收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

水中铜绿微囊藻与硝基苯复合污染的特征和作用机制

刘志泉  
【摘要】:人类的社会活动会对水环境产生破坏,受破坏的水环境又会影响人类的生存质量。藻类与人工合成有机物之间的复合污染问题即为人类带来的环境问题之一。为了研究该问题,本文针对前人研究的一些不足之处,选择了一种常见的水华藻类——铜绿微囊藻和一种广泛使用的化工原料——硝基苯作为研究对象,分析了二者之间的相互作用规律,以及对水处理工艺运行效能的影响。 对复合污染水中硝基苯浓度的变化进行检测,结果表明当硝基苯浓度未达到致死水平时,铜绿微囊藻对硝基苯存在生物作用,较高的藻密度和硝基苯浓度有利于生物作用。动力学分析结果表明,硝基苯在无藻水中的自然衰减符合一级反应动力学模型,而藻的存在明显改变了硝基苯的衰减规律,根据假设“单位数量藻在单位时间内对硝基苯具有相同的生物作用强度”,提出可以用dC=kCmCnNB0ANBdt模型描述复合污染水中硝基苯的衰减规律,当藻处于对数生长期时,该模型表达式为dC=1.68711050.72482.5407NBCACNBdt。在动力学模型的帮助下,对pH值和腐殖酸的影响进行分析,结果表明较低的pH值和较高浓度的腐殖酸有利于提高藻的生物作用强度,但是同时会抑制藻的生长速率,硝基苯的实际衰减速率是由生物作用强度和藻密度共同决定的。 研究了铜绿微囊藻对硝基苯的生物作用机理。通过对藻细胞内吸附的硝基苯进行分析,结果表明铜绿微囊藻能够生物吸附硝基苯,但是吸附量有限,生物吸附远不能解释水相中硝基苯浓度变化的原因。藻活性的变化,光照情况均会影响到藻对硝基苯的生物作用强度,并且铜绿微囊藻能够以硝基苯作为唯一碳源维持自身的生长,这些事实说明该藻具备生物降解硝基苯的能力。中间产物分析和酶活性检测表明在无硝基苯诱导情况下,铜绿微囊藻溶液中并不存在能够降解硝基苯的酶活性,但是在硝基苯诱导情况下,铜绿微囊藻能够合成(激活)硝基苯还原酶活性,将硝基苯转化为苯胺,但是并不能将苯胺进一步降解,并且由于藻对光能的利用明显降低了苯胺的光降解速率。随着含藻水中还原产物苯胺的缓慢光降解,水中苯胺的浓度随着反应时间的增加呈现增加后降低的趋势。硝基苯在含藻水中的衰减是由铜绿微囊藻对硝基苯的生物吸附作用、对硝基苯的降解(还原)作用和苯胺自身的光降解作用三方面共同影响的结果。 监测不同初始硝基苯浓度下,含藻水中藻的生长情况,消毒副产物前体物浓度变化和铜绿微囊藻产藻毒素能力的变化。结果表明硝基苯的存在会在一定程度上抑制藻的生长,在初始硝基苯浓度相同的条件下,初始藻密度越高抑制程度越弱;硝基苯能够增强铜绿微囊藻产消毒副产物前体物的能力,这种变化与藻产蛋白能力的变化和硝基苯降解产物有关;同时,硝基苯还具有抑制铜绿微囊藻产藻毒素的能力,这与藻活性的变化有关。 通过对铜绿微囊藻和硝基苯复合污染中污染物间的相互作用进行研究,分析了对饮用水水质安全性的影响。铜绿微囊藻对硝基苯的生物作用使复合污染水中有机物毒性呈先增加后降低的趋势,并且在反应72h达到最高值,7d后有机毒性得到明显的降低;硝基苯可以降低藻的生长率、抑制藻的产藻毒素能力有利于提高水质安全性;然而硝基苯能够增加铜绿微囊藻产消毒副产物前体物的能力,增加了消毒风险,从而降低了水质安全性。考察了复合污染对水处理工艺运行效果的影响,复合污染水中的藻细胞更容易被混凝沉淀工艺所去除,但是水中增加的溶解性物质无法被有效去除,从整体考虑,复合污染的存在有利于降低水中的硝基苯浓度但是增加了消毒风险。 由于铜绿微囊藻与硝基苯之间存在着复杂的相互作用关系,产生的影响也较为复杂,需要具体问题具体分析,只有当全面掌握二者所形成的复合污染特征时,才能有效对其进行利用,进行针对性处理,保障供水安全。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 闵智;吴睿若;张琨;陈珊;王图锦;吉芳英;;草履虫对铜绿微囊藻的吞噬能力研究[J];中国给水排水;2011年13期
2 楼春;黄深琪;徐超;;铜绿微囊藻去除环境内分泌干扰物17β-雌二醇的研究[J];浙江工业大学学报;2012年01期
3 薛维纳;彭岩波;陈阳;;仙人掌浸提液对铜绿微囊藻生长的影响[J];山东建筑大学学报;2012年01期
4 李林;朱伟;;不同光照条件下水流对铜绿微囊藻生长的影响[J];湖南大学学报(自然科学版);2012年09期
5 刘书宇;姜钦鹏;王岩;敖细勇;吴明红;;电子束辐射对铜绿微囊藻蛋白质及抗氧化体系酶活性的影响[J];原子能科学技术;2013年08期
6 朱丽楠;康凯;成功;王天琪;罗艳;;超声波抑制铜绿微囊藻生长研究[J];哈尔滨商业大学学报(自然科学版);2013年05期
7 刘书宇;敖细勇;马放;徐红;;185nm紫外光浸入式照射对铜绿微囊藻的去除[J];同济大学学报(自然科学版);2014年02期
8 吴珊;张晓萍;张福萍;吕鑑;;铜绿微囊藻初始接种量对藻类生长的影响探讨[J];给水排水;2009年S1期
9 张永吉;郭建伟;周玲玲;高乃云;;紫外线照射对铜绿微囊藻活性的影响[J];同济大学学报(自然科学版);2010年12期
10 汝旋;喻泽斌;孙玲芳;;水上介质阻挡放电等离子对铜绿微囊藻灭活效果[J];给水排水;2012年S1期
11 张可佳;高乃云;邵煜;李聪;张土乔;杨玉龙;;嗅味物质对铜绿微囊藻的溶藻效应[J];中南大学学报(自然科学版);2013年04期
12 欧桦瑟;韦朝海;高乃云;吴海珍;吴超飞;任源;胡芸;;短波紫外对铜绿微囊藻的灭活与微囊藻毒素的降解[J];中国给水排水;2013年15期
13 董耐成;铜绿微囊藻越冬孢子萌发研究[J];吉林水利;2002年07期
14 王波,张光明,王慧;超声波去除铜绿微囊藻研究[J];环境污染治理技术与设备;2005年04期
15 陈莲花;刘雷;曹向鹏;郑子英;;不同表面活性剂类型对铜绿微囊藻生长影响研究[J];能源研究与管理;2010年04期
16 杜胜蓝;刘文杰;臧常娟;;壳聚糖-沸石复合体对铜绿微囊藻的去除效果[J];水资源保护;2013年04期
17 罗凯;刘丹丹;周丽蓉;陈文清;;黑荆树提取物对铜绿微囊藻的化感抑制效应[J];深圳大学学报(理工版);2014年02期
18 张艳;马放;李圭白;;不同生长条件对铜绿微囊藻生长的影响[J];净水技术;2014年03期
19 李星;赵亮;杨艳玲;;锰铜复合除藻剂灭活铜绿微囊藻效能研究[J];北京理工大学学报;2009年10期
20 丛海兵;黄廷林;周真明;;于桥水库铜绿微囊藻上浮运动规律及其控制[J];给水排水;2009年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 崔莉凤;方群;赵硕;;铜绿微囊藻与混合藻生长动力学参数比较分析[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2010年
2 杨佳;王经洁;鲜啟鸣;钱新;;铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)与惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii)间化感作用的初步研究[A];中国第五届植物化感作用学术研讨会论文摘要集[C];2011年
3 张树林;;中草药对铜绿微囊藻的抑制作用及机理的初步研究[A];中国第五届植物化感作用学术研讨会论文摘要集[C];2011年
4 郝赤;阎春仙;R.M.Wilkins;C.Rajenderan;;铜绿微囊藻毒素LR提取的研究[A];全国生物防治暨第八届杀虫微生物学术研讨会论文摘要集[C];2000年
5 赵玮;艾鹰;毕永红;胡征宇;;温度、光照、营养盐对铜绿微囊藻光合固碳作用的影响[A];中国藻类学会第八次会员代表大会暨第十六次学术讨论会论文摘要集[C];2011年
6 上官小亚;洪喻;胡洪营;;白蜡落叶酸化降解液对铜绿微囊藻生长的影响[A];农业环境与生态安全——第五届全国农业环境科学学术研讨会论文集[C];2013年
7 鲜啟鸣;;产毒与非产毒蓝藻间的相互作用[A];中国第六届植物化感作用学术研讨会论文摘要集[C];2013年
8 杨柳燕;钟寰;秦伯强;肖琳;蒋丽娟;;底泥和铜绿微囊藻的磷迁移[A];第二届全国环境化学学术报告会论文集[C];2004年
9 秦朝阳;刘雪华;赵金博;;不同磷浓度培养条件下铜绿微囊藻高光谱特征研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C];2011年
10 段静波;刘文清;张玉钧;王志刚;肖雪;王欢博;;环境影响因子对铜绿微囊藻生长和产毒的影响[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 张树林;中草药对铜绿微囊藻的抑制作用及机理研究[D];中国海洋大学;2011年
2 陈卫民;亚硝酸盐对铜绿微囊藻生理特性的影响[D];南开大学;2009年
3 孔赟;溶藻菌分离鉴定、溶藻特性及作用机理研究[D];浙江大学;2013年
4 任晶;UV/H_2O_2对铜绿微囊藻抑制特性及其对微囊藻毒素降解机理研究[D];复旦大学;2011年
5 郝赤;铜绿微囊藻毒素对棉铃虫和菜青虫的杀虫活性及机制的研究[D];山西农业大学;2005年
6 郑宾国;辐照技术对蓝藻生长的抑制机理研究[D];南京大学;2012年
7 刘志泉;水中铜绿微囊藻与硝基苯复合污染的特征和作用机制[D];哈尔滨工业大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘文桃;韭菜提取物对铜绿微囊藻化感抑制的研究[D];扬州大学;2009年
2 张靖天;响应曲面法优化铜绿微囊藻生长条件研究[D];北京化工大学;2010年
3 方群;铜绿微囊藻氮磷代谢及微囊藻水华综合评价[D];北京工商大学;2009年
4 李艳红;环境因子对铜绿微囊藻生长和光合作用的影响[D];南昌大学;2010年
5 张娟;低价磷酸盐对铜绿微囊藻生长的影响[D];南京大学;2011年
6 华秀红;特异性抑杀铜绿微囊藻的放线菌的研究[D];南京师范大学;2005年
7 易文利;不同营养盐对铜绿微囊藻生长的室内模拟研究[D];西北农林科技大学;2005年
8 王海明;微量元素铁、锰及其形态对铜绿微囊藻生长的影响[D];安徽大学;2007年
9 侯延鹏;营养元素及光照、温度对铜绿微囊藻生长、越冬及复苏的影响研究[D];南昌大学;2008年
10 李慷;铜绿微囊藻对罗氏沼虾和大型溞毒性作用的研究[D];上海海洋大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 宋长太;蓝藻难找 养鱼才好[N];湖南科技报;2004年
2 记者 白剑峰;太湖部分水域发生蓝藻[N];人民日报;2001年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978