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The Value of In Vivo Monitoring and Chlorination for the Control of Toxic Cyanobacteria in Drinking Water Production.

Arash Zamyadi

Ph.D. thesis (2011)

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Abstract

The increasing occurrence of toxic cyanobacterial blooms in drinking water (DW) sources and inside drinking water treatment plants (DWTPs) is a global concern. The applications of in vivo probes, which can detect the fluorescence of the cyanobacterial phycocyanin, are an emerging and widely used technology for cyanobacterial detection in source waters. Direct chlorination of source water containing toxic cyanobacterial cells for different treatment purposes might cause cell damage, toxin release and disinfection by-product (DBP) formation. While chlorination has been proven to be efficient for oxidation of certain cyanobacteria (CB) species and cyanotoxins, there is no information available on chlorination kinetics of saxitoxins (STXs: saxitoxin, C-toxins and, gonyautoxins) produced by Anabaena circinalis. Furthermore, there is limited information available on chlorination of different toxic CB cells, chlorine demand of CB cells, toxins chlorination, and DBP formation potentials in the presence of cellular materials. Moreover, the fate of CB and their associated toxins inside DWTPs (after different conventional and advanced treatment processes) requires further investigation. Australian DW experts are the pioneers in dealing with toxic CB related issues. In order to prepare a management plan for the province of Quebec (Canada), an industrial visit was funded to document Australian experiences dealing with CB related problems.

Résumé

La prolifération croissante des cyanobactéries (CBs) toxiques dans les sources d'eau potable et dans les usines de traitement d'eau potable est une préoccupation mondiale. L‟utilisation de sondes in vivo, permettant la détection de fluorescence de la phycocyanine (PC) des CBs, est une technologie émergente et largement employée pour détecter les CBs dans les eaux de source. Dans les traitements varies de l‟eau de source qui contient des CBs toxiques la chloration directe de cette eau peut engendrer l‟endommagement de cellules, causer le relargage de toxines ainsi que la formation des sous-produits de désinfection. La chloration, bien que prouvée être efficace pour l'oxydation de certaines espèces des CBs et des cyanotoxines, aucune information n‟est disponible sur sa cinétique de saxitoxines (STXS: saxitoxine, C-toxines et gonyautoxines) produites par Anabaena circinalis. De plus, il y a peu d'informations sur la chloration des différentes cellules toxiques de CBs, sur la demande en chlore des cellules de CBs, la chloration de toxines, et sur l‟éventualité de la formation de sous-produits de désinfection en présence de matériaux cellulaires. Par ailleurs, le sort des CBs, et les toxines qui leur sont associés à l'intérieur des usines de traitement d'eau potable (après différents procédés de traitement conventionnels et avancés) exigent une investigation plus approfondie. Les experts australiens sont les pionniers dans la gestion des problèmes reliés aux CBs toxiques. Dans le but d‟aider à la préparation d‟un plan de gestion des problèmes de CBs et leurs toxines pour la province du Québec (Canada), une visite industrielle a été financée pour documenter les expériences australiennes dans ce domaine.
Department: Department of Civil, Geological and Mining Engineering
Program: Génie civil
Academic/Research Directors: Michèle Prévost
PolyPublie URL: https://publications.polymtl.ca/618/
Institution: École Polytechnique de Montréal
Date Deposited: 25 Oct 2011 10:14
Last Modified: 13 Nov 2022 05:38
Cite in APA 7: Zamyadi, A. (2011). The Value of In Vivo Monitoring and Chlorination for the Control of Toxic Cyanobacteria in Drinking Water Production. [Ph.D. thesis, École Polytechnique de Montréal]. PolyPublie. https://publications.polymtl.ca/618/

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