官厅水库微囊藻毒素分析及电化学降解
文献类型：学位论文
| 作者 | 史红星 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2005-06-14 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 曲久辉 |
| 关键词 | 官厅水库 蓝藻水华 微囊藻 微囊藻毒素 分析鉴定 产生机理 5N同位素示踪 电化学降解 |
| 学位专业 | 环境工程 |
| 中文摘要 | 微囊藻毒素(MCs)是藻类水华中最常见的一类藻毒素，其强烈的致癌作用对饮用水安全提出了挑战。本文针对富营养化水体中的藻毒素问题，选择官厅水库典型地点分析了水库水中MCs的污染状况，并利用15N同位素示踪技术研究了无机氮形态和铜绿微囊藻产生MCs之间的关系，在此基础上，探讨了水中溶解态MCs的电化学降解过程与机制。 对官厅水库夏季优势藻组成及胞内MCs种类和含量进行了分析，并对水中胞外MCs进行了为期一年的定时检测。结果表明，2003年9月官厅蓝藻水华中微囊藻所占比例高达97．2％，主要由铜绿微囊藻、惠氏微囊藻和伪丝微囊藻组成，所占比例依次为52．7％，36．2％和8．3％。HPLC和LC-MS分析证明，水华藻细胞内含有五种MCs， 其中三种是最常见的MCRR、MCYR与MCLR，另外两种推断为MCYY和Mglu-LR， 其中MCYY可能为一种新MCs。胞内MCs主要组分MCRR与MCLR含量分别为1．69和1．44 mg／g干藻重。水中MCs的检测结果表明，2003年9月月亮岛水域MCLR含量高达32．37 rtgm，但2003年11月、2004年5月均未检测到MCs，2004年7、8、9三个月也只在部分样点检测到了痕量MCLR，浓度全部低于0．5¨g／L。 利用bN同位素示踪技术研究了无机氮形态和铜绿微囊藻产毒的关系，结果发现NH4’态氮比N03-态氮更有利于微囊藻产生MCs。实验中，铜绿微囊藻对N03-态和NH4+态"N的吸收利用率分别为63．46％和76．48％；不同培养条件下产生MCLR的HPLC和LC-MS-MS分析结果表明，lSNH4+标记组产生MCLR的数量是。5N03-标记组的1．98倍，是未标记组的2．13倍。15N03-标记组可有1—3个15N原子引入MCLR分子，引入2个’5N的概率最大；’5NH4+标记组可有2-4个15N原子引入MCLR分子， 引入3个巧N的概率最大。NH4+态氮比N03-态氮在MCLR分子中有更多的结合位点。N03-态MN原子可结合在MCLR分子中Ala、Leu、Asp和Arg四个氨基酸中，NH4+态巧N原子，除此四个氨基酸外还可结合在MCLR分子中Glu和Mdha氨基酸中。 采用DSA~电极研究了电化学过程对水中MCs降解的可能性，考察了MCs的电化学降解效果及电流密度、初始pH值、初始氯离子含量、以及初始MCs含量等主要因素的影响，探讨了MCs的电化学降解机理。研究结果表明，电化学方法对MCs具有较好降解效果。实验条件下(1．85 mM C1-，电流密度8．89 mA／cm2，20℃，初始pH 7．00)，水中12．58 mg／L MCRR和8．29 mg／L MCLR可在15 min内被完全去除。高电流密度、高氯离子含量、低初始pH值和低初始MCs含量均有利于MCs降解速率的提高。降解后MCs分子中的Adda基团被破坏，肽环被修饰或断开。MCs电化学降解的主要机理是，在电化学反应过程中水中的氯离子原位转化为活性氯氧化MCs。 |
| 学科主题 | 水处理工程 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-12-15 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/2177]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_环境水质学国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 史红星. 官厅水库微囊藻毒素分析及电化学降解[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2005. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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