论文题目: 淡水水体中藻源异味化合物的分布、动态变化与降解研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 环境科学
作者: 李林
导师: 宋立荣
关键词: 蓝藻,异味,异味化合物,甲基异茨醇,土腥素,柠檬醛,紫罗兰酮,微囊藻,固相微萃取,降解
文献来源: 中国科学院研究生院（水生生物研究所）
发表年度: 2005
论文摘要: 藻源异味化合物引起的水体异味问题,是饮用水工业和水产养殖业长期关注热点。一些发达国家对藻源异味的成分、致异味种源及其生理生态学行为已有较为系统的研究,然而我国在这一领域的研究还很少。随着我国人们对水质和水产品要求的不断提高,可以预期,藻源异味问题将是一个重要的研究热点。基于以上认识,本论文主要从以下方面开展了研究:1. 淡水水体和分离藻株中异味化合物的鉴定;2. 大莲花湖中异味化合物的日动态变化和滇池中异味化合物的年动态变化;3. 铜绿微囊藻产生异味化合物和微囊藻毒素的相关性;4. 异味化合物的紫外光降解和纳米二氧化钛光催化降解。主要研究内容与结果如下: 1)采用顶空固相微萃取-气质谱联用测定了水中常见的3 种异味化合物。结果表明:在水样中加入30%(W/V)的NaCl,采用65μm PDMS/DVB 纤维头在搅拌的条件下,于60℃顶空萃取40 min为异味化合物固相微萃取的最佳条件。在优化的HSPME-GC-MS 分析条件下,土腥素、?-柠檬醛、2-甲基异茨醇的检出限依次为1.0、1.3、1.7 ng/L;它们的相对标准偏差分别为4.9%、8.4%、6.2%。3 种异味化合物在5～1000ng/ L 的范围内线性关系良好,相关系数均大于0.997。故该简便易行的方法可分析水中痕量(ng/L 级)的异味化合物。2)武汉市10 个水厂的饮用水异味调查显示,有3 个水厂检出了MIB,4 个水厂检出了Geosmin,6 个水厂检出了2,4-Decadienal。2,4-Decadienal可能来源于长江和汉江中的一些淡水硅藻或绿藻。湖泊和鱼塘水中均存在着MIB、Geosmin 和?-cyclocitral 等3 种异味化合物。从滇池、太湖和东湖均分离到能产生?-cyclocitral的Microcystis aeruginosa,说明这些湖泊中?-cyclocitral很可能为Microcystis 所产生。总体而言,从藻类数量来看,鱼塘水和湖水远高于江水,鱼塘水和湖水中MIB 和Geosmin 的出现几率和浓度也高于江水,提示鱼塘和湖泊更容易出现水体异味现象。3)从35 株蓝藻培养物中, 共分离筛选得到2 株产生Geosmin 的藻株,即Anabaena cylindrica和Lyngbya kuetzingii;3 株产生MIB的藻株,即Oscillatoria raciborskii、Oscillatoria sp.和Phormidium mucicola;和11 株产生β-Cyclocitral和β-Ionone 的异味微囊藻。同是从滇池中分离的Microcystis aeruginosa 同种
论文目录:
缩略语表
摘要
Abstract
第一部分 文献综述
第一章 文献综述
1 水体异味的研究背景及意义
2 水体异味及异味物质的分析方法
2.1 感官分析方法
2.2 仪器分析法
2.3 酶联免疫法
3 水体异味的生物学研究
4 水体异味的防治技术
4.1 水体异味的预防控制
4.2 水体异味的处理
5 水产品异味概况
5.1 水产品异味研究背景
5.2 异味化合物进入水产品体内的途径
5.3 水产品异味的检测方法
5.4 水产品异味的去除方法
5.5 水产品异味研究存在的问题
6 本研究的目的和意义
第二部分 分析方法
第二章 样品的采集与前处理方法
1 采样工具与试剂
2 藻样的采集与分析
3 叶绿素a测定
4 异味化合物分析样品的收集与前处理
第三章 顶空固相微萃取-气相色谱法测定水中异味化合物
1 前言
2 材料与方法
2.1 仪器与试剂
2.2 顶空固相微萃取方法
2.3 GC-MS分析条件
2.4 GC-FID分析条件
3 结果与讨论
3.1 纤维类型的选择
3.2 盐的种类和浓度的选择
3.3 萃取温度的选择
3.4 萃取时间的选择
3.5 搅拌的影响
3.6 解吸时间的选择
3.7 异味化合物的GC-FID和GC-MS测定方法比较
3.8 HSPME-GC-MS(SIM)方法的线性范围、检出限和精密度
3.9 样品分析和回收率
4 小结
第三部分 水体藻源异味物质的分布与异味藻特性研究
第四章 淡水水体中藻源异味化合物的分布
1 前言
2 材料与方法
2.1 藻样的采集与计数
2.2 异味化合物的分析
3 结果与讨论
3.1 武汉市饮用水异味调查
3.2 湖泊水体异味调查
3.3 养殖鱼塘水体异味调查
4 小结
第五章 异味藻的分离筛选及其异味化合物分析
1 前言
2 材料与方法
2.1 材料
2.2 方法
3 结果
3.1 产MIB或Geosmin藻种分离筛选及其异味化合物分析
3.2 产异味微囊藻的筛选及异味物质分析
3.3 异味藻的形态观察
4 讨论
4.1 产异味藻的藻株特异性
4.2 异味藻胞内异味化合物的含量
4.3 β-Cyclocitral和β-Ionone对微囊藻异味强度的贡献
5 小结
第六章 铜绿微囊藻异味物质和藻毒素变化及相关性分析
1 前言
2 材料与方法
2.1 材料
2.2 铜绿微囊藻培养条件
2.3 叶绿素a测定
2.4 异味化合物分析样品的前处理与分析
2.5 微囊藻毒素测定
3 结果与分析
3.1 铜绿微囊藻的生长曲线
3.2 铜绿微囊藻生长过程中胞内异味物质和藻毒素的变化
3.3 铜绿微囊藻生长过程中溶解异味物质和藻毒素的变化
3.4 生长过程中叶绿素a、异味物质和藻毒素变化之间的相关性分析
4 讨论
5 小结
第四部分 水体异味物质的动态变化及其与环境因子的关系
第七章 滇池试验区水体中异味化合物周年动态变化
1 前言
2 实验方法
2.1 水样的采集
2.2 理化参数测定
2.3 浮游植物定性定量分析
2.4 叶绿素a测定
2.5 异味化合物测定
2.6 相关性分析
3 结果与分析
3.1 理化参数的周年变化
3.2 浮游植物周年变化
3.3 溶解和颗粒态异味化合物的周年变化
3.4 异味化合物与藻类及理化参数的相关性分析
3.5 滇池异味藻的分离鉴定及其异味化合物测定
5 讨论
6 小结
第八章 武汉大莲花湖异味化合物日变化及其相关因子分析
1 前言
2 材料与方法
2.1 仪器与试剂
2.2 水样的采集与环境因子测定
2.3 水中溶解性和颗粒态异味化合物测定
3 结果与分析
3.1 大莲花湖环境因子日变化
3.2 大莲花湖水中藻类组成及其日变化
3.3 大莲花湖水中异味化合物的鉴定及其含量的日变化
3.4 异味化合物与藻类及环境因子的相关性分析
4 讨论
5 小结
第五部分 水体异味化合物的降解
第九章 异味化合物的紫外光降解和纳米 Ti02 光催化降解
1 前言
2 材料与方法
2.1 材料与试剂
2.2 方法
3 结果
3.1 单波长紫外光降解和纳米TiO2光催化降解
3.2 太阳光降解和太阳光/纳米TiO2光催化降解
3.3 太阳光/纳米TiO2光催化降解异味化合物的应用
4 讨论
4.1 异味化合物的紫外光降解分析
4.2 异味化合物的纳米TiO2光催化降解机理分析
4.3 太阳光/纳米TiO2光催化降解水体中异味化合物的应用前景
5 小结
结语
参考文献
在学期间论文写作与会议交流情况
致谢
发布时间: 2005-12-02
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