太湖贡湖湾2-甲基异莰醇(2-MIB)时空变化特征及影响因子

湖泊水体丝状蓝藻的大量出现会产生嗅味代谢物,引发由2-甲基异莰醇(2-MIB)主导的嗅味问题,威胁饮用水安全。太湖贡湖湾是苏州市、无锡市的重要饮用水源地,近年由2-MIB引起的水体嗅味问题时有出现,但相关研究鲜有报道。为掌握贡湖湾2-MIB时空变化特征及影响因子,研究分别于2022年3—12月和高温期间(7月29日—8月29日)开展逐月及高频调查。逐月调查结果显示,贡湖湾2-MIB浓度变化季节性差异显著,夏季浓度最高,可达124.3 ng/L。贡湖湾各点2-MIB的空间分布无明显差异。高频调查结果发现,高温期间贡湖湾入湖口附近水域2-MIB浓度变化剧烈,最高值可达1385 ng/L,超其嗅阈值(10 ng/L)近140倍。本文研究借助人工镜检及功能基因高通量测序技术,首次揭示拟浮丝藻是高温时段贡湖湾2-MIB的主要来源。主成分分析及相关性分析结果表明,水温、月均太阳辐射、总磷和叶绿素a是影响贡湖湾2-MIB逐月变化的关键环境因子。高温时段贡湖湾拟浮丝藻的时空变化主要受水温、日均太阳辐射、风力、硝态氮和溶解性总磷及微囊藻多个环境因子共同影响。

东营市典型水库2-MIB浓度水平及时空分布特征探究

本文探究东营市8个典型水库中2-甲基异茨醇(2-MIB)的浓度水平,分析2-MIB的时空分布特征。研究结果表明,8个典型水库中,2-MIB的浓度为27.3~182.0 ng/L,相较于国内其他水库,东营市典型水库2-MIB处于中等水平;东营市多数水库2-MIB浓度的时间变化趋势明显,主要原因在于温度影响藻类活动,进而影响2-MIB的浓度水平,然而,政策倾斜使得少数水库2-MIB浓度保持在一定范围内;空间分布方面,水库距离东营市中心越近,其2-MIB浓度水平越高,整体上,各水库2-MIB浓度呈现出中心区域高于周边区域的格局。

不同填料对滤池处理嗅味物质2-MIB的中试研究

针对水厂常规工艺对2022年发布的《生活饮用水卫生标准》中新增感官性指标2-MIB去除效果欠佳问题,以柱状滤池为实验装置,通过填充不同滤料模拟不同水厂滤池运行,对不同水厂生物滤池及砂滤料处理2-MIB效果、影响因素进行中试研究,在检验去除2-MIB的同时,对装置出水的浊度、UV254、硝酸盐等指标与滤池出水对比。结果表明,水厂滤池的生物滤料在其它水厂仍可发挥处理2-MIB效果,通过砂滤料与生物炭滤料混合,可以使原本不具有2-MIB降解效果的砂滤池出水2-MIB浓度低至10 ng/L以下,且其浊度、UV254去除效果与水厂常规滤池一致。同时滤池进水余氯量是影响出水2-MIB的重要因素,余氯量越高,出水2-MIB浓度随之升高。本实验为不具有去除2-MIB效果滤池且无深度处理工艺的水厂,提供了一种见效快、成本低的2-MIB处理方法,可以在不影响水厂滤池正常运行,不需增加深度处理工艺条件下,实现高效去除2-MIB。

某浅水湖型水源地土臭素(GSM)和2-甲基异莰醇(2-MIB)的变化规律

以2016年某水源地水样为研究对象,对该水源水的致臭物质2-甲基异莰醇(2-MIB)、土臭素(GSM)以及藻类含量进行检测。通过环境因素相关性分析,构建水源水季节预警机制。研究表明:2-MIB与GSM的含量在夏秋季比较高,在冬春季相对较低;同时,2-MIB的含量在7月、8月远远高于臭阈值,这两种物质在3月、4月浓度均有所上升,与藻类浓度的变化规律基本一致。

预氯化对粉末活性炭吸附水中2-MIB的影响

对预氯化和粉末活性炭(PAC)联合去除饮用水源中的嗅味物质2-MIB(2-Methylisobomeol)的影响因素进行了研究.利用静态试验考察PAC的吸附容量,同时采用比表面积仪、红外光谱等对氯化前后PAC的比表面积、孔径尺寸、官能团进行表征.结果表明,预氯化后,水中的2-MIB浓度降低很小,而余氯对后续PAC的进一步吸附去除2-MIB的影响很大.余氯的存在对等温吸附曲线影响较大,PAC对2-MIB吸附过程更接近于Freun-dich吸附等温式.氯化前后PAC的比表面积、孔径尺寸没有明显变化,但氯化后PAC表面的含氧官能团-COOH、-OH峰值明显增强.以松花江原水试验发现,余氯与水体其他有机物反应,降低了它们被PAC吸附,从而增加了2-MIB被PAC吸附的可能.余氯改变了活性炭吸附2-MIB的能力,同时也导致已被吸附的2-MIB重新解析.

水中天然有机物对粉末活性炭吸附2-MIB的影响

粉末活性炭(PAC)对2-MIB的吸附过程更接近于Freundich吸附等温模式。用树脂富集方法将松花江水中的天然有机物(NOM)分为憎水性酸(HOA)、憎水性碱(HOB)、憎水中性物(HON)、亲水酸(HIA)、亲水碱(HIB)、亲水中性物(HIN)等六类,原水中有机碳的回收率为84.7%(以TOC计)。不同组分NOM不同程度地降低了PAC的吸附容量。以松花江水为本底,利用等背景化合物模式进行试验,结果表明,活性炭的吸附容量与2-MIB初始浓度成正比。利用HSDM模型能很好地预测PAC吸附松花江原水中2-MIB的动力学过程,在PAC投加量适当的情况下,吸附时间为4h时的吸附量占吸附平衡总量的70%左右,与实测结果接近。

水源水中2-MIB降解菌的筛选

针对特定水处理工艺,研究了投加2-MIB前后水中微生物种群的变化,建立了筛选分离2-MIB降解菌的方法.以生物膜生长成熟的活性炭连续处理含有较高浓度2-MIB水样,然后从活性炭表面取样,用2-MIB为惟一碳源的无机盐培养基筛选和驯养,最后进行划线分离,成功得到2-MIB降解菌种.通过16SrRNA分析,该菌株属于假单胞菌属(Pseudomonas spp.).

O_3/H_2O_2工艺去除饮用水中2-MIB的效能与机制

以2-甲基异莰醇(MIB)为嗅味物质的代表物,采用过氧化氢/臭氧氧化(O3/H2O2)工艺去除水中嗅味物质,考察了O3/H2O2工艺对水中2-MIB的去除效能与主导作用机制。研究表明,投加H2O2显著提高了单独O3氧化对2-MIB的去除效能,H2O2与O3最佳物质的量比为0.3∶1,且2-MIB去除效果随pH值的升高而升高。叔丁醇对2-MIB的去除表现出显著的抑制作用,在O3氧化2-MIB过程中,除O3分子氧化2-MIB外,O3在水中自分解产生的强氧化性的羟基自由基(HO.)也具有协同氧化作用。不同浓度的天然有机物(NOM)对2-MIB去除效果的影响不同,较低浓度的NOM促进了2-MIB的去除,但随着其浓度的升高,2-MIB去除率明显降低。O3/H2O2工艺对水中2-MIB表现出良好的去除效果,是强化去除水中2-MIB等致臭微量有机物的重要工艺。

滦河原水2-MIB处理措施研究

以滦河高藻期原水为研究对象,在2-MIB暴发的背景下模拟滦河水经由上游预氧化后流入塘沽某水厂,投加活性炭再进行强化混凝试验,分析处理措施对2-MIB的去除效果。试验表明:向原水中投加氧化剂与活性炭联用并非处理2-MIB的最佳技术,单独投加活性炭对2-MIB的吸附效果显著,最高去除率可达到近80%,能够有效去除水中嗅味物质。

活性炭纤维、二氧化氯及其联用工艺去除2-MIB

采用液液萃取与气相色谱-质谱联用技术研究二氧化氯、活性炭纤维及二氧化氯与活性炭纤维联用3种方法对2-MIB的去除效果,考察二氧化氯和活性炭纤维投加量、溶液pH和底物初始质量浓度对目标物去除效果的影响。研究结果表明:ClO2单独去除的最佳投加量为8 mg/L,pH<7时效果较好。ACF最佳投加量和最佳pH分别为20 mg/L和6.14。2-MIB的去除率都随其初始质量浓度增大而降低。ACF与ClO2联用工艺中二者投加量分别为1 mg/L和14 mg/L时,2-MIB的去除率可达88.2%,比单独吸附去除效果提高4.6%,同时降低30%的ACF投加量,此外,联用工艺对于处理低质量浓度的2-MIB更为有效。ACF吸附2-MIB符合伪二级反应动力学模型,粒子内部扩散是吸附过程的主要控制步骤,吸附可能是个复杂的非均相固液反应。

UV/H2O2/Cl2组合工艺处理含2-MIB滤后水的中试研究

针对饮用水中二甲基异莰醇(2-MIB)污染和UV/H2O2高级氧化工艺H2O2残留问题,构建了UV/H2O2/Cl2组合工艺,并以加标滤后水为原水开展了相关中试研究。基于响应曲面法对UV/H2O2工艺去除2-MIB进行参数优化,在此基础上对出水残留H2O2采用加氯中和处理,调整NaClO投加量以保证出水符合出厂水余氯要求。最终确定UV/H2O2/Cl2组合工艺运行的最优工况为:当2-MIB为275ng/L时,UV为350mJ/cm^2,H2O2投加量6mg/L,NaClO投加量7.5mg/L,在确定的最优工况下连续稳定运行组合工艺,对工艺出水进行检测,结果表明UV/H2O2/Cl2组合工艺对2-MIB去除率达到96.95%,出水余氯值0.4~0.5 mg/L,对TOC、UV254去除率分别达到15.59%、65.71%,能够氧化去除水中大分子有机物,对色氨酸等5种溶解性有机物去除效果良好,且不会带来消毒副产物超标和生物毒性问题,最终出水符合《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)对水质的要求。

2种典型预氧化工艺对混凝去除假鱼腥藻及其代谢嗅味物质2-MIB的影响机制

以原水中常见产嗅假鱼腥藻为对象,研究Al3+混凝工艺对假鱼腥藻及其代谢嗅味物质2-甲基异莰醇(2-Methylisoborneol简称2-MIB)的去除效果.结果表明最优Al^(3+)投量为3 mg/L.同时,研究了高锰酸钾与次氯酸钠预氧化对混凝效果的影响:低浓度高锰酸钾对混凝效果影响不明显,浓度增加至2 mg/L时,混凝效果开始下降;次氯酸钠预氧化不仅会降低混凝效果,还会导致胞内2-MIB释放.三维荧光数据表明预氧化会导致藻细胞破裂使得胞内有机物释放,并影响混凝效果.

Fenton高级氧化技术去除水中有机污染物2-MIB的影响因素研究

针对目前比较关注的致嗅物质污染问题,选用Fenton高级氧化技术研究了其对水中致嗅物质2-甲基异莰醇(2-MIB)的去除,探讨了Fenton反应对水中致嗅物质的去除效能及H2O2/Fenton摩尔比、Fe2+浓度、反应时间和溶液pH值各因素对氧化反应的影响。提出了Fenton氧化反应去除2-MIB的最佳反应条件。实验结果表明:Fenton高级氧化能有效去除水中的2-MIB。在H2O2/Fenton摩尔比为3.0、Fe2+浓度10 mg/L、反应时间10 min和溶液pH值为3.0时,去除效率达到97.9%。Fenton氧化反应的操作条件(浓度、pH值等)比较容易实现,因此Fenton氧化技术在实际污染处理中有很大的应用前景。

原位产H_(2)O_(2)催化臭氧饮用水深度处理中试

近年来,高品质供水受到广泛关注,而单一技术对污染物的深度处理效果有限。因此,文中以河北省某水厂高密度沉淀池出水为研究对象,首先构建了以电催化臭氧-生物活性炭(electro-peroxone-biological activated carbon,EP-BAC)为主体工艺的饮用水深度处理中试装置,探究了其对常规指标包括CODMn、UV254的去除效果,确定了最优运行条件。此外,对优化后的系统稳定运行效果进行研究,关注了系统对嗅味物质2-甲基异莰醇(2-MIB)的去除能力,并分析了系统的经济性。结果表明,EP-BAC中试系统具有很好的深度处理效果,最佳运行条件:进水流量为2 m^(3)/h,水温为20~25℃,氧化停留时间为30 min,BAC接触时间为40 min,H_(2)O_(2)质量浓度为1 mg/L,O_(3)质量浓度为1.5 mg/L,O_(3)与H_(2)O_(2)摩尔比为1∶1。经30 d持续运行测试,系统可以有效、稳定地运行。通过测算,该系统吨水运行成本为0.93元。整个工艺无二次污染产生,绿色安全,工程应用将具有明显的性能优势。

南方水体中的2-甲基异莰醇和土臭素检测方法优化

在《生活饮用水标准检验方法第8部分:有机物指标》(GB/T 5750.8—2023)的基础上,优化了一种使用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测定生活饮用水中2-甲基异莰醇(2-MIB)和土臭素(GSM)的方法。经优化后,避免了国标法检测复杂水样时可能出现杂峰影响致嗅物质定量分析的现象。同时,将连续进样的检测时间缩短至31 min。以2-异丁基-3-甲氧基吡嗪(IBMP)为内标,2-MIB、GSM在0~60 ng/L线性良好,相关系数r为0.9995~0.9997;检出限为0.08~0.28 ng/L;定量限为0.27~0.93 ng/L。两种物质在3种不同浓度的精密度测试中的相对标准偏差(RSD)为4.90%~8.06%;在质控样测试中RSD为2.68%~5.20%,偏差为0.7%~12.3%;在3种不同浓度的下的加标回收率为85.7%~114%。

饮用水中2-甲基异莰醇(2-MIB)和土臭素的高灵敏检测

使用安捷伦7000B三重四极杆气相质谱和安捷伦7890A气相色谱联用,并配置PAL自动样品进样器,开发了一种自动固相微萃取和分析方法,用于对土臭素和2-甲基异莰醇(2-MIB)进行简便、高灵敏度的检测.2-MIB和土臭素的方法检出限(MDL)分别可达0.1343 ng·L^(-1)和0.0937 ng·L^(-1),方法定量限(MQL)分别为0.4029 ng·L^(-1)和0.2811 ng·L^(-1).

饮用水水源地藻密度与2-MIB及GSM浓度关系的探究

以太仓市两处饮用水水源地避咸水库及刘家港水库为研究对象,对水源地藻类种群和密度、水温及2-MIB、GSM浓度进行监测、分析。结果表明,库区常见种群为蓝藻门、绿藻门、硅藻门、甲藻门和金藻门。依照时空分布,库区内优势种群的藻类分别为蓝藻属(8—9月及11月)和硅藻属(10月)。同时8月避咸水库中藻细胞密度可达到最高浓度(2×108个/L),9—11月藻密度逐渐下降,至11月底达到最低浓度(1.6×106个/L);8月刘家港水库藻密度达到最高值7.8×107个/L,9—10月藻密度先短暂上升后迅速下降,11月藻密度达到最低值6.68×105个/L。8月避咸水库、刘家港水库中嗅味物质2-MIB、GSM均达到最高值,两水库中2-MIB分别为112.7和122.4 ng/L,GSM分别为43.16和16.41 ng/L。

GC-MS法测定生活饮用水中的2-MIB和GSM

建立了一种使用气相色谱-质谱联用仪测定生活饮用水中常见的两种嗅味物质(2-MIB和GSM)的方法,采用固相顶空微萃法进行样品前处理,选用2-异丁基-3-甲基吡嗪为内标物进行内标法检测。结果表明,2-MIB和GSM的标准曲线线性关系良好,相关系数在0.999 0~0.999 3之间,定量下限分别为4.8和6.2 ng/L。当添加10与50 ng/L标准物质时,两种嗅味物质的加标回收率分别为98.0%~119.1%和98.0%~118.2%,RSD在0.5%~4.1%。方法操作简便,灵敏度高,能在30 min内完成检测,可以应用于日常监测以达到快速检测的目的。

Study on enhanced filtration for the 2-methylisoborneol removal in drinking water treatment processes

Pilot plant studies on 2-methylisoborneol(2-MIB)removal in drinking water by biological activated carbon-sand filter(BACSF)were conducted in this paper.The biological activated carbon was chosen from a BAC filter of an advanced treatment plant which has operated for 1 year.The results showed that the BACSF worked effectively when high concentrations of MIB in raw water especially in summer season.Most of the MIB was removed within 450 mm of the top packed media and the removal rate was 75.24%.The biomass on the surface of activated carbon increased to 103 nmolP/g carbon in August.In addition to MIB,turbidity,UV254 and DOC consumption value are also effectively removed by BACSF.The micro flocculation in combination with BACSF enhanced filtration test provided the evidence that the micro-flocculation made the contaminant in water forming the colloidal matter and it improved the BACSF removal ability of MIB.The optimum PACl dosage was 0.2 mg/L and the PACl contact time was 2-4 min.

氧化法去除水中土臭素和2-MIB的研究进展

土臭素和2-MIB是饮用水源中最为常见的典型嗅味物质,氧化法是去除两者的重要途径。总结了氧化法去除水中土臭素和2-MIB的研究进展,并对氧化法用于控制水中嗅味的技术发展方向进行了展望。