水源水中产毒蓝藻的暴发是影响饮用水安全的重要议题，预氧化是饮用水厂强化蓝藻及藻毒素去除的重要水处理工艺。近年来，藻华生消期这一概念已在生态学领域成为共识，主要包括暴发，维持和衰退阶段，该演变过程主要由蓝藻细胞生命周期的变化驱动。我们在前期研究中已发现蓝藻细胞生命周期的变化会强烈影响预氯化过程，并证明预氯化不适用处理低活性蓝藻。相较于氯化，高锰酸钾预处理高藻水源水有诸多优势，例如：低剂量的高锰酸钾可以较好的保持细胞结构的完整，并提高混凝除藻效率等。因此，我们进一步评估了高锰酸钾处理不同生理阶段蓝藻及藻毒素的去除。
研究结果表明：高锰酸钾不仅促进了低活性藻细胞的混凝效率，还有效降低了细胞外藻毒素和藻类有机物的浓度。此外，暴发和维持阶段的高活性蓝藻的细胞特征变化改变了高锰酸钾的氧化模式，例如：升高的细胞密度竞争性抑制藻毒素的氧化降解效率等，因此，我们提出差异化的水处理策略用于分别处理暴发和维持阶段的高活性蓝藻，其中，传统策略-低剂量氧化剂保持细胞膜的完整性，主要适用于处理暴发阶段的高活性蓝细菌，而针对维持阶段的高活性蓝细菌，通过适当提高氧化剂的初始剂量去有效去除细胞外的藻毒素比维持其细胞膜完整性更为重要。
该项研究系统揭示了蓝藻生命周期变化对高锰酸钾预氧化过程的影响，率先证明了高锰酸钾可以作为有效的预氧化剂处理低活性蓝藻，为饮用水厂利用高锰酸钾作为预氧化剂强化蓝藻及藻毒素去除提供了理论基础。
上述结果近期发表于Water Res. (10.1016/j.watres.2021.117353)和 J. Hazard. Mater. (10.1016/j.jhazmat.2021.126492)。中国科学院城市环境研究所环境生物技术研究组李曦博士为第一作者，厦门大学于鑫教授为通讯作者。本研究由福建省水务局科技项目(MSK201711)和厦门市科技重大专项(3502Z20171003)资助。
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高锰酸钾处理高/低活性蓝藻细胞及有害代谢产物去除
高锰酸钾分别处理暴发和维持阶段的高活性蓝藻及藻毒素去除-差异化的水处理策略