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淡水水体中藻源异味化合物的分布、动态变化与降解研究

李林  
【摘要】:藻源异味化合物引起的水体异味问题,是饮用水工业和水产养殖业长期关注热点。一些发达国家对藻源异味的成分、致异味种源及其生理生态学行为已有较为系统的研究,然而我国在这一领域的研究还很少。随着我国人们对水质和水产品要求的不断提高,可以预期,藻源异味问题将是一个重要的研究热点。基于以上认识,本论文主要从以下方面开展了研究:1. 淡水水体和分离藻株中异味化合物的鉴定;2. 大莲花湖中异味化合物的日动态变化和滇池中异味化合物的年动态变化;3. 铜绿微囊藻产生异味化合物和微囊藻毒素的相关性;4. 异味化合物的紫外光降解和纳米二氧化钛光催化降解。主要研究内容与结果如下: 1)采用顶空固相微萃取-气质谱联用测定了水中常见的3 种异味化合物。结果表明:在水样中加入30%(W/V)的NaCl,采用65μm PDMS/DVB 纤维头在搅拌的条件下,于60℃顶空萃取40 min为异味化合物固相微萃取的最佳条件。在优化的HSPME-GC-MS 分析条件下,土腥素、?-柠檬醛、2-甲基异茨醇的检出限依次为1.0、1.3、1.7 ng/L;它们的相对标准偏差分别为4.9%、8.4%、6.2%。3 种异味化合物在5~1000ng/ L 的范围内线性关系良好,相关系数均大于0.997。故该简便易行的方法可分析水中痕量(ng/L 级)的异味化合物。 2)武汉市10 个水厂的饮用水异味调查显示,有3 个水厂检出了MIB,4 个水厂检出了Geosmin,6 个水厂检出了2,4-Decadienal。2,4-Decadienal可能来源于长江和汉江中的一些淡水硅藻或绿藻。湖泊和鱼塘水中均存在着MIB、Geosmin 和?-cyclocitral 等3 种异味化合物。从滇池、太湖和东湖均分离到能产生?-cyclocitral的Microcystis aeruginosa,说明这些湖泊中?-cyclocitral很可能为Microcystis 所产生。总体而言,从藻类数量来看,鱼塘水和湖水远高于江水,鱼塘水和湖水中MIB 和Geosmin 的出现几率和浓度也高于江水,提示鱼塘和湖泊更容易出现水体异味现象。 3)从35 株蓝藻培养物中, 共分离筛选得到2 株产生Geosmin 的藻株,即Anabaena cylindrica和Lyngbya kuetzingii;3 株产生MIB的藻株,即Oscillatoria raciborskii、Oscillatoria sp.和Phormidium mucicola;和11 株产生β-Cyclocitral和β-Ionone 的异味微囊藻。同是从滇池中分离的Microcystis aeruginosa 同种


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