水污染问题日益严峻,影响着人们的生产生活。在中国,蓝藻爆发已经成为了一个严重的水污染问题,除藻是不容忽视的。近年来新型高级氧化技术发展迅速,在水处理方面有很好的应用前景。本文主要介绍了两种体系处理铜绿微囊藻,研究的主要内容如下:我们首次分别用低频高强度(20kHz,0.42W/mL)和高频低强度(800kHz,0.07 W/mL)的sono-Fenton工艺研究铜绿微囊藻的失活。20kHz的sono-Fenton工艺处理,在五分钟内成功的将蓝藻细胞的数量从4.19× 1 06cells/mL减少到0.45 × 1 06cells/mL。另外,观察到800kHz的sono-Fenton工艺使微囊藻失活5min后细胞数减少到2.33×1 06 cells/mL,且能量成本较低。结果表明,20kHz超声波能诱导细胞壁上孔形成,导致细胞外的损伤,而低强度的800kHz辐射触发细胞内化学物质的摄取,表明了内吞作用的效应。此外,Fenton试剂的浓度和预超声时间对sono-Fenton过程有影响。尽管单一的Fenton处理法在水中释放微囊藻毒素,但是分别用20kHz和800kHz的sono-Fenton工艺实现了对微囊藻毒素LR的降解。研究结果表明,剧烈的细胞外氧化是20kHz sono-Fenton 工艺重要的失活机制。然而,由细胞内传送 Fenton 试剂引起的胞内氧化被认为是800kHz sono-Fenton工艺失活的主要原因,导致更低的能量成本。在改性纳米金刚石存在时,过硫酸盐能有效氧化混凝微囊藻细胞使去除效率达到99.9%以上。通过对自由基淬灭实验和EPR检测以及细胞SEM检测,只有在N-AND/PS体系中,观察到了具有特定模式的清晰信号,其体系测定的EPR光谱信号是DMPO被氧化的信号;进一步通过实行SEM分析,仅在N-AND/PS中发现细胞大面积聚集或团聚现象,且细胞表面附着大量N-AND材料。这些结果共同表明,氧化混凝体系可能是由铜绿微囊藻、N-AND和PS组成的特殊反应体系,这个新型机制对去除铜绿微囊藻有重要意义:氧化过程发生在以纳米金刚石/细胞膜的生物界面,从而具有靶向性。这项研究为控制水中有害的蓝藻提供了绿色的替代方法,以达到有效处理的目的。