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不同水质条件下颗粒物对模拟太阳光灭活病毒的影响

冯喆  
【摘要】:本文选用噬菌体MS2作为水中肠道病毒的指示病毒,高岭土和铜绿微囊藻分别作为无机颗粒物和有机颗粒物的代表物,研究在不同颗粒物浓度、pH、离子强度(Na~+,Ca~(2+))、天然有机物(SRNOM)等水质条件下,无机颗粒物、有机颗粒物与噬菌体MS2之间的相互作用,以及其对模拟太阳光灭活MS2的影响,主要结论如下:(1)XDLVO理论模型建立中,低pH值、Na~+、Ca~(2+)会降低MS2之间、MS2与颗粒物之间的能量势垒,Ca~(2+)降低能量势垒的能力远强于Na~+,同等水质条件下,MS2与高岭土之间的能量势垒低于MS2与铜绿微囊藻之间。(2)模拟太阳光灭活MS2实验中,模拟太阳光对MS2的灭活对数随着光照强度增大而增加。不含颗粒物溶液中,pH=3或在Ca~(2+)条件下,MS2会聚集在一起,灭活对数降低。在高岭土溶液中,pH或者在Na~+条件下,高岭土会反射、阻挡或者吸收模拟太阳光,保护溶液中MS2;在含Ca~(2+)溶液中,高岭土会吸附部分本该聚集的MS2,使MS2的灭活量增加。在铜绿微囊藻溶液中,低pH、高Ca~(2+)条件会促进MS2吸附作用,铜绿微囊藻在光照下产生活性中间产物灭活吸附在其上的MS2,致使灭活量增加。(3)在UVA和可见光灭活MS2实验中,pH越低,MS2越容易聚集,间接内源性灭活为主要作用原理,灭活对数增加;铜绿微囊藻作为光敏剂其主要激发作用波段为UVB,灭活效果比不含颗粒物水溶液差。Ca~(2+)促进MS2聚集的作用机理是改变病毒衣壳蛋白结构,致使MS2间接内源性灭活只存在于病毒内部,灭活对数无变化。Ca~(2+)促进MS2吸附高岭土和铜绿微囊藻,两种颗粒物作为外源性光敏剂光照下产生ROS,灭活对数增加。SRNOM作为外源性光敏剂在UVA和可见光照射下,产生对MS2有显著的灭活效果;高岭土溶液中,两种光敏剂协同作用导致灭活对数增加;铜绿微囊藻溶液中,铜绿微囊藻对灭活起消极作用,横向对比时灭活对数略低于不含颗粒物水溶液。


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