微囊藻毒素的光降解研究

论文摘要

随着水体污染和富营养化程度的加剧,淡水湖泊发生水华的频率和规模日益严重。蓝藻水华污染所带来的主要危害之一是产毒蓝藻细胞破裂后向水体中释放多种不同类型的藻毒素（MC）,在我国常见的主要有MC-LR和MC-RR。本文探讨了微囊藻毒素在高效液相色谱中的保留特性及分离条件,优化了快速检测微囊藻毒素的分析方法;探索了初步提取纯化微囊藻毒素的方法,并研究了藻毒素在光照下的光降解作用,考察了不同色素在光催化降解藻毒素中的作用。研究了色素浓度、温度、光强和pH等因素对光降解的影响。得到了如下结果:HPLC分析测定的条件是:流动相:35%乙腈65%水（含有0.05%的三氟乙酸）;流速:0.8 ml/min;紫外检测波长:239 nm;进样量10μl。应用此法对2007年6月太湖梅梁湾水域的水质进行监测,结果显示MC-LR浓度为0.30 mg/L和MC-RR浓度为1.16 mg/L,远远超过世界卫生组织和我国卫生部规定的饮用水MC-LR 1.0μg/L浓度控制标准。由于藻毒素纯品的匮乏,以往有关藻毒素的研究多是利用粗提液进行的,本文以太湖蓝藻水华样品为原料分离、纯化微囊藻毒素,实验中采用50%甲醇溶液提取藻细胞中的MC,过固相萃取柱（SPE-C18）后,再用70%甲醇溶液洗脱,可以获得初步提纯的MC-RR和LR。MC溶液中色素的含量对于光降解有重要影响,色素浓度越高,反应的降解速率越快。温度30℃,4320μmol/m2·s光照强度下,含有蓝藻胞内色素浓度为0.5 mg/ml的MC-LR（5 mg/L）溶液,光降解的半衰期为1个小时。不同的色素溶液对光降解的催化作用各有不同,混合色素对光降解反应的催化效果显著优于购买的色素。偏碱性的环境有利于MC-LR的降解,另外,随着温度的升高,光降解反应的速率也有一定的加快。在pH值为9.0,温度为40℃的条件下,MC-LR的降解速率达到7.735μg/h。光照强度对光降解反应也有一定的影响:光照强度越大,光降解反应速率就越快,同等光照时间下的去除率也越高。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 我国河流湖泊富营养化现状及危害
• 1.1.1 我国河流湖泊富营养化现状
• 1.1.2 富营养化对环境的危害
• 1.2 微囊藻毒素的测定方法
• 1.3 微囊藻毒素的提取纯化方法
• 1.4 微囊藻毒素去除技术发展和应用现状
• 1.4.1 吸附去除
• 1.4.2 生物降解
• 1.4.3 氧化降解
• 1.4.4 光催化降解
• 1.5 论文的研究意义、研究目标和主要研究内容
• 1.5.1 研究意义
• 1.5.2 研究目标
• 1.5.3 研究内容
• 第二章 高效液相色谱法测定微囊藻毒素
• 2.1 前言
• 2.2 材料和方法
• 2.2.1 实验材料及仪器
• 2.2.2 样品的收集
• 2.2.3 色谱分析条件
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 检测波长的选择
• 2.3.2 流动相组成的优化
• 2.3.3 流速对分离MC 峰形的影响
• 2.3.4 线性范围与检测限
• 2.3.5 太湖水样的分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 微囊藻毒素的提取和纯化
• 3.1 前言
• 3.2 材料及方法
• 3.2.1 实验材料及仪器
• 3.2.2 提取流程
• 3.2.3 实验方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 不同提取方法的选择
• 3.3.2 不同提取时间对提取率的影响
• 3.3.3 淋洗液的选择
• 3.3.4 洗脱液的选择
• 3.4 本章小结
• 第四章 微囊藻毒素的光降解研究
• 4.1 前言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 实验材料与试剂
• 4.2.2 主要实验仪器
• 4.2.3 光降解实验方法
• 4.2.4 藻细胞内色素的提取和测定
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 MC 光降解
• 4.3.2 微囊藻色素浓度对光降解MC-LR 的影响
• 4.3.3 色素种类对光降解MC-LR 的影响
• 4.3.4 温度和pH 对光降解MC-LR 的影响
• 4.3.5 光照强度对光降解MC-LR 的影响
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文