本文以深圳水库原水为对象 ,在一季节内不同 时间段连续对此水体 DOM 的化学分级分布特征进 行研究 ,以掌握此水体 DOM 水质根本特征和随时 间的变化特性. 同时 ,研究了水体 DOM 各化学分级 组分的消毒副产物三卤甲烷生成势 ( THM FP) ,以期 为饮用水安全保障技术研究提供基础性数据.
基金项目 : 国家高科技研究发展计划 (863)项目 (No. 2002AA601120) ; 国家自然科学基金 (No. 50578155, No. 20577060) Supported by the H i2tech Research and Development Program of China (No. 2002AA601120 ) and the National Natural Science Foundation of China (No. 50578155, 20577060) 作者简介 : 乔春光 (1982—) ,女 ,硕士 ; 3 通讯作者 (责任作者 ) , E2mail: wgds@ rcees. ac. cn B iography: Q IAO Chunguang ( 1982—) , female, master; 3 Correspond ing author, E2mail: wgds@ rcees. ac. cn
浊度
固体悬浮物
电/ (mg·L - 1 )
Conductivity / (μS·cm - 1 )
CODM n / (mg·L - 1 )
南方天然水体 DOM 的化学分级 、变化特征及三卤甲 烷生成势 ( THM FP)特性研究
乔春光 1 ,魏群山 1 ,王东升 1, 3 ,刘丽君 2 ,黄晓东 2 ,张金松 2 ,魏 洽 3 ,李明俊 3
1. 中国科学院生态环境研究中心 环境水质学国家重点实验室 ,北京 100085 2. 深圳市水务集团 ,深圳 518030 3. 南昌航空工业学院环境与化学工程系 ,南昌 330034 收稿日期 : 2005209214 修回日期 : 2006203222 录用日期 : 2006203229
主要仪器 :紫外可见分光光度计 (UV8500,香港 天美公司 ) ; TOC 仪 ( Phoenix 8000, 美国 Tekmar Dohrmann 公司 ) ;气相色谱仪 (Autosystem XL ,美国 PE公司 ) 1. 2 实验方法 1. 2. 1 取样方法 深圳水库位于华南沿海的深圳 市内 ,总库容约 3500 ×104 m3. 水库所在地区常年气 候温暖 ,日照充足. 深圳水库水源来自其上游的东 江 ,取水口段水质保护良好 ,属于二类水体. 但由于 输送干渠沿线的污染 , 导致进入水库的水污染严 重 ,近 5年来采取了多项保护与处理措施 ,状况明显 改善 ,目前水库水质达到三类水体要求. 水库水质 背景资料如表 1所示.
1 实验部分 ( Experiments)
1. 1 材料和仪器 0. 45μm 滤膜 (醋酸纤维素膜 ) ; 玻璃吸附柱 :
根据水样体积确定吸附柱规格 ,本实验采用内径 15 mm、长 200 mm 规格柱 ,带 40～60目玻璃砂芯和聚 四氟 乙 烯 ( PTeflon ) 调 节 阀 ; Am berlite XAD 28 和 XAD 24 树脂 ( Sigma2A ldrich Co. , U. S. A. ).
摘要 :采用 XAD 树脂吸附法 ,在春季内 (3～5月 )连续对南方深圳水库中的水体溶解性有机物 (DOM )进行化学分级表征. 结果表明 ,天然水体 DOM的总量和单个化学分级组分含量在一个季节会发生一定的波动 ,但总的分布特征在季节内未发生根本变化 ,即憎水酸 ( HoA )和亲水部分 (H iM )浓度始终较高 ,而憎水碱 (HoB ) 、憎水中性物 (HoN ) 、弱憎水酸 (WHoA )浓度则相对较低. 同时 ,选取代表性时间点对 DOM 各化学分级 组分进行了消毒副产物三卤甲烷生成势 ( THMFP)的研究 ,发现三卤甲烷 ( THM s)的主要前驱物为憎水和弱憎水有机部分 ,对 THMFP的贡献共 占约 80%. 进一步研究发现 ,憎水中性物 、憎水酸 、弱憎水酸的 THM s生成能力较强 ,总体上与紫外吸收能力基本一致 ;但弱憎水酸表现略有不 同 ,其 SUVA (100 ×UV254 /DOC)值并不十分突出 ,但三卤甲烷生成能力却明显较高 ,说明 DOM 的紫外吸收特性不能完全作为 THMFP特性的 替代指标. 亲水物质 (H iM )的 SUVA 值也不高 ,但其 THM s生成能力接近憎水酸部分 ,值得水处理工艺研究重点关注. 关键词 :天然水体 ;溶解性有机物 ; XAD 树脂 ;分级表征 ;消毒副产物 ;三卤甲烷生成势
文章编号 : 025322468 (2006) 0620944205 中图分类号 : X132 文献标识码 : A
Fractiona tion and character iza tion of DOM and the THM FP fea ture in the South2Ch ina source wa ter
6期
乔春光等 :南方天然水体 DOM 的化学分级 、变化特征及三卤甲烷生成势 ( THM FP)特性研究
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Keywords: natural water; DOM; XAD resin; fractionation; characterization; disinfection by2p roducts; THMFP
Q IAO Chunguang1 , W E I Q unshan1 , WAN G Dongsheng1, 3 , L IU L ijun2 , HUAN G Xiaodong2 , ZHANG J insong2 , W E I Q ia3 , L IM ingjun3
1. State Key Laboratory of Environmental Aquatic Chem istry, Research center for Eco2Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085 2. Shenzhen W ater Group Co. L td. , Shenzhen 518030 3. Dep t. of Environmental and Chem ical Engineering, Nanchang Institute of Aeronautic Technology, Nanchang 330034 Rece ived 14 Sep tember 2005; rece ived in revised form 22 March 2006; accepted 29 March 2006
Abstract: Characterization and fractionation of DOM from South2China natural water by resin adsorp tion method showed that the basic fractional character of DOM didn’t change significantly in a season although the amount of total DOM and the single fraction would vary w ith time in a lim ited range. The amount of the hydrophobic acids ( HoA ) and the hydrophilic matter ( H iM ) was relatively higher all the time than the other fractions. The trihalomethane formation potential ( THMFP) was studied and the result showed that the main p recursors in the DOM were hydrophobic and weakly hydrophobic fractions, up to 80%. It was also found that fractions which had higher THM s yield ability were HoN ( hydrophobic neutrals) , HoA and WHoA (weakly hydrophobic acids) , corresponding with the character of SUVA (which is 100 ×UV254 /DOC) . But the WHoA fraction had a special character that its THM s yield ability was super than that of UV absorp tion, so SUVA couldn’t be surrogate indicator for THMFP absolutely. So it was with H iM and needed to pay more a tten tion.
天然水体溶解性有机物 (DOM )由于其结构的 复杂性和物理化学性质的多样性 ,一直是环境科学 工作者的研究重点和热点. 目前为止还不可能做到 对天然水体 DOM 中每一有机成分进行逐一分析和 定量 ,因此 ,对于水处理工艺研究来说将有机物按 某种物理或化学性质进行分级分类研究更有实际 意义.
国外研究者在 20世纪 70年代就开始了根据有 机物的化学性质使用特定树脂对 DOM 进行化学分 级表征 的 研 究 (A iken et a l. , 1979; A iken et a l. ,
第 26 卷第 6 期 2006年 6月
环 境 科 学 学 报 Acta Scientiae Circum stantiae