武夷学院毕业论文（设计）任务书
生态与资源工程 学院 2015 届 环境工程 专业
学 号 学生姓名 课题名称 生物滤池中不同溶解性有机物的类型及其遗传毒性生成潜势研究 一、毕业论文（设计）的主要任务 饮用水安全问题是我国全面建设小康社会的一个重大问题。目前，我国大约有99.5%的饮用水厂采用氯消毒工艺。由于水源水中存在大量的溶解性有机物，在自来水厂消毒工艺过程中，消毒剂易与水中的溶解性有机物反应生成氯化消毒副产物，而这些氯化消毒副产物通常具有致畸、致癌和致突变性，对人类健康具有很大的威胁。 本课题来源于学生在中国科学院城市环境研究所实习期间参与“饮用水中溶解性有机氮和含氮消毒副产物的解析与控制技术”研究课题的子课题。本实验以模拟生物滤池为研究对象，探讨了DOC和DON在饮用水常规处理工艺中的变化，分离和富集了不同类型的有机物，表征不同类型有机物的组成，检测了典型含碳消毒副产物生产潜势（C-DBPFP）和含氮消毒副产物生产潜势（N-DBPFP），分析了遗传毒性生成潜势（GTFP）与消毒副产物前体物之间的关联。本实验有望为自来水厂降低消毒副产物前体物的含量提供参考。 主要任务 1. 搜集和整理与论文有关的信息资料，扩充查阅范围，进行相关的文献调研（不得少于10篇）。 2. 在文献调研的基础上撰写文献综述。 3. 根据任务书要求制定研究技术路线，进行实验方案设计，完成开题报告。 4. 进行实验，做好实验数据收集并建立数据分析方法，进行数据整理分析。 5. 构思论文写作框架，编写论文提纲，完成论文撰写。 二、毕业论文（设计）的要求（含成果反映形式） 本课题以实验室模拟生物滤池为研究对象，研究了DOC和DON在饮用水常规处理工艺中的变化，分离和富集了不同类型的有机物，表征不同类型有机物的组成，检测了典型含碳消毒副产物生产潜势（C-DBPFP）和含氮消毒副产物生产潜势（N-DBPFP），本文有望为自来水厂降低消毒副产物的前体物含量提供参考。 1.毕业设计（论文）资料调研，完成文献综述约3000字。 2.撰写开题报告。 3.编写论文写作流程。 1）绪言：结合论文任务书，概述生物滤池的种类，并简述了生物滤池的研究现状；同时对消毒副产物及其前体物进行概述，包括种类、危害及来源的介绍；说明论文的研究意义及研究思路。 2）材料与方法：根据本实验内容的要求，选择实验药品、化学试剂、实验仪器及溶液的配制和测定样品及其结果的分析方法。 3） 不同碳源氮源生物滤池中的有机物：通过检测不同水样中的四氮和TOC，以此得出生物滤柱出水DON和DOC的变化结果，并利用EEM三维荧光光谱分析生物滤柱出水的有机物成分；采用Umu短期生物方法测试水样的遗传毒性，同时结合DON和DOC的浓度变化，探讨消毒副产物遗传毒性生成潜势与溶解性有机物的关联。 4）结论与建议：通过实验得出溶解性有机物中消毒副产物生成潜势和遗传毒性生成潜势最大的组分；对以后实验需要进行改进的地方提出建议。 5）谢辞。 6）参考文献。 三、进度计划及指导安排 1、2014年9月02日到10月15日完成毕业论文选题，下达任务书，阅读文献； 2、2014年10月15日到11月15日明确科研任务，制定实验研究技术路线，同时完成文献综述的编写，并报导师审查通过； 3、2014年11月16日到12月06日确定实验方案，并按学校或学院统一格式要求编写开题报告，并上交； 4、2014年12月07日到2015年01月07日进行相关实验研究，并对实验结果分析。同时完成中期检查报告，并上交导师审查通过； 5、2015年01月08日到05月05日进行实验数据的整理分析及毕业论文的撰写，提交指导老师初步审查； 7、2015年5月06日到05月20日装订并上交修改后的毕业论文，供相关老师评阅； 8、2015年5月21日到6月1日完成毕业论文答辩材料准备(含答辩报告幻灯片制作)，由指导老师组织预答辩工作并给予指导。 任务书审定日期： 年 月 日 指导教师（签字） 任务书批准日期： 年 月 日 教研室主任（签字） 任务书下达日期： 年 月 日 学 生 （签字）
武夷学院本科毕业论文（设计）开题报告
生态与资源工程 学院 201 届 环境工程 专业
学生姓名 课题名称 学 号 生物滤池中不同溶解性有机物的类型及其遗传毒性生成潜势研究 一、本课题的研究背景、意义，在国内外的研究现状和发展趋势，尚待研究的问题 1.1课题的研究背景 饮水的遗传毒性，是水中各种遗传毒物综合作用和反应的结果，除一部分来源于水源水污染外，消毒工艺产生的副产物也是主要来源。消毒副产物（DBPs）常分为含碳消毒副产物（C-DBPs）和含氮消毒副产物（N-DBPs）。C-DBPs大部分研究集中于3种，即挥发性三卤甲烷、难挥发性卤乙酸以及其他一些C-DBPs，如以卤代呋喃酮（MX）为代表的卤化醛酮等[1]。N-DBPs主要有N-亚硝胺（NMs）、卤代硝基甲烷（HNMs）、卤化乙腈（HANs）、卤化乙酰胺（HAcAms）和卤化氰（XCNs）[2]。 水中的溶解性有机物（DOM）在消毒过程中与消毒剂反应而生成有毒有害的氯化消毒副产物，而生活污水、水土流失和工业污染的加剧则造成水中溶解性有机物含量提高，成分日益复杂，传统处理工艺已不能满足国内出水的要求，水体中的溶解性有机物（DOM）逐渐构成水质潜在威胁的主体。DOM通常分为以下三类：（1） 溶解性有机碳、溶解性有机氮；（2） 疏水性有机碱、疏水性有机酸、疏水中性有机物、亲水性有机碱、亲水性有机酸、亲水中性有机物；（3） 天然有机物、合成有机化合物。 在传统的污水生物处理工艺中，生物滤池具有较高的有机污染物、NH3-N 等去除率。近年来生物滤池在微污染水源水处理中受到越来越多的重视，成为目前饮用水处理中很有发展前景的一种技术。在饮用水处理工程中，生物滤池已经被证实是能同时去除可降解有机物和氨氮的有效工艺[3]。 1.2本课题的国内外研究现状 近些年，对于水遗传毒性的关注主要集中以下几个方面：对水经氯或其他物质消毒后遗传毒性活性的评价；对水中致突变物质的调查；在水处理过程中，水中致突变前体物向致突变物转变的研究。1981年，Holmbom[4]等在氯漂白纸浆水中发现了MX，MX 是迄今为止氯消毒自来水中发现的最强的致突变物质之一。1989年，Kransner[5]等人对美国35个主要水厂中氯化消毒副产物进行了全面详查，发现氯化副产物中三卤甲烷所占比例最大，卤代有机酸次之，此外还检测出了卤代乙酸（HANs）、卤代酮（HKs）及氯酚等多种难挥发性的有机卤代物。 目前人们普遍采用尺寸排除色谱、元素分析、核磁共振、气质/液质联用等技术研究DOM的组成，但是这些方法往往需要对样品进行复杂的前处理，且操作较为费时费力。近年来由于三维荧光光谱（3DEEM）技术具有灵敏度高（10-9数量级）、用量少（1~2mL）、不破坏样品结构和操作简单等优点而广泛用于表征海洋、河流、湖泊、土壤、洞穴滴水等不同来源的DOM[6]。 目前遗传毒理学短期生物测试方法主要有Ames试验、微核试验、彗星试验和umu试验等。其中，umu试验又名为SOS/umu试验。Quilardet提出使用SfiA-lacZ融合基因的SOS显色检测法，弥补了Ames试验需要多种菌株的缺点。顾炜旻等[34]优化umuC测试水中遗传毒性效应的样品前处理方法。Shen等[35]用SOS/umu试验研究了上海不同地方自来水的潜在遗传毒性，结果发现来自太湖流域的自来水存在潜在的致突变物质。umu试验优点是，试验的样品量少，无菌操作要求降低，试验时间大大缩短（一般是5~6h），对于要进行大量水样的检测来说，umu更为方便。 1.3研究的目的和意义 鉴于目前及今后一段时间饮用水氯化消毒仍将是全国普遍用于饮水安全的重要手段，因此，本文研究DOC和DON在饮用水常规处理工艺中的变化，分离和富集不同类型的有机物，表征不同类型有机物的组成，检测了典型含碳消毒副产物生产潜势（C-DBPFP）和含氮消毒副产物生产潜势（N-DBPFP），探讨遗传毒性生成潜势与消毒副产物前体物之间的关联。 该实验有望为自来水厂降低消毒副产物的前体物含量提供参考，具有现实意义。 二、完成任务的研究思路和技术路线 （1）研究思路 本文将从去除消毒副产物的前体物的角度对不同碳源氮源生物滤池出水中各有机物的组成及遗传毒性生成潜势进行分析，研究不同碳源氮源生物滤池中DOM的成分表征及其消毒副产物生成潜势。查阅饮用水消毒副产物相关文献，确定测试的方法。 实验中的生物滤池是通过添加无水乙酸钠和葡萄糖为碳源和氨态氮氯化铵为氮源的营养液，驯化生物滤池中的微生物。在培养生物膜2~3个月后，至生物膜后成熟方可取样检测。 分析数据时采用Origin 8.0数据处理软件对三维荧光光谱进行分析，采用等高线图表示。运用Excel表格处理四氮数据，计算DON和DOC的浓度。 （2）技术路线 最好也要用这种流程图来表达技术路线 自来水 活性 炭滤 柱 陶粒 滤柱 加氯 固相 萃取 不加氯 加氯，震荡萃取 Umu遗传毒性测试 气相色谱检测 遗传毒性生成潜势 消毒副产物生成潜势 不同DOM成分表征 树脂吸附 三维荧光光谱 分析水中DON和DOC的变化（检测：四氮、UV254和TOC） 生物滤池 加氯 固相 萃取 不加氯 加氯，震荡萃取 气相色谱检测 Umu遗传毒性测试 遗传毒性生成潜势
毕业论文实验类任务书、开题报告、中期检查表(参考)
