化学预氧化耦合生物锰氧化对水中有机物的去除

在饮用水处理过程中,高锰酸钾与铁锰氧化物预氧化作为化学预氧化的典型工艺,能有效去除饮用水中有机物的污染,并控制消毒副产物(DBPs)的产生.但研究发现,这两种预氧化都会生成具有遗传毒性效应的Mn2+.为解决该问题,研究构想在化学预氧化后耦合生物锰氧化技术,通过生物作用将Mn2+转化为具有较强氧化吸附能力的生物锰氧化物,从而对水质进一步净化.在以天然有机物酪氨酸(Tyr)和人工合成有机物2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸(BP-4)为基质的模拟污染源水中,试验结果验证了上述构想.高锰酸钾或铁锰氧化物预氧化能够去除Tyr,但无法去除BP-4,并会产生Mn2+;在以锰氧化细菌Pseudomonas sp.QJX-1构建的生物体系中,Pseudomonas sp.QJX-1能利用Tyr进行生长并产生锰氧化,生成的生物锰氧化物能有效去除BP-4;在最优试验条件下,特定强度的高锰酸钾预氧化耦合生物锰氧化试验中Tyr、BP-4及Mn2+去除率分别为100%、50%和98.9%.     

含盐水体中酪氨酸的光致溴代反应研究

选取溶解性有机质中小分子酪氨酸(Tyr)作为研究对象,研究了含盐水体中Tyr的光降解及溴代转化.同时,探讨了pH值及天然水体中广泛存在的Fe(III)对Tyr光转化的影响.结果表明,汞灯照射下(λ290 nm),在含14.56 mg·L-1Fe(Ⅲ)的溴离子溶液中(pH=3.0),检测到Tyr(C0,Tyr=0.40 mg·L-1)反应0.5 h过程中产生了3-溴-酪氨酸(3-Br Tyr,15.97μg·L~(-1))和3,5-二溴-L-酪氨酸(3,5-di Br Tyr,10.45μg·L~(-1))两种溴代产物.在pH=3.0~8.0范围内,Tyr光降解速率随pH值升高而降低;3-Br Tyr和3,5-di Br Tyr的形成量随pH升高而减少;而在pH=3.0时,Tyr光降解速率、3-Br Tyr和3,5-di Br Tyr形成量随Fe(Ⅲ)浓度的增加而增加.这说明在自然环境中,Tyr能通过光转化形成溴代有机污染物.