搖蚊幼蟲與銅綠微囊藻代謝產(chǎn)物生成消毒副產(chǎn)物規(guī)律研究

張樹松, 孫興濱

(東北林業(yè)大學(xué)林學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150040)

?

搖蚊幼蟲與銅綠微囊藻代謝產(chǎn)物生成消毒副產(chǎn)物規(guī)律研究

張樹松, 孫興濱*

(東北林業(yè)大學(xué)林學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150040)

[目的]了解銅綠微囊藻與搖蚊幼蟲代謝產(chǎn)物消毒副產(chǎn)物的生成特性。[方法]研究了搖蚊幼蟲與銅綠微囊藻代謝產(chǎn)物生成消毒副產(chǎn)物的規(guī)律。[結(jié)果]銅綠微囊藻與搖蚊幼蟲共存時(shí)代謝產(chǎn)物中消毒副產(chǎn)物的含量遠(yuǎn)小于兩者單獨(dú)氯化消毒產(chǎn)生副產(chǎn)物之和。兩者共存時(shí)副產(chǎn)物的變化趨勢與單獨(dú)存在相同，在不同的反應(yīng)條件下生成的消毒副產(chǎn)物的規(guī)律也各不相同，具體表現(xiàn)為：三氯甲烷(TCM)、水合氯醛(CH)、二氯乙酸(DCAA)、三氯乙酸(TCAA)、1,1,1-三氯丙酮(1,1,1-TCP)的生成量均隨投氯量的增加而增大，1,1-二氯丙酮(1,1-DCP)的濃度隨投氯量的增加而先增大后減??；延長反應(yīng)時(shí)間可促進(jìn)TCM、DCAA的生成，而TCAA、1,1-DCP、1,1,1-TCP的濃度則先增大后減小，CH的變化不明顯；pH有利于TCM的形成，在酸性條件下DCAA的濃度增大，而在堿性條件下保持不變，CH、TCAA的最高濃度出現(xiàn)在pH為7時(shí)，1,1-DCP、1,1,1-TCP的濃度則隨pH的增加而逐漸減少；TCM、DCAA和TCAA均隨溫度的升高而逐漸增加，CH、1,1-DCP和1,1,1-TCP均是在20 ℃時(shí)達(dá)到最大，溫度繼續(xù)升高，濃度反而下降。[結(jié)論]為飲用水處理過程中搖蚊幼蟲和銅綠微囊藻2種生物污染的防治提供了理論依據(jù)。

搖蚊幼蟲；銅綠微囊藻；代謝產(chǎn)物；消毒副產(chǎn)物

隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的加快，水體富營養(yǎng)化問題越來越受到關(guān)注。富營養(yǎng)化水體滋生大量的藻類，在凈水過程中由于加氯消毒會生成各類氯化消毒副產(chǎn)物[1]。同時(shí)藻細(xì)胞中含有大量的有機(jī)氮，如糖類、蛋白質(zhì)、氨基酸和其他有機(jī)酸等，這些物質(zhì)都是含氮消毒副產(chǎn)物的主要前體物[2]。近年來發(fā)現(xiàn)水體富營養(yǎng)化水體中經(jīng)常伴隨著搖蚊幼蟲的大量生長繁殖[3]，使水質(zhì)狀況變得更加惡劣。在供水系統(tǒng)中，搖蚊幼蟲的出現(xiàn)會影響飲用水的感官指標(biāo)，引起用戶心理上的不適，帶來反感和恐慌[4]。

在飲用水處理過程中，消毒過程對控制生物污染物有重要作用[2]。自從20世紀(jì)70年代消毒副產(chǎn)物的形成引起全世界的關(guān)注[5]。消毒副產(chǎn)物包括含氮消毒副產(chǎn)物(N-DBPs)和含碳消毒副產(chǎn)物(C-DBPs)，研究表明這些消毒副產(chǎn)物有致癌性，鹵代消毒副產(chǎn)物是多數(shù)癌癥的致病因子[6-7]。到目前為止，相關(guān)的研究表明單獨(dú)的銅綠微囊藻和搖蚊幼蟲在氯化過程中都會產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物，并且這些消毒副產(chǎn)物的生成規(guī)律亦有報(bào)道。孫興濱等證實(shí)了在不同的環(huán)境條件下?lián)u蚊幼蟲代謝產(chǎn)物在氯化消毒時(shí)產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物(DBPs)[8-9],給水質(zhì)安全帶來嚴(yán)重影響。但是，在實(shí)際的飲用水處理中，銅綠微囊藻與搖蚊幼蟲常常同時(shí)存在，其消毒副產(chǎn)物的產(chǎn)生更應(yīng)引起重視，為此，筆者研究了銅綠微囊藻與搖蚊幼蟲代謝產(chǎn)物消毒副產(chǎn)物的生成特性，以期為飲用水處理過程中該2種生物污染的防治提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料試驗(yàn)所采用的液體培養(yǎng)基為淡水藻常用培養(yǎng)基BG-11。

1.2 方法

1.2.1銅綠微囊藻的培養(yǎng)。將培養(yǎng)微藻使用的三角瓶洗凈，晾干，用紗布和牛皮紙封口，放入高壓滅菌鍋，在121 ℃下滅菌20 min。滅菌結(jié)束將三角瓶取出轉(zhuǎn)移至無菌操作臺，涼至室溫。再將配好的培養(yǎng)基(已滅菌)一并放入無菌操作臺，開紫外燈30 min后進(jìn)行接種。首先在250 ml三角瓶中倒入100～150 ml培養(yǎng)液，在培養(yǎng)基中加入5～10 ml藻液，然后封口轉(zhuǎn)移至培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)箱條件：溫度(25±1)℃，光暗比12∶12 h，光強(qiáng)2 500～3 500 lx。每日搖瓶2～3次，并將三角瓶調(diào)換位置。

1.2.2試驗(yàn)水樣的制備。

1.2.2.1搖蚊幼蟲代謝產(chǎn)物儲備溶液的制備方法。取30條活的搖蚊幼蟲個(gè)體，放在1 L的大燒杯中，加入500 ml蒸餾水，在溫度為(20±2)℃下放置1 d，將死亡的搖蚊幼蟲取出后再放置1 d。用多層紗布過濾掉搖蚊幼蟲蟲體，并用抽濾裝置將所得水溶液過濾，使其通過0.45 μm孔徑的濾膜，取樣測定總有機(jī)碳(TOC)。測定此時(shí)TOC濃度為37.1 mg/L。

1.2.2.2銅綠微囊藻代謝產(chǎn)物儲備溶液的制備方法。首先采集處于特定生長階段的含藻水(濃度為1×108個(gè)/L)，將銅綠微囊藻培養(yǎng)液經(jīng)8 000 r/min 離心后，取上清液，經(jīng) GF/F 膜過濾后測定TOC值，其水溶液TOC值為30.9 mg/L，得到銅綠微囊藻代謝產(chǎn)物儲備溶液。

1.2.2.3銅綠微囊藻與搖蚊幼蟲混合代謝產(chǎn)物儲備液的制備方法。選取穩(wěn)定期的銅綠微囊藻，濃度為1×108個(gè)/L，將1 L該濃度下的銅綠微囊藻與30只搖蚊幼蟲混合，在(25+1)℃下混合培養(yǎng)72 h，并及時(shí)取出死亡的搖蚊幼蟲。將混合培養(yǎng)液離心，取上清液，用抽濾裝置通過0.45 μm孔徑濾膜，測定TOC濃度，得到TOC濃度39.7 mg/L的銅綠微囊藻與搖蚊幼蟲混合代謝產(chǎn)物的使用液。

1.2.3提取消毒副產(chǎn)物前處理方法。按照美國環(huán)保局的EPA551.1[8]中的方法進(jìn)行前處理。

1.2.4消毒副產(chǎn)物的檢測。采用Agilent GC-7890氣相色譜儀分別對三鹵甲烷以及鹵乙酸進(jìn)行檢測。色譜柱：HP-5石英毛細(xì)管柱(30.00 mm×0.25 mm的薄膜厚度0.25 mm ID)；進(jìn)樣口溫度：200 ℃；ECD檢測器溫度：290 ℃；程序升溫：起始5 min升至35 ℃，而后以10 ℃/min升至75 ℃，保持5 min，然后以10 ℃/min升至100 ℃并保持2 min。

2 結(jié)果與分析

2.1 銅綠微囊藻與搖蚊幼蟲混合代謝產(chǎn)物生成消毒副產(chǎn)物

2.1.1銅綠微囊藻代謝產(chǎn)物。由圖1可知，TCM、CH、DCAA、TCAA、1,1,1-TCP均隨投氯量的增加而增大。TCM的濃度最高，最高時(shí)可達(dá)125.3 μg/L。其中，TCM的濃度在投氯量為2～10 mg/L時(shí)均勻增加，當(dāng)投氯量從10 mg/L提高到20 mg/L時(shí)其濃度顯著增加。投氯量在2～4 mg/L的濃度范圍變化時(shí)，CH的濃度緩慢增加，而隨投氯量的增加其濃度幾乎保持不變。DCAA和TCAA的濃度在投氯量為2～20 mg/L時(shí)均勻增加，且TCAA的濃度始終低于DCAA。出現(xiàn)該種情況是由于TCAA會氧化水解成DCAA。1,1,1-TCP的濃度在整個(gè)氯化范圍內(nèi)增加十分緩慢，甚至趨于平緩。1,1-DCP的濃度隨投氯量的增加先增大后減小，投氯量在4 mg/L時(shí)達(dá)到最高生成量為44.5 μg/L。一般來說，在前質(zhì)物充足的條件下，當(dāng)氯的劑量較低時(shí)，由于氯的消耗使反應(yīng)一段時(shí)間后，不能提供足夠的氯使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，因此，DBPs的濃度會隨著投氯量的增加而增大。當(dāng)前體物濃度充足時(shí)，穩(wěn)定性的DBPs的濃度會隨著投氯量的增加而增大，而不穩(wěn)定的消毒副產(chǎn)物的生成則取決于它們的生成速率和分解速率。

2.1.2搖蚊幼蟲代謝產(chǎn)物。由圖2可知，在所檢測的幾種消毒副產(chǎn)物中，TCM、DCAA和TCAA的濃度相對較高，CH、1,1-DCP和1,1,1-TCP的濃度相對較低。除了1,1-DCP外，其他多數(shù)物質(zhì)的生成量均隨著投氯量的增加而單調(diào)增加，其中，TCM、DCAA、TCAA、1,1,1-TCP的濃度增加較均勻。投氯量在2～20 mg/L范圍內(nèi)，TCM的濃度變化出現(xiàn)2個(gè)高峰，第1個(gè)高峰出現(xiàn)在4～8 m/L時(shí)，第2個(gè)高峰出現(xiàn)在10～20 mg/L時(shí)，這是由于在氯充足的情況下，前質(zhì)物充分反應(yīng)，此時(shí)TCM生成量最高。CH的濃度在2～8 mg/L時(shí)緩慢增加，但隨著投氯量的增加CH的濃度幾乎保持不變。當(dāng)投氯量在2～4 mg/L時(shí)，DCAA和TCAA的濃度基本持平，但隨著投氯量的增加TCAA的增加量更加明顯。這說明TCAA的合成速率要大于DCAA。1,1-DCP的最高濃度是在投氯量為800 mg/L時(shí)，達(dá)到49.0 μg/L。投氯量在2～8 mg/L范圍內(nèi)，1,1-DCP的濃度逐漸升高，此時(shí)其濃度始終高于1,1,1-TCP的濃度，而隨反應(yīng)的進(jìn)行1,1-DCP的濃度逐漸下降，1,1-DCP的濃度低于1,1,1-TCP。這是由于此時(shí)的1,1-DCP處于分解階段，并且它的合成速率小于其分解速率。

2.1.3銅綠微囊藻與搖蚊幼蟲混合代謝產(chǎn)物。由圖3可知，TCM、CH、DCAA、TCAA、1,1,1-TCP均隨投氯量的增加而增大。TCM的生成量增加顯著，且生成量最大。TCAA的濃度在投氯量從4 mg/L提高到8 mg/L時(shí)增加顯著，隨后緩慢增加;CH的濃度在投氯量為2～4 mg/L增加較快，隨投氯量的增加其濃度幾乎保持不變，而DCAA的生成量在投氯量為8～10 mg/L時(shí)明顯增加，增加了41.9 μg/L。1,1,1-TCP的濃度始終緩慢增加，最高時(shí)生成量只有58.3 μg/L。1,1-DCP的濃度隨投氯量的增加先增大后減小，最高生成量出現(xiàn)在投氯量為4 mg/L時(shí)。

綜上，銅綠微囊藻和搖蚊幼蟲單獨(dú)存在時(shí)產(chǎn)生的消毒副產(chǎn)物與兩者同時(shí)存在時(shí)產(chǎn)生的消毒副產(chǎn)物變化趨勢相同。TCM的前體物活性高，優(yōu)先與消毒劑發(fā)生反應(yīng)，所以隨著消毒劑的增加前體物生成消毒副產(chǎn)物的潛能被激發(fā)出來，使TCM的濃度持續(xù)增加[9]。CH是較穩(wěn)定的消毒副產(chǎn)物，在氯濃度小時(shí)，其前質(zhì)物與氯不斷發(fā)生反應(yīng)，使CH的濃度增加，但隨著反應(yīng)的進(jìn)行其前質(zhì)物被消耗殆盡，所以CH的濃度緩慢升高，幾乎保持不變[10]。由于1,1-DCP是不穩(wěn)定的消毒副產(chǎn)物，在氯濃度很高時(shí)會被氧化成1,1,1-TCP[11]。盡管1,1-DCP會被氧化成1,1,1-TCP，但1,1,1-TCP的濃度依然很低，是由于1,1,1-TCP會被水解成TCM，從而也導(dǎo)致TCM的濃度很高[12]。在所檢測的消毒副產(chǎn)物中，TCM的濃度均是最高的。

在最高投氯量為20 mg/L時(shí)，銅綠微囊藻氯化消毒產(chǎn)生的TCM濃度是125.3 μg/L，搖蚊幼蟲代謝產(chǎn)物氯化生成TCM的濃度是161.5 μg/L，而二者共存時(shí)產(chǎn)生TCM濃度是192.5 μg/L。所以，銅綠微囊藻與搖蚊幼蟲共存時(shí)的副產(chǎn)物生成量高于單獨(dú)存在所產(chǎn)生的副產(chǎn)物。分析原因：兩者共存時(shí)的TOC濃度是39.7 mg/L，而銅綠微囊藻與搖蚊幼蟲單獨(dú)存在時(shí)的TOC濃度分別為30.9和37.1 mg/L。因此，TOC濃度與消毒副產(chǎn)物生成量是顯著正相關(guān)。但試驗(yàn)結(jié)果同時(shí)亦表明，兩者共存時(shí)消毒副產(chǎn)物生成量顯著低于單獨(dú)條件下副產(chǎn)物生成量的疊加之和，因此，在搖蚊幼蟲和銅綠微囊藻數(shù)量相同的條件下，二者共存時(shí)代謝產(chǎn)物的釋放量顯著減少，導(dǎo)致TOC濃度下降是這一現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因。研究表明：搖蚊幼蟲與銅綠微囊藻存在捕食關(guān)系，搖蚊幼蟲對藻類的捕食作用導(dǎo)致銅綠微囊藻種群數(shù)量的下降，進(jìn)而引起代謝產(chǎn)物釋放量的減少，同時(shí)搖蚊幼蟲所釋放的代謝產(chǎn)物可以作為銅綠微囊藻的食物被其利用，也是TOC濃度下降的原因之一。

2.2 影響因素

2.2.1氯化反應(yīng)時(shí)間的影響。由圖4可知，TCM和TCAA的濃度最高，其次是DCAA，而CH、1,1-DCP、1,1,1-TCP 的濃度則較低。TCM、DCAA、CH的濃度隨反應(yīng)時(shí)間的延長而增加，但CH的變化趨勢不明顯。TCM和TCAA在反應(yīng)的前6 h內(nèi)急劇增加，分別增加了81.2和71.7 μg/L。這是由于在反應(yīng)的最初階段DCAN和1,1,1-TCP 水解成TCM和TCAA。TCAA、1,1-DCP、1,1,1-TCP的濃度變化趨勢均隨時(shí)間的延長先增大后減小，TCAA的最大濃度出現(xiàn)在24 h時(shí)，此時(shí)的濃度為175.5 μg/L，而1,1-DCP、1,1,1-TCP均是在12 h時(shí)達(dá)到最高濃度，它們的最高濃度很低，分別只有32.5和35.1 μg/L。1,1-DCP是不穩(wěn)定的副產(chǎn)物，在氯充足的的情況下它可以被氧化成1,1,1-TCP[13]。當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到12 h時(shí)，1,1-DCP和1,1,1-TCP的水解速率加快，大于其合成速率，所以出現(xiàn)該種變化趨勢。

2.2.2pH的影響。由圖5可知，TCM呈現(xiàn)出逐漸增加的趨勢，DCAA的濃度在pH從5～7逐漸增大，隨著pH的增大其濃度幾乎不變。CH、TCAA的濃度隨pH的變化呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢，在pH為7時(shí)濃度最高。1,1-DCP、1,1,1-TCP的濃度都隨pH的升高而降低。由于TCM是穩(wěn)定的消毒副產(chǎn)物，并且1,1-DCP和1,1,1-TCP等其他不穩(wěn)定的消毒副產(chǎn)物都會水解成TCM，所以TCM的濃度會隨pH的增大逐漸積累[12]。 pH會影響消毒副產(chǎn)物的穩(wěn)定性，DCAN、1,1-DCP、1,1,1-TCP和CH能夠在堿性狀態(tài)下被水解[14]，并且這些不穩(wěn)定的消毒副產(chǎn)物的水解速率隨著pH的增大而加快[15]。1,1,1-TCP在pH為8.5時(shí)的水解速率常數(shù)是20.90， pH為7.0時(shí)的水解速率常數(shù)是4.18，1,1,1-TCP的水解速率隨pH的增大而增大[11]，這就導(dǎo)致1,1,1-TCP的濃度在pH的增大過程中逐漸減少。1,1-DCP能夠被氧化成1,1,1-TCP，并且氧化速率也是隨著pH的增大而增大，所以1,1-DCP的濃度在pH從5～9逐漸減小。

2.2.3溫度的影響。由圖6可知，TCM、DCAA和TCAA這些消毒副產(chǎn)物均隨溫度的升高而逐漸增加，CH、1,1-DCP和1,1,1-TCP均是在20 ℃時(shí)達(dá)到最大，溫度繼續(xù)升高，濃度反而下降。對于穩(wěn)定的消毒副產(chǎn)物來說，溫度越高其合成速率越大，所以TCM、DCAA和TCAA的濃度伴隨溫度的升高而增加。溫度不僅能影響合成速率也能影響水解速率，同時(shí)，水解反應(yīng)是一個(gè)吸熱過程，此外高溫有利于不穩(wěn)定消毒副產(chǎn)物的水解，所以CH、1,1-DCP和1,1,1-TCP的濃度會出現(xiàn)先增大后減小的趨勢。因此，消毒副產(chǎn)物的濃度要根據(jù)不同溫度下它的形成速率和水解速率來判斷[16]。

3 結(jié)論

氯化消毒搖蚊幼蟲與銅綠微囊藻混合代謝產(chǎn)物時(shí)會生成多種消毒副產(chǎn)物，這些消毒副產(chǎn)物對水質(zhì)安全和水質(zhì)狀況有很大影響。它們在不同的環(huán)境條件下呈現(xiàn)出如下不同的規(guī)律。

(1)銅綠微囊藻與搖蚊幼蟲共存時(shí)代謝產(chǎn)物中消毒副產(chǎn)物與它們單獨(dú)存在時(shí)的變化趨勢相同，在含量上有所增加，但增加幅度不大，遠(yuǎn)小于兩者單獨(dú)氯化消毒產(chǎn)生副產(chǎn)物之和，所以銅綠微囊藻與搖蚊幼蟲共存對氯化消毒副產(chǎn)物的形成有一定的抑制作用。

(2)TCM、CH、DCAA、TCAA、1,1,1-TCP的生成量都隨投氯量的增加而增大，只是增加的程度不同，TCM、DCAA、TCAA的濃度增加的較明顯；1,1,1-TCP濃度的變化則很緩慢；CH的濃度在2～4 mg/L明顯增加，然后趨于平穩(wěn)；1,1-DCP的濃度隨投氯量的變化先增大后減小，在4 mg/L時(shí)達(dá)到最大。

(3)TCM、DCAA、CH的濃度隨反應(yīng)時(shí)間的延長而增加，但CH的變化趨勢不明顯。TCAA、1,1-DCP、1,1,1-TCP的濃度變化趨勢是隨時(shí)間的增加先增大后減小，TCAA的最大濃度出現(xiàn)在24 h時(shí)，而1,1-DCP、1,1,1-TCP均是在12 h時(shí)達(dá)到最高濃度。

(4)pH對幾種消毒副產(chǎn)物的形成有不同影響。TCM呈現(xiàn)出逐漸增加的趨勢，DCAA的濃度在pH從5～7逐漸增大，再增大pH其濃度幾乎不變。CH、TCAA的濃度隨pH的變化呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢，在pH為7時(shí)濃度最高。1,1-DCP、1,1,1-TCP的濃度都隨pH的升高而降低。

(5)TCM、DCAA和TCAA這些消毒副產(chǎn)物均隨溫度的升高而逐漸增加，CH、1,1-DCP和1,1,1-TCP均是在20 ℃時(shí)達(dá)到最大，溫度繼續(xù)升高，濃度反而下降。

[1] 高乃云,王昊,黎雷,等.銅綠微囊藻細(xì)胞內(nèi)外有機(jī)物質(zhì)特性及氯消毒副產(chǎn)物[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào),2010,38(9):1314-1318.

[2] ZHANG K J,GAO N Y,DENG Y,et al.Aqueous chlorination of algal odorants:Reaction kinetics and formation of disinfection by-products[J].Separation and Purification Technology,2012,92:93-99.

[3] DOEDERER K,GERNJAK W,WEINBERG H S,et al.Factors affecting the formation of disinfection by-products during chlorination and chloramination of secondary effluent for the production of high quality recycled water[J].Water Research,2014,48:218-228.

[4] 崔福義,安東,孫興濱,等.水體中搖蚊幼蟲的孳生規(guī)律及其控制途徑[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2004,5(7):1-4.

[5] TIAN C,LIU R P,LIU H J,et al.Disinfection by-products formation and precursors transformation during chlorination and chloramination of highly-polluted source water:Significance of ammonia[J].Water Research,2013,47:5901-5910.

[6] 李英鋒,王啟山.自來水加氯消毒副產(chǎn)物及其前體物(THMFP)的研究與發(fā)展[J].天津城市建設(shè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2001,7(2):128-131.

[7] 李建渠,李靈芝.飲用水中鹵代消毒副產(chǎn)物的產(chǎn)生和影響因素的研究[J].重慶環(huán)境科學(xué)，1998,20(3):55-57.

[8] SUN X B,LU L,SUN L.Formation of disinfection by-products form the monochloramination of chironomid larvae metabolite disolation[J].Desalination and WATER Treatment ,2013,51:5848-5854.

[9] 孫興濱,盧穎,孫雷,等.搖蚊幼蟲代謝產(chǎn)物生成氯化消毒副產(chǎn)物的特征[J].北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2013,39(11):1700-1703.

[10] U.S.EPA Method 551.1.Determination of Chlorination Disinfection by Products,Chlorinated Solvents,and Halogenated Pesticides/Herbicides in Drinking Water by Liquid-Liquid Extraction and Gas Chromatography with Electron-Capture Detection(Revision 1.0)[R].J.W.Much,D.P.Hautman,Office of Research and Development,Washington,DC,1995.

[11] 田杰,胡洪超,王超.氯化消毒條件及污水水質(zhì)對生成THMs、HAAs的影響[J].中國給水排水，2006,22(19):16-20.

[12] FANG J Y,MA J,YANG X,et al.Formation of carbonaceous and nitrogenous disinfection by-products from the chlorination ofMicrocystisaeruginosa[J].Water Research,2010,44:1934-1940.

[13] DONNERMAIR M M,BLATCHLEY E R.Disinfection efficacy of organic chloramines[J].Water Research,2003,37:1557-1570.

[14] CHEN C,ZHANG X J,ZHU L X,et al.Disinfection by-products and their precursors in a water treatment plant in North China:Seasonal changes and fraction analysis[J].Science of The Total Environment,2008,397:140-147.

[15] XIN Y,CHII S,PAUL W.Factors affecting formation of haloacetonitriles,haloketones,chloropicrin and cyanogen halides during chloramination [J].Water Research,2007,41:1193-1200.

[16] ALI M ABDULLAH,SALAH EL-DIEN HUSSONA.Predictive model for disinfection by-product in Alexandria drinking water,northern west of Egypt[J].Environ Sci Pollut Res,2013,20:7152-7166.

Formation of Disinfection By-products from the Chlorination ofMicrocystisaeruginosaand Chironomid Larvae Metabolite Dissolution

ZHANG Shu-song, SUN Xing-bin*

(Forestry College，Northeast Forestry University，Harbin, Heilongjiang 150040)

[Objective] The aim was to understand producing characteristics of disinfection by-products from the chlorination ofM.aeruginosaand chironomid larvae metabolite dissolution.[Method] The law on the formation of disinfection by-products from the chlorination ofM.aeruginosaand chironomid larvae metabolite dissolution was studied. [Result] Content of DBPs ofM.aeruginosaand chironomid larvae in the coexistence of metabolites was far less than the two separate chlorinated DBPs. The change tendency of the coexistence of the two side product was the same to one of them alone. Under different reaction conditions, the law of DBPs generated also varied as follows: the contents of chloroform (TCM), chloral hydrate (CH), dichloroacetic acid (DCAA), trichloroacetic acid (TCAA) and 1,1,1-trichloro-2-propanone (1,1,1-TCP) increased with the increase of the amount of chlorine, 1,1-dichloro-2-propanone (1,1-DCP) increased with the concentration of chlorine dosage increasing first and then decreased; the longer reaction time could promote the formation of TCM and DCAA, while the concentration of TCAA, 1,1-DCP and 1,1,1-TCP increased first and then decreased, CH did not change significantly; pH was beneficial to the formation of TCM, and the concentration of DCAA in the acid condition increased, while it remained unchanged in alkaline condition, and the highest concentration of CH, TCAA appeared in pH7, and the concentration of 1,1-DCP and 1,1,1-TCP decreased with the increase of pH gradually; the contents of TCM, DCAA and TCAA increased with temperature increasing, furthermore CH, 1,1-DCP and 1,1,1-TCP reached the maximum at 20 ℃, and then decreased when the temperature continued to rise. [Conclusion] The results provide theoretical basis for pollution control ofM.aeruginosaand chironomid larvae in drinking water treatment.

Chironomid larvae;Microcystisaeruginosa; Metabolite; Disinfection by-products

黑龍江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(E200812);中國博士后基金特別資助項(xiàng)目(200902408)。

張樹松(1989-)，女，山東黃縣人，碩士研究生，研究方向：水處理。*通訊作者，教授，博士生導(dǎo)師，從事水處理技術(shù)與應(yīng)用研究。

2014-11-19

S 433.89

A

0517-6611(2015)01-080-04