微囊藻毒素生物合成研究进展

全球的淡水湖泊不同程度发生水华现象,其危害主要表现在毒素特别是微囊藻毒素的释放。有效控制微囊藻毒素应该首先了解其生物合成过程。针对这个问题,综述了微囊藻毒素的硫模板合成机制、基因簇结构、基因表达调控及环境因素对藻毒素合成的影响等方面的最新研究进展。     

两种预氧化剂处理高藻水的对比实验研究

利用烧杯实验研究了预氯化、高锰酸钾预氧化这两种目前最常用的预氧化工艺对高藻水及微囊藻毒素、致嗅物质的处理效果,探讨处理过程中藻毒素、致嗅物质的释放程度.结果表明,两预氧化工艺均可在一定程度上强化混凝工艺对藻细胞的处理效果;预氯化工艺会在一定程度上增加水中溶解性微囊藻毒素的浓度(最高可增加1倍以上),而高锰酸钾预氧化则几乎不会影响水中溶解性藻毒素的浓度,原因在于两氧化剂对微囊藻毒素氧化和藻细胞破坏的顺序差异;高锰酸钾预氧化对致臭物质的控制效果要明显强于预氯化.对于暂没有条件采用其他有效措施的水厂,高锰酸钾预氧化是应对高藻水源水的一种较理想的选择.     

pH对氯氧化微囊藻毒素能力的影响

利用小试实验研究了pH值对氯氧化黄浦江原水中两种微囊藻毒素效果的影响.结果表明,pH对游离氯氧化微囊藻毒素的效果具有显著的影响,较低的pH值有利于两种微囊藻毒素的氧化降解,pH值为6时的MC-LR的表观二级反应速率常数较pH值为7.25时提高了16倍,原因在于较低的pH值增加了HOCl在总游离氯中的比例,而HOCl与微囊藻毒素分子之间的反应为游离氯降解微囊藻毒素的主要途径.     

掺硼金刚石薄膜电极电化学氧化对铜绿微囊藻的生长抑制

阳极材料采用掺硼金刚石薄膜板状电极,研究了电化学氧化中电流密度、电解时间、pH、氯离子浓度、硫酸根离子浓度对铜绿微囊藻生长抑制的影响,以及电解前后藻细胞形态的变化。结果表明,4个影响因素对铜绿微囊藻生长抑制效果显著。抑藻效果随电流密度、电解时间的增加而增加,电流密度为17 mA/cm²时藻细胞出现破裂、细胞内物质流出的现象,抑藻效果较好;当电解时间为20 min时,可完全抑制藻细胞生长;再增大电解时间,对抑藻效果无明显促进作用,初始pH在中性及酸性条件下可完全抑制藻细胞生长。抑藻效果与溶液中氯离子、硫酸根离子浓度成正相关,当溶液中氯离子浓度为6 mg/L时,可完全抑制藻细胞生长;无氯离子时,藻细胞在4 d后出现继续增长现象。     

一株铜绿微囊藻溶藻菌的溶藻机理研究

以铜绿微囊藻为溶解对象,从巢湖中分离到1株溶藻菌H2。探讨了菌株H2对铜绿微囊藻的溶藻方式,菌株H2胞外活性物质的溶藻特性。结果表明,菌株H2是间接溶藻。溶藻菌起溶藻作用的胞外分泌液中活性物质主要为分子量小于3.5k D的物质,并且活性物质是混合物质;菌株胞外分泌液经乙醇沉淀后,上清液部分的溶藻率大于沉淀部分,为52.50%;胞外分泌液经不同温度和酸碱度处理后,在25℃、p H=12.0时,活性较强,溶藻率分别为98.0%和97.1%;胞外分泌液中活性物质具有一定的抗氧化性。     

不同预氧化剂对铜绿微囊藻细胞的灭活

为比较不同预氧化剂对藻细胞的处理效果及其机理,在高锰酸钾灭活藻细胞研究的基础上,采用次氯酸钠与臭氧对铜绿微囊藻进行灭活实验.结果表明:次氯酸钠和臭氧对藻类的灭活反应均符合二级动力学模型;次氯酸钠较易引起铜绿微囊藻细胞萎缩破裂,从而导致细胞内代谢有机质的释放,对藻细胞的灭活动力学常数为(220±3)L·mol-1·s-1,不同初始次氯酸钠浓度对动力学常数无明显影响;臭氧对于铜绿微囊藻细胞有极强的氧化作用,细胞灭活速率常数达(2 655±15)L·mol-1·s-1,能迅速引起藻细胞破裂及胞内代谢有机质的释放,不同初始臭氧浓度对动力学常数无明显影响.3种氧化剂对铜绿微囊藻细胞的灭活速率由大到小依次为:臭氧次氯酸钠高锰酸钾.电镜扫描结果显示,臭氧与次氯酸钠在氧化过程中比高锰酸钾更易引起藻细胞破裂及IOM的释放.     

微囊藻毒素的处理方法研究进展

微囊藻毒素是在藻类细胞内合成的毒素,细胞死亡后释放出来并表现出毒性.本文主要综述了水体中藻毒素目前常用的各种物理、化学、生物以及低温等离子体灭活技术等方法的国内外研究现状,介绍了影响去除的因素、机理以及存在的问题和未来研究发展的方向.     

微囊藻毒素分子印迹聚合物的制备及性能研究

以微囊藻毒素MC-LR为模板,采用本体聚合法制备微囊藻毒素分子印迹聚合物,优化制备过程.通过电子显微镜、孔隙度分析、红外吸收等对其进行表征,并研究其反应机理和吸附性能.结果表明,单体∶模板∶交联剂配比为0.9×106∶1∶1.2×106,洗脱时间25 min时为优选条件,最大吸附量为153.7μg/g,此分子印迹聚合物对MC-LR具有显著的特异性吸附作用.     

铜绿微囊藻去除环境内分泌干扰物17β-雌二醇的研究

环境内分泌干扰物作为一类新型污染物已经日益引起人们的关注.其中内源性雌激素17β-雌二醇(E2)因其强烈的雌激素效应,对人类和生态系统构成巨大的威胁.藻类作为初级生产者,在生态环境中扮演重要的角色,同时也能与污染物的相互作用.以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)为对象,研究了E2对铜绿微囊藻生长速率的影响,并且探讨E2在藻悬浮液中的生物降解.结果表明:在0.5～4.0mg/L浓度范围内,E2对铜绿微囊藻的生长有一定的促进作用,且该促进作用随浓度增加而增强;另一方面,铜绿微囊藻对E2具有较好的去除效果,并且其降解过程遵循一级动力学.在有铜绿微囊藻存在时,E2的半衰期约为2.0天,而对照条件下E2的半衰期为39.6天.因此,铜绿微囊藻对水体中E2的生物转化起着重要作用,能有效的去除水体中该类污染物.     

纳米TiO2管电化学生物传感器用于测定水体中微囊藻毒素

制作了辣根过氧化物酶和溶胶-凝胶结合Nafion-TiO2修饰石墨电化学传感器,用示差脉冲伏安法研究了该修饰电极的电化学性质,并优化了微囊藻毒素-LR(MC-LR)的测定条件.结果表明,在pH=6.5柠檬酸-NaOH-HCl缓冲溶液中,采用该修饰电极示差脉冲伏安法测定MC-LR,质量浓度在10-5～1μg/L范围内呈良好的线性关系,脉冲伏安法测定微囊藻毒素线性方程为100Δi=0.142 2logC+0.799 7,相关系数为0.995 0,最低检测限达10-6μg/L.电极的重现性及稳定性较好,连续测定10次,相对标准偏差为2.5%;4℃下储存28d后示差脉冲信号无明显变化;应用于饮用水中MC-LR的测定,样品的回收率为99.3%～102.9%.该传感器灵敏度高、稳定性好.