水體中嗅味物質(zhì)的來(lái)源以及生物降解性能

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1、水體中嗅味物質(zhì)的來(lái)源以及生物降解性能-綠色環(huán)保論文導(dǎo)讀:：又稱土嗅素或土味素。和Geosmin的濃度在ng/L～μg/L的量級(jí)。湖泊、水庫(kù)水中最普遍存在的致嗅物質(zhì)。重點(diǎn)介紹生物降解2-MIB和Geosmin研究現(xiàn)狀。該生物濾池長(zhǎng)4m。論文關(guān)鍵詞：土嗅素，2-MIB，致嗅物質(zhì)，生物降解，微污染，水源水，生物濾池，X524　　引言：　　飲用水安全問(wèn)題與人體健康密切相關(guān)，是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生，影響經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展、建設(shè)環(huán)境友好、人與自然和諧社會(huì)的重大問(wèn)題。近年來(lái)，水體富營(yíng)養(yǎng)現(xiàn)象日益加重，尤其是春夏季藻類大量繁殖，導(dǎo)致水體中藻源次生代謝產(chǎn)物—嗅味物質(zhì)大量產(chǎn)生，嚴(yán)

2、重威脅飲用水安全。　　嗅味問(wèn)題已經(jīng)成為一個(gè)世界范圍內(nèi)的普遍問(wèn)題。早在1876年Nichols就報(bào)道了藻類引發(fā)的嗅味問(wèn)題(Persson1995)。日本最大的淡水湖琵琶湖(LakeBiwa)自從1969年首次爆發(fā)了嗅味問(wèn)題后，幾乎每年夏季都會(huì)面臨這一問(wèn)題(Kikuchi,Mimuraetal.1972;Terauchi,Ohtanietal.1995;Saadoun,Schraderetal.2001)。1969年秋,芬蘭Oulu海域，由于魚中的霉味導(dǎo)致當(dāng)?shù)鼐用袷ゴ罅拷?jīng)濟(jì)收入(Persson1992)；70年代末生物濾池，挪威的Mjosa湖中大量的顫藻“

3、水華”所引起的霉味影響了20萬(wàn)人的飲用水供應(yīng)(Vik,Storhaugetal.1988)。Suffett等對(duì)美國(guó)和加拿大的800多個(gè)水廠進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果表明，43%的水廠曾經(jīng)發(fā)生過(guò)持續(xù)時(shí)間超過(guò)1周的惡嗅事件，16%的水廠曾經(jīng)發(fā)生過(guò)嚴(yán)重的嗅味問(wèn)題，這些水廠平均消耗其運(yùn)行費(fèi)用的4.5%用于控制水體中的嗅味(Suffett1996)?！　≡谖覈?guó)，水體的異嗅異味問(wèn)題也普遍存在。2007年的太湖水體異味問(wèn)題更是引發(fā)了全國(guó)的廣泛關(guān)注。中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所等單位對(duì)我國(guó)一些湖泊水體異味問(wèn)題的調(diào)查研究表明，在滇池、太湖、巢湖、東湖等富營(yíng)養(yǎng)化湖泊中這一問(wèn)題十分嚴(yán)重(徐

4、盈,黎雯etal.1999;雷臘梅,宋立榮etal.2001;宋立榮,李林etal.2004)論文格式模板。以往僅見(jiàn)于相對(duì)靜止的湖泊等水體的藻類繁殖現(xiàn)象在河流之中也開(kāi)始出現(xiàn)，已危及我國(guó)大面積飲用水水源水的質(zhì)量及飲用水安全。在飲用水水源污染日益加劇和飲用水標(biāo)準(zhǔn)不斷提高的雙重壓力之下，我國(guó)飲用水行業(yè)面臨空前的挑戰(zhàn)。因此，開(kāi)展嗅味物質(zhì)的去除機(jī)理與技術(shù)研究的需求十分迫切?！　≡谀壳暗募夹g(shù)水平下，已經(jīng)可以檢測(cè)10余種水中產(chǎn)生嗅味的物質(zhì)，主要有2-甲基異冰片(2-Methylisoborneol)、1,10-二甲基-9-十氫萘醇(Geosmin)、2-乙丁基-3-甲

5、氧基吡嗪(IBMP)、2-乙丙基-3-甲氧基吡嗪(IPMJP)、2,3,6-三氯茴香醚(TCA)和三甲基胺等(Lauderdale,Aldrichetal.2004)。其中2-Methylisoborneol(2-MIB)和Geosmin是除了氯以外，湖泊、水庫(kù)水中最普遍存在的致嗅物質(zhì)，也是研究最多的致嗅物質(zhì)，在飲用水標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了這兩種物質(zhì)的濃度限值?！　≡谔烊凰w中，2-MIB和Geosmin的濃度在ng/L～μg/L的量級(jí)，屬于痕量物質(zhì)，其嗅閾值均在10ng/L以下。由于這兩種物質(zhì)在自然環(huán)境中的濃度一般非常低，受到檢測(cè)手段的限制生物濾池，對(duì)這兩種物質(zhì)

6、的研究是近年來(lái)隨著色譜-質(zhì)譜(GC-MS)技術(shù)發(fā)展才逐漸展開(kāi)的。特別是固相微萃取技術(shù)（solid-phasemicroextraction，SPME）的發(fā)明，極大地推動(dòng)了2-MIB和Geosmin的相關(guān)研究。目前，采用頂空法固相微萃取工藝結(jié)合GC-MS分析方法，可以定量測(cè)定5～100ng/L濃度范圍的2-MIB和Geosmin(張德明，徐榮etal.2006；張錫輝，伍婧娉etal.2007)?！　”疚闹饕榻B關(guān)于水體中致嗅物質(zhì)的2-MIB和Geosmin的性質(zhì)、來(lái)源、降解途徑等方面的研究進(jìn)展，重點(diǎn)介紹生物降解2-MIB和Geosmin研究現(xiàn)狀?！　?.

7、致嗅物質(zhì)2-MIB和Geosmin的性質(zhì)　　2-MIB(2-methylisborneol)，2-甲基異莰醇，又稱2-甲基異冰片，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下為無(wú)色液體，是一種霉味物質(zhì)，其嗅閾值為9ng/L(Elhadi,Hucketal.2004)。Geosmin，1,10-二甲基-9-十氫萘醇，又稱土嗅素或土味素，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下為黃色透明液體，是一種土味物質(zhì)，其嗅閾值為4ng/L(Pirbazari,Borowetal.1992)。Gerber在1968年闡明了Geosmin的化學(xué)結(jié)構(gòu)(Gerber1968)，Rosen及其合作者在1970年首次在天然水體中分離出Geos

8、min。這兩種物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1。這兩種物質(zhì)都存在正反異構(gòu)體生物濾池，只有(