预氧化除藻过程中藻类次生代谢物及消毒副产物生成机制与控制原理

针对富营养化饮用水源藻污染问题，研究不同种属藻细胞代谢释放次生代谢物的过程、机制与内在规律；研究预氧化过程中，不同氧化剂种类、复配方式和用量对藻细胞完整性和释放次生代谢物的影响，揭示水处理工艺过程中藻细胞破裂与次生代谢物释放的规律，阐明藻细胞种类、次生代谢物形态结构特征与氯代消毒副产物（DBPs）和含氮消毒副产物（N-DBPs）生成之间的分子构效关系；合理优化预氧化工艺，充分发挥预氧化、混凝之间的作用，建立适度预氧化强化絮凝去除藻类及其次生代谢物，控制消毒副产物生成的技术原理，为应对富营养化水源发生突发事件时提供重要技术支撑。

（1）针对福建省饮用水源地水华水体中常见的2株藻种（蓝藻-铜绿微囊藻和硅藻-梅尼小环藻）的污染问题，采用次氯酸钠和一氯胺为预氧化剂，对比研究2种藻细胞在预氧化过程中氧化时间、氧化剂量、藻细胞数量、藻细胞次生代谢物（MIB、GSM和藻毒素）等对含碳消毒副产物（TCM， DCP， TCP）和含氮消毒副产物（DCAN和TCNM）以及7种亚硝胺类消毒副产物生成势的影响，以及不同细胞组分对消毒副产物生成势的贡献。. （2）首次应用快速极性分析（PRAM）法分离藻细胞的胞内（IOM）和胞外（EOM）物质，研究IOM和EOM中NDMA前体物的极性分布和电性分布，进而识别EOM和IOM中极性组分、非极性组分、带正电、带负电和不带电组分对生成NDMA的贡献，从而建立前体物组分与消毒副产物之间的分子构效关系，从而明确藻细胞作为NDMA前体物的特性。.（3）在常规的水处理工艺中，以常用的高锰酸钾和次氯酸钠作为预氧化剂，研究预氧化-絮凝-沉淀-消毒过程中，考察不同预氧化方式和消毒方式对TCM和NDMA含碳含氮消毒副产物生成量的影响，从而通过控制预氧化剂剂量及优化预氧化工艺，发挥预氧化强化除藻及次生代谢物的作用，组合消毒方式消减消毒副产物的生成，解决水源富营养化导致的水质问题。 .（4）已发表论文15篇（其中SCI论文12篇），待发表论文4篇，申请发明专利4项（其中授权1项），中文编著1本。举办和参加国内外学术会议8次，（其中作为组委会主席举办国际学术会议1次，作为组委会成员举办国际学术会议2次，担任分会场主席2次，应邀作报告5次），培养博士后1名，博士生1名，硕士生5名。