

总结了天然水体中常见的两种异嗅物质土臭素(GSM )和二甲基异莰醇(MIB )的来源及其在生物体内的合成途径。

介绍了异嗅物质通过吸附、挥发、光解、生物降解等一系列作用在饮用水水源中的迁移转化以及其进入水体生物的途径。

关键词挥发性次级代谢产物;异嗅物质;二甲基异莰醇;土臭素;归趋中图分类号Q939.9;X -1文献标识码A 文章编号1005-7021(2016)02-0074-07doi :10.3969/j.issn.1005-7021.2016.02.013Resource ,Migration &Transformation of Two MainOff-Flavor Compounds in Natural WaterLI Chong-wei 1,ZOU Pan 1,YANG Zhao-guang 1,2,LI Hai-pu 1(1.Schl.of Chem.&Chem.Engin.,Zhongnan Uni.,Changsha 410083;2.Shenzhen Res.Inst.of Zhongnan Uni.,Shenzhen 518057)Abstract In recent years ,the issue of taste and odor (T&O )in water attracts people ’s attention.Study has found that the main T&O compounds in natural waters were volatile secondary metabolite produced by microbes and algae.In this paper ,the resource and biosynthesis of two main off-flavor compounds ,2-methylisoborneol and geosmin (GSM ),in natural aqueous matrices were reviewed.In addition ,the migration and transformation of these two off-flavor com-pounds in natural water by means of absorption ,volatilization ,photolysis ,biodegradation were introduced.The trans-fer pathway of these two compounds into aquatic life was also discussed in this paper.Keywords volatile secondary metabolite ;off-flavor compounds ;geosmin ;2-methylisoborneol ;fate异嗅是指人的感觉器官(鼻)所感知的异常或令人讨厌的气味。

珠江三角洲城市河涌水体污染沉箱式生物处理研究

珠江三角洲城市河涌水体污染沉箱式生物处理研究

珠江三角洲城市河涌水体污染沉箱式生物处理研究
珠江三角洲城市河涌水体污染沉箱式生物处理研究
针对珠江三角洲城市河涌水力特性和污染特征,在分析现有河道直接净化技术优缺点和治理经验的基础上,以东莞市挂影洲污染内河涌为实验研究水体,提出了沉箱式生物处理技术,进行了处理效果实验研究.实验结果表明:沉箱式生物处理技术具有去除COD和NH3-N的效果好、投资省、占地少和易于管理等优点.
作者:汪义杰崔树彬胡国华WANG Yi-jie CUI Shu-bin HU Guo-hua 作者单位:汪义杰,胡国华,WANG Yi-jie,HU Guo-hua(长沙理工大学,湖南,长沙,410076)
崔树彬,CUI Shu-bin(珠江水利科学研究院,广东,广州,510611)
刊名:衡阳师范学院学报英文刊名:JOURNAL OF HENGYANG NORMAL UNIVERSITY 年,卷(期):2008 29(3) 分类号:X522 关键词:沉箱式处理技术水污染治理直接净化城市河涌珠江三角洲。

珠江流域重污染感潮河道黑臭治理新技术

珠江流域重污染感潮河道黑臭治理新技术

珠江流域重污染感潮河道黑臭治理新技术
珠江流域重污染感潮河道黑臭治理新技术
摘要:采用底泥曝气、底泥稳定化及激活土著微生物等集成技术进行重污染感潮河道黑臭治理试验研究.结果表明:①通过底泥曝气,硫化物去除率可达到95.7%,臭味基本消除.②稳定化后底泥Cu,Pb,Zn,Cr释放量降低85%~95%,TP抑制率达到90%,底泥硫化物稳定在15mg/kg 以下.③底泥土著活性污泥层对水体及底泥污染物有良好的降解作用,降解后表层底泥呈亮褐色,黑臭现象基本消除. 作者:雷恒毅余光伟刘广立白涛刘康胜陈若维 LEI Heng-yi YU Guang-wei LIU Guang-li CHEN Ruo-wei BAI Tao LIU Kang-sheng 作者单位:中山大学环境科学与工程学院,广东,广州,510275 期刊:中山大学学报(自然科学版)ISTICPKU Journal:ACTA SCIENTIARUM NATURALIUM UNIVERSITATIS SUNYATSENI 年,卷(期):2007, 46(3) 分类号:X703.1 关键词:感潮河道黑臭治理底泥曝气底泥稳定化土著活性污泥层珠江流域。

顶空固相微萃取-气质联用法测定水中4种痕量环状缩醛类异嗅物质

顶空固相微萃取-气质联用法测定水中4种痕量环状缩醛类异嗅物质

顶空固相微萃取-气质联用法测定水中4种痕量环状缩醛类异嗅物质狄欣宜【期刊名称】《净水技术》【年(卷),期】2024(43)3【摘要】文章采用顶空固相微萃取-气质联用技术,建立了水中2,2-二甲基-1,3-二氧环戊烷(22-DMD)、2-乙基-4-甲基1,3-二氧戊环(2-EMD)、2-乙基-2-甲基-1,3-二氧戊环(2E2MD)、2-乙基-5,5-二甲基-1,3-二氧杂环乙烷(2-EDD)4种痕量环状缩醛类异嗅物质的检测方法。

方法中固相微萃取前处理过程使用85μm Carboxen/PDMS萃取纤维,萃取温度为60℃,萃取时间为25 min,盐析剂氯化钠添加的质量分数为20%,色谱分离过程使用Agilent DB-5MS气相色谱柱(60m×0.25 mm×1.00μm),内标物使用2-异丁基-3-甲氧基吡嗪。

22-DMD、顺式2-EMD、反式2-EMD、2E2MD、2-EDD的方法检出限分别为1.6、0.6、0.5、1.0、0.3 ng/L,纯水、水源水、水厂出厂水和管网水平行加标样品中4种环状缩醛类物质的相对标准偏差为1.6%~8.6%,加标回收率为94%~117%,方法特性指标均满足水中痕量环状缩醛类异嗅物质的测定需要。

【总页数】10页(P194-203)【作者】狄欣宜【作者单位】上海城投原水有限公司【正文语种】中文【中图分类】TU991【相关文献】1.顶空固相微萃取-气质联用法测定水中五种嗅味物质的不确定度评定2.顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法测定太湖水源水中嗅味物质土臭素、2-甲基异莰醇以及β-紫罗兰酮的含量3.自动顶空固相微萃取气相色谱-三重四级杆质谱联用法测定水中的五种嗅味物质4.箭型顶空固相微萃取-三重四极杆气质联用法测定水中2种环状缩醛(2-EMD、2-EDD)、2-甲基异莰醇和土臭素5.顶空固相微萃取—三重四极杆气质联用内标法测定水中土臭素和2-甲基异茨醇因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

广东低渗透异相离子交换膜

广东低渗透异相离子交换膜

广东低渗透异相离子交换膜的应用与发展一、引言随着人们对环境保护和水资源的重视,膜分离技术在水处理和废水处理领域得到了广泛应用。

低渗透异相离子交换膜作为一种重要的膜分离技术,具有高效、节能、环保等优点,在广东的水处理和废水处理中得到了广泛应用和发展。

二、低渗透异相离子交换膜的原理及特点1. 原理:低渗透异相离子交换膜是通过离子交换作用实现溶质的选择性分离。

其基本原理是利用膜表面的离子交换基团与离子溶质之间的相互作用,实现溶质的选择性分离。

2. 特点:(1)高选择性:低渗透异相离子交换膜具有良好的选择性,可以根据溶质的电荷、尺寸等特性进行分离,实现高效的分离效果。

(2)高通量:低渗透异相离子交换膜具有较大的通量,可以快速地将溶质分离出来,提高处理效率。

(3)耐腐蚀性好:低渗透异相离子交换膜具有良好的耐腐蚀性,可以适应各种复杂的水质环境。

三、广东低渗透异相离子交换膜在水处理中的应用1. 饮用水处理:广东地区水质复杂,饮用水处理面临着很大的挑战。

低渗透异相离子交换膜可以通过去除水中的重金属离子、有机物等有害物质,提高水质的安全性和口感。

2. 工业废水处理:广东是中国的制造业大省,工业废水处理是一个重要的环境问题。

低渗透异相离子交换膜可以有效去除工业废水中的重金属、有机物等污染物,减少对环境的污染。

3. 海水淡化:广东地处沿海地区,海水淡化是解决水资源短缺问题的重要途径。

低渗透异相离子交换膜可以通过去除海水中的盐分和杂质,实现海水的淡化,提供可用的淡水资源。

四、广东低渗透异相离子交换膜在实际应用中的案例1. 广州市某饮用水厂引进了低渗透异相离子交换膜技术,通过膜分离技术去除水中的重金属离子和有机物,提高了饮用水的质量和安全性。

2. 深圳市某化工厂利用低渗透异相离子交换膜技术处理废水,有效去除了废水中的有机物和重金属,达到了排放标准,减少了对环境的污染。

3. 珠海市某海水淡化厂采用低渗透异相离子交换膜技术,实现了对海水的淡化,提供了大量的可用淡水资源,解决了水资源短缺问题。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第12卷第2期2017年6月出版亚热带资源与环境学报Journal of Subtropical Resources and Environment Vol.12No.2June 2017刘祖发,陈记臣,卓文珊,等.珠江三角洲某市水厂中异嗅物质的降解效果研究[J ].亚热带资源与环境学报,2017,12(2):1-7.LIU Z F ,CHEN J C ,ZHUO W S ,et al.Degradation effects of odor and taste compounds in water plants in a city of Pearl River Delta [J ].Journal of Subtropical Resources and Environment ,2017,12(2):1-7.珠江三角洲某市水厂中异嗅物质的降解效果研究收稿日期:2017-04-01基金项目:国家自然科学基金项目(41301627)。

作者简介:刘祖发(1961—),男,河南潢川人,副教授,博士,主要从事水文与水资源方面的研究,(E-mail )eeslzf@ 。

*通信作者:卓文珊(1977—),女,广东梅州人,工程师,硕士,主要从事水资源与环境方面的研究,(E-mail )zadeozws@.刘祖发1,2,陈记臣1,2,卓文珊1,2*,唐建锋3,林若兰1,2,姚寒梅1,2(1.中山大学水资源与环境研究中心,广州510275;2.华南地区水循环与水安全广东省普通高校重点实验室,广州510275;3.中山大学测试中心,广州510275)摘要:为了探讨水厂中水体的异嗅物质的浓度变化规律与各级水处理工艺之间的关系,以便为水厂更加有效地去除水中的异嗅味提供依据,本研究利用固相微萃取-气质联用(SPME -GC /MS )技术测定珠江三角洲某市水厂A 和水厂B 的各级水处理工艺流程中的5种异嗅物质:土臭素(GSM )、2-甲基异茨醇(MIB )、2-异丙基-3-甲氧基吡嗪(IPMP )、2-异丁基-3-甲氧基吡嗪(IBMP )以及2,3,6-三氯苯甲醚(TCA )的浓度,探讨水体产生异嗅味的原因与主要异嗅物质,并分析水厂各级水处理工艺对主要异嗅物质的降解效果。

结果表明:1)异嗅物质普遍存在于自来水厂的水体中;2)MIB 、GSM 和TCA 是水厂A 和水厂B 水体中的主要异嗅物质,这3种异嗅物质占了异嗅物质总含量的95% 99%;3)水厂A 和水厂B 中的水体产生异嗅味的原因是由微囊藻属、颤藻属藻类以及以死藻为食的放线菌等微生物的分泌物和胞外物质所致;4)水厂常规工艺对异嗅物质有一定的去除效果,但去除率较低且效果不稳定。

关键词:自来水厂;异嗅物质;固相微萃取-气质联用;常规处理工艺;降解中图分类号:TU991.25文献标志码:A 文章编号:1673-7105(2017)02-0001-07Degradation Effects of Odor and Taste Compounds in Water Plants in aCity of Pearl River DeltaLIU Zufa 1,2,CHEN Jichen 1,2,ZHUO Wenshan 1,2*,TANG Jianfeng 3,LIN Ruolan 1,2,YAO Hanmei 1,2(1.Center for Water Resource and Environment ,Sun Yat-sen University ,Guangzhou 510275,China ;2.Key Laboratory of Water Cycle and Water Security in Southern China of Guangdong Higher Education Institutes ,Guangzhou 510275,China ;3.Testing Center ,Sun Yat-sen University ,Guangzhou 510275,China )Abstract :In order to study the source of odor and taste in water plants ,and the relationship betweenthe odor and taste compounds ’concentration variation law and treatment process at each level ,and toprovide the basis for effective removal of odor and taste compounds in water ,this study used solidphase microextraction-Gas Chromatography /Mass Spectrometry (SPME-GC /MS )technique to detectthe concentrations of five most common odor and taste compounds of Water Plant A and Water Plant Bin a city of Pearl River Delta.The five most common odor and taste compounds are Geosmin (GSM ),2亚热带资源与环境学报第12卷2-methylisoborneol(MIB),2-isopropyl-3-methoxypyrazine(IPMP),2-isobutyl-3-methoxypyrazine(IBMP)and2,3,6-trichloroanisole(TCA).According to the main odor and taste compounds,thisstudy discusses the source of odor and taste compounds in water plants,and analyzes removal effects ofthem in different treatment processes.Results show that:1)Odor and taste compounds are prevalentin the water of water plants.2)MIB,GSM and TCA are the main odor and taste compounds in WaterPlant A and Water Plant B,which account for95% 99%of the total odor and taste compounds.3)The main source of odor and taste compounds of these two water plants are microcystis,oscillatoria andactinomycetes that eating algae.4)The conventional treatment processes have a certain removal effect,but with low removal rates and unstable removal effect.Key words:water plants;odor and taste compounds;SPME-GC/MS;conventional treatment proces-ses;degradation0引言随着人们生活水平的不断提高,居民对于饮用水的水质也提出更高的要求,并对水体异嗅味问题日益重视。

研究表明,引起水中异嗅味的物质主要为土臭素(Geosmin,GSM)、2-甲基异茨醇(2-meth-ylisoborneol,MIB)、2-异丙基-3-甲氧基吡嗪(2-isopropyl-3-methoxypyrazine,IPMP)、2-异丁基-3-甲氧基吡嗪(2-isobutyl-3-methoxypyrazine,IBMP)以及2,3,6-三氯苯甲醚(2,3,6-trichloroanisole,TCA)等[1];其中,GSM、MIB和TCA作为藻类等的分泌物,是造成饮用水中会有异嗅味的主要原因[2]。

水体异嗅味问题在国内外普遍存在,国外从20世纪50年代就开始对水体异嗅味进行研究,并取得许多成果[3-5]。

对水体异嗅味问题的研究现在已经成为世界水环境研究的热点之一[6]。

而国内对于水体异嗅味的研究起步相对较晚,相关研究工作也只是刚刚开展,如肖作义等[7]分析了水库产生异嗅味的原因,李勇等[8]进行了饮用水除嗅处理工艺的研究。

但鲜有对自来水厂各级处理工艺对异嗅物质的降解效果的相关研究,如黄璐等[9]研究了氯消毒和臭氧氧化等工艺对水体异嗅味的影响效果,杨忠盛等[10]运用中试处理工艺流程分析了水厂对水体异臭味的去除效果。

目前,用仪器分析异嗅物质的方法有蒸汽蒸馏萃取法[11]、液液萃取法[12]、吹扫捕集法[13]和开环捕集法[14]等,但这些方法均存在一定的缺点,如有机溶剂消耗量大、提取效率低和处理时间长等。

而固相微萃取(solid phase microextraction,SPME)技术具有操作简单、快速和费用低廉的优点[15-16],广泛用于对水和空气等的前处理过程中[17-18]。

本研究首先对珠江三角洲某市的水厂A和水厂B进行样品采集,然后通过SPME前处理后,再利用色谱质谱(Gas Chromatography/Mass Spectrometry,GC/MS)快速检测水厂净化处理过程中5种异嗅物质的含量,分析水厂A和水厂B中水体产生异嗅味的原因以及主要异嗅物质的浓度变化规律与各级处理工艺之间的关系,可为水厂有效去除水中的异嗅味提供依据。

1水厂工艺介绍与样品采集水厂A和水厂B的取水水源都是磨刀门水道,二者地理位置相近。

水厂A和水厂B的水处理工艺流程基本相同,都采用密集型、集团式的布置方式,将混合、絮凝、沉淀、过滤和消毒等主要构筑物连体布置。

净水工艺流程及各处理单元采样点分布见图1。

于2016年8月1日,用容量为1000mL的洁净采样瓶在选取的采样点采集水样,采样时要保证瓶中装满水,不留空气;同时立即记录所采水样的温度、pH值和溶解氧,然后密封样品瓶,贴好标签。

采样后需将样品置于4ħ以下的冰箱中避光保存,待实验测定时再恢复至室温。

相关文档
最新文档