藻类代谢产物中典型异味物质及其变化规律研究(2)

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藻类代谢产物中典型异味物质及其变化规律研究

硕士论文藻类代谢产物中异味物质及其变化规律研究１绪论

１．１本课题研究的背景

２００７年５月２８日，因太湖水域蓝藻暴发，导致无锡部分地区自来水水质发生变化，居民生活用水出现异味，引发供水危机。各方监测数据显示：去年入夏以来，无锡市区域内的太湖出现５０年以来最低水位，加上天气连续高温少雨，太湖水富营养化较重，诸多因素导致蓝藻提前暴发，影响了自来水水源地水质。

近年来，随着人类生产生活污水的大量排放，水体富营养化问题目趋严重。在环境条件适宜时，富营养化水体中的一些浮游藻类能够快速生长、繁殖，在较短时间内成为优势种群，当达到一定细胞密度时，在水体表层大量聚集，形成肉眼可见的聚集体，即“水华＂。每年夏秋季节在一些淡水湖泊、河流和池塘中常可见到大面积的水华现象，其中以蓝藻水华最为常见。我国的一些大型淡水湖泊都有不同程度的蓝藻水华发生。水华的重大危害之一即水华藻类可代谢产生有害的次生代谢产物，释放到水体中，造成水体污染，严重影响水体的正常结构与功能。

蓝藻的暴发带来了水质难闻的气味，降低了饮用水的质量，严重的情况下，甚至会导致恶心、胸闷、腹泻等症状，所以通常会引起用户的抱怨及对水质的怀疑。

１．２本课题研究的目的及意义

在淡水水体中，藻类代谢分解产物中对水环境影响最大的是蓝藻毒素和异味物质

【ｌ。３１，由于蓝藻毒素对人类的健康有直接危害，针对毒素的研究工作相对较多。然而，随着人们生活水平的不断提高，对饮用水、水产品的质量要求越来越高。水体异味，特别是藻源异味问题已引起人们的重视卜¨。由藻类代谢产物引起的水体异味问题是一个严重且普遍存在的环境问题。国外自二十世纪五十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研究热点之一，而中国在这方面的研究相对较晚，相关研究工作也较少。

近几年来，中国的一些研究单位对我国一些湖泊水体异味问题的调查研究【８。１ｌ】表明，我国普遍存在着水体异味问题，尤其是在滇池、太湖、巢湖、东湖等富营养化湖泊中，一些有害藻类过度繁殖，在生长过程中产生具有异味的挥发性次生代谢产物，释放到水体中，使水质与水产品产生刺鼻难闻的气味，导致人类饮用水水质下降并对人体健康构成威胁。随着湖泊富营养化过程的加剧，水及水产品异味问题也日益严重，因此亟待加强对水体异味的成因和治理对策研究。目前水体中常见的气味有下列几种：泥土味、霉味、芳香味、青草味、腐殖臭、药

藻类代谢产物中典型异味物质及其变化规律研究

ｌ绪论硕士论文品味、鱼腥臭、臭鸡蛋味、焦油臭、氯苯味等【１２１。美国加州大学Ｈ．（Ｍｅｌ）Ｓｕｆｆｅｔ教授对前人的工作进行了总结与补充，绘制出气味轮图【１３１，如图１所示：

图ｌ气味轮图

１．３气味来源

水中的气味有机物形成原因多种多样，其来源主要有以下几方面【１２】：水源水中的天然有机物。在供水行业常规水处理工艺下，水中有机物虽然被大量吸附除去，但一些残留有机物具有低嗅阈值，仍能发生明显的气味；工农业废水和生活污水。工业废水中的化学物质，如酚等不仅影响自来水厂净化效果，而且处理过程中可能又会产生新的有机物质，产生臭味和其他刺激性气味。

微生物活动的代谢产物和消毒副产物等是水体异味的主要原因。

此外，还有些原因也可导致生活用水中气味有机物的形成，如水源体中的人工水产养殖，能增加水体的有机物含量及有机体的腐蚀质等，使水体异味增加。２

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硕士论文藻类代谢产物中异味物质及其变化规律研究

微生物致味物质，包括水中微生物或藻类的新陈代谢所产生的异味物质和一些天然有机物（如腐殖质）在微生物作用下的分解产物。

研究发现【１３Ｊ产生异味的藻类有颗粒直链硅藻、针杆藻、舟形藻、菱形藻、栅藻、蓝球藻、蓝纤维藻、颠藻、席藻、鱼腥藻等，其致异味质量浓度为０．０１ｍｇ／Ｌ－－３０ｍｇ／Ｌ。当浮游藻类总生物量质量浓度达到１２．７ｍｇ／Ｌ一１８．１ｍｇ／Ｌ时，水体产生轻微异味；当浮游藻类总生物量质量浓度达到４２．９ｍｇ／Ｌ－－９４．８ｍｇ／Ｌ时，水体异味严型１４】。

这些致味物质在水中的气味如表１．１所示。

表１．１水中的致昧物质【１５】

Ｔａｂｌｅ１．１Ｏｄｏｒｃｏｍｐｏｕｎｄｓｉｎｗａｔｅｒ

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１绪论硕士论文１．４气味类型

１．４．１鱼腥味

在某些地区，冬季时原水中以鱼腥味为主要的异味，ＦＰＡ强度可高达１２【１６】。而产生鱼腥味的主要原因是矽藻繁殖所造成的，水中常见的矽藻Ｓｙｎｅｄｒａ和Ｍｅｌｏｓｉｒａ均会造成鱼腥味【１７１。在各种臭味物质中，可能会造成鱼腥味的物质多是一些醛类及胺类，如ｎ－Ｘｅｎｘａｎａｌ、ｎ—Ｈｅｐｔａｎａｌ、Ｄｅｃａｄｉｅｎａｌ、Ｈｅｐｔａ．ａｎｄｄｅｃａｄｉｅｎａｌｓ。蓝绿细菌门中的微囊藻也会产生二甲基硫，具有鱼腥味的物质‘１引。

１．４．２土霉味４

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常见的土霉味物质包括Ｏｅｏｓｍｉｎ、２－ＭＩＢ、ＩＰＭＰ、ＩＢＭＰ和ＴＣＡ［１９之１１。已知蓝绿细菌门中的颤藻属、伊沙束丝藻属及鱼腥藻等都被发现能产生Ｇｅｏｓｍｉｎ。２－ＭＩＢ能从放线菌的培养基中分离得到。另外三种土霉味物质，ＩＰＭＰ可从青椒中分离，ＩＢＭＰ为土壤中微生物所产生，ＴＣＡ则为水厂加氯程序所产生【２２’２３１。

１．４．３氯味

氯味主要来自于净水消毒程序，主要形式为自由有效氯及氯胺【２４１。当某地供水系统中含氯量较低，则这个地区群众对氯的味道较为敏感，因此对于氯味之臭味阈值较低‘２５１。由于二氯胺的臭味阈值较一氯胺低很多，二氯胺的浓度到达０．５ｍｇ／Ｌ以上时，大部分人就会感受到不愉快的氯味【２６１。氯味对于臭味物质有遮蔽的效应，能够使其他的味道不易察觉【２７１。

１．５异味化合物的分析方法

水体异味的分析方法是水体异味研究的重要内容之一，许多早期文献所讨论的异味来源问题以及异味防治技术都因缺乏一种可靠的分析方法而受到限制。因此，发展灵敏可靠的异味物质的分析技术对进一步深入开展异味研究工作至关重要。目前，国内外对水体异味的监测方法可归纳为两种，即感官分析方法和仪器分析方法。对异味的强度、嫌恶性、公害原因等可以用感官分析方法加以鉴定和评价，但若分析异味的成分、浓度及结构、探索异味物质的控制对策、以及进行异味污染状况的调查，就需要用仪器分析方法，所以目前这两种方法都在使用，互为补充。

１．５．１感观分析方法

气味的感官分析是指通过人的嗅觉来判断气味的类别和强度。它的主要原理是嗅味物质通过各种途径 …… 此处隐藏：2311字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……