微生物对饮用水典型消毒副产物前体物的降解效能及其群落特征

作者：张瑞华; 纪桂霞; 楚文海^*

来源：环境科学研究, 2019, 32(04): 700-708.

DOI：10.13198/j.issn.1001-6929.2018.11.05

• 氨基酸
• 微生物降解
• 消毒副产物
• 氯仿
• 二氯乙腈

相对于CF (氯仿)等C-DBPs (含碳消毒副产物),DCAN (二氯乙腈)等N-DBPs (含氮消毒副产物)具有更高的毒性.控制DBPs (消毒副产物)的前体物是抑制DBPs产生的最有效方法之一.为考察微生物降解DBPs前体物对生成DBPs的影响,分别选取C-DBPs和N-DBPs的典型代表物CF和DCAN及其相应的典型前体物Tyr (酪氨酸)和Asp (天冬氨酸)为研究对象,采用微生物培养前体物的方式,探究微生物对典型前体物Tyr和Asp的降解效果及其对生成CF和DCAN的控制效果.结果表明:①Tyr和Asp两种前体物经微生物降解后,DOC (溶解性有机碳)的去除率分别为94. 0%和85. 6%,DON (溶解性有机氮)的去除率分别为69. 0%和81. 0%.②在前体物经微生物降解后的水样中,氯化或氯胺化消毒后生成CF和DCAN的量较降解前均大大减少.以Tyr为前体物,水样经微生物降解、氯化消毒后生成CF和DCAN的量分别降低了56. 1%和89. 5%,氯胺化消毒后生成CF的量降低了68. 5%;以Asp为前体物,水样经微生物降解、氯化消毒后生成DCAN的量最高可降低99. 9%,经微生物降解、氯胺化消毒后生成的CF可降低50. 7%.③对水样中微生物菌群分析发现,在门水平上的菌群主要有变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes),在属水平上的菌属主要有伯克氏菌属(Burkholderia-paraburkholderia)、半角藻属(Haliangium)、分枝杆菌属(Mycobacterium)、沉积小杆菌属(Sediminibacterium)、norankfChitinophagaceae和动胶菌属(Zoogloea).研究显示,微生物降解对DBPs典型前体物Tyr和Asp的去除,以及对生成CF和DCAN的控制具有较大的潜力,变形菌和放线菌在降解DBPs前体物中起到了重要作用.

• 单位
  同济大学; 污染控制与资源化研究国家重点实验室; 上海理工大学