微污染源水预氯化对溴代消毒副产物的影响机理研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51308305
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    张颖
  • 依托单位：
    南开大学
  • 学科分类：
    E1001.饮用水工程
  • 结题年份：
    2016
  • 批准年份：
    2013
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2014-01-01 至2016-12-31

项目摘要

Pre-chlorination is widely used to treat the micro-polluted water to insure the drinking water quality. But the pre-chlorination will increase the disinfection by-products (DBPs) and reduce the drinking water safety. Nowadays, most researches about DBPs pay attention to the chloro-DBPs produced during the disinfection, while the researches about bromo-DBPs, which have greater toxicity, are scarce. Therefore, this proposal is focused on the influence mechanism of pre-chlorination on bromo-DBPs in micro-polluted water. Firstly, comparing of water quality before and after chlorination by analzing the composition of organic matters, bromo-DBPs, and total halogenate-DBPs. Secondly, treating the efflunt of the pre-chorination with the simulation tochnologies of the water works, and observing the change of water quality and DBPs. Thirdly, analyzing the impact factors of the bromo-DBPs with correlation analysis, and sort the factors according to the sensibility.Finaly, reveal the influence mechanism of pre-chlorination on bromo-DBPs according to the relationship between pre-chlorination and bromo-DBPs fators.
由于水源水质的下降，给水处理厂普遍采用预氯化工艺以确保出厂水达标。然而预氯化的过程会增加消毒副产物的含量，降低出水的安全性。目前大量关于消毒副产物的研究均关注于消毒过程产生的氯代消毒副产物，缺乏对毒性更大的溴代消毒副产物的研究，因此本项目围绕微污染水预氯化对溴代消毒副产物的影响机理展开研究。首先，通过分析预氯化前后水中有机物的组成、溴代消毒副产物与总卤代消毒副产物的浓度、以及一些相关水质参数，了解预氯化对水质的改变。其次，模拟水厂水处理工艺对预氯化后出水进行处理，研究预氯化后各工艺对水质的改善情况以及消毒副产物的变化情况。再次，采用相关性分析方法得出溴代消毒副产物的影响因子，并根据敏感性对其进行排序，得到优先控制因子。最后，根据预氯化对溴代消毒副产物影响因子的改变，以及影响因子与溴代消毒副产物的相关性，分析得出预氯化对生成溴代消毒副产物的影响机理。

结项摘要

由于水源水质的下降，给水处理厂普遍采用预氯化工艺以确保出厂水达标。然而预氯化的过程会增加消毒副产物的含量，降低出水的安全性。目前大量关于消毒副产物的研究均关注于消毒过程产生的氯代消毒副产物，缺乏对毒性更大的溴代消毒副产物的研究，因此本项目围绕微污染水预氯化对溴代消毒副产物的影响机理展开研究。首先，通过分析预氯化前后水中有机物的组成、溴代消毒副产物与总卤代消毒副产物的浓度、以及一些相关水质参数，了解预氯化对水质的改变。其次，模拟水厂水处理工艺对预氯化后出水进行处理，研究预氯化后各工艺对水质的改善情况以及消毒副产物的变化情况。再次，采用相关性分析方法得出溴代消毒副产物的影响因子，并根据敏感性对其进行排序,得到优先控制因子。最后，根据预氯化对溴代消毒副产物影响因子的改变，以及影响因子与溴代消毒副产物的相关性，分析得出预氯化对生成溴代消毒副产物的影响机理。.本研究根据项目书要求，已经完成以下工作：1、确定预氯化前后的水质变化规律；2、明确预氯化后各工艺对水质的改善情况以及消毒副产物的变化规律；3、确定有机物种类和数量、Br-浓度、加氯量及卤代消毒副产物对溴代消毒副产物生成的影响关系，并对溴代消毒副产物各影响因子进行敏感性排序；4、揭示预氯化对生成溴代消毒副产物的影响机理。.研究结果表明：1、对于水源水而言，TOC对DPBs的影响不大，而起决定性作用的是加氯量，因此预氯化对于DPBs的生成有较大影响；2、在常规水处理工艺中，过滤单元对于去除由预氯化生成的DBPs的贡献最大，强化过滤单元是减少DBPs的重要途径；3、THMs的主要前体物是分子量区间3-10kDa和<1kDa有机物，两者生成的三卤甲烷消毒副产物占总三卤甲烷的72.3%，HAAs的主要前体物也是分子量区间3-10kDa和<1kDa的有机物，占总卤乙酸生成势的31.0%和44.4%，溴更易与小分子有机物反应生成溴代消毒副产物；4、溴结合因子在溴离子浓度从65 μg/L升到500 μg/L阶段增长速度最快，当从500 μg/L进一步升到2000 μg/L时，增长速度放缓，Br-THMs易先生成，但随着溴浓度的增加，Br-HAAs生成速度超过Br-THMs，Br-HAAs生成量增多，Br-HAAs比重增加。.通过本项目研究，发表论文6篇，其中SCI收录4篇，培养硕士研究生3人，其中已毕业2人。

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
预氯化及常规工艺对消毒副产物的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    环境工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    牛志广;孙媛媛;张颖
  • 通讯作者：
    张颖
Effect of chlorine dosage in prechlorination on trihalomethanes and haloacetic acids during water treatment process
水处理过程中预氯化氯用量对三卤甲烷和卤乙酸的影响
  • DOI：
    10.1007/s11356-016-8265-x
  • 发表时间：
    2017-02
  • 期刊：
    Environmental Science and Pollution Research
  • 影响因子：
    5.8
  • 作者：
    Zhi-Guang Niu;Xue-Peng Hu;Ying Zhang;Yuan-Yuan Sun
  • 通讯作者：
    Yuan-Yuan Sun
于桥水库溶解性有机碳分布特征及三卤甲烷的生成势
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    环境工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    牛志广;魏晓婷;张颖
  • 通讯作者：
    张颖
Reservoir-type water source vulnerability assessment: a case study of the Yuqiao Reservoir
水库型水源脆弱性评价——以玉桥水库为例
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    Hydrological Sciences Journal
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Ying Zhang;Kai Zhang;Zhi-Guang Niu
  • 通讯作者：
    Zhi-Guang Niu
Using physiologically based pharmacokinetic models to estimate the health risk of mixtures of trihalomethanes from reclaimed water
使用基于生理学的药代动力学模型来评估再生水中三卤甲烷混合物的健康风险
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Journal of Hazardous Materials
  • 影响因子：
    13.6
  • 作者：
    Zhiguang Niu;Xue Zang;Ying Zhang
  • 通讯作者：
    Ying Zhang

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  • 作者：
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    2015
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    2014
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    张颖;胡俊云;吴艳
  • 通讯作者：
    吴艳

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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