活的蓝藻细胞可产生许多挥发性的和非挥发性的有机物质。 这些有机物可能是蓝藻光合作用的简单产物, 也可能是蓝藻新陈代谢过程中将较简单的化合物合成为较复杂的化合物, 提供给异养有机物(如细菌和真菌) 作为食物。 在供水系统中, 这种蓝藻细胞外的产物常会引起异臭和异味。 藻类细胞的胞外物质分解产物也可能是潜在引起臭味的源泉。 在蓝藻次生代谢产物的研究中发现大部分产生臭味的有机化合物是活的藻细胞释放的, 包括小分子量和大分子量物质。
死的蓝藻细胞可以通过两个途径引起异臭和异味。 死亡藻类细胞的解体, 使得细胞内异味、 臭味物质进入水中; 死亡的蓝藻细胞作为放线菌等细菌的食物时,放线菌分解蓝藻细胞也可产生臭味化合物。 腐烂的蓝绿藻可以产生各种各样的臭味硫化物, 包括甲烷硫醇、 异丁硫醇、 n-丁基硫醇、 二甲基硫醚、 三硫酸二甲酯。Slater 和Block 通过对某河水水体异味物质来源的分析指出, 蓝绿藻腐烂后产生大量的挥发性有机化合物, 其中许多会引起臭味(Slater 等, 1983)。
水中含硫有机化合物是腥臭味的主要始作俑者, 蓝藻细胞和含蛋白质废水水解成含硫氨基酸, 在无氧条件下分解成甲硫醇, 在有氧条件下产生二甲基二硫。河流、 湖泊等淡水环境中, 出现无氧环境后很难在短时间内恢复为有氧环境, 甲硫醇通常在厌氧微生物的作用下产生H2S, 然后逸出水体, 并和水中重金属离子结合, 形成黑臭水体。 因而淡水水体中二甲基二硫含量较少, 不易引起关注。 蓝藻细胞内藻类蛋白含量高, 腐烂后易分解出二甲基磺基丙酯, 在微生物的作用下产生无机多硫化合物(张晓健等, 2007)。(www.xing528.com)
蓝藻腐烂异味物质多为挥发性或半挥发性有机物, 且嗅阈值非常低(低至ng/L量级), 如何灵敏、 可靠、 简便地测定这些微量、 痕量异味物质成为人们极为关注的内容(Robertson 等, 2005)。 周勤(2004)、 马晓雁(2006, 2008) 等指出可用感官分析法和仪器分析法定性或定量测定饮用水中的GSM、 2-MIB 等异味、 异味物质。 鉴于这类异味物质大多数为挥发性、 半挥发性微量或痕量有机物, 色谱质谱联用技术是目前用于检测这些异味物质的最有效手段, 常用的检测器有火焰离子化检测器(FID) 和质谱检测器(MS) 两种(Marczak 等, 2006)。 水体中致臭物质的确定主要是结合感官分析法, 首先制备致臭物质的标准样, 再建立感官气相色谱法分析蓝藻腐烂后的异臭、 异味组分; 水样的预前处理技术主要包括应用固相微萃取、 搅拌棒吸附萃取及分子印迹固相萃取法等新型样品前处理方法(宋立荣等, 2004)。
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