液相色谱-串联质谱法检测水中痕量微囊藻毒素-LR和微囊藻毒素-RR

建立直接进样测定饮用水和水源水中的微囊藻毒素(MC-RR、MC-LR)的液相色谱-质谱分析方法。水样过0.22,μm PTFE滤膜,用Waters Xevo TQD超高效液相色谱串联质谱仪分析检测,采用色谱柱Waters BEH C81.7,μm、2.1,mm×50,mm进行分离。采用电喷雾电离正离子模式(ESI+),以外标法定量分析。MC-RR的浓度在0.1~2.0,μg/L,MC-LR的浓度在0.5~10.0,μg/L范围时,它们的线性关系r≥0.999,0。微囊藻毒素-LR、微囊藻毒素-RR在水中进行高、中、低3个水平的添加,各组分相对标准偏差(RSD)为4.18%,~8.69%,,平均回收率在82%,~91%,之间,最低检测下限(LOD)MC-RR为0.04μg/L,MC-LR为0.09,μg/L。此方法简便、快捷、准确,具有较好的实用价值。     

铵氮对铜绿微囊藻（Microcystis aeroginosa）FACHB905的生长、生化组成和毒素生产的影响

研究了铵氮对铜绿微囊藻(Microcystis aeroginosa)FACHB905的生长、生化组成和毒素生产的影响.结果表明,铵氮不利于铜绿微囊藻的生长,藻细胞最大比生长速率的铵氮浓度为0.2 mmol/L;藻细胞生化组成与铵氮的消耗程度密切相关,铵氮缺乏时细胞叶绿素含量降低,细胞C/N比急剧升高,铵氮的存在显著降低GS酶活力;该藻株毒素主要为MC-LR和去甲基MC-LR(desmethylMC-MR),铵氮浓度为1.0 mmol/L时毒素含量最高,为(1.66±0.47) μg/mg. 这些研究不仅有助于揭示氮源对铜绿微囊藻生长和产毒的影响机理,而且对于评估和预防有害蓝藻水华暴发具有重要意义.     

亚硝酸对微囊藻毒素-LR的降解动力学

首次观测到亚硝酸(HNO2)对微囊藻毒素-LR(MC-LR)具有降解作用.研究结果表明:在NaNO2存在且溶液为酸性条件下MC-LR被显著降解,而在中性或碱性条件下,MC-LR无显著降解.降解速率随溶液pH值的降低而增加,但与NaNO2浓度无线性相关.在pH为1.73,NaNO2浓度为5 mmol/L,MC-LR浓度为...     

紫外-微臭氧工艺降解微囊藻毒素的动力学特性

研究了紫外-微臭氧工艺降解微囊藻毒素(MC)的动力学过程与特性.结果表明:MC-RR,MC-YR和MC-LR三种MC在紫外-微臭氧反应器中的降解过程为一级动力学反应,半降解时间分别为74.5,32.2和24.2 min;降解速率不受初始藻毒素浓度的影响,湖水中天然有机物(NOM)能捕获自由基,抑制MC的降解,葡萄糖对MC的降解没有影响;紫外-微臭氧工艺主要通过HO·等自由基对MC侧链Adda基中不饱和共轭双键的破坏而降解MC,并使藻毒素脱毒.紫外-微臭氧工艺可用于降解饮用水中MC.     

臭氧氧化降解微囊藻毒素-LR的动力学研究

采用臭氧对微囊藻毒素 - LR(MC LR)进行降解试验,研究其反应动力学.取自无锡太湖流域蓝藻藻华提取藻毒素,研究了臭氧投加量、MC LR的初始质量浓度、pH值及一些阴离子作用对降解速率的影响.结果表明,臭氧氧化能有效降解MC LR,且符合准一级动力学反应.降解速率不受MC LR初始质量浓度的影响.当臭氧投加量由0.31 mg·L-1增加到1.35 mg·L-1时,MC-LR的降解速率由0.010 3 min-1提高到0.040 7 min-1.当pH值由3.08升高到10.08时,MC-LR的降解速率由0.252 8 min-1降低到0.009 9 min-1.在酸性条件下,pH值的变化对降解速率的影响程度更大.在阴离子影响方面,NO-3有利于MC-LR的降解,CO2-3阻碍降解,SO2-4和Cl-对降解速率的影响不明显,其反应速率常数由大到小的次序是:NO-3,Cl-,SO2-4,CO2-3.     

臭氧降解微囊藻毒素的人工神经网络模型

建立臭氧降解微囊藻毒素MC-LR的人工神经网络模型,研究臭氧投加量、MC-LR初始质量浓度、pH等对降解速率的影响,并以反向传播算法的神经网络模型对多因素条件下的降解效果进行仿真预测。研究结果表明:降解速率不受初始MC-LR质量浓度的影响;臭氧投加量的增加能有效提高MC-LR的降解速率;pH降低能大幅度改善降解效果,尤其在酸性条件下,pH的变化对降解速率的影响程度更大;在具备酸性条件和臭氧量较高时,在短时间内即可达到很高的去除率,否则降解效果不明显;该模型能预测复杂多因素试验条件下的有机物降解效果,为试验及实际降解MC-LR提供理论指导,克服了初等函数模型的局限性。     

高锰酸钾灭活铜绿微囊藻及胞内毒素释放机制

采用高锰酸钾对微囊藻毒素MC-LR进行氧化试验,结果表明MC-LR氧化降解符合二级动力学模型,铜绿微囊藻细胞外代谢有机物(EOM)和细胞内代谢有机物(IOM)背景下,MC-LR降解速率常数分别为368.3(mol·L-1)-1·s-1和400.2(mol·L-1)-1·s-1.同时,采用高锰酸钾对铜绿微囊藻进行预氧化试验,研究不同氧化剂投加量、氧化时间对铜绿微囊藻活性、藻毒素MC-LR的释放的影响.结果表明,高锰酸钾对藻活性、细胞内MC-LR的释放均符合二级动力学模型.氧化过程中存在两个氧化剂暴露剂量临界点,细胞灭活临界点及毒素释放临界点.细胞灭活临界点之前氧化剂主要与EOM和藻细胞细胞壁上的分泌物反应,藻活性缓慢降低,细胞灭活临界点之后,氧化剂直接与细胞壁反应,导致藻细胞迅速丧失活性,同时藻活性下降速率常数由0.49~2.35(mol·L-1)-1·s-1突变至5.00~19.38(mol·L-1)-1·s-1.毒素释放临界点之前藻细胞基本保持完整,MC-LR释放不明显,毒素释放临界点处藻细胞发生明显破裂和溶解,细胞内MC-LR大量释放,同时,MC-LR释放速率常数在临界点前后由0.55~1.45(mol·L-1)-1·s-1突变至0.96~14.45(mol·L-1)-1·s-1.3维荧光光谱(EEM)分析发现,当高锰酸钾暴露剂量达到细胞灭活临界点时,EOM中类腐殖质峰开始出现,暴露剂量达到毒素释放临界点时,类腐殖质峰显著增加,与藻细胞活性及胞内MC-LR释放规律类似.     

超声辐照降解MC-RR动力学的影响因素

利用超声辐照技术降解水中微囊藻毒素-RR(MC-RR),考察MC-RR初始质量浓度、超声频率、初始pH值、声能密度以及水中几种典型阴离子对降解效果的影响并探讨其动力学机理。HPLC检测结果表明:超声辐照能有效降解MC-RR且与初始质量浓度无关;超声频率改变水中空化泡分布和特性,影响反应速率;pH值改变MC-RR存在形态和亲疏水性,pH从1.90到12.21变化时,降解速率常数k由0.400min-1降至0.082min-1;CO32-能阻碍MC-RR的降解,但NO3-,SO42-和Cl-对其无影响,其反应速率常数由大到小为:CO32-,NO3-,Cl-,SO24-;声能密度的提高对去除有利;反应符合准一级动力学。     

微囊藻毒素检测方法改进和圆明园实际水样的测定

在比较影响藻毒素MC的检测条件后,建立了固相萃取-高效液相色谱分析水中微量藻毒素的方法.此方法对于MC-RR的准确度、精密度可达1.06%、1.35%,MC-LR的准确度、精密度为2.75%、0.42%,且在0.1～5.0μg/mL范围内线性良好,相关系数都可达到0.999.对圆明园水样进行藻毒素含量测定的结果表明,此方法可有效地检测水样中的微量微囊藻毒素.圆明园水样MC分析显示其水中含有MC-LR及MC-RR,加标回收率分别为90.4%、91.7%.     

UV/H_2O_2工艺降解水中扑热息痛

针对传统工艺难以有效去除水中抗生素的问题,采用UV/H2O2工艺降解水中残留的典型药物扑热息痛(APAP)。紫外光会催化双氧水(H2O2)产生羟基自由基(HO.)降解水中扑热息痛。扑热息痛降解过程符合准一级动力学模型。研究其反应物初始质量浓度、H2O2投加量、反应液pH、光照强度及水中不同阴离子对扑热息痛去除率的影响。研究结果表明:随着反应物初始质量浓度的升高,UV/H2O2工艺降解APAP的反应速率降低,当反应物初始质量浓度从2 mg/L增加至10 mg/L时,降解速率常数由0.108 9 min-1降低到0.037 6 min-1;在一定范围内,双氧水投加量越多,APAP的降解速率越快;光照强度越强,APAP的降解速率越快;在酸性条件下,UV/H2O2工艺降解APAP速率较快;阴离子对UV/H2O2工艺降解APAP的影响不同,阴离子体系反应降解速率常数从大至小依次为NO3-,SO42-,Cl-和CO32-。