臭氧氧化铜绿微囊藻及其对水质的影响_汪小雄

收稿日期:2010-04-05基金项目:国家自然科学基金项目资助(5678104)。作者简介:汪小雄(1972-),男,硕士。研究方向:环境生物技术。·水污染防治·臭氧氧化铜绿微囊藻及其对水质的影响StudyontheOzonizationofMicrosysticAeruginosaandEffectonWaterQuality汪小雄林细池姜成春朱佳(深圳职业技术学院建筑与环境工程学院深圳518000)摘要针对水华典型污染藻类-铜绿微囊藻(Microsystisaeruginosa),采用臭氧氧化处理,研究臭氧除藻及其对水质的影响。细胞氧化前后的光学显微摄影图片表明:氧化剂对细胞结构的完整性有明显的破坏作用,细胞最后被裂解成大小不等的碎片,同时胞内物质释放,导致溶解性有机碳(DOC)有所升高。藻细胞数量和叶绿素含量(以OD440、OD680和叶绿素a含量表示)均发生相应的降低。此外,藻液水质的pH值、浊度、UV254有一定的改善作用。关键词富营养化铜绿微囊藻臭氧氧化AbstractMicrosystisaeruginosa-thetypicalalgaeamongplanktonbloomwastreatedbyozonizationtostudythealgae-killingandwaterquality.Micrographsofoxidizedcellsrevealthatoxidationcandamagetheintegralityofthealgalcytoarchitecturetosomeextent.Thecellsbreakdowndifferentpiecesofsizefinally.Oxidationcanalsostimulatethereleasingoftheintracellularcomponentstomakedis-solvedorganiccarbonincrease.Algalcellandchlorophyllconcentration(expressedbyOD440,OD680andconcentrationofchlorophylla)decreasesdistinctlyafteroxidation.Furthermore,thepH,turbidityandUV254ofthewaterqualityhadbeenimprovedtosomeextent.KeywordsEutrophicationMicrosystisAeruginosaOzoneOxidation世界上淡水湖泊藻类水华发生的频率与严重程度都呈现增长的趋势,其中蓝藻是引起藻类水华污染的主要藻类〔1〕。水体富营养化而导致的蓝藻水华暴发给世界各国带来重大的环境问题。藻类繁殖会释放臭味物质,引起饮用水感官性能的下降,加大了处理含藻水的难度。藻类的繁殖还对饮用水的安全性造成了威胁,释放藻毒素引起人畜患病甚至死亡〔2,3〕,藻细胞及它的胞外分泌物在氯化过程中产生三卤甲烷、卤乙酸、卤乙氰等物质〔4-7〕。所以,富营养化水源水除藻问题亟待解决。传统的水处理工艺普遍采用氯气杀藻,已被证明效率比较低,而且会产生大量的卤代有害产物〔8〕。本文目的是研究臭氧氧化除藻和水质的影响,针对淡水蓝藻中典型的污染藻类-铜绿微囊藻进行除藻及水质一些指标的变化情况研究,以探索富营养化水体藻类臭氧处理的可行性技术。1实验材料和方法1.1含藻水样的培养试验中使用的铜绿微囊藻(Microcystisaerugi-nosa),购自中科院武汉水生生物研究所。藻体为小囊泡状,是淡水湖泊和河流中常见的藻种。采用BG-11培养基在5L白细口瓶中进行培养。培养温度在(26.5±0.5)℃,光照强度为2000μEm-2S-1,光暗比12h:12h。1.2试验过程微囊藻生长到对数生长期,开始进行臭氧氧化杀藻试验。臭氧杀藻过程在1000mL的接触反应柱中进行,半连续操作。臭氧由型号为DHX-SS-O3型实验室用臭氧发生器产生(哈尔滨久久)。该试验的气相臭氧浓度测定采用碘量法,测得在氧气流量为0.35L/min的条件下,臭氧的产量为4.5mg/min,通气时间分别为0、8、16、24、32min,取表面1cm以下上清液30mL液体进行各项—4—环境保护科学第36卷第6期2010年12月DOI:10.16803/j.cnki.issn.1004-6216.2010.06.002指标测定。1.3分析方法取实验前和不同处理时间的藻类置于显微镜下观察,观察藻类的形态结构变化;藻细胞浓度以440nm、680nm的分光光度值(OD440、OD680)和叶绿素a含量来代表,叶绿素a含量的测定依照《淡水浮游生物研究方法》〔9〕;利用浊度仪和pH计分别测量溶液浊度和pH值的变化