太湖原水中异味物质的监测及其变化规律研究

论文摘要

本研究采用感官气相色谱（SGC）对太湖X水厂和主要水源地Y水域水体中的异味物质进行了感官定性分析,并利用气质联用（GC/MS）进行定性定量分析,得出太湖原水中的异味物质主要有二甲基一硫（DMS）、二甲基二硫（DMDS）、二甲基三硫（DMTS）、2-甲基异冰片（MIB）、β-环柠檬醛（β-cyclocitral）、β-紫罗兰酮（β-Ionone）、α-雪松醇（a-cedrol）、间二甲苯（m-xylene）等,并对这些异味物质进行了定期监测,研究了其变化规律。同时利用顶空气相色谱法（HS-GC）测定了水样中的甲烷含量。对异味物质进行常规监测表明,X水厂水体在七月下旬和十一月,二甲基硫类物质浓度较高；水域Y在十一月、十二月,蓝藻开始大量死亡和腐败,二甲基硫类物质浓度升高。间二甲苯的浓度在十一月和十二月的浓度比较高。在X水厂和水域Y中,2-甲基异冰片、β-环柠檬醛、β-紫罗兰酮、α-雪松醇这五种藻类次生代谢产物的浓度在四五月、七八月浓度较高。在这几个月藻类开始生长繁殖,产生大量的藻类次生代谢产物。而十一月,水温开始下降,太湖藻类开始衰亡,太湖水体中的藻类次生代谢产物含量也随之降低。对六月初宜兴附近湖面黑水团的异味物质进行了应急监测。二甲基硫类物质浓度较高,且随着黑水团的消逝浓度也逐渐降低。间二甲苯的浓度变化不明显。β-环柠檬醛在衰亡藻类的细胞中,仍大量存在,释放到黑水团水体中,其在水体中浓度变化较大。除β-环柠檬醛外,藻类次生代谢产物的浓度变化不明显。通过测定水样中甲烷的含量,表明黑水团水体在藻类衰亡的过程中会释放出甲烷,而且黑水团中的甲烷含量高于常规监测中的甲烷含量。对比甲烷的含量变化与二甲基三硫的浓度变化,可得出两者的变化规律一致。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 异味化合物的种类
• 1.3 异味化合物的测定方法
• 1.3.1 预处理法
• 1.3.2 感官分析法
• 1.4 太湖蓝藻水华的产生
• 1.4.1 蓝藻水华的生命周期
• 1.4.2 蓝藻水华的影响因素
• 1.4.3 太湖"湖泛"的产生
• 1.5 本课题主要研究内容
• 2 水样的采集
• 2.1 采样点的布设
• 2.2 水样的采集
• 3 实验部分
• 3.1 主要实验仪器
• 3.2 主要实验试剂
• 3.3 标准溶液的配制
• 3.4 水样的制备与萃取
• 3.4.1 水样的制备
• 3.4.2 水样的萃取
• 3.5 感官气相色谱法（SGC）测定异味化合物
• 3.5.1 SGC测定水样的过程
• 3.5.2 感官气相色谱（SGC）的测定条件
• 3.6 固相微萃取-气质联用（SPME-GC/MS）测定异味化合物
• 4 实验结果与讨论
• 4.1 感官气相色谱法（SGC）的测定结果
• 4.2 异味化合物浓度变化规律的研究
• 4.2.1 二甲基一硫（DMS）
• 4.2.2 二甲基二硫（DMDS）
• 4.2.3 二甲基三硫（DMTS）
• 4.2.4 硫化物小结
• 4.2.5 间二甲苯（m-xylene）
• 4.2.6 2-甲基异冰片（MIB）
• 4.2.7 β-环柠檬醛（β-cyclocitral）
• 4.2.8 Geosmin
• 4.2.9 β-紫罗兰酮（β-Ionone）
• 4.2.10 雪松醇（α-cedrol）
• 4.2.11 藻类次生代谢的异味物质小结
• 5 六月初"湖泛"应急监测
• 5.1 黑水团采样
• 5.2 黑水团的成因分析
• 5.3 黑水团中异味化合物的浓度变化规律
• 5.3.1 二甲基硫类物质
• 5.3.2 其他物质
• 5.4 小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献