藻毒素产生影响因子、化感抑制与预测模型

【中文】:水体富营养化因产生藻毒素已经对饮用水安全构成危害。微囊藻毒素(Microcystins,MC)是水体富营养化产生最常见的藻毒素。藻毒素MC具有肝毒性和肿癌推动作用影响鱼类和人畜的安全,已各界的广泛。研究藻毒素MC产生的影响因素、化感作用抑制MC产生及MC预测模型对于制约藻毒素污染,减轻其对人类的危害具有意义。对MC的高效液相色谱(HPLC)检测条件及固相萃取(SPE)富集提取条件了优化。在比较不同条件的分离度、峰形、提取率,建立了高效、灵敏的SPE-HPLC提取检测MC的策略。此策略较水中MC测定的标准策略,省去三氟乙酸的使用,运行时间还得以缩短,大大降低MC检测的成本。且本策略还具有很好的重现性、准确度和精密度。对MC-LR和MC-RR的准确度及精确度可达1.06%、2.75%和1.35%、0.42%。圆明园实际水样的MC含量测定可知,此检测策略适合实际水样中MC含量的测定。MC-LR及MC-RR的加标回收率是90.10%和91.31%。研究围绕影响微囊藻毒素产生的环境因子(温度、光照、起始氮磷浓度)展开。比较不同设定条件藻密度的数量及细胞相对生长速率,铜绿微囊藻的最适生长条件为:温度25℃,光照强度6000lx,起始氮磷浓度为1.45mg/L,0.15mg/L(此时氮磷摩尔比为16:1);而MC产生的最适条件是:温度28℃,光照3000lx,起始氮、磷浓度为1.45mg/L,0.15mg/L。实验结果,温度、光照及氮磷营养影响微囊藻生长及MC产生的因素。且较高的温度,低光强更利于藻毒素的产生。而氮磷比16:1适于微囊藻的生长及MC的产生。微囊藻毒素危害人类健康,故考虑植物化感作用抑制MC的产生。植物金鱼藻与狐尾藻培养及初次尝试植物浸出液的方式来研究植物化感作用对铜绿微囊藻生长及藻毒素MC产生的影响。测定加入植物和植物浸出液与铜绿微囊藻培养中藻密度、水中氮磷含量及MC含量。浅析浅析比较两组实验结果可知,金鱼藻、狐尾藻活体浸出液与铜绿微囊藻共培养时,其化感作用都能地抑制微囊藻的生长和MC的产生。狐尾藻浸出液与铜绿微囊藻培养时,对微囊藻生长及MC产生的化感抑制能力较高,其化感抑制敏感指数RI值可达到-0.844、-0.542。显微镜观察受到化感抑制作用的藻细胞结构受到破坏。另外还圆明园实际水样化感抑制作用实用性的探索研究。其结果狐尾藻浸出液化感物质可地抑制圆明园水样藻类生长及MC的产生。GC-MS对植物中化感物质浅析浅析,金鱼藻中可能含有的物质N--1-萘胺及脱氢枞酸乙脂,狐尾藻中可能含有的对羟基苯甲酸、邻苯二酚、3,4,5-三羟基甲酸都曾有文献对藻类生长有的化感抑制作用。微囊藻毒素实际测定的复杂性及必要性,可其他指标参数来预测MC的含量。测定纯铜绿微囊藻的培养中各指标参数与MC含量,单因子性浅析浅析及粗糙集浅析浅析。单因子浅析浅析藻细胞数、叶绿素-a、溶解氧及水中总氮含量与MC含量的性都较好,其R~2均大于0.75。粗糙集浅析浅析,温度、叶绿素-a、光照、水中总氮含量对于MC产生的度均大于75%,其影响MC产生的因素。综合影响藻毒素MC产生的因素可知影响MC产生的因素温度、叶绿素-a、光照、水中总氮含量。综合浅析浅析微囊藻毒素产生的环境因子及影响微囊藻毒素因素,建立藻毒素MC的预测模型。铜绿微囊藻生长与MC产生的关系及铜绿微囊藻生长模型建立MC预测模型为。其适于藻类生长期时的藻毒素预测。圆明园实际水样的模拟富营养化指标参数来验证此模型的准确度,其平均相对误差为10.3%,可此模型。
【词】:微囊藻毒素影响因子化感抑制作用粗糙集浅析浅析藻毒素预测模型
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  • 3-5
  • ABSTRACT5-11
  • 章 绪论11-22
  • 1.1 水体富营养化的近况与蓝藻水华11-12
  • 1.1.1 富营养化的近况11
  • 1.1.2 蓝藻水华及铜绿微囊藻11-12
  • 1.2 微囊藻毒素12-18
  • 1.2.1 藻毒素的结构与性质12-14
  • 1.2.2 微囊藻毒素检测与提取14-15
  • 1.2.3 影响微囊藻毒素产生的环境因子15-17
  • 1.2.4 藻类生长模型及微囊藻毒素的预测17-18
  • 1.3 化感作用对藻类及藻毒素的影响18-20
  • 1.3.1 化感作用18
  • 1.3.2 水生植物对藻类的化感抑制作用18-19
  • 1.3.3 水生植物化感作用对藻毒素产生的抑制作用19-20
  • 1.4 本课题的研究目的与内容20-22
  • 1.4.1 研究目的20
  • 1.4.2 研究内容20-22
  • 章 微囊藻毒素检测、提取策略的建立22-36
  • 2.1 概述22
  • 2.2 实验22-23
  • 2.2.1 铜绿微囊藻的预培养22
  • 2.2.2 实验药品与仪器22-23
  • 2.3 实验设计策略23-25
  • 2.3.1 液相条件的确定23-24
  • 2.3.2 提取策略的选择24
  • 2.3.3 实际水样藻毒素的测定及加标回收实验24-25
  • 2.4 实验结果与浅析浅析25-35
  • 2.4.1 液相条件的确定25-29
  • 2.4.2 提取策略的选择29-33
  • 2.4.3 实际水样的微囊藻毒素测定及加标回收实验33-35
  • 2.5 35-36
  • 章 影响铜绿微囊藻生长及产毒的环境因子36-47
  • 3.1 概述36
  • 3.2 实验与策略36-39
  • 3.2.1 实验仪器及药品36
  • 3.2.2 各指标的测定策略36-39
  • 3.3 实验方案设计39-40
  • 3.4 实验结果与浅析浅析40-46
  • 3.4.1 温度对铜绿微囊藻生长及产毒的影响40-42
  • 3.4.2 光照对铜绿微囊藻生长及产毒的影响42-44
  • 3.4.3 氮硕士论文网素对铜绿微囊藻生长及产毒的影响44-45
  • 3.4.4 磷硕士论文网素对铜绿微囊藻生长及产毒的影响45-46
  • 3.5 46-47
  • 章 化感抑制作用对微囊藻生长及产毒的影响47-59
  • 4.1 概述47
  • 4.2 实验与策略47-49
  • 4.2.1 实验、仪器及指标测定策略47-48
  • 4.2.2 实验设计策略48-49
  • 4.3 实验结果与浅析浅析49-58
  • 4.3.1 植物共培养实验49-52
  • 4.3.2 植物浸出液实验52-55
  • 4.3.3 圆明园实际水样化感抑制实验55-56
  • 4.3.4 化感物质分离检测56-58
  • 4.4 58-59
  • 第五章 微囊藻毒素的预测模型59-73
  • 5.1 概述59
  • 5.2 实验策略设计59-60
  • 5.3 实验数据与讨论60-71
  • 5.3.1 微囊藻毒素与其他表征指标的性浅析浅析60-62
  • 5.3.2 粗糙集浅析浅析62-63
  • 5.3.3 铜绿微囊藻代谢的Monod 模型构建63-65
  • 5.3.4 微囊藻毒素预测模型的建立65-67
  • 5.3.5 圆明园实际水样验证藻毒素预测模型67-71
  • 5.4 71-73
  • 第六章 73-75
  • 6.1 总结73-74
  • 6.2 展望74-75
  • 文献75-79
  • 附录A 补充液相色谱图79-83
  • 附录B 8 月圆明园水样模拟富营养化实验数据及藻毒素MC 预测数据83-86
  • 在学期间发表的学术论文与研究成果86-87
  • 致谢87

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