嗅味识别技术研究取得成果

2012-10-12 14:40:53 住房和城乡建设部

嗅味是人类最能直接感受得到的饮用水水质指标之一,同时也是最难以进行定性定量评价和管理的指标之一,已成为当前影响我国饮用水水质的一项主要指标。由于水中嗅味问题异常复杂,各个地方往往成因不同,所造成的嗅味种类往往也差别较大,而且一些化合物在极低浓度下即能产生严重的嗅味问题,识别鉴定非常困难,单纯依赖简单的化学分析很难确定导致异味的主要原因物质。对上海来说,由于水源水质的限制,长期以来饮用水中一直常年存在一定的嗅味问题,虽然采取了一些处理技术措施,然而由于对水中的嗅味特征及致嗅物质尚不明确,处理效果一直不明显。建立有效的嗅味物质识别体系,识别确定水中的主要嗅味特征和致嗅物质,对于进一步实现饮用水中的嗅味问题的针对性控制具有重要意义。

微污染江河原水高效净化关键技术与示范课题将感官分析和化学分析相结合,建立了水中嗅味物质的识别鉴定技术体系,涵盖感官评价、未知嗅味物质的识别以及特征嗅味物质的定量分析技术。嗅味的感官评价可通过建立的嗅味层次分析法进行,评价过程中,利用确定的方法标准化程序筛选培训测试人员后,组成嗅味感官评价小组,通过小组成员评价结果的统计分析,实现水中整体的嗅味种类及强度评价;样品浓缩后,利用气相色谱嗅闻(GC-O) 建立嗅味指纹图谱,进而结合GC/MS 分析,确定出现嗅味指纹的主要化合物,对于具有嗅味指纹而无色谱信息的物质,进一步通过全二维气相色谱-飞行时间高分辨质谱(GC×GC-TOFMS)实现相关化合物的鉴定,从而筛选出具有嗅味的主要化合物清单;在此基础上,通过嗅味层次分析和GC-O 分析结果的结合,实现水中存在的主要异味及相应致嗅物质的识别鉴定。

该课题通过开展嗅味感官分析方法培训的方式,推动其在国内供水部门的应用工作,已先后为相关供水单位培训嗅味分析人员超过600名,并在上海、北京、广东、山东、郑州以及首创等多个地方供水单位的实际监测中得到应用。

课题利用该识别鉴定技术体系,确定了上海饮用水中存在的异味特征,主要以腥臭味和土霉味为主,其中腥臭味问题长期存在,而土霉味具有一定的季节性。通过前后两次针对黄浦江流域沿线的大范围水质采样调查以及针对水厂水源水的长期水质评价,发现土霉味物质主要是席藻所代谢二甲基异莰醇(2-MIB),来源于上游支流的输入;而腥臭味问题要相对复杂,鉴定结果表明存在吲哚、二丙基硫醚、二甲基三硫、庚硫醇等多种物质,主要与上游支流存在较重的污染有关。相关技术应用于上海市饮用水安全保障技术体系的工程示范中(临江水厂示范工程建设)。由于异味问题一直以来是上海饮用水中的主要水质问题之一,该技术对于有效解决上海饮用水中的嗅味问题、进一步提高供水水质具有重要意义,具有明显的社会效益。

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