回流消解光度法测定管网饮用水低浓度COD_(Cr)

我国的管网饮用水污染大部分属于有机物污染。针对低COD_(Cr)的检测精准问题,一方面须进行水样规范回流消解,另一方面采用长光程吸收光度技术结合自然对数吸光值技术,以有效扩展低浓度下的检测灵敏度。相关研究可为今后管网在线昼夜监测提供相应的技术准备。

饮用水管网中抗生素抗性细菌/基因的赋存与控制

饮用水安全是人类社会健康发展的必要前提,但饮用水管网内的独特环境却在一定条件下为抗生素抗性细菌/基因(antibiotic resistant bacteria/genes, ARB/ARGs)赋存和传播提供了有利条件,从而潜在地危害人体健康。当前,饮用水管网内ARB/ARGs的传播已成为国际关注的热点。为更好地去除饮用水管网内的ARB/ARGs,文中在介绍饮用水管网内ARB/ARGs来源的基础上,详细阐述了影响饮用水管网内ARB/ARGs赋存的主要因素,重点解析了控制ARB/ARGs赋存的有关方法与技术。建议今后研究应主要集中于阐明饮用水管网内ARB/ARGs的富集与传播机制,寻求低成本减少ARB/ARGs的方法,科学评估饮用水中与ARB/ARGs暴露相关的人体健康风险。

饮用水管网生物膜中弧菌数量影响因素研究

研究饮用水管网中管材、管龄、管径等因素对生物膜弧菌数量的影响。采集中国东部某市管网生物膜样本12份,用硫代硫酸盐-柠檬酸盐-胆盐-蔗糖琼脂培养基分离培养弧菌,并用弧菌科细菌生化鉴定系统鉴定并计数。结果表明,弧菌检出率为50%(6/12)。在管龄相近的不同管材管壁生物膜中,弧菌数量为球墨铸铁管(212±39.40CFU/cm^2)>镀锌钢管(4.85±1.03CFU/cm^2)>不锈钢复合管(0.66±0.21CFU/cm^2),并且球墨铸铁管中的弧菌数量与其他管材间差异有统计学意义(P<0.05),而在塑料管中未检出弧菌;而不同管龄的球墨铸铁管以及镀锌钢管生物膜中弧菌数量变化不明显;在不同管径(公称直径为200、150和300mm)的球墨铸铁管生物膜中,弧菌数量分别为2.65×10~3±204、212±39.40和44.20±6.88CFU/cm^2。综上表明,管材对生物膜弧菌数量有较大的影响,其中,以球墨铸铁管中的弧菌数量最多;因此,饮用水管段的铺设应考虑铸铁管的潜在弧菌风险。

广州市饮用水中消毒副产物卤乙酸的毒性及其降解研究

以2012年4月初与5月初所采集的广州市自来水管网水样为样本,通过实验手段分析广州市市政供水中的水源、管网水等供水水质情况,对饮用水中卤乙酸浓度进行监测,结果表明饮用水中总卤乙酸范围在5.91~45.75μg·L^(-1),符合美国EPA环保署对总卤乙酸含量的控制标准,其中二氯乙酸浓度范围为0.88~16.69μg·L^(-1),三氯乙酸浓度范围为3.72~27.00μg·L^(-1),均符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)对其含量的限制。对二氯乙酸、三氯乙酸、一溴乙酸、二溴乙酸进行毒性检测中,测出这4种物质的细菌半致死效应浓度分别为184.07μg·L^(-1)、193.57μg·L^(-1)、13.47 mg·L^(-1)、15.00 mg·L^(-1)。以二氯乙酸、三氯乙酸为代表物质,用Fenton试剂氧化法降解模拟水样,利用气相色谱法测定降解后的卤乙酸浓度,考察了Fenton试剂用量、p H值、模拟水样初始浓度和反应时间对卤乙酸降解效果的影响。结果表明,100μg·L^(-1)的100 m L二氯乙酸、三氯乙酸模拟水样中投加0.4 mmol·L^(-1)H2O2溶液及0.04 mmol·L^(-1)Fe2+溶液,反应时间为20 min,初始pH值为3.6,为Fenton试剂氧化法降解二氯乙酸、三氯乙酸的最佳条件,降解率分别为69.28%和71.4%。

谈饮用水加氯消毒副产物变化规律及其控制途径

针对饮用水加氯消毒后可能出现的反应,以气相色谱法为测试手段,以辽河油田供水公司清泉水源供水管网供水为研究对象,通过现场取样、实验室分析来研究不同季节给水管网中水质的变化情况,找出消毒副产物在管网中的变化规律及主要控制因素,提出了控制饮用水中消毒副产物的对策。

饮用水管网中的消毒副产物生成与控制措施

随着城市化进程的飞速发展以及人们对饮用水安全要求的不断提高,饮用水管网的重要性日益凸显。然而,在饮用水消毒过程中,容易产生消毒副产物,给饮用水安全带来潜在风险。这些消毒副产物的生成受多种因素影响,如水源水质、消毒剂种类与剂量、水的pH值和温度等。基于此,本文深入探讨消毒副产物的生成机制、影响因素及危害,提出优化消毒工艺、预处理减少副产物前体物以及加强管网运行管理等措施,以期达到有效控制消毒副产物生成、保障饮用水安全、提升饮用水品质的目的,为饮用水管网的科学管理提供理论支持与实践指导。

微量磺胺甲恶唑对饮用水管网生物膜群落及抗性基因的影响与控制

针对饮用水管网系统可能存在的微生物风险问题,采用模拟不同处理条件下的输配水管道系统,通过宏基因组学分析探究微量磺胺甲恶唑以及次氯酸钠消毒对管道中生物膜与抗性基因组成的影响。结果表明,2μg·L^(-1)磺胺甲恶唑的添加对微生物群落以及抗性基因组成无明显影响,而浮霉菌门细菌表现出很强的抗次氯酸钠消毒能力。在未消毒条件下丰度前十的抗性基因与携带差异性抗性基因的细菌在消毒后丰度均明显有所下降,次氯酸钠消毒使ARGs总量下降了91.9%,因此,次氯酸钠消毒通过控制携带抗性基因物种从而有效控制群落抗性基因的传播。同时,通过组间显著性差异的功能基因与组间显著性差异的抗性基因相关性分析,功能基因的变化情况与抗性基因变化情况一致,因此,长期消毒改变了细菌群落组成及其功能,并最终影响抗性基因传播。这项研究有助于控制长期运行的饮用水管网输配系统中可能存在的包括抗药基因在内的微生物相关风险问题。

给水管网细菌生长的动力学模型

建立给水管网中的细菌生长动力学模型是模拟实际管网中细菌生长的情况,揭示管网悬浮菌、生物膜、营养基质浓度以及消毒剂浓度之间的相互作用机理的主要途径。为此综合比较了目前国外提出的几种主要动力学模型,包括SSB模型、SANCHO模型和BAM模型等,详细介绍了各种模型的基本原理及其在该研究领域的优点和局限性,为我国在该领域的研究提出了建议。

氯、亚氯酸盐控制氯胺消毒管网硝化作用效果

采用2台串联环状生物膜培养反应器(biofilm annular reactor,BAR)模拟氯胺消毒给水管网系统,通过对余氯、NH4+-N、NO2--N、NO3--N、DO、异养菌(heterotropic,HPC)及亚硝化菌(amnoniu-oxidizing bacteria,AOB)等指标进行检测,共同评价氯和亚氯酸盐2种消毒剂对氯胺消毒管网中硝化作用的控制效果.试验结果表明,出厂水再投氯消毒可造成NH4+-N降解,使得NO2--N和NO3--N产生积累;再投亚氯酸盐更易提高管网中余氯和DO的质量浓度,使得NO2--N和NO3--N质量浓度降低,可有效地控制硝化作用;与投加氯消毒时相比,投加0.6 mg/L亚氯酸盐时,第1台BAR中悬浮和生物膜中HPC分别平均降低了2.58 log和2.86 log,悬浮及生物膜中AOB降低约1 log,亚氯酸盐能对AOB起到控制灭活效果而等量氯对其几乎没有灭活效果.因此,在控制管网硝化作用方面,亚氯酸盐与氯胺联用的消毒效果优于氯与氯胺.

饮用水管网生物膜中弧菌的监测

目的调查饮用水管网生物膜中弧菌的种群和数量,为控制弧菌相关疾病提供科学依据。方法采集中国东部某市饮用水管网生物膜样本13份,平皿计数法测定细菌菌落总数,硫代硫酸盐-柠檬酸盐-胆盐-蔗糖（TCBS）琼脂培养基分离培养弧菌,并用弧菌科细菌生化鉴定系统鉴定。结果 13份样本全部检出细菌,检出率为100%;弧菌检出率为53.85%（7/13）;共鉴定海鱼弧菌、霍利斯弧菌和辛辛那提弧菌3种弧菌,检出率分别为30.77%（4/13）、23.08%（3/13）、7.69%（1/13）;弧菌检出数达10^1 CFU/cm^2-2.65×10^3 CFU/cm^2。结论饮用水管网生物膜中存在大量弧菌,对人类健康有潜在的威胁。

不同消毒方式下的微生物群落组成及对管段腐蚀的影响

因腐蚀引起的管网问题和多元化的消毒方式选择越发受到关注。文中针对不同消毒方式下生物膜中的优势菌群在腐蚀过程中发挥着的作用展开了试验研究,通过高通量测序对中试管网系统各管段中生物膜细菌群落特征进行表征,并进行深入分析。研究结果表明,在紫外消毒方式下,生丝微菌属(Hyphomicrobium)是其优势菌属,属于反硝化菌,对管段的腐蚀有抑制作用。氯消毒方式下,丙酸弧菌属(Propionivibrio)是主要优势菌属,在一定程度上会促进金属点蚀的形成。在紫外-氯消毒方式下,管段运行初期,多数菌属与紫外消毒方式下初期的微生物群落组成相近,反硝化菌属作用明显,但随着管段运行的时长增加,Propionivibrio变为主要优势菌属。由此,认为采用紫外或紫外-氯消毒方式对管段腐蚀起到一定的抑制作用。

氯、二氧化氯对氯胺消毒管网硝化作用控制效果对比

采用2台串联BAR模拟给水管网系统,通过对余氯、NH4+-N、NO2--N、NO3--N、DO、HPC及AOB等指标检测,评价氯和二氧化氯2种消毒剂对氯胺消毒管网中硝化作用的控制效果.研究结果表明:二氧化氯比等量氯更易提高管网中余氯质量浓度和DO质量浓度;氯消毒阶段NH4+-N降解,NO2--N和NO3--N积累,而投加二氧化氯后可有效控制硝化作用;与投加氯消毒相比,投加等质量浓度(0.6 mg/L)二氧化氯时,第1台BAR中悬浮和生物膜中HPC分别降低了2.54 log和1.63 log,悬浮及生物膜中AOB降低约1 log;二氧化氯能对AOB起到控制灭活效果而等量氯对其几乎没有灭活效果,在控制供水管网硝化作用方面,二氧化氯与氯胺联用的消毒效果优于氯与氯胺.

饮用水管网生物膜细菌群落特征及其对腐蚀的影响

通过454高通量测序对北方A和B两实际饮用水管网系统中生物膜细菌群落特征进行表征,并研究了其对管网腐蚀产物组成的影响。结果表明,A管网生物膜细菌群落丰度和多样性高于B管网生物膜。在门水平上,两管网生物膜细菌群落主要为变形菌门Proteobacteria,但B管网生物膜中的相对丰度(67.10%)高于A(46.50%)。在纲水平上,A管网生物膜主要为β-变形菌纲Betaproteobacteria,B管网生物膜中主要为β-变形菌纲Betaproteobacteria和δ-变形菌纲Deltaproteobacteria。在属水平上,A管网生物膜中腐蚀相关菌群主要为硝酸盐还原菌和铁还原菌,其腐蚀产物主要为α-Fe OOH和Fe_3O_4,而B管网生物膜中硫酸盐还原菌特别是脱硫弧菌属Desulfovibrio含量较高,其可能与管垢中绿锈含量高有关。

毛细管气相色谱法检测管网末梢水中二氯乙腈

目的建立毛细管气相色谱法检测管网末梢水中二氯乙腈(DCAN)含量的分析方法。方法采集G市大学城5所大学的管网末梢水,采用OV 1701毛细管色谱柱和电子捕获检测器进行测定。结果0.1~40μg/L DCAN线性关系良好,相关系数0.9996。G市大学城饮用水管网末梢DCAN含量0.25~0.48μg/L。结论毛细管气相色谱法检测城市饮用水管网末梢DCAN可提高分离效率,节省分离时间。操作简单快速,精密度、准确度较高,值得推广。

给水管网细菌再生长可能机制及影响因素分析

给水管网中细菌再生长是管道的表面性质和流体流速特点及细菌对贫养环境的适应造成的。其主要影响因素包括：余氯量、可同化尊机喳（AOC）、管材及管道特征等。余氯量是控制细菌再生长的关键因素：AOC是管网水中细菌生长潜力的首要指标；当水中的磷为l～3μg/L甚至低于1μg/L时，磷就成为管网水中细菌再生长的主要限制因素。

研究供水管壁生物膜的模拟系统

综合比较了国外的几种研究管网生物膜生长特性的典型反应器,包括AR(annularreactor)反应器、Robbins'device等,详述了反应器的工作原理及其优点和局限性,针对我国在该领域的研究提出了相应的建议。

南方某城市供水管网红水原因调查与研究

针对南方某城市供水管网经常出现红水现象,对实际供水管网进行了调查.从某城市供水管网中连续取样检测溶解氧、余氯、铁浓度、锰浓度、铁细菌和亚硝酸菌等重要水质指标,目的是探讨管网出现红水的原因.结果表明,管网出现红水地区的沉淀物主要成分为铁、锰,出厂水存在锰超标现象(Mn最大值达到0.33 mg.L-1),4个水厂出厂水拉森指数均>1,4个水厂供水量及硫酸盐、电导率等供水水质指标存在较大的差别,管网中铁细菌及亚硝酸菌(100～103MPN.mL-1)存在水平较高.因此,出厂水本身腐蚀性是导致管网出现红水的潜在原因;其次,各水厂供水量和水质差异导致管网水在低溶解氧及低余氯条件下易发生红水现象;再者,管网中硝化作用严重,诱发微生物腐蚀供水管道.为此,针对上述原因提出控制管网红水现象的主要措施.