研究背景

蓝藻及有害代谢产物的控制一直是国内外饮用水安全领域的研究热点。目前，预氯化工艺已被广泛用于处理含藻水源水，但在水华衰退阶段，藻细胞的光合活性显著下降，而细胞活性的下降是否会影响其氯化反应尚不清楚。

基于此，中国科学院城市环境研究所李曦助理研究员、厦门大学于鑫教授系统比较了氯化对高/低活性藻细胞膜完整性和藻毒素释放/降解的影响，重点探讨了饮用水厂利用预氯化工艺处理低活性蓝藻的可行性。

研究结果

（1）利用相同的初始氯浓度分别处理高/低活性蓝藻，低活性蓝藻的氯暴露量远低于高活性蓝藻，主要是由于前者胞外有机物和芳香类化合物浓度的升高导致其更快的氯衰减。

图1 平行一级反应模型拟合不同初始剂量的氯（1、2、4和8 mg/L）处理高活性（a）和低活性蓝藻（b）的氧化剂衰减过程

（2） 低活性蓝藻的细胞膜破损速率（kloss）高于高活性蓝藻，说明低活性蓝藻细胞表层结构的氧化抗性远低于高活性蓝藻。

图2 利用不同初始剂量的氯（1、2、4和8 mg/L）处理高活性（a）和低活性蓝藻（b）在不同反应时间（0、2、4、8、16、32和60 min）具有完整细胞膜的藻细胞百分比

（3）氯化处理高活性蓝藻，由于足够的氯氧化和ke > ki，其细胞外藻毒素浓度持续下降，而低活性藻细胞ke < ki降解动力学的改变导致其细胞外藻毒素浓度的持续升高（ki: 细胞内藻毒素释放速率；ke: 细胞外藻毒素降解速率）。

图3 利用不同初始剂量的氯（1、2、4和8 mg/L）处理高活性（a）和低活性蓝藻（b）在不同反应时间（0、2、4、8、16、32和60 min）的细胞内和细胞外藻毒素浓度

总结与展望

总的来说，该团队的研究结果系统揭示了蓝藻细胞活性的下降对氯化处理含藻水源水的强烈影响，证明了氯化不适用于处理低活性蓝藻，为饮用水厂应用氯化工艺处理含藻水源水提供了重要的科学依据。

本文转载自 国家水生生物种质库淡水藻种库微信公众号