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水体富营养化给饮用水生产带来的影响

来源:未知作者:admin浏览:更新时间:2018-04-28

水体富营养化现象是湖泊水库主要的环境问题,造成多方面的危害,而其对饮用水生产及饮用水净化处理的影响是最引人注目的。因为在许多国家和城市,湖泊水、水库水是重要的甚至唯一的饮用水水源,富营养化给饮用水生产带来的问题主要由藻类和有机物引起,常见的不利影响有以下几个方面:

1、对水厂运行的不利影响

藻类堵塞滤池
淡水藻类通常可分为如下几个门类:蓝藻门、绿藻门、红藻门、隐藻门、硅藻门、金藻门、裸藻门、甲藻门、黄藻门和褐藻门。藻类尺寸变化很大,通常在儿微米到几百微米。


一般说来,饮用水生产方面关心的多是微小藻类(几微米到几十微米),由于水中微小藻类的密度小,因而不易在混凝沉淀过程中去除。大量在混凝沉淀过程中未被去除的藻类进入滤池时,常常会造成滤池较早堵塞,使滤池运行周期缩短,反冲水址增加,重时可能引起水厂被迫停产。


尽管人们还不清楚为什么某些藻类比其它薇类更容易引起滤池堵塞,但可以肯定增殖能力强悬最重要的原因,硅藻的繁殖速度快,因而最容易引起滤池堵塞。


药耗增加
水中大量藻类、有机物和氨氮的存在,使得混凝剂和消毒剂用量大大增加:有机物是影响胶体稳定和混凝的控制性因素,天然有机物所含羧基和酚基使得有机物所具有的负电荷(10-15ueq/mgDOC)是粘土矿物颗粒阳离子交换容量(0.1~1ueq/mg粘土)的几十倍,因而使混凝剂消耗大量增加。
同时,有机物和氨氨与氯反应,使得为了维持管网中余氯含量所投加的氯量增加,不仅使制水成本提高,更增加了水中消毒副产物的含量,降低了饮水安全性。


2、对水质的不利影响

水体富营养化对水质的不利影响主要表现在水的感官性状和饮水安全性两个方面:


藻类致臭
许多富营养化的湖泊都存在着不同程度的臭味。水中产生臭味的微生物主要是放线菌、藻类和真菌。在藻类大量繁殖的水体中,藻类一般是主要的致臭微生物。不同的藻类会引起不同的臭味。


藻类产生毒素
某些藻类在一定的环境下会产生毒素,这些毒素对健康有害。能产生毒素的藻类多为蓝藻,最主要的是铜绿微囊藻、水华鱼腥藻和水华束丝藻。


动物饮用含有藻毒素的水可能死亡。国外关于鸟类、牛、羊、马、鸭、鱼等藻类毒素中毒的报道已有几十起,海洋赤潮中甲藻所产生的毒素已引起人类的严重中毒事件。


尽管淡水水华尚未发现引起人类急性中毒事件,但其潜在危险不容忽视。目前淡水水华毒素已引起科学家越来越多的重视。有人认为饮用有藻毒素的自来水会引起肠道疾病;动物学试验发现藻类毒素可能有致畸、致突变作用。


藻类和有机物是消毒副产物的前体物
有关消毒副产物的研究是当今给水领域的一个热点。水中有机物是产生消毒副产物母体物质,在氯消毒过程中不但会产生挥发性较强的三卤甲烷(THMs),而且会产生危害更大、沸点较高的卤乙酸(HAAs)等三致性更强的囟代有机物,使饮水致突变性提高,水安全性下降。


有报道指出藻类有机物可与氯反应生成三氯甲烷,随着现代分析技术和污染毒理学的发展,人们对饮水中消毒副产物的含最制定了越来越严格的标准。


3、对管网和管网水质的不利影响
尽管净水厂出水都保持一定的余氯,对细菌总数有严格的控制,但在配水管网中仍经常出现细菌再生长现象,这与出水中残留的异养菌的营养基质(有机物)及悄化细菌的营养基质(氨等)密切相关。


细菌的再繁殖会造成管网水质恶化(如水的浊度、色度上升、细菌总数增加等),并加速了配水系统的腐蚀和结垢,使管网服务年限缩短,穿透滤池进入管网的藻类以及残留在水中的生物可同化有机物(AOC)成为微生物繁殖的基质,促进了细菌生长,甚至可能在管网中生长较人的有机体,如线虫和海绵动物等,这些浮游动物是很难消除的,严重时可堵塞水表、水龙头。


此外,水中腐殖酸和富里酸具有与水中的无机离子及金属氧化物发生离了交换和结合的特性,所以往往和水中的无机颗粒结合在一起,出水中会含有这种细微颗粒,它们在管道流速较小的地方沉积下来形成管垢,在沉积较厚的地方因厌氧而发生腐殖质的腐化和垢下腐蚀,影响管网水质并增加动力消耗。


可见,出厂水残留的藻类和营养物会影响管网水质、缩短管网服务年限、增加配水的动力费用等。因此,对能被微生物利用的营养物的控制己成为当今水处理:艺选择和设计应考虑的又一重要因素。


综上所述,水体富营养化给饮水生产和饮用水净化带来的问题主要表现在水厂运行、饮水水质、管网与管网水质三个方面。在选择针对富营养化水源的饮用水处理工艺时,必须从这三个方面进行综合考虑。

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